DE955951C

DE955951C - Verfahren zur Herstellung von in 2-Stellung substituierten Oxazolin-Derivaten

Info

Publication number: DE955951C
Application number: DEF10893A
Authority: DE
Inventors: Dr Alfred Jaeger; Dr Ludwig Orthner
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1953-01-23
Filing date: 1953-01-23
Publication date: 1957-01-10

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES PATENTAMT PATENTSCHRIFT

J& 955 951 KLASSE 12p GRUPPE 3 INTERNAT. KLASSE G07d

F 10893 IVb 112 p

AUSGEGEBEN AM 10. JANUAR 1957

BIBLIOTHEK

DES DEUTSCHEN

PATSiOMTES

Dr. Alfred Jaeger, Frankfurt/M.-Unterliederbactx, und Dr. Ludwig Orthner, Frankfurt/M.-Süd

sind als Erfinder genannt worden

Farbwerke Hoechst Aktiengesellschaft vormals Meister Lucius & Brüning, Frankfurt/M.

Verfahren zur Herstellung von in 2-Stellung substituierten

Oxazolin-Derivaten

Patentiert im Gebiet der Bundesrepublik Deutsdiland vom 23. Januar 1953 an

Patentanmeldung bekanntgemacht am 19. Juli 1956 Patenterteilung bekanntgemadit am 20. Dezember 1956

Es ist bekannt, in 2-Stellung substituierte Oxazolin-Derivate dadurch herzustellen (vgl. USA.-Patentschrift 2 114 326 und Journ. Amer. ehem. Soc, 59, S. 2256), daß man aus Äthanolamiden von Carbon-

R-COOH + H₂N-CH₂-CH₂OH R-C =

säuren bzw. ihren Derivaten mittels konzentrierter ao Schwefelsäure oder anderer Wasser abspaltender Mittel den Oxazolinring schließt.

OH

N CH₂

HO - CH₂

R-C= O

Es ist ebenso bekannt, durch Einwirkung von Carbonsäurechloriden auf ^-Chlor-äthylamin /3-Chloräthylamide herzustellen und aus den Kondensations-

-HCl

\h/

=N

i CH,

produkten durch Abspaltung von Chlorwasserstoff die Oxazolin-Derivate zu gewinnen:

R . COCl + H₂N - CH₂ - CH₂Cl

R-C==

OH

= N CH₂

Cl · CH₂

-HCl

R-C= O

=N

CH₂

CH.

Erstgenanntes Verfahren weist jedoch folgende Nachteile auf: Durch Kondensation von Carbonsäuren bzw. Säurechloriden und Äthanolamin entstehen als Nebenprodukte leicht die Aminoester bzw. Oxyamid, die für die Oxazolinbüdung erst nach Umlagerung bzw. nicht geeignet sind. Ferner wirkt die den Wasserentzug bewirkende Schwefelsäure, da sie in der Wärme angewendet werden muß, leicht sulfonierend auf gegebenenfalls vorhandene aromatische Kerne, so daß unerwünschte Sulfonsäuren entstehen. Daneben können bei empfindlichen Säuren auch Oxydationswirkungen auftreten.

Schließlich ist bei dem an zweiter Stelle genannten Verfahren die Anwendung des /?-Chloräthylamins infolge seiner geringen Haltbarkeit und seiner großen Zersetzlichkeit mit Schwierigkeiten verbunden.

Ferner ist bereits beschrieben, 2-Oxazoline durch Pyrolyse von O^acylierten Amiden, die am Stickstoffatom einen aliphatischen Carbonsäurerest tragen, bei 200 bis 250⁰ herzustellen. Das Arbeiten bei derart hohen Temperaturen hat jedoch verschiedene Nachteile und führt stets zu einer teilweisen Zersetzung der im Reaktionsgemisch enthaltenen Produkte.

