DE2535310A1 - Verfahren zur herstellung eines oxazols - Google Patents

Verfahren zur herstellung eines oxazols

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DE2535310A1
DE2535310A1 DE19752535310 DE2535310A DE2535310A1 DE 2535310 A1 DE2535310 A1 DE 2535310A1 DE 19752535310 DE19752535310 DE 19752535310 DE 2535310 A DE2535310 A DE 2535310A DE 2535310 A1 DE2535310 A1 DE 2535310A1
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cyano
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DE19752535310
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Hans Dr Hoffmann-Paquotte
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F Hoffmann La Roche AG
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F Hoffmann La Roche AG
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    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D263/00—Heterocyclic compounds containing 1,3-oxazole or hydrogenated 1,3-oxazole rings
    • C07D263/02—Heterocyclic compounds containing 1,3-oxazole or hydrogenated 1,3-oxazole rings not condensed with other rings
    • C07D263/30—Heterocyclic compounds containing 1,3-oxazole or hydrogenated 1,3-oxazole rings not condensed with other rings having two or three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D263/34—Heterocyclic compounds containing 1,3-oxazole or hydrogenated 1,3-oxazole rings not condensed with other rings having two or three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached to ring carbon atoms

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Heterocyclic Carbon Compounds Containing A Hetero Ring Having Nitrogen And Oxygen As The Only Ring Hetero Atoms (AREA)

