Verfahren zur Herstellung von Åa3 4-Thiazolinen
Es wurde gefunden, dass 13, 4-Thiazoline der Formel
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worin Ru, R, und R3 Wasserstoffatome oder gegebenenfalls substituierte Alkyl-, Cycloalkyl-, Aryl-oder Aralkylreste bedeuten, wobei auch je zwei der Reste R1, R, R3 miteinander verbunden sein können, erhalten werden, wenn Schwefel oder ein Polysulfid mit einem Keton der Formel RtRSCHCOCH2R3 unter gleichzeitiger Einwirkung von Ammoniak bei Temperaturen zwischen-10 und + 100 C, vorzugsweise bei Zimmertemperatur, umgesetzt wird. Derartige Umsetzungen von Schwefel und Ammoniak mit Ketonen sind bisher noch nicht bekanntgeworden.
Die bei dieser Reaktion entstehenden Åa3 4-Thiazoline sind gleichfalls neu.
Das Verfahren wird beispielsweise in der Art durchgeführt, dass man in eine Aufschlämmung von 1 Mol Schwefel in 2 Mol Keton bei Zimmertempera- tur Ammoniakgas einleitet. Man kann die Umsetzung auch in Gegenwart von Lösungsmitteln, wie Alkoholen, Benzol, Toluol oder Ather, vornehmen, die dann zugleich als Schleppmittel für das bei der Reaktion entstehende Wasser dienen können. Die Verwendung von Lösungsmitteln empfiehlt sich besonders dann, wenn feste Oxoverbindungen umgesetzt werdeli sollen.
Der Reaktionsablauf des Verfahrens wird am Beispiel des Diäthylketons wie nachstehend erläutert :
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Bei Verwendung von Polysulfid verfährt man zum Beispiel in der Weise, dal3 man auf ein Gemisch einer Oxoverbindung mit einem Polysulfid Ammoniakgas einwirken lässt, wobei das Polysulfid und die Oxoverbindung in Wasser oder einem andern geeigneten Lösungsmittel gelöst sein können. Als Polysulfide eignen sich Ammoniumpolysulfid, Natriumpolysulfid und sonstige anorganische Polysulfide. In gleicher Weise brauchbar sind auch organische Polysulfide, beispielsweise Diäthylpolysulfid und Dipropylpolysulfid.
Die als Ausgangsstoffe verwendeten Ketone kön- nen auch funktionelle Gruppen, wie zum Beispiel Hydroxyl und Carbonyl, enthalten.
Die erfindungsgemäss erhältlichen S3. 4-Thiazoline stellen wertvolle Zwischen-bzw. Fertigprodukte für die pharmazeutische Industrie dar. Sie können weiterhin zur Herstellung von SchÏdlingsbekÏmpfungs-, Holzkonservierungs-, Unkrautvertilgungs-, Rostschutzund Alterungsschutzmitteln verwendet werden.
Beispiel 1
144 g Methylathylketon werden mit 32 g Schwefel (Schwefelblüte oder gepulverter Stangenschwefel) gemischt. In diese Aufschlämmung wird Ammoniakgas eingeleitet, bis der Schwefel in Lösung gegangen ist, wobei Erwärmung bis zu 80 C stattfinden kann. Das dunkelbraune Reaktionsgemisch wird mit Äther versetzt und die ätherische Lösung mit Wasser gewa- schen. Bei der Destillation des vom Ather befreiten Anteils werden 135 g 2, 4, 5-Trimethyl-2-äthyl-thi- azolin-?3,4 (C8H15NS) mit einem Kp. G 70 C erhalten.
Die Ausbeute entspricht 85 bis 90 /o der Theorie.
Beispiel 2
172 g Diäthylketon werden mit 32 g Schwefel (Schwefelblüte oder gepulverter Stangenschwefel) gemischt. In diese Aufschlämmung wird Ammoniakgas eingeleitet. Die Aufarbeitung kann wie in Beispiel 1 beschrieben durchgeführt werden, oder man nimmt das Reaktionsgemisch in Benzol oder einem andern Inertlösungsmittel auf und wäscht die Lösungsmittel- schicht mit Wasser. Es werden 150 g 2, 2, 4-TriÏthyl5-methyl-thiazolin-?3,4 (C10H19NS) mit einem Kp. n 97 C erhalten. Die Ausbeute entspricht 80 bis 85 /o der Theorie.
Beispiel 3
344 g d-Acetyl-valeriansäureäthylester werden mit 32 g Schwefel gemischt und anschliessend mit Ammo- niakgas behandelt. Das braun gefärbte Reaktionsprodukt wird mit Äther extrahiert und der Ätherextrakt sorgfältig mit Wasser gewaschen. Die Ätherlösung wird eingeengt und der Rückstand im Hochvakuum destilliert. Es werden 220 g eines zähen farblosen Ols vom Kp. 10-4 100¯ C, und zwar das 2, 4-Dimethyl-2- (,.,-carbäthoxy-n-butyl)-5-(co-carbäthoxy-n-propyl)- thiazolin-d3, 4 8H3, 04NS) erhalten. Die Ausbeute entspricht 60 bis 70 11/0 der Theorie.
