DE1795394A1

DE1795394A1 - Verbessertes Verfahren zur Herstellung von 2,5-Bis-(benzoxazolyl)-thiophen-Derivaten

Info

Publication number: DE1795394A1
Application number: DE19681795394
Authority: DE
Inventors: Dr Lund Boardman Richard
Original assignee: Ciba Geigy AG
Current assignee: Novartis AG
Priority date: 1967-10-04
Filing date: 1968-09-25
Publication date: 1972-01-05
Also published as: BE721806A; US3544585A; FR1584885A; NL6814179A; CH517766A; GB1201287A

Description

GIBA AKTIENGESELLSCHAFT, BASEL (SCHWEIZ)

Case CNY 38/E

Deutschland

Verbessertes Verfahren zur Herstellung von 2,5-Bis-(benzoxazolyl)-thiophen-Derivaten.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von 2,5-Bis-(benzoxazolyl)-thiophen-Derivaten durch Umsetzung annähernd stöchiometrischer Mengen

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von o-Hydroxyaminobenzolen mit Thiophen-2,5-dicarbonsäuren. Das Verfahren ist dadurch charakterisiert, dass die Umsetzung dieser Reaktionspartner in Gegenwart von etwa der 1 bis 8-fachen Menge ihres Gewichtes eines halogenierten, aromatischen Kohlenwasserstoffes, der bei Raumtemperatur flüssig ist und einen Siedepunkt von oberhalb 170 C hat, durchgeführt wird, wobei das Reaktionsgemisch auf eine Temperatur zwischen l40 C und dem Siedepunkt des Reaktionsgemisches erhitzt und solange bei dieser Temperatur gehalten wird, bis annähernd die theoretische Menge Wasser entfernt ist, und anschliessend die Reinigung der gebildeten Bis-(benzoxazolyl)-thiophen-Verbindung unmittelbar im Reaktionsgemisch selbst vorgenommen wird.

Das erfindungsgemässe Verfahren ist von besonderem Interesse für die Herstellung von 2,5-Bis-(benzoxazolyl)-thiophen-Verbindungen der Formel

Ή ^R3\ Aj-

O ^ö O

durch Umsetzung annähernd stöchiometrischer Mengen aromatischer Amine der Formeln

10 9 8 8 2/1824:

BAD ORfGlNAl

>L>n

OH OH

mit einer Thiophendicarbonsäure der Formel

R,

(4) HOOG-\

-COOH

: ■':■■■■■ : ■'..

worin R, und R_? gleich oder verschieden sein können und Wasserstoff, Alkylgruppen mit 1 bis 22 Kohlenstoffatomen, Aralkylgruppen mit 1 bis 7 Kohlenstoffatomen in der Alkylgruppe, Aryl, Carbonsäuregruppen oder deren funktioneile Derivate bedeuten, η und m eine ganze Zahl von 1 bis 4 darstellen und R, und Ru gleich oder verschieden sein können und Wasserstoff oder ein Kohlenwasserst off radikal mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen (wie zum Beispiel Methyl, Aethyl, Heptyl oder Nonyl), bedeuten.

Die Umsetzung der Reaktionspartner wird hierbei in

\ ■ ■ '

Gegenwart annähernd der 1 bis 8 fachen Gewichtsmenge - bezogen auf die Ausgangsmaterialien - eines oberhalb 60° C flüssigen, halogenierten aromatischen Kohlenwasserstoffs mit einem Siedepunkt von oberhalb 170° C vorgenommen, wobei dieser halogenierte, aromatische Kohlenwasserstoff den Formeln

und (6)

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entspricht, worin X Chlor oder Brom bedeutet, a für eine ganze Zahl von mindestens 1 scent, R„ und Rq Wasserstoff, Alkyl mit 1 bis 7 Kohlenstoffatomen, Chlor- oder Bromalkyl mit 1 bis 7 Kohlenstoffatomen oder einen ankondensierten 5- bis 6-gliedrigen Ring bedeuten und Rg und R__o Wasserstoff, Alkyl mit 1 bis ¹J Kohlenstoffatomen, Chlor- oder Bromalkyl mit 1 bis 7 Kohlenstoffatomen darstellen. Die Umsetzung wird durch Erhitzen des Reaktionsgemisches auf Temperaturen von mindestens l4o° C und Halten bei dieser Temperatur, bis annähernd die theoretisch zu erwartende Wassermenge abgespalten ist, bewirkt und die Reinigung des Reaktionsproduktes unmittelbar in dem Reaktionsgemisch vorgenommen.