Description

Z Aug. 1975
PATENTANWALT
RAN 4223/56
F. Kofimann-La Roche & Co. Aktiengesellschaft, Basel/Schweiz
Verfahren zur Herstellung eines Oxazols
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein neues Verfahren zur Herstellung des 5-Cyan-4-methyl-oxazols(l,3), welches ein wichtiges Zwischenprodukt in der Herstellung von Vitamin Bg darstellt.
Bisher wurde 5-Cyan-4-methyl-oxazol(l,3) durch Reaktion von auf Schmelztemperatur erhitztem Phosphorpentoxyd mit 5-Carbamoyl-4-methyl-os:azol(l,3) erhalten. Diesem bekannten Verfahren haften verschiedene Nachteile an. Insbesondere ist die Ausbeute bei diesem bekannten Yerfahren verhältnismässig gering, da auf Grund der schlechten Wärmeübertragung sehr leicht Verkohlung eintritt.
Eine Verbesserung dieses bekannten Verfahrens besteht darin, dass die Reaktion des Phosphorpentoxyds mit 5-Carbamoyl-4-methyl-oxazol(l,3) unter Zusatz eines Lösungsmittels,
Me/10.7.1975. 60 9Π83/1254
nämlich Chinolin, durchgeführt wird. Dieses bekannte Verfahren hat den Nachteil, dass Chinolin unter den Reaktionsbedingungen zu wenig beständig, von unangenehmem Geruch und gesundheitsschädlich ist. Ferner sind die Verfahren zur Regenierung des Chinolins und zur Aufarbeitung der Folgeprodukte des Phosphorpentoxyds zu einem umweltfreundlichen Produkt aufwendig und mit einer Reihe von technologischen Problemen belastet. Ausserdem sind sowohl Chinolin als auch Phosphorpentoxyd teuere und auf dem Markt knappe Rohstoffe.
Die vorliegende Erfindung zielt daher auf die Schaffung eines Verfahrens ab, welches es ermöglicht, 5-Cyan-4-methyl~ oxazol(l,3) ic einfacher und billiger Weise,ausgehend von billigen und leicht zugänglichen Rohprodukten,herzustellen, wobei die weiter oben aufgezählten Nachteile der bekannten Verfahren nicht auftreten und wobei das gewünschte 5-Cyan-4-niöthyl~oxazol-(1,3) in hoher Ausbeute und guter Qualität anfällt.
Das obige Ziel wird gemäss der vorliegenden Erfindung dadurch erreicht, dass man das 5-Carbamoyl-4-methyl-oxazol(l,3) mit einem Niederalkancarbonsäureanhydrid umsetzt und das Reaktionsgemisch oder das aus letzterem isolierte 5-(N-Niederalkanoyl-carbamoyl)-4~niethyl-oxazol(l,3) einer Pyrolyse unterwirft.
Als Niederalkancarbonsäureanhydride kommen die symmetrischen .oder die gemischten Anhydride der geradkettigen oder verzweigten Alkancarbonsäuren mit bis zu 7 Kohlenstoffatomen in Frage. Beispiele solcher Anhydride sind Acetanhydrid, Propionsäureanhydrid, Isopropionsäureanhydrid, Buttersäureanhydrid, n-Valeriansäureanhydrid, das gemischte Anhydrid von Ameisensäure und Essigsäure und dergleichen. Vorzugsweise verwendet man symmetrische Niederalkancarbonsäureanhydride, insbesondere die symmetrischen Anhydride der Alkancarbonsäuren mit bis zu 5 Kohlenstoffatomen. Besonders bevorzugt ist Acetanhydrid.
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Bei der Umsetzung des 5-Carbamoyl-4-niethyl-oxazols(l,3) mit einem Hiederalkanearbonsäureanhydrid verwendet man zweckmässig einen Ueberschuss, vorzugsweise einen 3- bis 6-molaren Ueberschuss, insbesondere einen 5-molaren Ueberschuss an Hiederalkanearbonsäureanhydrid .
Die Umsetzung des 5-Carbamoyl-4-methyl-oxazols(l,3) niit dem Hiederalkancarbonsäureanhydrid wird zweckmässig unter normalem Druck, bei einer Temperatur zwischen etwa 800C und der Siedetemperatur des Reaktionsgemisches, vorzugsweise bei letzterer Temperatur, durchgeführt. Man kann auch die Umsetzung unter Druck in einem Autoklaven, bei höheren Temperaturen als der Siedetemperatur des Reaktionsgemisches, beispielsweise bei einer Temperatur zwischen etwa 140 und 2500C, vorzugsweise bei einer Temperatur zwischen etwa 160 und 1800C, durchführen. Each beendeter Umsetzung enthält das Reaktionsgemisch 5-Cyan-4-methyloxazol(l,3)» "überschüssiges Hiederalkanearbonsäureanhydrid, sowie dem verwendeten Hiederalkanearbonsäureanhydrid entsprechende Niederalkancarbonsäure und entsprechendes 5-(H-Hiederalkanoylcarbamoyl) -4-iaethy 1—oxazol (1,3)·
Die bei der erfindungsgemässen Ueberführung von
5-Carbamoyl-4-^methyl-oxazol(l,3) in 5-Cyan-4-methyl-oxazol(l,3) als Zwischenprodukte entstandenen 5-(H-Hiederalkanoyl-carbamoyl)-4-methyl-oxazole(l,3) sind neue Verbindungen. Als Beispiele dieser Verbindungen können die folgenden genannt werden:
5-(H-Aeetyl-carbamoyl)-4-methyl-oxazol(1,3); 4-Methyl-5-(H-propionyl-carbamoyl)-oxazol(l,3); 5-(H-n-Butyryl-carbamoyl)-4-methyl-oxazol(1,3) und dergleichen.
Erfindungsgemäss wird das als Zwischenprodukt entstandene 5-(H-Hiederalkanoyl-carbamoyl)-4-methyl-oxazol(l,3) der Pyrolyse unterworfen. -
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In einer bevorzugten Ausfiihrungsform des erfindungsgemässen Verfahrens wird das das Zwischenprodukt 5-(N-Niederalkanoyl-carbamoyl)-4-methyl-oxazol(l,3) enthaltende Reaktionsgemisch einer Pyrolyse unterworfen. Zweckmässig wird diese Pyrolyse in einem inerten Gas, beispielsweise in Stickstoff, bei einer Temperatur zwischen etwa 200 und 6000C, vorzugsweise zwischen etwa 300 und 5000C, insbesondere bei etwa 4500C, durchgeführt.
