PL27720B1 - Sposób wytwarzania 4-alkylo-5-oksyalkylotiazolów. - Google Patents

Description

Wykryto, ze otrzymuje sie 4 - alkylo - - 5 - oksyalkylotiazole, jesli ketony, zawie¬ rajace w polozeniu a wzgledem grupy ke¬ tonowej odpowiedni do wymiany podstaw¬ nik, np. atom chlorowca zwiazany z ato¬ mem wegla, w których ten atom wegla jest podstawiony jednoczesnie reszta alkylowa, zawierajaca grupe wodorotlenowa albo gru¬ pe, nadajaca sie do przemiany w grupe wodorotlenowa, bedzie sie wprowadzalo znanymi metodami w reakcje z solami kwa¬ su rodanowego, a otrzymane poczatkowo ketorodanki bedzie sie kondensowalo dzia¬ lajac mocnymi kwasami na odpowiednie zwiazki 2 - oksytiazolowe, podstawione w polozeniu 5 powyzej wspomniana reszta alkylowa, i jesli nastepnie grupe wodoro¬ tlenowa w polozeniu 2 przemieni sie dzia¬ laniem haloidku fosforowego na chlorowiec i ten chlorowiec zastapi za pomoca srodka redukujacego wodorem, przy czym jezeli grupa alkylowa, znajdujaca sie w polozeniu 5 utworzonego zwiazku tiazolowego, posia¬ da podstawnik, który mozna przeprowadzic w grupe wodorotlenowa, podstawnik ten przeprowadza sie znanymi metodami w grupe wodorotlenowa. Odpowiednimi keto¬ nami opisanego powyzej typu sa np, 1 - oksy - 2 - chlorowco - 3 - oksobutany albo odpowiednie estry, np. estry z kwasami chlorowcowodorowymi albo kwasami orga¬ nicznymi takimi, jak kwas octowy albo ben- % zoesowy. Mozna^równiez stosowac homolo- gi wymienionych zwiazków, w których gru¬ pa okso- i atom chlorowca albo inny dajacy sie wymienic podstawnik znajduja sie wpolozeniach sasiadujacych zc soba. W razie zastosowania zwiazków, w których grupa wodorotlenowa jest zestryfikowana, reszte kwasowa odszczepia sie po zakonczeniu przemiany w tiazol.Zamiast zwiazków wodorotlenowych i ich pochodnych mozna równiez stosowac, jako materialy wyjsciowe, zwiazki zawie¬ rajace zamiast grupy wodorotlenowej gru¬ pe karboksylowa, ewentualnie zestryfiko¬ wana grupe karboksylowa, albo grupe ami¬ nowa. Do kondensacji z solami kwasu ro- danowego mozna stosowac np, estry kwasu 3 - chlorowco - 4 - oksopentanokarbonowe- go albo ich homologi i estry kwasu 2 - - oksy - 4 - alkylotiazolo - (5) - alkylokar¬ bonowego, otrzymywane przez traktowanie powstajacych najpierw zwiazków rodano- wych mocnymi kwasami, mozna przepro¬ wadzac w 4 - alkylo - 5 - oksyalkylotiazole zastepujac w wyzej podany sposób grupe wodorotlenowa, znajdujaca sie w polozeniu 2, wodorem i przeprowadzajac grupe estro¬ wa kwasu alkylokarbonowego za pomoca redukcji w grupe oksyalkylowa, albo naj¬ pierw dzialaniem amoniaku lub hydrazyny — w amid wzglednie w hydrazyd kwasu alkylokarbonowego, a nastepnie prze¬ ksztalcajac grupe te metoda Hofmanna lub Curtiusa w grupe aminoalkylowa i prze¬ mieniajac wreszcie te ostatnio wymieniona grupe dzialaniem kwasu azotawego na gru¬ pe oksyalkylowa.Kondensacje opisanego powyzej szcze¬ gólowo zwiazku ketonowego z solami kwa¬ su rodanowego na tiazole