Das vorliegende Verfahren eignet sich besonders zur Herstellung von Verbindungen der Formel

N N

H₅ O O E₅

durch Umsetzung annähernd stöchiometrischer Mengen von o-Hydroxyaminen der Formel

OH

J,

"oh

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BAD ORIGINAL

mit der Thiophendicarbonsäure der Formel

(10) HOOO-JO-—00OH

wobei in diesen Formeln E₁- und Rg gleich oder verschieden sein können und Wasserstoff, Alkyl mit 1 bis 7 Kohlenstoff-

atomen oder Alkyl phenyl mit"-1 bis 7 Kohlenstoffatomen in der Alkylgruppe bedeuten.

Die Umsetzung wird hierbei vorteilhaft in Gegenwart der 1 bis 8-fachen Menge des Gewichts der Ausgangsmaterialien eines chlorierten Benzols, welches bei Raumtemperatur flüssig ist und einen Siedepunkt oberhalb 170° C hat, vorgenommen indem das Reaktionsgemisch auf Temperaturen zwischen 14-0° C und dem Siedepunkt dieses Reaktionsgemisches erhitzt wird und solange auf diesen Temperaturen gehalten wird, bis annähernd die theoretisch abspaltbare Wassermenge azeotrop abdestilliert ist. Auch in diesem Falle wird die Reinigung des Reaktionsproduktes unmittelbar in der Reaktionsmischung vorgenommen.

Die Umsetzung der Thiophen-2,5-dicarbonsäure mit 2 Molen o-Hydroxy-aminobenzöl kann durch folgendes Schema dargestellt werden:

109 882/182 4

(2)

(R₁)

l/n

OH

R, R.

3\ /A

(4) σ—σ ir H Hooo—o σ—σοοΗ

(3) HO

1. Stufe

2, Stufe:

(D

Γη

X /4

σ—σ σ—c / \ / "^

NSN

Die Reaktion der ersten Stufe läuft sehr leicht ab, sodass das Diamid gemäss Formel (11) normalerweise ohne Schwierigkeiten erhalten werden kann. Weniger einfach ist hingegen di^se Ringschluss-Reaktion gemäss Stufe 2. Nach den bereits bekannten Verfahren werden hierfür ziemlich energische Methoden angewendet, wodurch die Bildung erheblicher Anteile von uner-

1Ü98&Z/182 4

wünschten Nebenprodukten unumgänglich wird. Das vorliegende Verfahren ist speziell geeignet* diese Schwierigkeiten zu vermeiden und führt unmittelbar zu hohen Ausbeuten an bereits weitgehend, reinem Endprodukt»

Das Verfahren hat insbesondere praktische Bedeutung für die Herstellung des unsubstituierten Grundkörpers der Formel

N N " _Λ

(12) L «Γ σ—Λ y—σ Iu

0 ^b 0

durch Umsetzung von Thiophen-2,5-diearbonsäure mit o-Aminophenol.

Vorteilhafterweise wird diese Umsetzung in Gegenwart von etwa der 1 bis 8-fachen Gewichtsmengen (bezogen auf Ausgangsstoffe) Trichlorbenzol durch Erhitzen auf Temperaturen zwischen l40° G und dem Siedepunkt des Reaktionsgemisches durchgeführt, wobei das Reaktionsgemisch solange auf dieser g Temperatur gehalten wird, bis annähernd die theoretisch abspaltbare Wassermenge azeotrop abdestilliert ist. Auch in diesem Falle wird die Reinigung des Endproduktes unmittelbar in Trichlorbenzol des Reaktionsgemisches vorgenommen. Vorzugsweise wird hierbei das bei der azeotropen Destillation nach Trennung des Azeotropen-Gemisches erhaltene Trichlorbenzol unmittelbar wieder in die Reaktionsmischung zurückgeführt.

109&82ΛΪ824

Die Menge des als Reaktionsmedium dienenden halogenierten aromatischen Kohlenwasserstoffs kann innerhalb weiter Grenzen schwanken und soll so bemessen sein, dass die Reaktion in diesem Reaktionsmedium, anstatt in einer Schmelze, ablaufen kann. Die besten Resultate werden im allgemeinen erzielt, wenn die Gewichtsmenge des Reaktionsmediums etwa' der 1 bis 8-fachen Gewichtsmenge der Reaktionspartner entspricht.

Vorzugsweise wird die Umsetzung in Gegenwart von Katalysatoren durchgeführt, wofür insbesondere Borsäure, Zinkchlorid, p-Toluolsulfonsäure oder Polyphosphorsäuren wie Pyrophosphorsäure in Betracht kommen. Im Falle der Verwendung von Borsäure werden etwa 0,5 bis 10 Gewichtsprozent, vorzugsweise 3 bis 5 Gewichtsprozent, bezogen auf Gewichtsmenge der Reaktionspartner angewendet.

