CH646417A5 - Verfahren zur herstellung von 3-acylazo-propionsaeureestern, formylessigsaeureesteracylhydrazonen und 1,2,3-thiadiazol-5-carbonsaeurederivaten. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft neue Verfahren zur Herstellung von 3-Acylazo-propionsäureestern, ihrer isomeren Formyl-essigsäureesteracylhydrazone sowie von l,2,3-Thiadiazol-5-carbonsäurederivaten.

Verfahren zur Herstellung von Formylessigsäureäthyl-estersemicarbazon (W. Wislicenus, H.W. Bywaters, Liebigs Ann. Chem. 356, 50 (1907) und Formylessigsäureäthylester-äthoxycarbonylhydrazon (R. Raap, R.G. Micetich, Can. J. of Chem. 46,1057 (1968)) sind bereits bekannt. Die Herstellung dieser Verbindungen erfolgt durch Umsetzung des Natriumsalzes des Formylessigsäureesters mit den entsprechenden Hydrazinderivaten, was die Synthese und Isolierung des Formylessigsäureester-Natriumsalzes voraussetzt. Letzteres kann jedoch nur in komplizierten und langwierigen Arbeitsprozessen in überdies nur unbefriedigender Ausbeute hergestellt werden (DE-PS 708 513; GB-PS 568 512).

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher die Schaffung eines Verfahrens, das eine technisch einfache Herstellung von 3-Acylazo-propionsäureestern sowie ihrer Isomeren in grosser Ausbeute erlaubt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch ein Verfahren zur Herstellung von 3-Acylazo-propionsäureestern der allgemeinen Formel

CH - CII - COOR_

Ib Ä X

,

N = N - CO - R_

tmt gelöst, in der Rx einen Q-Cg-Alkylrest und R2 einen Alkoxyrest, vorzugsweise einen C1-C4-Alkoxyrest, oder eine Aminogruppe darstellen und das dadurch gekennzeichnet ist, dass man Acrylsäureester der allgemeinen Formel

^C = C - COOR1 (II )

mit Hydrazinderivaten der allgemeinen Formel

H2N - NH - CO - R0 (III) ,

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zu 3-Acylhydrazino-propionsäureestern der allgemeinen Formel

CH_ - CH0 - COOR

I

NH - NH - CO - R0

Lu umsetzt und diese Verbindungen in einem inerten Lösungsmittel durch Einwirkung von Oxydationsmitteln zu den gewünschten Verfahrensprodukten oxydiert, wobei Rx und R2 die oben angegebene Bedeutung haben.

Als Alkylreste sind zum Beispiel zu verstehen: Methyl, Äthyl, Propyl, Isopropyl, n-Butyl, sec.-Butyl, n-Pentyl, n-Hexyl, und isomere Formen davon.

Als Alkoxyreste sind beispielsweise zu nennen Methoxy, Äthoxy, Propoxy, Butoxy und andere.

Das erfindungsgemässe Verfahren bedient sich also leicht zugänglicher Ausgangsstoffe und ermöglicht eine technisch einfache und ungefährliche Herstellung der gewünschten Verfahrensprodukte in hohen Ausbeuten.

Besondere Ausführungsformen des erfindungsgemässen Verfahrens besteht darin, dass die Umsetzung der Acrylsäureester der Formel II mit den Hydrazinderivaten der Formel III bei Temperaturen von —20 °C bis 150 °C, vorzugsweise 0 °C bis 50 °C, und bei einem Druck von 98,07 • 103 bis 980,7 • 103 Pa, vorzugsweise bei 98,07 • 103 Pa, gegebenenfalls in einer basen- oder säurekatalysierten Reaktion und in einem inerten Lösungsmittel erfolgt und dass äquimolare Mengen der Acrylsäureester der Formel II und der Hydra-zinderivate der Formel III verwendet werden, dass die Oxydation der 3-Acylhydrazino-propionsäureester der allgemeinen Formel IV mit Oxydationsmitteln bei Temperaturen von —20 °C bis 100 °C, vorzugsweise von — 5 °C bis 50 °C, erfolgt und dass ein 3-Acylhydrazino-propionsäureester der Formel IV verwendet wird, der aus der Reaktionsmischung nicht isoliert wird und in kontinuierlicher Verfahrensweise umgesetzt werden kann.

Die Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens erfolgt in technisch einfacher und eleganter Weise.

