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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von 5-Methylisoxazol.
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Es ist bekannt, aus Aceton und Ameisensäureester das Na-Salz des
Acetoacetaldehyds herzustellen und letzterec mit Hydroxylaminchlorhydrat in 5-Methylisoxazol
überzuführer.
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(U.S.-Patentschrift 3,422,115). Das Zwischenprodukt muss bei diesem
Verfahren isoliert werden; die Ausbeute beträgt um 5o/o.
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Ferner ist ein Verfahren bekannt (U.S.-Patentschrift 3,391,154),
welches statt des im obgenannten Verfahren genannten Hydroxylaminchlorhydrates die
Verwendung von Hydroxylamin-N-sulfonsäure beansprucht. Mit dieser Massnahme kann
eine gewisse Ausbeutesteigerung auf ca. 69% erreicht werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch ei einfaches Verfahren
eine hohe Ausbeute an reinem Produkt zu erhalten.
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Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass man Butin-2-al-1-Dialkylacetal
in alkoholischer Lösung und mit Hydroxylaminsalzen in wässriger Lösung bei einem
pH-Wert von kleiner als 3 in das 5-Methylisoxazol überführt.
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Die Temperatur, bei der die Reaktion ausgeführt wird, ist nicht kritisch,
da sie durch den Siedepunkt des verwendeten Alkohols vorgegeben ist; vorzugsweise
wird bei Temperaturen von 50 bis 600C gearbeitet.
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Nah dem Verfahren dei. Erfindung wird ein praktisch vorzugswei isomerenfreies
5-Methylisoxazol erhalten. Dies geschieht durch, dass man zunächst aus dem Diacetylen
das l-Methoxybuten-l-in-3 herstellt und dann dieses in alkoholischer Lösung unter
Zusatz von Kaliumhydroxyd in das Dialkylacetal des 2-Butinals überführt. Zweckmässig
wird ein Alkohol mit 1 bis 4 C-Atomen, vorzugsweise Methanol, verwendet. Durch Zutrcpçenlassen
eines HydroxyEaminsalzes in wässeriger Lösung zu dem Butinal-2-dialkylacetal in
alkoholischer Lösung bei Temperaturvon 50 bis 600C wird das Methylisoxazol erhalten.
Das Butinal-2-dialkylacetal kann auch direkt in seiner Reaktionslösung nach einer
Neutralisation mit Säure durch die Zugabe des Hydroxylaminsalzes in das 5-Methylisoxazol
übergeführt werden.
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Als Ilydroxylaminsalze können vorzugsweise das Chlorhydrat oder aber
auch das Sulfat Verwendung finden. Wesentlich ist, dass während dieser ganzen zweiten
Reaktionsstufe ein pH-Wert von kleiner als 3 eingehalten wird. Der pH-Wert braucht
nicht reguliert zu werden, da sich während der Reaktion freie Salzsäure bildet;
die Anfangseinstellung ist eine Frage der Konzentratic an Hydroxylaminchlorhydrat
in der wässerigen Lösung. Es resultiert in einer Ausbeute von über 95% ein 5-Methylisoxazol,
welches einen Gehalt von höchstens 2% 3-Methylisoxazol ausweis Für weitere Reaktionen
des 5-Methylisoxazols ist die Reinheit ausreichend.
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Das 5-Methylisoxazol ist ein wertvolles Zwischenprodukz zur Synthese
von N-(5-Methyl-3-isoxazolyl)-sulfanilid, welches ein bekanntes Antibakterizid darstellt.
Auch in der photographischen Industrie findet das 5-Methylisoxazol Anwendung als
Gelatinehärter.
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Beispiele 1) Durch Einleiten von Diacetylen in eine Lösung von Natrium
in Methylalkohol bei Temperaturen zwischen 60 bis 80sC wird das l-Methoxybuten-l-in-3
hergestellt. Das Produkt wird isoliert und mit einer Lösung von Kaliumhydroxyd in
Methylalkohol bei Temperaturen von etwa 80°C während 10
Stunden
behandelt. Das Umsetzungsprodukt wird mit wasser gewaschen und getrocknet und danach
destilliert. Man erhielt neben unverändertem l-Methyloxybuten-l-in-3 das gesuchte
2-Butinaldimthylacetal.
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35 g (0,5 Mol) Hydroxylamichlorhydrat wurden in 100 ml H20 gelöst
und zu einer Lösung von 57 g (0,5 Mol) 2-Butinaldimethylacetal in 200 ml Methanol,
vorgewärmt auf 50 bis 600C, langsam zugetropft. Nach etwa 1 Stunde war das Eintropfen
beendet; die Reaktionslösung wies eine rötlichbraune Färbuhg auf.
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Danach wurde noch eine Stunde lang am Rückfluss erhitzt, abgekühlt
und mit Wasser bis zur beginnenden Trübung versetzt.
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Nach Zugabe von NaOH bis zu einem pH-Wert von etwa 8 bis 9 wurde die
Lösung mit NaCl gesättigt und mit Aether extrahiert.
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Durch Verdampfen des Lösungsmittels wurde ein rohes 5-Methylisoxazol
erhalten, das nach NMR-Spektrum etwa 1,4% 3-Methylisoxazol enthielt.
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2) 12,3 g t0,175 Mol) Hydroxylaminchlorhydrat wurden in 50 ml H20
gelöst und zu einer Lösung von 17,8 g (0,156 Mol) 2-Butinaldimethylacetal in 100
ml Aethanol, vorgewärmt auf 50°" zugetropft. Die Reaktionslösung wies eine rötlichbraune
Färbung auf und am Ende des Eintropfenswar die Temperatur auf ca. 700. Danach wurde
noch eine halbe Stunde lang am Rückfluss bis erhitzt, abgekühlt und mit wasser zur
beginnenden Trübung versetzt. Nach Zugabe von 8% NaOH Lösung bis zu einem pH-Wert
von etwa 8 bis 9 wurde die Lösung mit NaCl gesättigt und mit Aether extrahiert.
Durch Verdampfen des Lösungsmittels wurde ein rohes 5- Methylisoxazol erhalten,
das nach NMR-Spektrum etwa 1.7% 3-Methylisoxazol enthielt.
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3) 35 g (0,5 Mol) IIydroxylaminchlorhydrat wurden in 100 ml H20 gelöst
und zu einer Lösung von 57 g (0,5 Mol) 2-Butinaldimethylacetal in 200 ml Aethanol,
vorgewärmt auf 50 bis 60°, langsam zugetropft. Nach etwa 1 Stunde war das Eintropfen
beendet; die Reaktionslösung wies eine rötlichbraune Färbung auf. Danach wurde noch
eine Stunde lang am Rückfluss erbitzt, abgekühlt und mit Wasser bis zur beginnenden
Trübung
versetzt. Nach Zugabe von NaOH bis tu einem pH-Wert von
etwa 8 bis 9 wurde die Lösung mit NaCl gesattigt und mit Aether extrahiert. Durch
Verdampfen des Lösungsmittels wurde ein rohes 5-Methylisoxazol erhalten, das nach
NMR-Spektrum etwa 1,4% 3-Methylisoxazol enthielt.