Es wurde nun gefunden, daß man auf einfache Art in 2-Stellung substituierte Oxazolin-Derivate erhalten kann, wenn man wäßrige Lösungen von Schwefelsäureestersalzen von primären 1,2-Alkanolamiden aliphatischen cycloaliphatischer, aromatischer oder heterocyclischer Mono- oder Polycarbonsäuren bzw. ihrer Substitutionsprodukte mit alkalisch wirkenden Mitteln, wie wäßrigen Alkalien, z. B. Natronlauge oder Kalilauge, bei Temperaturen über 50°, vorzugsweise bei Siedetemperatur, umsetzt, wobei der Schwefelsäurerest als Sulfat abgespalten und so der Ringschluß zu den gewünschten Oxazolin-Derivaten durchgeführt wird. Das als schwache Base reagierende Oxazolin wird von dem im Überschuß angewandten Alkali in Freiheit gesetzt:

R · CONH. CH₂ CH₂ O · SO₃Na

^-C = N-CH₂

OH CH₂ 0

SO₃Na + NaOH

'■> R-C=

=N +Na₂SO₄

CH₂ +H₂O

Da die in Wasser unlöslichen Oxazoline gegen Alkalien recht beständig sind, können sie nach beendeter Reaktion leicht von allen Nebenprodukten isoliert und gegebenenfalls zu weiterer Reinigung noch destilliert bzw. umkristallisiert werden.

Die Herstellung der Äthanolamid-schwefelsäureestersalze erfolgt nach bekannten Methoden. Für das vorliegende Verfahren ist es am zweckmäßigsten, wenn man von den sehr stabilen, einfach herzustellenden und zu handhabenden Schwefelsäureestern der Äthanolamine, z. B. H₂N· CH₂CH₂O -SO₃H, ausgeht. Durch Umsetzung mit Säurechloriden nach Schotten-Baum ann gelangt man in an sich bekannter Weise

zu den Äthanolamid-schwefelsäureestern der verschiedenen Säuren in Form ihrer Alkalisalze, eine Reaktion, die fast stets in quantitativem Maße verläuft. Für die Herstellung des Oxazoline ist die Isolierung des in alkalischer Lösung vorliegenden Schwefelsäureestersalzes nicht notwendig, vielmehr kann die Abspaltung von Sulfat und Ringbildung durch Erhitzen, gegebenenfalls unter Zusatz weiterer Mengen Alkali, auf einfachste Weise erreicht werden.

Zum Umsatz mit den Schwefelsäureestern der Äthanolamine sind alle Mono-, Di- oder Polycarbonsäuren geeignet, deren Säurechloride genügende Reaktionsfähigkeit bzw. Beständigkeit besitzen, da die Reaktion in wäßrig-alkalischer Lösung auch in der Richtung verlaufen kann, daß das Säurechlorid zur.

Carbonsäure in Form ihres Alkalisalzes verseift wird.

Als Säurechloride eignen sich unter anderem Acetylchlorid, Propionsäurechlorid, Lauroylchlorid, Benzoyl-

. chlorid, Phenylessigsäurechlorid, Zimtsäurechlorid, Ölsäurechlorid, Brenzschleimsäurechlorid, ferner als Dicarbonsäurechloride Oxalylchlorid, Adipinsäurechlorid und Terephthalsäuredichlorid.

Als Aminkomponente sind solche 1, 2-Alkanolamine geeignet, in denen die primäre Aminogruppe erhalten ist, beispielsweise Äthanolamin, 1,2-Propanolamin, i, 2-Butanolamin, 2, 3-Butanolamin, i-Phenyl-i, 2-äthanolamin.

Die so erhaltenen Oxazolin-Derivate stellen wertvolle Zwischenprodukte und Ausgangsmaterialien für die verschiedensten Zwecke dar.

Beispiel 1

267 g benzoesäure-äthanolamid-schwefelsaures Natrium werden in 250 ecm Wasser gelöst, mit 60 g Ätznatron versetzt und nach vollständiger Lösung 15 Minuten zum Sieden erhitzt. Es tritt schnell Trübung und Abscheidung des öligen, in Wasser unlöslichen, charakteristisch riechenden 2-Phenyl-oxazolins ein, das sofort abgetrennt oder besser noch durch Extraktion mittels Äther gewonnen werden kann. Zur weiteren Reinigung wird es nach dem Trocknen über Natriumsulfat destilliert.