Die als Reaktionsmedium dienenden halogenierten aromatischen Kohlenwasserstoffe - wie insbesondere unter Formeln (5) und (6) definiert - sollen einen Siedepunkt von mindestens etwa 170° C, zweckmässig oberhalb l80° C, aufweisen. Gleichzeitig soll dieses Reaktionsmedium bei Raumtemperatur oder leicht erhöhten Temperaturen (z.B. etwa 60° C) flüssig sein, um die Mischung der Reaktionskomponenten zu erleichtern. Im Falle -von Chlor enthaltenden Reaktionsmedien sollten - insbesondere bei chlorierten Benzolen - wenigstens zwei und vorzugsweise drei Chloratome in dem chlorierten aromatischen Kohlenwasserstoff anwesend sein. Chlorierte Benzole haben sieh als besonders

109882/182A

vorteilhaft erwiesen, wobei Dichlorbenzol etwas längere Reaktionszeiten bedingt, während 1,2,3-* 1*2,4- oder 1,3,5-Trichlorbenzol am geeignetsten sind. In ähnlicher Weise können di- und tri-chloriertes Toluol oder Xylole verwendet werden. Weitere geeignete Reaktionsmedien sind zum Beispiel 1,2-, 1,3- und 1,4-di-chlorierte Naphthaline sowie die korrespondierenden Tetrahydronaphthalin-Analoga, o-, m- oder p- Dibrombenzol, o-, m-, p-Dibromtdluol, 2,4-Dichlortoluol, 2,5-Dichlortoluol, gm 2,5-Dibrom-toluol, 2-Brom-p-xylol, 5-Brom-o-xylol und 4,6-Dibromm-xylol. Es können auch verschiedene Halogene anwesend sein wie z.B. im !,^-Dichlor-^-brombenzol. Wegen ihres hohen Siedepunktes sind auch 1-Chlor-naphthalin, 2-Chlor-naphthalln, 1- oder 2-Brom-naphthalin gut geeignet. Mischungen solcher halogenierter Kohlenwasserstoffe können ebenfalls verwendet werden.

Nach Beschichtung des Reaktionsgefässes mit Reaktionsmedium und Katalysator wird die Luft durch ein Inertgas, wie ä Stickstoff, verdrängt und die Reaktion unter Inertgas-Atmosphäre durchgeführt. Das Reaktionsgemisch wird unter ständigem Rühren bis auf Rückfluss-Temperatur erhitzt und solange bei dieser Temperatur gehalten, bis im Wesentlichen alles durch die Reaktion abgespaltene Wasser entfernt ist.

Einer der Vorteile des vorliegenden Verfahrens ist darin zu sehen, dass das Reaktionsgut rasch auf Rückflusstemperatur erhitzt werden kann ohne Beeinträchtigung von Ausbeute und Reinheit des Endproduktes. Bei Verwendung von

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- ίο -

Trichlorbenzol als Reaktionsmedium setzt der Rückfluss im allgemeinen bei etwa l40° C ein und steigt bei vollständiger Entfernung des Wassers und Beendigung der Reaktion bis gegen 2l8 bis 220° C an. Bei einer. Aufheizzeit von etwa 1/2 Stunde und einer Reaktionszeit von etwa 2 Stunden bedeutet dies eine wesentliche Abkürzung der erforderlichen Gesamtzeit im Vergleich

»zu bekannten Verfahren.

Das während der Reaktion in azeotropem Gemisch, abdestillierende Wasser wird in üblicher Weise abgetrennt. Die hierbei gleichzeitig aus dem Reaktionsgefäss entfernte Menge an Reaktionsmedium ist gering genug, um das Reaktionsgut nicht in den Zustand einer Schmelze übergehen zu lassen. Eine Rückführung des Reaktionsmediums in das Reaktionsgefäss ist oft zweckmässig. Im Falle der Verwendung von Trichlorbenzol destilliert ein Azeotropengemisch aus annähernd 1 Teil £ Trichlorbenzol und 4 Teilen Wasser ab.

Das Reaktionsendprodukt kann aus dem Reaktionsgemisch unmittelbar durch Kühlen bis zur Kristallisation des Ersteren - meist unterhalb 120 C - isoliert werden.

Eine vollständigere Abtrennung kann durch Kühlen bis auf 20 bis 25° C erreicht werden. Hierbei wird, im Vergleich zu den bekannten Verfahren, unmittelbar ein relativ reines Produkt erhalten.