Die Synthese der 3-Acylhydrazino-propionsäureester der Formel IV kann erfindungsgemäss ausgehend von Acrylsäu-reestern der Formel II durch Umsetzung mit etwa äquimola-ren Mengen von Hydrazinderivaten der Formel III in wäss-rigem Medium oder in inerten organischen Lösungsmitteln, vorzugsweise in wässrigem oder alkoholischem Medium, gegebenenfalls aber auch unter Verzicht auf irgendein Lösungsmittel erfolgen. Zweckmässigerweise wird der Acrylsäureester portionsweise oder auch mit einem Lösungsmittel, wie zum Beispiel einem Cj-C^Alkohol, verdünnt zur mit Wasser oder einem C1-C4-Alkohol verdünnten Lösung der Hydrazinkomponente gegeben. Hierbei kann das Mischungsverhältnis Alkohol/Wasser in weiten Grenzen variieren, indem sowohl Alkohol allein als auch Wasser allein Verwendung finden können. Vorzugsweise kann das Gewichtsverhältnis Alkohol/Wasser 1:1 betragen. Die Zugabe der Reaktanten kann auch in umgekehrter Reihenfolge vorgenommen werden.

Die Reaktion erfolgt insbesondere bei Temperaturen von —20 °C bis 150 °C, vorzugsweise von 0 °C bis 50 °C. Der Druck kann von 98,07 • 103 bis 980,7 • 103 Pa, vorzugsweise jedoch 98,07 • 103 Pa, betragen. Als gegenüber den Reaktanten inerte Lösungsmittel seien beispielsweise genannt Cj-C,*-Alkohole, wie Methanol, Äthanol, Propanol, Isopropanol, Butanol, sec.-Butanol, tert.-Butanol, halogenierte Kohlenwasserstoffe, wie Methylenchlorid, Chloroform und Tetrachlorkohlenstoff, aliphatische und aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Petroläther, Pentan, Cyclohexan, Benzol,

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Toluol und Xylol, Äther wie Diäthyläther, Tetrahydrofuran, Dioxan und Äthylenglycoldiäthyläther, Carbonsäurenitrile wie Acetonitril und Carbonsäureamide wie Dimethylform-amid.

Die Reaktion kann vorteilhafterweise basen- oder auch säurekatalysiert ablaufen. Als basische Katalysatoren können meist Alkalihydroxide, Alkalialkoholate, tertiäre Amine wie Triäthylamin und N,N-Dimethylanilin, Benzyltrialkyl-ammoniumhydroxide wie beispielsweise Benzyltrimethyl-ammoniumhydroxid und Dialkylcarbonsäureamide wie Di-methylformamid und Dimethylacetamid dienen. Für bevorzugte saure Katalyse können Schwefelsäure, Phosphorsäure, Essigsäure, Milchsäure und Bortrifluorid verwendet werden.

Nach erfolgter Reaktion wird das Reaktionsgemisch gegebenenfalls in an sich bekannter Weise aufgearbeitet. Nach Entfernen des Lösungsmittels kann der Rückstand entweder unter vermindertem Druck fraktioniert destilliert oder aus geeigneten Lösungsmitteln wie Ketonen, Alkoholen, Nitri-len, Estern, Äthern und chlorierten Kohlenwasserstoffen, wie zum Beispiel Aceton, Methanol, Äthanol, Acetonitril, Essigester, Diisopropyläther und Chloroform umkristallisiert werden. Man erhält die Reaktionsprodukte in Form farbloser Kristalle oder als farblose Flüssigkeiten, die bei Raumtemperatur stabil sind.

Sofern jedoch eine kontinuierliche Verfahrensweise gewählt wird, braucht das Reaktionsprodukt der allgemeinen Formel IV nicht isoliert zu werden, sondern kann direkt weiter verarbeitet werden.

Die 3-Acylazo-propionsäureester der allgemeinen Formel I werden dann bevorzugt durch Umsetzung der 3-Acyl-hydrazino-propionsäureester der Formel IV mit gängigen Oxydationsmitteln in wässrigem Medium oder in gegenüber den Reaktanten inerten organischen Lösungsmitteln hergestellt, wobei die Oxydationsmittel gewöhnlich in stöchiome-trischen Mengen sowie im Überschuss verwendet werden.

Zweckmässigerweise wird das Oxydationsmittel portionsweise als wässrige Lösung oder auch mit einem Lösungsmittel verdünnt zur mit Wasser oder einem Lösungsmittel verdünnten Lösung des 3-Acylhydrazinopropion-säureesters gegeben. Die Zugabe der Reaktanten kann auch in umgekehrter Reihenfolge vorgenommen werden. Dieser Reaktionsschritt erfolgt insbesondere bei Temperaturen von —20 °C bis 100 °C, vorzugsweise von — 5 °C bis 50 °C. Die Reaktionszeit kann je nach Reaktionstemperatur zwischen 0,5 Stunden und 5 Stunden betragen.

Als bevorzugte, gegenüber den Reaktanten inerte Lösungsmittel seien folgende genannt: aliphatische und aromatische Kohlenwasserstoffe wie Cyclohexan, Heptan, Ligroin, Benzol, Chlorbenzol, Toluol und Xylol und halogenierte Kohlenwasserstoffe wie Methylenchlorid, Chloroform, Tetrachlorkohlenstoff und 1,2-Dichloräthan.