Man kann auch das durch Umsetzung des 5-Carbamoyl-4-methyl-oxazols(l,3) mit dem Mederalkancarbonsäureanhydrid entstandene 5-(N-JNiederalkanoyl-carbamoyl)-4~methyl-oxazol(l,3) in an sich bekannter Weise aus dem Reaktionsgemisch isolieren und dann unter den weiter oben beschriebenen Bedingungen der Pyrolyse unterwerfen.
Nach der Pyrolyse kann das Endprodukt 5-Cyan-4-methyloxazol(l,3) durch fraktionierte Destillation aus dem Reaktions gemisch isoliert werden.
Das erfindungsgemässe Verfahren kann kontinuierlich oder diskontinuierlich,vorzugsweise kontinuierlich, durchgeführt werden.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens wird das 5-Carbamoyl-4-methyl-oxazol(l,3) mit einem 5-molaren Ueberschuss an Acetanhydrid unter normalem Druck, bei etwa 138-1400C,oder unter Druck, bei etwa 160° umgesetzt und das entstandene Reaktionsgeniisch bei 4500C pyrolysiert, wonach das 5-Cyan-4-methyl-oxazol(l,3) durch Destillation isoliert werden kann.
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— !) —
Beispiel 1
728 g 5-Carbamoyl-4-methyl-oxazol(l,3) Zierden in 3060 g Acetanhydrid gelöst und 8 Stunden unter Rückfluss erhitzt. Die braune Reaktionslösung (3814 g) enthält 751,4 g 5-(N-Acetyl-carbamoyl)-4-methyl-oxazol(l,3) und 110,6 g 5-Cyan-4-methyl-oxazol(l,3).
Diese lösung wird in eine mit einem auf 700C thermo-Btatisierten Tropf trichter, einem Zulauf stück für das Gaseinleitungsrohr, einem Reaktionsrohr und einem Pyrolyseofen versehenen Pyrolysevorrichtung eingebracht. Das Reaktionsrohr "besteht aus G-las von einem Durchmesser von 35 mm, einer Gesamtlänge von 65 cm und einem freien Volumen von 410 ml. Im Rohr sind Lochböden aus G-las eingeschmolzen.
Der Ofen wird unter Stickstoffbegasung auf 4500C aufgeheizt. Dann werden langsam in insgesamt 46 Stunden 30 Minuten, 3814 g der oben beschriebenen Reaktionslösung zugetropft. Das erhaltene Pyrolysat enthält 579 g (92,B?° der Theorie) 5-Cyan-4-methyl-oxazol(1,3).
Beispiel 2
126 g 5-Carbamoyl-4-methyl-oxazol(l,3) werden in 510 g Acetanhydrid gelöst und eine Stunde im Autoklaven bei 1600C unter einem Druck von 4 bar erhitzt. Die Reaktionslösung enthält 78,2 g 5-(N-Acetyl-carbamoyl)-4-methyl-oxazol(l,3) und 45,8 g 5-Cyan-4-methyl-O2:azol(l,3) i Diese Lösung wird in zu Beispiel 1 analoger Weise pyrolysiert. Das Pyrolysat enthält 97,5 g der Theorie) 5-Cyan-4-methyl-oxazol(l,3).
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Beispiel 5
126 g 5-Oarbamoyl-4-niethyl-oxazol(l,3) werden in 510 g Acetanhydrid gelöst und 30 Minuten im Autoklaven bei 1800C unter einem Druck von 5 "bar erhitzt. Die Reaktionslösung enthält 76,3 g 5-(N-Acetyl-carbaaoyl)-4-methyl-oxazol(l,3) und 51,6 g 5~Cyan-4-niethyl-oxazol(l,3). Diese Lösung wird in zu Beispiel 1 analoger Weise pyrolysiert. Das Pyrolysat enthält 101,1 g (93,5$ der Theorie) 5-Cyan-4-methyl-oxazol(l,3).
Beispiel 4
60,5 g 5-Carbamoyl-4-Eieth.yl-oxazol(l,3) werden in 325,0 g Propionsäureanhydrid gelöst und eine Stunde unter Rückfluss erhitzt. Die Reaktionslösung enthält 70,3 g 5-(N-Propionyl-cart)amoyl)-4-methyl-oxazol(l,3) und 9,3 g 5-Cyan-4-methyl-oxazol(l,3) · Diese Lösung wird in zu Beispiel 1 analoger Weise pyrolysiert. Das Pyrolysat enthält 49,7 g (95,8^ der Theorie) 5-Cyan-4-methyloxazol(l,3).
Beispiel 5
60,5 g 5-Carbamoyl-4-methyl-oxazol(l,3) werden in 395,5 g n-Buttersäureanhydrid gelöst und 30 Minuten unter Rückfluss erhitzt. Die Reaktionslösung enthält 57,8 g 5-(N-Bu-•tyryl-carbamoyl)-4-aiethyl-oxazol(l,3) und 17,4 g 5-Cyan-4-methyl-oxazol(l,3)· Diese Lösung -wird in zu Beispiel 1 analoger Weise pyrolysiert. Das Pyrolysat enthält 47,3 g (91,l/S der !Theorie) 5-Cyan-4-methyl-oxazol(l,3).
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Claims (2)

Pat entansprüche
1. Verfahren zur Herstellung des 5-Cyan-4-methylozazols(l,3), dadurch gekennzeichnet, dass man das 5-Car-"bamoyl-4-niethyl-O2azol(l,3) mit einem Hiederalkancarbonsaureanhydrid umsetzt und das Reaktionsgemisch oder das aus letzterem isolierte 5—(3i-3'iederalkanoyl-carT3aiaoyl)-4-methyl-oxazol-(1,3) einer Pyrolyse unterwirft.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man Acetanhydrid als Uiederalkancarbonsäureanhydrid verwendet.
3· Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass man die Pyrolyse "bei einer Temperatur zwischen etwa 200 und 6000C durchführt.
4· Verfahren nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, dass man die Pyrolyse bei 4500C durchführt.
5- Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass man dieses Verfahren in kontinuierlicher Weise durchführt.
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