przeprowadza sie latwo w obecnosci rozpuszczalnika albo rozcienczalnika takiego, jak woda, alko¬ hol lub aceton, z zastosowaniem soli pota- sowcowych albo wapniowoowych kwasu rodanowego. Ketorodanki, powstajace po¬ czatkowo przy opisanej powyzej reakcji z wydzieleniem haloidku metalu, kondensuje sie wewnatrzczasteczkowo na tiazole przez traktowanie mocnymi kwasami takimi, jak kwasy chlorowcowodorowe i kwas siarko¬ wy.Przyklad I. 144 g octanu acetopropa- nolu (patrz „Berichte der Deutschen Che- mischen Gesellschaft" t. 22, str. 11%) roz¬ puszcza sie w 300 cm3 eteru absolutnego i do tego roztworu oziebiajac go wkrapla sie 160 g bromu. Po skonczonym bromowaniu przemywa sie roztwór eterowy woda, ozie¬ biona lodem, oraz roztworem weglanu sodo¬ wego, po czym suszy sie nad chlorkiem wapnia i odpedza eter w prózni, Pozosta¬ losc rozpuszcza sie w 100 cm3 alkoholu z 200 g rodanku barowego w ciagu 24 go¬ dzin. Reakcja zachodzi podczas ogrzewa¬ nia. Po dodaniu wody, az do rozpuszczenia wydzielonego bromku barowego, mieszani¬ ne reakcyjna wyciaga sie eterem, prze¬ mywa woda i odparowuje eter. Pozosta¬ losc rozpuszcza sie w 100 cm3 lodowatego kwasu octowego i do roztworu tego dodaje sie 5 cm3 stezonego kwasu siarkowego oraz ogrzewa w ciagu 2 godzin do 90 — 100°C, Wówczas ciecz reakcyjna wylewa sie do wody oziebionej lodem, zobojetnia sie oziebiajac zasadami, np. lugiem sodowym, i wytworzony tiazol wyciaga sie eterem.Podczas stezania i oziebiania roztworu eterowego wydziela sie 2 - oksy - 4 - jne- tylo - 5 - acetooksyetylotiazol w postaci krysztalów. Topnieje on w temperaturze 87°C. 20,1 czesci wagowych 2 - oksy - 4 - me* tylo - 5 - acetooksyetylotiazolu gotuje sie w ciagu 2 godzin ze 100 czesciami wago¬ wymi tlenochlorku fosforu. Nadmiar tleno¬ chlorku fosforu usuwa sie za pomoca de¬ stylacji w prózni, a pozostalosc zadaje sie zimna woda i weglanem sodowym. Na¬ stepnie mieszanine reakcyjna wyciaga sie eterem, roztwór eterowy suszy sie nad chlorkiem wapnia, po czym destyluje sie go. Otrzymuje sie 2 - chloro - 4 - metylo - - 5 - acetooksyetylotiazol w postaci bez¬ barwnego oleju, wrzacego w temperaturze 104°C pod cisnieniem 0,2 mm, - 2 ' —4 czesci wagowe tego produktu rozpu¬ szcza sie w 15 czesciach wagowych lodo¬ watego kwasu octowego w temperaturze 60°C i redukuje 5 czesciami wagowymi pyl¬ ku cynkowego, wprowadzanego malymi porcjami. Po skonczonej reakcji mase re¬ akcyjna rozciencza sie woda, oziebiajac zobojetnia sie weglanem sodu i oddziela sie 4 - metylo - 5 - acetooksyetylotiazol przez wyciaganie eterem i odparowanie rozpuszczalnika. Pikrynian otrzymanego zwiazku topnieje w temperaturze 133°C.W celu odszczepienia grupy acetylowe] gotuje sie 4 - metylo - 5 - acetooksyetylo¬ tiazol w ciagu godziny w alkoholowym lu¬ gu potasowym, odpedza sie alkohol za po¬ moca pary wodnej i wyciaga pozostalosc eterem. Po wysuszeniu nad weglanem po¬ tasowym odpedza sie rozpuszczalnik i oczyszcza surowa