In Gegenwart dieser Lösungsmittel kann auch mit den Rohlösungen weitergearbeitet werden, da diese sich auch bei den Folgeschritten inert verhalten.

Als bevorzugte gängige Oxydationsmittel, die entsprechend die Wahl des Lösungsmittels bestimmen, seien beispielsweise genannt: Salpetersäure, Kaliumdichromat, Kaliumpermanganat, Quecksilberoxid, Ammonium- und Natriumnitrat, Natriumchlorat, Chlor-, Alkali-und Erdalkali-hypochlorite, ammoniakalisches Wasserstoffperoxid, Eisen-(III)-chlorid, Distickstofftrioxid und Blei(IV)-oxid.

Nach erfolgter Reaktion kann das Reaktionsgemisch in an sich bekannter Weise aufgearbeitet werden, beispielsweise durch Abdestillation des eingesetzten Lösungsmittels bei vermindertem oder normalen Druck oder durch Extraktion, wobei die im Reaktions verlauf verwendeten organischen Lösungsmittel zugleich als Extraktionsmittel der 3-Acylazo-propionsäureester dienen können. Die Extrakte werden dann in der Regel in bekannter Weise aufgearbeitet, beispielsweise nach der entsprechenden Trocknung durch Ab-destillieren des eingesetzten Lösungsmittels bei normalem oder vermindertem Druck. Man erhält auf diese Weise 3-Acylazo-propionsäureester in Form schwach gelb gefärbter Kristalle beziehungsweise Öle in hervorragend reiner Form und in sehr hohen Ausbeuten, so dass sie ohne weitere Reinigung umgesetzt werden können.

Bei der Oxydation der 3-Acylhydrazino-propionsäure-ester der Formel IV entstehen, wie aus Untersuchungen der Kernresonanzspektren hervorgeht, primär Verbindungen der Strukturformel I.

Die erfindungsgemäss erhaltenen Verbindungen der Formel I haben die Tendenz, sich in Lösungen leicht zu Formyl-essigsäureesteracylhydrazonen der allgemeinen Formel

CH - CH_ - COOR. « 2 1

« (v)

N - NH - CO - R2 v '

umzulagern, welche demzufolge Isomere der Verbindungen der Formel I darstellen.

Die Verbindungen der Formel V wiederum befinden sich in einem isomeren Gleichgewicht mit Verbindungen der allgemeinen Formel

CH = CH - COOR1

i (VI).

NH - NH - CO - Rg

Die vorliegende Erfindung bezieht sich daher auch auf ein Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der Formeln V und VI, das dadurch gekennzeichnet ist, dass man zuerst, wie weiter oben beschrieben, eine Verbindung der Formel I herstellt und diese in Gegenwart eines Lösungsmittels mit Katalysatoren umlagert.

Erfindungsgemäss wird also eine irreversible Umlage-rung der Verbindungen der Strukturformel I in die isomere Form der Strukturformel V beziehungsweise VI gezielt durchgeführt.

Als Lösungsmittel wird bevorzugt ein inertes Lösungsmittel eingesetzt.

Eine besondere Ausführungsform dieses Verfahrens besteht darin, dass ein 3-Acylazo-propionsäureester der Formel I bei Temperaturen von —20 °C bis 50 °C, vorzugsweise bei 0 °C bis 30 °C, zum Acylhydrazon des Formylessigsäu-reesters der Formel V und zum Enhydrazin der Formel VI umgelagert wird.

Diese Reaktion kann sowohl Säure- beziehungsweise Le-wissäure-katalysiert als auch Basen-katalysiert verlaufen. Als bevorzugte Säurekatalysatoren seien beispielsweise genannt: Salzsäure, Schwefelsäure und Salpetersäure, HgCl2, (NH4)2S04, NH4C1, NH4Br, HgBr2, (CH3)3Si0S02CF3, SnCl4, BF3, p-Toluolsulfonsäure-Hydrat, Essigsäure und Trifluoressigsäure. Als bevorzugte Basenkatalysatoren seien genannt: Oxide, Hydroxide, Alkoholate, Carbonate der Erd-alkali- und Alkalimetalle, Ammoniak, tertiäre Amine wie Triäthylamin und N,N-Dimethylanilin und Pyridihbasen. Die Isomerisierungsreaktion erfolgt zweckmässigerweise in wässrigem Medium und/oder in organischen Lösungsmitteln.

Als bevorzugte inerte Lösungsmittel seien genannt: halogenierte Kohlenwasserstoffe, wie Methylenchlorid, Chloroform, 1,2-Dichloräthan und Tetrachlorkohlenstoff, aliphati-

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sehe und aromatische Kohlenwasserstoffe wie Petroläther, Pentan, Heptan, Cyclohexan, Benzol, Toluol, Xylol und Chlorbenzol, Äther wie Diäthyläther, Tetrahydrofuran, Dioxan und Diisopropyläther und Alkoholen wie Methanol und Äthanol.