Beispiel 4
196 g Cyclohexanon werden mit 32 g Schwefel gemischt und anschliessend mit Ammoniak behandelt.
Nach Beendigung der Reaktion, die sich dadurch anzeigt, dass der Schwefel verschwunden ist und die Temperatur zu sinken beginnt, kann man die Reak tionsmischung, wie in Beispiel 1 bis 3 erwähnt, aufarbeiten oder sie über Nacht stehenlassen. Während dieser Zeit hat sich eine feste Kristallmasse gebildet, die von dunklen Olen abgesaugt wird. Die noch klebrigen Kristalle werden aus Benzin, Äther oder Dipropyläther umkristallisiert. Es entstehen 165 g 2, 2-Pentamethylen-hexahydrobenzthiazolin-A3. 4 (C, 2HtDNS) mit einem Kip. lao 160 bis 164 C. Die Ausbeute entspricht 75 bis 80 /o der Theorie.
Beispiel S
228 g Di-n-propylketon werden mit 32 g Schwefel und 500 cm3 Benzol (oder einem andern als Schleppmittel für Wasser dienenden Lösungsmittel) gemischt.
Bei Siedetemperatur wird Ammoniak eingeleitet, und zwar so lange, bis kein wasserhaltiges Benzol mehr überdestilliert. Das benzolhaltige Reaktionsgemisch wird dann mit Wasser gewaschen und einer anschlie ssenden Vakuumdestillation unterworfen. Es entstehen
166 g 2, 2, 4-Tri-n-propyl-5-äthyl-thiazolin-S3 4 (C14H27NS) mit einem KP. 8 130 C. Die Ausbeute entspricht 70 /o der Theorie.
Beispiel 6
196 g Cyclohexanon werden zu einer wässrigen Natriumpolysulfidlösung (dargestellt aus 31 g Na2S in
150 cm3 Wasser und 32 g gepulvertem Schwefel) ge geben. Die Mischung wird zwei Stunden lang bei
45 C unter gutem Rühren mit einem schwachen
Ammoniakstrom behandelt. Das Reaktionsgemisch wird dann mit Äther extrahiert und der Ätherextrakt getrocknet. Durch Unterkühlen der Atherlösung er hält man 125 g 2, 2-Pentamethylen-hexahydrobenz thiazolin-?3,4 4 (Cj2H19NS) vom Fp. 82 C. Die Aus beute entspricht 60 /o der Theorie
Beispiel 7
144 g Butanon werden zu einer wässrigen Natrium polysulfidlösung (dargestellt aus 31 g Na2S in 150 cm3
Wasser und 32 g gepulvertem Schwefel) gegeben.
Die
Mischung wird zwei Stunden lang unter gutem
Rühren mit einem Ammoniakstrom behandelt. Das
Reaktionsgemisch wird dann mit Ather extrahiert und der Atherextrakt getrocknet. Nach dem Abtreiben des Äthers destillieren bei 82 C/18 mm 105 g 2, 4, 5-Tri methyl-2-äbhyl-thiazoqin-X3 (C8H15NS) ber. Die
Ausbeute entspricht 65 bis 70 /o der Theorie.
Beispiel 8
In eine Suspension von 32 g S in 268 g Phenyl aceton wird unter Rühren NH3 eingeleitet. Das Ge misch färbt sich dunkelrot, und die Temperatur steigt auf 50 C. Nach zweieinhalb Stunden ist der Schwefel aufgelöst ; man verdünnt mit Äther und trennt die wässrige Schicht ab. Der Ätherextrakt wird mit Was ser gewaschen, mit Na2SO4 getrocknet und eingeengt.
Nachdem unverändertes Phenylaceton (etwa 50 g) im
Vakuum abdestilliert worden ist, hinterbleiben 210 g eines roten Öls, das fast ausschliesslich 2, 4-Dimethyl
2-benzyl-5-phenyl-?3,4-thiazolin (C18H19NS) enthÏlt.
Die Ausbeute entspricht 92 ouzo der Theorie. Das 01 gibt mit methanolischer Pikrinsäurelösung mit 800/oiger
Ausbeute das Pikrat vom F. 125 C.
Beispiel 9
In eine Mischung von 310g Acetylcyclohexan,
40 g Schwefel und 310 g Pyridin wird 24 Stunden bei etwa 50 C NH > eingeleitet. Dann verdünnt man mit 2, 5 Liter Wasser und extrahiert mit ¯ther. Der mit Wasser gewaschene und mit Na, S04 getrocknete Ätherextrakt wird eingeengt. Die Vakuumdestillation des Rückstandes ergibt bei Kp. 2 153 bis 158 C 179 g (entsprechend 55"/o der Theorie) eines roten Íls das aus einem Gemisch von 2, 4-Dimethyl-2-cyclohexyl5, 5-pentamethylen-S3. 4-thiazolin (CffH27NS) und 2 Methyl-2, 4-dicyclohexyl-?3,4-thiazolin (C16H27NS) im Verhältnis von etwa 40 : 17 besteht.