zasade za pomoca de¬ stylacji. Otrzymany 4 - metylo - 5 *- oksy- - etylotiazol jest bezbarwnym olejem ge¬ stym, wrzacym w temperaturze 135°C pod cisnieniem 7 mm. Jego pikrynian tworzy dlugie igly o punkcie topnienia 164°C, Reakcje opisane powyzej mozna przed¬ stawic za pomoca wzorów nastepujacych; Cff3. CO.CHBr.CH2.CHu.O . CO . CH3 N CO-CH3 Ba(CNS)2 CH-CH2.CH* O.CO.CH* H2SO, N- C-CHa HO-C C-CH2. CH2.0.CO.CHz N C-CHa Cl-C C-CH2.CH2.0 CO.CHa V N C- Cff, H-C C-CH2.CH2.O.CO.CH3 V N C-CHZ i H-C C-CH2.CH„.OH PO CL H» KOH — 3 —Przyklad II, 158 g estru y.- aceto- maslowego (patrz Helv. Chitn. Acta tom II, rok 1919, str, 152) bromuje sie, jak opisa¬ no w przykladzie I, za pomoca 160 g bro¬ mu w 300 cm3 eteru absolutnego i za po¬ moca 200 g rodanku barowego prze¬ ksztalca w surowy ester rodano - y - ace- tomaslowy. Zamkniecie pierscienia tiazo- lowego uskutecznia sie podczas dwugodzin¬ nego ogrzewania estru powyzszego z okolo i0% -owym alkoholowym roztworem kwasu siarkowego. 40 czesci wagowych estru etylowego kwasu 2 - oksy - 4 - metylotiazolylo - 5 - - propionowego gotuje sie w ciagu 2 go¬ dzin pod chlodnica zwrotna ze 160 g tleno¬ chlorku fosforu. Po odparowaniu w próz¬ ni nadmiaru tlenochlorku fosforu pozosta¬ losc traktuje sie zimna woda i weglanem sodowym oziebiajac i oczyszcza sie wydzie¬ lony ester etylowy kwasu 2 - chloro - 4 - - metylotiazolylo - 5 - propionowego za pomoca destylacji. Zwiazek ten wrze w temperaturze 148 — 150°C pod cisnieniem 7 mm.Atom chloru w polozeniu 2 zastepuje sie wodorem przez traktowanie pylkiem cynkowym i lodowatym kwasem octowym, jak opisano w przykladzie L Tak otrzyma¬ ny ester etylowy kwasu 4 - metylo - tiazo- lylo - 5 - propionowego wrze w temperatu¬ rze 130 — 132°C pod cisnieniem 7 mm. 19,9 czesci wagowych tego produktu ogrzewa sie w ciagu 12 godzin w tempera¬ turze 120 — 130°C w autoklawie z 250 cm3 nasyconego w 0°C roztworu amoniaku w alkoholu metylowym. Po oziebieniu alkohol metylowy odparowuje sie. Pozostalosc po roztarciu z eterem stanowi krystaliczna mase. Otrzymuje sie bezbarwne krysztaly amidu kwasu 4 - metylo - tiazolylo - (5) - - propionowego, które topnieja w tempera¬ turze 96^C po przekrystalizowaniu z mie¬ szaniny alkoholu i eteru. 7,7 czesci wagowych tego zwiazku proszkuje sie mialko i zrasza zimnym roz¬ tworem 7,3 czesci wagowych bromu w 100 czesciach wagowych 2,5-normalnego wod¬ nego roztworu wodorotlenku potasowe¬ go i cala te mase miesza sie, az do cal¬ kowitego rozpuszczenia. Nastepnie dodaje sie 15 czesci wagowych wodorotlenku pota¬ su i ogrzewa do 90 — 100aC w ciagu 2 go¬ dzin. Powstaly roztwór nasyca sie wegla¬ nem potasu i kilkakrotnie wyciaga,sie ete¬ rem. Po wysuszeniu nad wyprazonym we¬ glanem potasu odparowuje sie rozpuszczal¬ nik i pozostalosc destyluje sie. Otrzymany 4 - metylo - 5 - aminoetylotiazol wrze w temperaturze 103°C pod cisnieniem 7 mm.Jego chlorowodorek tworzy bezbarwne i- gly topniejace w temperaturze 246°C; je¬ go pikrynian topnieje w temperaturze 227°C Ten sam zwiazek mozna otrzymac, je¬ sli bedzie ogrzewalo sie do wrzenia w cia¬ gu 3 godzin ester etylowy kwasu 4 - mety¬ lo - tiazolylo - 5 - propionowego w roztwo¬ rze alkoholowym z nadmiarem wodzianu hydrazyny, nastepnie odpedzi alkohol oraz hydrazyne i doda do roztworu wytworzo¬ nego surowego hydrazydu kwasu 4 - mety¬ lo - tiazolylo - 5 - propionowego w 20% - owym kwasie solnym przy oziebianiu wyli¬ czona ilosc azotynu sodowego, po czym rozszczepia sie azyd przez dwugodzinne ogrzewanie do 90 — 100°C. Z wydziele¬ niem azotu powstaje 4 - metylo - 5 - ami¬ noetylotiazol, który mozna wyosobnic z mieszaniny reakcyjnej za pomoca stalego wodorotlenku potasowego, dodanego w nadmiarze. 14,3 czesci wagowych 4 - metylo - 5 - - aminoetylotiazolu rozpuszcza sie w 120 czesciach wagowych 15-normalnego kwa¬ su siarkowego i dodaje na zimno stezony roztwór 7,5 czesci wagowych azotynu so¬ dowego. Mase reakcyjna pozostawia sie w spokoju przez kilkanascie godzin, a na¬ stepnie nasyca sie weglanem potasu i wy¬ tworzony 4 - metylo - 5 - oksyetylotiazol wyciaga sie eterem. Wlasciwosci tego — 4 —.zwiazku sa takie same, jak podano w przy¬ kladzie L Przyklad IIL 223 czesci wagowe estru etylowego kwasu /? - bramo - lewulinowego (patrz „Berichte der Deutschen Chemi- schen Gesellschaft" tom 17, str, 2285) i 200 czesci wagowych rodanku baru rozpu¬ szcza sie w ciagu 15 godzin w 100 czesciach wagowych alkoholu. Do masy reakcyjnej dodaje sie wody i wyciaga sie eterem. Po odparowaniu eteru pozostaje ester etylo¬ wy kwasu /? - rodanolewulinowega 83 cze¬ sci wagowe tego zwiazku wkrapla sie do wrzacego roztworu 30 czesci wagowych stezonego kwasu siarkowego w 300 cze¬ sciach wagowych alkoholu i ogrzewa do wrzenia w ciagu 2 godzin pod chlodnica zwrotna. Nastepnie alkohol oddestylowuje sie pod zmniejszonym cisnieniem, do po¬ zostalosci dodaje sie wody oraz weglanu sodowego i wydzielony ester etylowy kwa¬ su 2 - oksy - 4 - metylótiazolylo - 5 - octo¬ wego odsacza sie. Topnieje on w tempera¬ turze 97°C. 8 czesci wagowych tego estru gotuje sie w ciagu 2 godzin z 40 czesciami wagowy¬ mi tlenochlorku fosforu i przeksztalca w sposób opisany w przykladzie L Otrzymuje sie ester etylowy kwasu 2 - chloro - 4 - me¬ tylótiazolylo - 5 - octowego, który wrze w temperaturze 132°C pod cisnieniem 8 mm.Przez redukcje pylkiem cynkowym, jak opisano w przykladzie I, albo wodorem w obecnosci palladu otrzymuje sie ester ety¬ lowy kwasu 4 - metylotiazolo - 5 - octowe¬ go w postaci oleju, wrzacego w temperatu¬ rze 123°C pod cisnieniem 8 mm.W celu zredukowania grupy estrowej w estrze etylowym kwasu 4 - metylo - 5 - -octowego rozpuszcza sie 9,3 czesci wago¬ wych tego zwiazku w 150 czesciach wago¬ wych wrzacego alkoholu absolutnego i re¬ dukuje sie przez dodanie 10 czesci wago¬ wych sodu metalicznego. Po odpedzeniu alkoholu za pomoca pary wodnej wyciaga sie 4 - metylo - 5 - oksyetylotiazol eterem