Die Reaktion erfolgt insbesondere bei Raumtemperaturen von —20 °C bis 50 °C, vorzugsweise bei 0 °C bis 30 °C.

In der Praxis verfährt man gewöhnlich derart, dass man die Rohlösung des 3-Acylazo-propionsäureesters mit einem entsprechenden Katalysator versetzt und anschliessend die in der Regel festen Reaktionsprodukte durch Filtration, durch Ausfrieren oder durch Entfernen des Lösungsmittels in Form farbloser Kristalle isoliert. Diese lassen sich aus geeigneten organischen Lösungsmitteln wie Ketonen, Alkoholen, Nitrilen, Estern, Äthern und chlorierten Kohlenwasserstoffen wie zum Beispiel Aceton, Methanol, Äthanol, Acetonitril, Essigester, Diisopropyläther und Chloroform leicht Umkristallisieren und sind bei Raumtemperatur stabil. Die Verbindungen fallen im allgemeinen aber in so hoher Reinheit an, dass sie unumkristallisiert weiter umgesetzt werden können.

Des weiteren bezieht sich die Erfindung auf neue Verfahren zur Herstellung von l,2,3-Thiadiazol-5-carbonsäurederi-vaten der Formel

N C - H

6 II (VII)

N C - COOR.

^ / 1

worin Rt weiter oben definiert ist.

Die Verbindungen der Formel VII können als Zwischenprodukte zur Herstellung von wertvollen Pflanzen- und Schädlingsbekämpfungsmittel sowie Pharmaka verwendet werden.

Das erste Verfahren zur Herstellung der Verbindungen der Formel VII ist dadurch gekennzeichnet, dass man zuerst, wie weiter oben beschrieben, eine Verbindung der Formel I herstellt und diese anschliessend mit Thionylchlorid umsetzt.

Das zweite Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der Formel VII ist dadurch gekennzeichnet, dass man, wie weiter oben beschrieben, eine Verbindung der Formel V herstellt und diese mit Thionylchlorid umsetzt.

Das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung der Verbindungen der Formel I eröffnet zusätzlich einen neuen vorteilhaften Herstellungsweg für die Herstellung von Verbindungen der Formel VII, und zwar durch Umsetzung der primär entstehenden Verfahrensprodukte der allgemeinen Formel I, die man direkt mit Thionylchlorid der Formel SOCl2 zu den gewünschten Produkten der Formel VII umsetzen kann, wodurch ein Verfahrensschritt eingespart wird.

Die Synthese der l,2,3-Thiadiazol-5-carbonsäureester der Formel VII erfolgt hierbei ausgehend von 3-Acylazo-propionsäureestern der Formel I durch Umsetzung mit Thionylchlorid. Die Reaktion wird vorzugsweise bei Temperaturen zwischen —20 °C und 100 °C, insbesondere zwischen —5 °C und 50 °C, durchgeführt. Die Reaktionszeit kann je nach Reaktionstemperatur zwischen 1 Stunde und 20 Stunden'betragen.

Zur Synthese der l,2,3-Thiadiazol-5-carbonsäureester können die Reaktionspartner in etwa äquimolaren Mengen eingesetzt werden. Thionylchlorid kann aber auch in grossem Überschuss quasi als Lösungsmittel verwendet werden.

Zweckmässigerweise werden 3-Acylazo-propionsäure-

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ester und Thionylchlorid jedoch im Molverhältnis 1: 3 eingesetzt. Die Reaktion kann auch in Gegenwart von gegenüber den Reaktanten inerten Lösungsmitteln ablaufen. Als solche seien z.B. genannt: halogenierte Kohlenwasserstoffe, wie Methylenchlorid, Chloroform und Tetrachlorkohlenstoff, aliphatische und aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Petroläther, Pentan, Cyclohexan, Benzol, Toluol und Xylol, Äther, wie Diäthyläther, Tetrahydrofuran, Dioxan, Äthylenglycoldiäthyläther und Diäthylenglycoldiäthyläther, und Ester, wie Essigester.

In der Regel wird der 3-Acylazo-propionsäureester, gegebenenfalls auch gelöst oder suspendiert in einem geeigneten Lösungsmittel, portionsweise zum gegebenenfalls mit organischen Lösungsmitteln verdünnten Thionylchlorid gegeben, jedoch kann die Zugabe der Reaktanten auch in umgekehrter Reihenfolge vorgenommen werden. Der während der Reaktion sich bildende Chlorwasserstoff kann kontinuierlich durch einen Inertgasstrom beziehungsweise durch Anlegen von Vakuum aus dem Reaktionsgefäss entfernt werden.

Nach erfolgter Reaktion kann das Reaktionsgemisch in an sich bekannter Weise aufgearbeitet werden.