Ausbeute: etwa 100 g = etwa 70% der Theorie.

lao Beispiel 2

In eine Lösung von 70,5 g Amino-äthanol-schwefelsäure und 48 g Natronlauge in 200 cm³ Wasser werden 50,1 g Terephthalsäurechlorid in Portionen einge- 1*5 tragen, wobei die Temperatur nicht über 25° ansteigen

darf. Es wird 15 Stunden nachgerührt und von etwas Nebenprodukt (Terephthalsäure) abgesaugt. (Aus dem Filtrat kann durch starke Kühlung der Di-schwefelsäureester des Bis-äthanolamides gewonnen werden:

NaSO₃OCH₂ · CH₂ -NH-CO-

-CO-NH- CH₂ · CH₂ · OSO₃ Na.)

Zur Darstellung der Bis-oxazolin-Verbindung wird das Filtrat nach kurzem Aufkochen mit der halben Menge 32°/₀iger Natronlauge versetzt und aufgekocht, bis sich die Oxazolinverbindung als wasserunlöslicher Niederschlag abscheidet. Aus Butylacetat erhält man derbe Kristalle des Bis-oxazolinyl-benzols vom Fp. 241° in einer Ausbeute von 5o°/₀ der Theorie.

CH₂ — N N· CH₅

Beispiel 3

In eine Lösung von 52 g Äthanolamin-schwefelsäureester und 35 g Natriumhydroxyd (ioo°/gig) in 200 cm³ Wasser werden unter gutem Rühren 48 g Brenzschleimsäurechlorid langsam eingetropft, wobei die Temperatur nicht über 25⁰ ansteigen soll. Nach 4stündigem Rühren werden 25 cm³ 32°/₀ige Natronlauge zugesetzt und etwa 1 bis 2 Minuten aufgekocht.

Es tritt Abscheidung eines charakteristisch riechenden Öls ein, das beim Erkalten erstarrt. Aus Leichtbenzin umkristallisiert' erhält man farblose Kristalle des 2-Furyl-oxazolins vom Fp. 83° "in einer Ausbeute von

45% der.Theorie.
HC--—

-CH N-

-CH,

HC

CH,

Ό"

Beispiel 4

In eine 5o°/₀ige wäßrige Lösung von 170 g valeriansäure-äthanolamid-schwefelsaurem Natrium (wie sie beispielsweise bei der Sulfierung von Valeriansäureäthanolamid mit Chlorsulfonsäure nach den üblichen Verfahren erhalten wird) werden 60 g 5o°/₀ige Natronlauge eingetropft und danach noch weitere 150 g Wasser zugesetzt. Die Mischung wird unter Rühren auf 140 bis 150⁰ (Badtemperatur) erhitzt, wobei bei 90 bis ioo° ein wäßriges Lösungsgemisch des stärk (pyridinartig) riechenden 2-Butyl-oxazolins überdestilliert, das sich in der Vorlage in zwei Schichten trennt. Das 2-Butyl-oxazolin kann in üblicher Weise durch Ausäthern von wäßrigen Anteilen befreit und zur Reinigung destilliert werden. Kp. 8o°/3O mm. Ausbeute: 23 g = 20% der Theorie.

Claims

PATENTANSPBUCH:

Verfahren zur Herstellung von in 2-Stellung substituierten Oxazolin-Derivaten, dadurch gekennzeichnet, daß wäßrige Lösungen von Schwefelsäureestersalzen von primären 1, 2-Alkanolamiden aliphatischen cycloaliphatischer, aromatischer oder heterocyclischer Mono- oder Polycarbonsäuren bzw. ihrer Substitutionsprodukte mit wäßrigen Alkalien bei Temperaturen über 50⁰, vorzugsweise bei Siedetemperatur, umgesetzt werden.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 2 372 410.

© 609550/462 7.56 <609 742 1.57)