i oczyszcza sie, jak opisano w przykla¬ dzie L Przyklad IV. 206 g benzoesanu aceto- propanolu (wytwarzanego przez dzialanie chlorku benzoylowego na acetopropanol w obecnosci pirydyny; punkt wrzenia 167 — 168°C pod cisnieniem 3 mm) rozpuszcza sie w 600 cm3 eteru i do roztworu tego do¬ daje sie stopniowo 160 g bromu w tempera¬ turze 0 — 5°C. Wytworzony roztwór ete¬ rowy przemywa sie woda i oddestylowuje eter pod cisnieniem zmniejszonym. Pozo¬ stalosc miesza sie w ciagu 15 godzin w temperaturze 30°C w 200 cm3 alkoholu ze 120 g rodanku potasowego. Do masy reak¬ cyjnej dodaje sie wody i wyciaga eterem.Po odparowaniu eteru pozostalosc wkrapla sie w temperaturze 30 — 35°C do 100 cm3 stezonego kwasu siarkowego, roztwór w kwasie siarkowym wylewa sie na lód i wy¬ ciaga eterem. Stezajac ten roztwór otrzy¬ muje sie 2 - oksy - 4 - metylo - 5 - benzoy- looksyetylotiazol w postaci krysztalów. Po przekrystallzowaniu z alkoholu otrzymuje sie bezbarwne krysztaly topniejace w tem¬ peraturze 148°C.Ten sam zwiazek otrzymuje sie stosu¬ jac zamiast 120 g rodanku potasowego 130 g rodanku wapniowego i postepujac w ta¬ ki sam sposób. 15 g tego zwiazku ogrzewa sie do wrzes¬ nia pod chlodnica zwrotna w ciagu pól go¬ dziny z 40 g tlenochlorku fosforu. Nad¬ miar tlenochlorku fosforu usuwa sie przez destylacje, a do pozostalosci oziebiajac do¬ daje sie wody i amoniaku. Wydziela sie 2 - chloro - 4 - metylo - 5 - benzoylooksy- etylotiazol w postaci jasnego oleju. Olej ten rozpuszcza sie w eterze, po czym eter odparowuje sie. Pozostalosc ogrzewa sie do 80°C w 30 g lodowatego kwasu octowe¬ go i stopniowo dodaje sie 10 g pylku cyn¬ kowego. Nastepnie mase reakcyjna ogrze¬ wa sie jeszcze w ciagu pól godziny do tem¬ peratury 80 — 90°C, rozciencza woda i zo¬ bojetnia w temperaturze 0°C lugiem sodo- — 5 —wym. Przez wstrzasanie z eterem wyciaga sie 4 - metylo - 5 - benzoylooksyetylotiazol, którego pikrynian topnieje w temperaturze 189°C.Aby odszczepic reszte benzoylowa, go¬ tuje sie wspomniany powyzej produkt w ciagu godziny do wrzenia z alkoholowym lugiem potasowym, odpedza sie alkohol przez destylacje z para wodna i wydziela z nasyconego roztworu 4 - metylo - 5 - o- ksyetylotiazol za pomoca weglanu potaso¬ wego, jak opisano w przykladzie I. Wyka¬ zuje on takie same wlasciwosci, jak pro¬ dukt wedlug przykladu L Przyklad V, Do 58 g bromopropylo- metyloketonu (patrz „Berichte der Deu- tschen Chemischen Gesellschaft", tom 22, 1899, str. 1206) w 200 cm3 eteru dodaje sie w temperaturze 0°C stopniowo 57 g bro¬ mu, nastepnie roztwór eterowy uwalnia sie od kwasu bromowodorowego przez przemycie woda oraz weglanem sodowym i suszy nad chlorkiem wapnia. Po odparo¬ waniu eteru otrzymuje sie metylo - 1,3 - - dwubromopropyloketon w postaci oleju, wrzacego w temperaturze 85°C pod cisnie¬ niem 5 mm. 81 g tego produktu miesza sie w ciagu 12 godzin z 60 g rodanku olowiu. Produkt reakcji wyciaga sie eterem, przemywa wo¬ da i osusza nad