Nach Abdestillieren des Lösungsmittels und des überschüssigen Thionylchlorids kann der Rückstand fraktioniert destilliert werden; oder aber man kann das überschüssige Thionylchlorid mit gesättigter Sodalösung, Natrium- oder Kalium-hydrogencarbonatlösung, Natriumacetatlösung oder mit Natron- oder Kalilauge oder direkt mit Wasser vernichten und unterzieht die Reaktionslösung einer Wasserdampfdestillation oder einer Extraktion, wobei die im Reaktionsverlauf verwendeten Lösungsmittel zugleich als Extraktionsmittel dienen können. Die Extrakte werden dann gewöhnlich in bekannter Weise aufgearbeitet; beispielsweise nach der entsprechenden Trocknung und Abdestillieren des Lösungsmittels wird der Rückstand unter vermindertem Druck fraktioniert destilliert oder einfach mit einem geeigneten Lösungsmittel wie einem aliphatischen Kohlenwasserstoff wie Pentan, Hexan, Cyclohexan oder Petroläther digeriert.

Man erhält so l,2,3-Thiadiazol-5-carbonsäureester in hervorragend reiner Form und in sehr hohen Ausbeuten, so dass sie ohne Reinigung weiter zu den gewünschten Endprodukten umgesetzt werden können.

Die folgenden Beispiele erläutern die Durchführung der erfindungsgemässen Verfahren.

Beispiel 1

a) Herstellung von 3-semicarbazido-Propionsäure-methylester

In einem dreifach tubulierten 21 Rundkolben mit Rührer, Thermometer und Rückflusskühler mit Trockenrohr werden 173,0 g (1,5 Mol) pulverisiertes Semicarbazidhy-drochlorid in 300 ml Methanol suspendiert; hierzu tropft man innerhalb von 10 Minuten eine aus 34,4 g (1,5 Mol) Natrium und 500 ml Methanol frisch hergestellte Natriumme-thylatlösung, wobei die Innentemperatur zwischen 15° und 20 °C gehalten wird. Das Reaktionsgemisch wird noch 15 Minuten bei 20 °C nachgerührt, dann das Natriumchlorid abgesaugt. Das Filtrat wird in einem dreifach tubulierten 21 Rundkolben aufgefangen und unter Rühren bei 20 °C innerhalb einer Stunde mit 90 ml (1,0 Mol) Acrylsäuremethylester versetzt. Der Ansatz bleibt 3 Tage bei Raumtemperatur stehen, wird dann noch einmal filtriert und anschliessend das Filtrat im Vakuum bei 40 °C eingeengt. Man erhält 205 g eines gelben öligen Produktes, das dann noch 1 Stunde mit 11 Essigester bei Raumtemperatur ausgerührt wird. Es wird vom Ungelösten abfiltriert und das Filtrat anschliessend bei 40 °C auf 500 ml eingeengt. Durch Anreiben erhält man

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weisse Kristalle, die abgesaugt im Vakuum bei Raumtemperatur bis zur Gewichtskonstanz getrocknet werden.

Ausbeute: 134,4 g = 83,4% der Theorie

Fp.: 67-69 °C

bl) Herstellung von 3-Carbamoylazo-propionsäure-methylester

In einem dreifach tubulierten 11 Kolben mit Thermometer und Rührer werden 16,1 g (0,1 Mol) 3-Semicarbazido-propionsäuremethylester in 100 ml Wasser gelöst und unter Eiskühlung mit 246,0 g (0,3 Mol) einer ca. 10%igen frisch hergestellten Natriumhypochloritlösung innerhalb von 20 Minuten versetzt, wobei die Innentemperatur zwischen 5 und 7 °C gehalten wird. Die so erhaltene gelbe Reaktionslösung wird nach lOminütigem Nachrühren im Eisbad mit 85 g Natriumchlorid versetzt und sorgfältig fünfmal mit je 400 ml Chloroform extrahiert. Die über Magnesiumsulfat getrockneten Extrakte werden bei 40 °C im Vakuum eingeengt. Man erhält ein gelbes kristallines Produkt.

Ausbeute: 12,9 g = 81,1% der Theorie

Fp.: 85-87 °C Zersetzung b2) Herstellung von 3-Carbamoylazo-propionsäure-methylester

In einem dreifach tubulierten 11 Kolben mit Rührer und Thermometer werden 16,1 g (0,1 Mol) 3-Semicarbazido-propionsäuremethylester in einem Gemisch aus 150 ml Wasser und 10,3 g ca. 95%iger Schwefelsäure gelöst. Unter Eiskühlung wird innerhalb von 10 Minuten eine Lösung aus 9,79 g (0,0333 Mol) Kaliumdichromat in 70 ml Wasser und 13,8 g ca. 95%iger Schwefelsäure bei einer Reaktionstemperatur von 7° bis 10 °C zugetropft. Man lässt noch 10 Minuten nachreagieren und fügt anschliessend 20,0 g festes Ka-liumhydrogencarbonat hinzu. Es scheiden sich gelbe Kristalle ab. Die Reaktionslösung wird fünfmal intensiv mit je 300 ml Chloroform extrahiert. Die über Magnesiumsulfat getrockneten Chloroformextrakte werden im Vakuum bei 40 °C eingeengt. Man erhält gelbe Kristalle.