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■ - ■-■ - αϊ -

Das Reactionsprodukt kann zweckmässig bereits einer Vorreinigung' unterworfen werden, solange es sich noch in dem Reaktionsgemisoh befindet, d.h. ohne vorherige Abtrennung. Dies kann auf verschiedene Weise erfolgen: Das Reaktionsgemisch wird auf ca 200 bis l60° C gekühlt, eine starke Base (wie zum Beispiel KOH, NaOH oder Ba(0H)_p) in einer Menge, die etwa 2 bis 10 % des Gesamtgewichts der Reaktionspartnern entspricht, hinzugefügt und vorteilhafterweise zusätzlich noch ein Ton-Adsorbens zugesetzt. Die Menge des Adsorbens hängt zum Teil von der Natur desselben ab, im allgemeinen reichen jedoch 8 bis 15 Gewichtsprozent, berechnet auf Gesamtgewicht der Reaktionspartner, aus. Die Reinigung kann auch durch Ton-Adsorbens allein oder Aktivkohle bewirkt werden. Nach Zusatz der Adsorbentien wird auf Rückflusstemperatur erhitzt und solange bei dieser Temperatur gehalten, bis die Wasserentfernung beendet ist. Ansehliessend wird heiss, d.h. bei ca» mindestens 120° C, filtriert und diese Operation erforderlichenfalls wiederholt, was jedoch normalerweise nicht nötig ist.

Zweckmässig wird sodann etwa die Hälfte des ursprünglich eingesetzten halogenierten aromatischen Kohlenwasserstoffs durch Vakuumdestillation entfernt und der Rückstand auf 60 bis 70° C gekühlt. Die 2,5-Bis-(benzoxazolyl)-thiophen-Verbindung kann dann durch Zusatz eines niedrigmolekularen.Alkohols, wie Methanol, Aethanol, Isopropanol oder Butanol gefällt, filtriert und mit dem gleichen Alkohol gewaschen werden.

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, Eine andere Reinigungsmethode besteht darin, dass das Endprodukt nach Kühlung des ReaktionsgemJs ches auf 60 bis 70° C mit einem niedrigmolekularen Alkohol unmittelbar, d.h. ohne Vorreinigung mit Adsorbentien, gefällt wird. Das ■ Fällungsprodukt kann mit dem gleichen Alkohol gewaschen werden oder in zusätzlichem Reaktionsmedium gelöst_y und wie oben beschriebenj abermals gereinigt werden. Auf diese Weise wird ein hochreines Produkt erhalten.

• ■ ■ ■ ■■■■■.■:.

** - Gemäss einem weiteren Reinigungsverfahren werden zunächst etwa 2/3 des Reaktionsmediums durch Vakuumdestillation entfernt und der Rückstand der Wasserdampfdestillation unterworfen. Das aus der wässrigen Suspension des Wasserdampfdestillates auskristallisierende Produkt ist nicht ganz so rein wie das nach anderen Reinigungsverfahren erhaltene, jedoch ist diese Methode besonders ökonomisch,sofern keine besonders hohen Reinheitsanforderungen gestellt werden.

Gegenüber den vorbekannten Verfahren zeichnet sich das erfindungsgemässe durch geringen Zeitbedarf und Unempfindlichkeit gegenüber Abweichung von den Reaktionsbedingungen aus. Das Rohprodukt wird bereits in relativ reinem Zustand erhalten und die Hauptreinigung kann unmittelbar im Reaktionsmedium, welches als Mutterlauge fungiert, in einfacher Weise vorgenommen werden. Eine besondere Isolierung des Endproduktes zu Reinigungszwecken ist normalerweise überflüssig.

Gleichzeitig sind die Ausbeuten im Vergleich zu bekannten Verfahren relativ hochj Ausbeuten von mehr als 80 %

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sind leicht erzielbar.

Die nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren erhältlichen Verbindungen z. B, gemäss Formeln (.1), (7) und (12), stellenwertvolle optische Aufheller dar. Da erfahrungsgemäss bereits geringe Mengen an Verunreinigungen das optische Aufhellvermögen solcher Verbindungen schwerwiegend.beeinträchtigen können, bietet das vorliegende Verfahren auch unter diesem Gesichtspunkt erhebliche technische Vorteile. _Λ

Die in den nachfolgenden Beispielen angegebenen Teile sind Gewichtsteile, sofern nichts anderes angegeben.

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- 14 Beispiel 1 _ .....

Herstellung von 2,5-Bis-(benzoxazolyl)-thiophen. •Eine Mischung von 49*5 g (0,455 Mol) o-Amlnophenol, 4l,0 g (0,239 Mol) Thiophen-2,5-dicarbonsäure, 4,0 g Borsäure und 450 g 1,2,4-Trichlorbenzol wurden unter Rühren und einem massigen Stickstoffstrom innerhalb 1/2 Stun-& de auf Rückflusstemperatur erhitzt und 2 1/2 Stunden bei dieser Temperatur gehalten. Die Wasserabspaltung begann bei etwa l40° C und die Temperatur stieg·allmählich bis auf 218 bis 220° C am Ende der Reaktion und vollständiger Wasserabtrennung (etwa 16 ml). Die hell.·-gelbe Suspension bei Reaktionsbeginn änderte sich während der Umsetzung zu einer klaren braunen Lösung.

Während des Erhitzens bei Rückflusstemperatur wurde das abdestllierte Trichlorbenzol in das Reaktionsgemisch fc zurückgeführt.