chlorkiem wapnia. Po od¬ parowaniu eteru otrzymuje sie, jako pozo¬ stalosc, surowy 1 - bromo - 3 - rodano - 4 - - ketopentan w postaci czerwonawego ole¬ ju. Ma on wzór nastepujacy: Br.CH2.CH2.GH.C0.CH3 S.CN Ten sam produkt otrzymuje sie stosu¬ jac zamiast rodanku olowiu okolo 22 g kwasu rodanowego z dodatkiem równowaz¬ nej ilosci zasady takiej, jak wodorotlenek baru, amoniak, trójetylo - amina itd., i przeprowadzajac reakcje poza tym w spo¬ sób opisany powyzej.Zwiazek ten mozna równiez otrzymac stosujac w odpowiedniej ilosci jako mate¬ rial wyjsciowy 1 - bromo - 3 - jodo - 4 - o- ksopentan, który mozna wytworzyc z me¬ tylo - 1,3 - dwubromopropyloketonu i cza¬ steczkowej ilosci jodku sodowego w ace¬ tonie w temperaturze pokojowej. 63 g tego zwiazku wkrapla sie w tem¬ peraturze 10— 20aC do 100 g stezonego kwasu siarkowego. Powstaly roztwór wy¬ lewa sie do 200 g lodu, wytworzony osad odsysa i przemywa woda. Surowy produkt oczyszcza sie przez krystalizacje z duzej J ilosci eteru. Otrzymuje sie w ten sposób 2 - oksy - 4 - metylo - 5 - (fi - bromoety- lo -) - tiazol w postaci bezbarwnych kry¬ sztalków topniejacych w temperaturze 170°C. 5 g tego zwiazku ogrzewa sie do wrze¬ nia pod chlodnica zwrotna w ciagu 2 go¬ dzin z 5 g bezwodnego octanu potasowego i 20 cm3 lodowatego kwasu octowego. Ma¬ se reakcyjna rozciencza sie woda, nasyca roztwór weglanem potasu i wyciaga sie ete¬ rem. Roztwór eterowy mocno sie zageszcza i oziebia. Wydziela sie wówczas 2 - oksy - - 4 - metylo - 5 - acetooksyetylotiazol w postaci bezbarwnych krysztalów topnieja¬ cych w temperaturze 86°C. Jest on taki sam, jak produkt posredni, opisany w przy¬ kladzie I; poddaje sie go obróbce ostatecz¬ nej w sposób opisany w tym przykladzie. PL

Claims (2)

1. Zastrzezenie patentowe. 1. Sposób wytwarzania 4 - alkylo - 5 - o- ksyalkylotiazolów, znamienny tym, ze ke- 1 tony, zawierajace w polozeniu a wzgledem grupy ketonowej podstawnik, np. atom chlorowca, zwiazany z atomem wegla, w których ten atom wegla jest jednoczesnie podstawiony reszta alkylowa zawierajaca grupe wodorotlenowa, albo grupe nadaja¬ ca sie do przemiany w grupe wodorotleno¬ wa, wprowadza sie w reakcje z solami kwasu rodanowego, a otrzymane najpierw — 6 —zwiazki rodanowe ketonów wyjsciowych przeksztalca sie dzialajac mocnymi kwa¬ sami na odpowiednie
2. 2. - oksytiazole, zawie¬ rajace w polozeniu 5 wspomniana reszte al- kylowa, i nastepnie znajdujaca sie w po¬ lozeniu 2 grupe wodorotlenowa przemienia najpierw dzialaniem haloidku fosforowego na chlorowiec, który dzialaniem srodka re¬ dukujacego zastepuje sie wodorem, przy czym jezeli grupa alkylowa, znajdujaca sie w polozeniu 5 tiazolu, zawiera podstawnik nadajacy sie do przemiany w grupe wodo* rotlenowa, podstawnik ten przeprowadza sie za pomoca zwyklych metod w grupe wodorotlenowa. L G. Farbenindustrie Aktiengesellschaft. Zastepca: M. Skrzypkowski, rzecznik patentowy. Druk L. Boguslawskiego i Ski, Warszawa. PL