Ausbeute: 9,0 g = 56,5% der Theorie

Fp.: 85-87 °C Zersetzung c) Herstellung von 3-Semicarbazono-propionsäure-methylester

In einem dreifach tubulierten 250 ml Kolben mit Thermometer und Rührer werden 15,9 g (0,1 Mol) 3-Carbamoyl-azo-propionsäuremethylester in 100 ml Chloroform gelöst und mit 0,5 ml Triäthylamin versetzt, wobei die Innentemperatur durch Kühlung bei 30 °C gehalten wird. Anschliessend wird noch eine weitere Stunde bei Raumtemperatur gerührt und dann der entstandene Kristallbrei bei 40 °C im Vakuum zur Trockne eingedampft. Der Rückstand wird mit 150 ml Diisopropyläther digeriert, abgesaugt und im Vakuum bis zur Gewichtskonstanz getrocknet.

Ausbeute: 14,5 g = 91,1% der Theorie

Fp.: 159 °C Zersetzung

Beispiel 2

a) Herstellung von 3-Äthoxycarbonylhydrazino-propionsäure methylester

In einem dreifach tubulierten 11 Kolben mit Rührer, Thermometer und Rückflusskühler werden 114,4 g (1,1 Mol) Hydrazinoameisensäureäthylester in 600 ml Äthanol gelöst und innerhalb einer Stunde mit 90 ml (0,1 Mol) Acrylsäure-methylester bei 20 °C versetzt. Man lässt 4 Tage bei Raumtemperatur in verschlossenem Kolben stehen, dann wird die Reaktionslösung im Vakuum bei 40 °C eingeengt. Die so erhaltene Flüssigkeit wird unter Vakuum destilliert.

Ausbeute: 111,1 g = 58,4% der Theorie

Kp.: 110-111 °C/13,3 Pa b) Herstellung von 3-Äthoxycarbonylazo-propionsäure-methylester

In einem dreifach tubulierten 250 ml Kolben mit Rührer und Thermometer werden 9,5 g (0,05 Mol) 3-Äthoxycarbo-nylhydrazino-propionsäuremethylester in 50 ml Wasser gelöst und innerhalb von 20 Minuten mit 82 g (0,1 Mol) einer ca. 10%igen frisch hergestellten Natriumhypochloritlösung versetzt, wobei die Innentemperatur zwischen 5° und 7 °C gehalten wird. Es scheidet sich ein gelbes Öl ab. Man rührt noch 10 Minuten im Eisbad nach, extrahiert dreimal mit je 75 ml Chloroform und erhält nach Trocknen über Magnesiumsulfat und Eindampfen der Chloroformphasen bei 40 °C im Vakuum ein gelbes zähes Öl.

Ausbeute: 8,7 g = 92,4% der Theorie nD20:1,4424

c) Herstellung von 3-Äthoxycarbonylhydrazono-propionsäuremethylester 18,8 g (0,1 Mol) 3-Äthoxycarbonylazo-propionsäureme-thylester werden in einem dreifach tubulierten Kolben mit Rührer und Thermometer in 100 ml Chloroform gelöst und bei 30 °C mit 0,5 ml Triäthylamin versetzt, wobei wegen des exothermen Reaktionsverlaufs gekühlt werden muss. Anschliessend wird noch eine Stunde bei Raumtemperatur gerührt und dann die Reaktionslösung bei 40 °C im Vakuum eingeengt. Das zurückbleibende Öl wird mit 50 ml Diisopropyläther digeriert und die so erhaltenen Kristalle abgesaugt und getrocknet.

Ausbeute: 17,9 g = 95,2% der Theorie Fp.: 60-61 °C

Beispiel 3

Herstellung von 3-Semicarbazono-propionsäure-methylester (kontinuierlich)

In einem dreifach tubulierten 11 Kolben mit Thermometer und Rührerwerden 16,1 g (0,1 Mol) 3-Semicarbazido-propionsäuremethylester in 100 ml Wasser gelöst und unter Eiskühlung innerhalb von 20 Minuten mit 141,6 g (0,2 Mol) einer ca. 10%igen frisch hergestellten Natriumhypochloritlösung versetzt, wobei die Innentemperatur zwischen 5 °C und 7 °C gehalten wird. Die gelbe Reaktionslösung wird noch 20 Minuten im Eisbad nachgerührt, mit 66 g Natriumchlorid versetzt und anschliessend sorgfaltig fünfmal mit je 400 ml Chloroform extrahiert. Die über Magnesiumsulfat getrockneten Chloroformphasen werden im Vakuum bei 40 °C auf 100 ml eingeengt. Die auf 100 ml eingeengte Chloroformlösung wird mit 0,5 ml Triäthylamin versetzt, wobei die Innentemperatur durch Kühlung bei 30 °C gehalten wird. Nach einstündigem Rühren bei Raumtemperatur wird der so erhaltene Kristallbrei im Vakuum bei 40 °C zur Trockne eingeengt. Der Rückstand wird mit Diisopropyläther digeriert, abgesaugt und im Vakuum bis zur Gewichtskonstanz getrocknet.