Anschliessend wurde das Reaktionsgemisch auf l80° C gekühlt und eine Adsorbens-Misehung aus 12 g Tonerde-Adsorbens (Plorex) und 4 g NaOH zugesetzt. Nach erneutem Erhitzen auf Rückflusstemperatur bis zur Beendigung der Wasserabspaltung (etwa 2 ml) wurde durch ein beheiztes Druckfilter filtriert. Das erhaltene hellgelbe Piltrat wurde durch Abdestillieren von .etwa 200 g· Trichlorbenzol eingeengt, auf 65° C gekühlt und das Endprodukt durch Zusatz von 300 g Methanol unter

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Rühren gefällt» Nach Absaugen und Waschen mit zwei 100 g-Portionen Methanol wurden 6l/0 g (=85 % der Theorie) der Verbindung der Formel (12) erhalten.

Schmelzpunkt 2l6 bis 220° C, Reinheit 100 % gemäss Ultraviolett-Spektrum.

Beispiel 2

Eine Mischung von 49*5 g (0,455 Mol) o-Aminophenol, 39,8 g (0,231 Mol) Thiophen-2,5-dicarbonsäure_J 4,0 g Borsäure und 350 g 1,2,4-Trichlorbenzol wurden innerhalb 1/2 Stunde unter Rühren und massigem Stickstoffatom auf Rückflusstemperatur erhitzt. Während des Erhitzens auf Rückflusstemperatur wir de das abdestillierende Trichlorbenzol-Wasser-Azeotrop in einem beheizten Wasser-Separator gesammelt und die Trichlorbenzol-Schicht in das Reaktionsgemiseh zurückgeführt. Die Wasserabspaltung begann bei etwa l40° G und die Temperatur stieg gegen Reaktionsende (17 ml Wasser gesammelt) auf etwa 218 bis 220° C. Das Erhitzen auf Rückflusstemperatur wurde weitere 3 Stunden fortgesetzt, bis eine klare braune Lösung entsteht und die gesamte Erhitzungszeit bei Rückflusstemperatur 6 Stunden betrug. Das Reaktionsgemiseh wurde dann auf l80° C gekühlt und ein Adsorbens-Gemisch aus 12 g Tonerde-Adsorbens (Piltroi Nr. 4) und 4 g gemahlenem Natriumhydroxyd zugefügt. Nach erneutem Erhitzen auf Rückflusstemperatur und Beendigung der Wasserabspaltung (etwa 2 ml gesammelt) wurde durch ein beheiztes Druckfilter filtriert.

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Aus dem FiItrat wurden durch Vakuumdestillation '.etwa SOO g Trichlorbenzol.entfernt, auf 65⁰C gekühlt und ttwä 250 g Wasser* sowie 10 g einer 25 $igen Natriumhydroxyd^ lösung hinzugefügt"und die Mischung zwecks Entfernung des restlichen Trichlorbenzols der Wasserdampfdestillation unterworfen. Zwecks Beibehaltung des ursprünglichen Volumens wurde die entsprechende Menge Wasser zugesetzt.

Durch Absaugen wurde ein gelbes Granulat erhalten, welches gewaschen und im Vakuumofen getrocknet 64,5 g (~ 90$ der Theorie) der Verbindung der Formel (12) vom Schmelzpunkt 218 bis 219° C lieferte.

Beispiel 3

Das in Beispiel 2 beschriebene Verfahren wurde unter Variation der Mengen des angewendeten Reaktionsmediums, der Rückflusszeiten und der Reinigungsmittel wiederholt. Die jeweils erhaltenen Ausbeuten sind in der letzten Zeile der nachfolgenden Tabelle zusammengestellt:

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Trichlorbenzol g	350	350	350	—	350	350	400	350	350
Rückflussdauer h	3	4	6.5	64.5	8.2	10	4	7	8
Abgetrenntes Wasser g	16	16	—	90	L7.5	16.5	16	17	17
Adsorbentien g
Tonerde (Florex)	12	12	12		—	12	—	—
Tonerde (Piltrol)		—	__	12	—	—	12	12
KaOH	4	4	4		—	4	4	4
Ba(OH)₂		—	8	—	—	—	_
Ausbeute in g	60.5	61	63	61	61	66.5	66
Ausbeute in fo der	84	85	88	85	85	92	92
Theorie

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- 18 -

Beispiel 4

Eine Mischung von 49*5 g (0,455 Mol) o-Aminophenol, 40,0 g (0,233 Mol) Thiophen^^-dicarbonsäure, 4,0 g Borsäure und 350 g 1,2,4-Trichiorbenzol wurden unter Rühren und massigem Stickstoffstrom innerhalb 1/2 Stunde auf Rückflusstemperatur erhitzt. Das während der Rückfluss-Erhitzung abgespaltene Trichlorbenzol-Wasser-Azeotropen-Gemisch wurde in einem beheizten Separator gesammelt und die TrichlorbenzOlschicht in das Reaktionsgemisch zurückgeführt. Die Wasserabspaltung begann bei etwa l40° C und war nach Temperaturanstieg auf etwa 218 bis 220° C beendet (16,5 rill). Es wurde noch 3 Stunden bei Rückflusstemperatur gehalten, sodass die gesamte Rückflusszeit etwa 5 Stunden betrug.