Ausbeute: 12,0 g = 75,5% der Theorie Fp.: 158,5-159,5 °C Zersetzung

Beispiel 4

Herstellung von 3-ÄthoxycarbonyIhydrazono-propionsäure-methylester (kontinuierlich)

In einem dreifach tubulierten 500 ml Kolben mit Rührer und Thermometer werden 19,0 g (0,1 Mol) 3-Äthoxycarbo-nylhydrazino-propionsäuremethylester in 100 ml Wasser gelöst und innerhalb von 20 Minuten mit 141,6 g (0,2 Mol) einer ca. 10%igen Natriumhypochloritlösung versetzt, wobei die Innentemperatur zwischen 5° und 7 °C gehalten wird. Es scheidet sich ein gelbes Öl ab. Man rührt 10 Minuten nach, extrahiert dreimal mit je 150 ml Chloroform und engt die Chloroformphase nach der Trocknung über Magnesiumsulfat auf 100 ml ein.

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Die auf 100 ml eingeengte Chloroformlösung wird mit 0,5 ml Triäthylamin versetzt, wobei die Temperatur 30 °C nicht überschreiten soll. Nach anschliessendem einstündigen Rühren bei Raumtemperatur wird die Reaktionslösung im Vakuum bei 40 °C eingedampft; der ölige Rückstand wird dann mit 50 ml Diisopropyläther digeriert und die gebildeten farblosen Kristalle abgesaugt und getrocknet.

Ausbeute: 12,9 g = 68,5% der Theorie Fp.: 59-61 °C

Beispiel 5

Herstellung von 3-Äthoxycarbonylhydrazono-propion-

säuremethylester In einem dreifach tubulierten 500 ml Kolben mit Rührer und Thermometer werden 19,0 (0,1 Mol) 3-Äthoxycarbonyl-hydrazino-propionsäuremethylester in 150 ml Wasser gelöst und innerhalb von 15 Minuten mit einer Lösung von 9,79 g (0,0333 Mol) Kaliumdichromat in 70 ml Wasser und 17,2 g (0,167 Mol) 95%iger Schwefelsäure versetzt. Die Innentemperatur wird 30 Minuten zwischen — 2 °C und 0 °C gehalten. Anschliessend wird zweimal mit je 40 ml Chloroform extrahiert. Nach Trocknen über Magnesiumsulfat wird die Chloroformlösung bei 40 °C im Vakuum eingedampft. Das zurückbleibende Öl wird mit Diisopropyläther digeriert und die so erhaltenen Kristalle abgesaugt.

Ausbeute: 12,4 g = 65,9% der Theorie Fp.: 57-61 °C

Beispiel 6

s Herstellung von l,2,3-Thiadiazol-5-carbonsäuremethylester In einem dreifach tubulierten 250 ml Rundkolben mit Rührer, Thermometer und Kühler mit Ableitung in den Abzug werden 21,8 ml (0,3 Mol) Thionylchlorid auf —10 °C abgekühlt und innerhalb von 15 Minuten portionsweise mit io 15,91 g (0,1 Mol) 3-Carbamoylazo-propionsäuremethylester versetzt, wobei die Innentemperatur zwischen — 5° und 0 °C gehalten wird. Nach beendeter Zugabe wird die gelbe Reaktionslösung noch weitere zwei Stunden gerührt, wobei die Innentemperatur langsam auf +2 °C steigen darf. Anschlies-15 send wird mit 60 ml Chloroform verdünnt und vorsichtig mit 60 ml einer gesättigten Kaliumhydrogencarbonatlösung zersetzt, wobei die Innentemperatur zwischen 10° und 20 °C gehalten wird. Die Chloroformphase wird abgetrennt, mit 30 ml Kaliumhydrogencarbonatlösung neutral gewaschen, 2o über Magnesiumsulfat getrocknet und im Vakuum bei 40 °C eingeengt. Die so erhaltene Flüssigkeit wird unter Wasserstrahlvakuum destilliert.

Ausbeute: 11,6 g = 80,5% der Theorie Kp.: 110-111 °C/1862 Pa

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Claims (8)

1. 646 417

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   PATENTANSPRÜCHE und

   1. Verfahren zur Herstellung von 3-Acylazo-propionsäu-reestern der allgemeinen Formel

   CH_ - CH_ - COOR.

   te te X

   CH = Cil - COOR.