Nach Kühlen auf 60 bis 65° C wurden 300 g Methanol unter Rühren rasch zugefügt, auf 25° C gekühlt und 30 Minuten gerührt. Das ausgefällte Produkt wurde abgesaugt und mit Methanol bis zur Farblosigkeit des Filtrates gewaschen: Ausbeute 64,0 g (89 % der Theorie)
Schmelzpunkt 218 bis 219° C.

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» 19 -

Beispiel .5

Herstellung von 2,5-zolyl)-thiophen (Verbindung Nr. 13). ·

Ein Reaktionsgefäss wurde mit 75*0 g (0,454 Mol) 2-Amino-4-tert.-butylphenol, 4l,0 g (0,238 Mol) Thiophen-2,5-dicarbönsäure, 2,5 g Borsäure und 350 g 1,2,4-Trichlorbenzol beschickt und die Luft durch Stickstoff mittels dreifachen Evakuierens verdrängt. Die Mischung wurde unter Rühren und massigem Stickstoffstrom innerhalb 3/4 Stunden auf Rückflusstemperatur erhitzt und 2 bis 3 Stunden bei dieser Temperatur gehalten bis die Wasserabspaltung beendet war (16 ml). Das azeotrop abdestillierende Trichlorbenzol wurde nach Trennung vom begleitenden Wasser in das Reaktionsgefäss zurückgeführt.

Nach Kühlung des Reaktionsgemisches auf etwa l85° C wurden 12 g Tonerde-Adsorbens (Florex) und 4 g NaOH (in Schuppen) zugesetzt-und abermals auf Bückflusstemperatur erhitzt, bis die Wasserabspaltung beendet war (1 bis 2 ml, 1/2 Stunde).

Die erhaltene dunkelgrüne Mischung wurde durch ein Druckfilter filtriert, 250 g Trichlorbenzol durch Vakuumdestillation entfernt und nach Kühlung auf 70° C 400 g Methanol rasch unter kräftigem Rühren zugesetzt. Durch Filtration, Waschen am Filter mit 100 g-Portionen Methanol und Trocknen bis zur Gewichtskonstanz bei 70° C werden 82,0 g (= 84 %> der

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Theprie) der Verbindung Nr. 13 in Form hellgrüner Kristalle erhalten.
' Schmelzpunkt 199 bis 200° G.

Beispiel 6

Herstellung von 2_i5-ⁱBis-(^5^l-eumyl-benzoxazolyl)-thiophen (Verbindung Nr. 14).

Eine Mischung von 104,5 g (0,462 Mol) 2-Amino-4-cümylphenol, 4l,0 g (0,238 Mol) Thiophen-2_i5-dicarbonsäure, 4,0 g Borsäure und 300 g l^^-Trichlorbehzol wurden nach Verdrängung der Luft durch Stickstoff unter Rühren 2 Stunden auf Rüekflusstemperatur erhitzt. Das Reaktionsende zeigte sich durch Beendigung der Wasserabspaltung (etwa l8 ml) und Bildung einer klaren dunklen Lösung unter allmählichem Temperaturanstieg auf 185 bis 200° C an. Das in azeotropem-Gemisch abdestillierende Trichlorbenzol wurde nach Abtrennung in das Reäktionsgefäss zurückgeführt.

Reinigung

a) Einstufen-Verfahren1

Nach Kühlung des Reaktionsgemisches auf 190⁰C wurden 12 g Tonerde-Adsorbens (Plorex) und 4 g NaOH (in Schuppen) zugesetzt. Nach abermaligem Erhitzen auf Rückflusstemperatür bis zur Beendigung der Wasserabspaltung (etwa 2 ml)

109882/182/;

durch ein beheiztes Druckfilter filtriert und einmal mit Trichlorbenzol gewaschen. Nach Entfernung von etwa I5O g Trichlorbenzol durch Vakuumdestillation und Kühlen auf 85° C wurden 3GO g Methanol rasch unter lebhaftem Rühren zugesetzt.