   NH - NH - CO - R,

   (VI )

   I m

   _ 2» qq — worin Rj einen Cj-Cg-Alkylrest und R2 einen Alkoxyrest

   ~ 2 oder eine Aminogruppe bedeuten, dadurch gekennzeichnet,

   io dass man nach dem Verfahren gemäss Anspruch 1 Verbin-in der Rj einen Ci-C6-Alkylrest und R2 einen Alkoxyrest düngen der allgemeinen Formel oder eine Aminogruppe darstellen, dadurch gekennzeichnet,

   dass man Acrylsäureester der allgemeinen Formel COOR

   j 2 - 2 *

   N = N - CO- R

   H i

   C = C - COOR,

   15

   (I )

   (tl)

   mit Hydrazinderivaten der allgemeinen Formel

   H2N -

   NH - CO - R#

   zu 3-Acylhydrazino-propionsäureestern der allgemeinen Formel

   CH - CH - COOR

   j 2 2. 1

   NH - NH - CO - R_

   20 worin Ri und R2 weiter oben definiert sind, herstellt und diese in Gegenwart eines Lösungsmittels mit Katalysatoren umlagert.
2. 7. Verfahren gemäss Anspruch 6, dadurch gekennzeich-(HI) net, dass ein 3-Acylazo-propionsäureester der Formel I bei

   25 Temperaturen von —20 °C bis 50 °C, vorzugsweise bei 0 °C bis 30 °C, zum Acylhydrazon des Formylessigsäureesters der Formel V und zum Enhydrazin der Formel VI umgelagert wird.
3. 8. Verfahren zur Herstellung von I,2,3-Thiadiazol-5-30 carbonsäurederivaten der allgemeinen Formel

   (IV )

   umsetzt und diese Verbindungen in einem inerten Lösungsmittel durch Einwirkung von Oxydationsmitteln zu den gewünschten Verfahrensprodukten oxydiert.
4. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass R2 einen C1-C4-Alkoxyrest darstellt.
5. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die Verbindungen der Formel II mit Verbindungen der Formel III unter Verwendung eines inerten Lösungsmittels und/oder in Gegenwart eines Katalysators umsetzt.
6. 4. Verfahren gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Umsetzung der Acrylsäureester der Formel II mit den Hydrazinderivaten der Formel III bei Temperaturen von —20 °C bis 150 °C, vorzugsweise von 0 °C bis 50 °C, und bei einem Druck von 98,07 • 103 Pa bis 980,7 ■ 103 Pa, vorzugsweise bei 98,07 • 103 Pa, gegebenenfalls in einer basen-oder säurekatalysierten Reaktion erfolgt und dass äquimola-re Mengen der Acrylsäureester der Formel II und der Hy-drazinderivate der Formel III verwendet werden.
7. 5. Verfahren gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Oxydation der 3-Acylhydrazino-propionsäure-ester der allgemeinen Formel IV mit Oxydationsmitteln bei Temperaturen von —20 °C bis 100 °C, vorzugsweise von

   — 5 °C bis 50 °C, erfolgt und dass ein 3-Acylhydrazino-propionsäureester der Formel IV verwendet wird, der aus der Reaktionsmischung nicht isoliert wird und in kontinuierlicher Verfahrensweise umgesetzt wird.
8. 6. Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der allgemeinen Formeln

   CH- CH2 - COORx

   35

   N

   1

   N

   C

   II

   c

   - H

   - COOR,

   <.VII)

   40 worin Rj ein Ci-C6-Alkylrest ist, dadurch gekennzeichnet, dass man nach dem Verfahren gemäss Anspruch 1 eine Verbindung der allgemeinen Formel

   45

   CH0 - CH2 - COOR1

   (I)

   N = 2* - CO - R,

   worin Rx weiter oben definiert ist und R2 einen Alkoxyrest oder eine Aminogruppe bedeutet, herstellt und dann die genannte Verbindung der Formel I mit Thionylchlorid der 55 Formel

   SOCl2

   umsetzt.

   60 9. Verfahren zur Herstellung von 1,2,3-Thiadiazol-5-carbonsäurederivaten der allgemeinen Formel

   (V)

   65

   N

   N

   C

   II

   C

   N - NH - CO - R,

   H

   COOR^

   (VII)

   worin Rx ein Cj-Cg-Alkylrest ist, dadurch gekennzeichnet, dass man nach dem Verfahren gemäss Anspruch 6 eine Verbindung der allgemeinen Formel

   CH- Clin - COOR.

   1 (V

   N - NH - CO - R2

   worin Rj weiter oben definiert ist und R2 einen Alkoxyrest oder eine Aminogruppe bedeutet, herstellt und die genannte Verbindung der Formel V mit Thionylchlorid der Formel

   SOCl2

   umsetzt.