Durch Filtration wurde ein hellgelbes Produkt erhalten., das nach Waschen mit zwei 100 g-Portionen Methanol und Trocknen bei 70° C einen Schmelzpunkt von I90 bis 193° C ■ ■ zeigt. Ausbeute 101,0 g (80# der Theorie) '

b) Zweistufen-Verfahren:

Das Reaktionsgemisch wurde auf 65° C gekühlt, unter lebhaftem Rühren rasch 500 g Methanol zugesetzt, abgesaugt und mit zwei 100 g-Portionen Methanol gewaschen. Das so erhaltene Rohprodukt wurde ohne Trocknung in 450 g heissem Trichlorbenzol gelöst, zur Entfernung von Methanol-Resten auf 120° C erhitzt und 12 g Tonerde-Adsorbens (Plorex) sowie 4 g festes NaOH zugesetzt. Die Mischung wurde erneut (| auf Rückflusstemperatur erhitzt bis die Wasserabspaltung beendet ist (2 ml, 1/2 Stunde), durch ein beheiztes Druckfilter filtriert und einmal mit 100 g heissem Trichlorbenzol gewaschen.

Nach Vakuum-Destillation der vereinigten Filtrate zur Entfernung von 3OQ g Trichlorbenzol wurde auf 65° C gekühlt und mit 500 g Methanol gefällt. Der Niederschlag wurde abgesaugt und mit zwei 100 g-Portionen Methanol gewaschen. Ausbeute 112,0 g (= 89 %der Theorie) an hellen grüngelben Kristallen. 10 9 8 8 2/1824

Beispiel 7

Das Verfahren gemäss Beispiel 2 wurde wiederholt, wobei das dort verwendete 1/2,4-Triehlorbenzol durch die äquivalente Menge der folgenden Reaktionsmedien ersetzt ^: wurde:

1,2,3-Trichlorbenzol 1*3*5-Trichlorbenzöl 2,4-Dichlortoluol 2,5- Dichlortoluol 2,5-Dibromtoluol 2-Brom-p-xylol 5-Brom-o-xylol 4,6-Dibrom-m-xylol .

Beispiel 8

Das Verfahren des Beispiels 2 wurde mit der Abänderung wiederholt, dass anstelle des dort verwendeten

1,2,4-Trichlorbenzols als Reaktionsmedium jeweils äquivalente Mengen der folgenden Verbindungen verwendet wurden:

1-Chlornaphthalin

ο 2-Chlornaphthalin

eo 1-Bromnaphthalin

f^ 2-Bromnaphthalin

^ 1,2-DiGhlornaphthalin

f* 1,3-Diehlornaphthalin ** 1,4-Dichlornaphtalin 1,2-Dichlortetrahydronaphthalin.

BAD ORIGINAL

Claims

_ 23_ - - 17&S39A Patentansprüche

1. Verbessertes Verfahren zur Herstellung von 2,5-Bis-(benzöxazolyl)-thiophenen durch Umsetzung annähernd stöchiometrischer Mengen von o-Hydroxyaminobenzolen mit Thiophen-2, 5-dicarbonsäuren, dadurch gekennzeichnet, dass die Umsetzung des o-Hydroxyaminobenzols mit der Thiophen-2,5-dicarbonsäure in Gegenwart etwa der 1 bis 8-fachen Menge ihres Gewichts eines halogen!erten, aromatischen Kohlenwasserstoffs, der bei Raumtemperatur flüssig ist und einen Siedepunkt oberhalb 170° C hat, durchgeführt wird, wobei das Reaktionsgemisch auf eine Temperatur zwischen l40 C und dem Siedepunkt des Reaktionsgemisches erhitzt und solange in diesem Temperaturbereich gehalten wird, bis annähernd die theoretische Menge Wasser entfernt ist, und anschliessend die Reinigung der gebildeten Bis-(benzoxazolyl)-thiophen-Verbindung im Reaktionsgemisch selbst vorgenommen wird. f|

2. Verfahren nach Anspruch 1 zur Herstellung von Verbindungen der Formel

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durch Umsetzung annähernd stöehiometrischer Mengen aromatischer Amine der Formeln

OH

mit einer Thiophendicarbonsäure der Formel » ■ E.

OH

HOOC-^ >—COOH
S

worin R, und Rp Wasserstoff, eine 1 bis 22 Kohlenstoffatome enthaltende Alkylgruppe, Aralkyl, Aryl, eine Carboxylgruppe oder deren funktionelle Derivate bedeuten, η und m für eine ganze Zahl von 1 bis 4 stehen und R, sowie R^ Wasserstoff oder einen 1 bis 10 Kohlenstoffatome enthaltenden Kohlenwasserst off rest bedeuten, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktionspartner in Gegenwart von etwa der 1 bis 8-fachen Gewichtsmenge - bezogen auf Ausgangsmaterialien - eines oberhalb 60° C flüssigen, halogenierten aromatischen Kohlenwasserstoffs mit einem Siedepunkt von oberhalb 170° C miteinander umgesetzt werden, welcher der Formel

109882/1824

entspricht und worin X Chlor oder Brom bedeutet, a für eine ganze Zahl von mindestens 1 steht, R_ und Ro Wasserstoff, Alkyl mit 1 bis 7 Kohlenstoffatomen, Chlor- oder Eromalkyl mit 1 bis 7 Kohlenstoffatomen oder einen ankondensierten 5- bis 6-gliedrigen Ring bedeuten und R_n und R_1n Wasserstoff, Alkyl mit 1 bis 7 Kohlenstoffatomen oder Chlor- oder Bromalkyl mit 1 bis 7 Kohlenstoffatomen, wobei die Umsetzung durch Erhitzen des Reaktionsgemisches &uf Temperaturen von mindestens etwa l4o° C bis zur Abspaltung ungefähr der theoretischen Menge Wasser bewirkt und die Reinigung des gebildeten 2,5-Bis-(benzoxazolyl)-thiophens unmittelbar in dem Reaktionsgemiseh vorgenommen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 zur Herstellung von Verbindungen der Formel -

—σ Ii

E₅ O ^S V E₆

durch Umsetzung annähernd stöehiometrischer Mengen voix o-Hydroxy-aminen der Formel

^Λ0Η

KH₂

OH

mit der Thiophendicarbonsäure der Formel

Ηθοσ-JO—c

worin EL und Rg gleich cd er verschieden sind und Wasserstoff, Alkyl mit 1 bis 7 Kohlenstoffatomen oder Alkylphenyl mit 1 bis 7 Kohlenstoffatomen in der Alkylgruppe bedeuten, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktionspartner in Gegenwart von etwa der 1 bis 8-fachen Menge ihres Gewichts eines chlorierten Benzols, welches bei Raumtemperatur flüssig ist und einen Siedepunkt von mindestens 170° C hat, auf Temperaturen zwischen etwa l40° C und dem Siedepunkt des Reaktionsgemisches erhitzt werden^bis etwa die theoretische Menge Wasser azeotrop aus dem Gemisch abdestilliert ist und das Reaktionsprodukt unmittelbar in dem chlorierten Benzol des Reäktionsgemisehes ^ gereinigt wird. .

4. Yerfabren nach Anspruch 3 zur Herstellung der Verbindung

der Formel

K W
v"^ EITTJ ^V

f ß—\ JM, I

dttrefe tMsetrzuog. von annähernd stö'ehioraetrisehep Mengen ö-JiBina-pheßÄ φΆ S, 3-Thiophendicarbonsäurö^ da^terelr zeiebnet;, dsas^ aa,m Heaktionspartner in Ge&mmmpt- etwa 1 bis S-fÄc&en: Mienge Trichlorbenzol auf

BAD ORJOlNAL

l40° C und dem Siedepunkt des Reaktionsgemisches erhitzt werden und auf dieser Temperatur gehalten werden bis etwa die theoretisch abspaltbare Menge Wasser azeotrop abdestilliert ist und das Reaktionsprodukt unmittelbar im Trichlorbenzol der Reaktionsmischung gereinigt wird.

5· Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das durch azeotrope Destillation entfernte Azeotropengemisch getrennt und der abgetrennte halogenierte aromatische Kohlenwasserstoffanteil in das Reaktionsgemisch zurückge- d führt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3* dadurch gekennzeichnet, dass als Reakt ionsmedium Trichlorbenzol, Dichlortoluol, Trichlortoluol, Dichlorxylol oder Trichlorxylol verwendet wird.

7· Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis J>₃ dadurch gekennzeichnet, dass das Reaktionsgemisch aus o-Hydroxyamin, ■■ * Thiophendicarbonsäure und Trichlorbenzol auf Temperaturen zwischen l40 und 220° C erhitzt und solange in diesem Temperaturbereich gehalten wird, bis annähernd die theoretische Wassermenge abgespalten worden ist.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das 2,5-Bis-(benzoxazolyl)-thiophenderivat durch Kühlen des Reaktionsgemisches bis zur Kristallisation des Thiophenderivates abgetrennt wird,

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9«· ι Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigung des 2,5-Bis-(benzoxazolyl)-thiophens im Reaktionsgemisch derart vorgenommen wird, . dass 2 bis 10 % einer starken Base und 8 bis 15 % eines Tonerde-Adsorbens - Prozentsätze bezogen auf Gesamtgewichtsmenge der Ausgangsstoffe - zugefügt werden, gerührt und auf Rückflusstemperatur bis zu Beendigung der Wasserentfernung erhitzt wird und sodann bei Temperaturen, oberhalb etwa 120° C filtriert und das Reaktionsprodukt aus dem IiI-trat isoliert wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9* dadurch gekennzeichnet, dass das Reaktionsprodukt durch Fällen mittels eines niedrigmolekularen Alkohols und Filtration isoliert wird.

11. Verfahren nach Anspruch 9* dadurch gekennzeichnet, dass das Reaktionsprodukt durch Wasserdampfdestillation des FiI-

P trates isoliert wird.

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