DD147667B1 - Verfahren zur herstellung von 2,5-bis-(benzoxazolyl)-thiophenen - Google Patents

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benzoxazolyl
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Wolfgang Kipping
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Wolfram Rauner
Herbert Weinelt
Herbert Krausse
Rita Fischer
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Bitterfeld Chemie
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Description

CTTFiMTKKOMBISAg ВИТЕЕЖЫ)
Bitterfeld, 3.12.1979 2021
Verfahren zur Herstellung von.' 2,5-Bis-(benzosazolyU-thiophenen
Anwendungsgebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von 2,5-Bis-(benzoxazolyl)-thiophenen der formel
Y Ί
(D
worin die Reste X, die gleich oder verschieden sein können, für Wasserstoff oder einen nichtaromatischen Kohlenwasserst off rest mit höchstens 6 Kohlenstoffatomen, und die Heste Y für Wasserstoff oder Halogen stehen.
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Charakteristik der bekannten technischen Lösungen
Bekanntlich können 2,5-Bis-(benzo3:azolyl)-thiophene in einem Einstufenverfahren durch Umsetzung von 2,5-Thiophendicarbonsäuren mit o-Hydroscy-aminobenzolen erhalten werden· Die Umsetzung erfolgt in flüssigen, halogenierten aromatischen Kohlenwasserstoffen mit einem Siedepunkt über 200 0C unter Stickstoffatmosphäre und wird vorteilhaft durch allmähliches Erhitzen des Reaktionsgemisches bis zum Siedepunkt eingeleitet und so lange fortgeführt, "bis annähernd die theoretisch abspaltbare Wassermenge azeotrop abdestilliert ist. Sehr günstig wirken sich hierbei Zusätze von Borsäure, Zinkchlorid und Stickstoffbasen aus (DE-OS 1 795 394, DE-OS 1 949 334). Die Diamidbildung der ersten Reaktionsstufe verläuft dabei normalerweise ohne Schwierigkeiten. Dagegen erfordern die RingschluSreaktionen der zweiten Reaktionsstufe hohe Temperaturen. Diese hohen thermischen Belastungen führen zur Bildung eines erheblichen Anteils an unerwünschten Hebenprodukten, wodurch der Einsatz der erhaltenen Produkte als optischer Aufheller stark eingeschränkt wird. Diese nebenprodukte sind durch mehrmaliges Umfallen oder andere bekannte Reinigungsverfahren nur schwer und unter großen Ausbeuteverlusten zu entfernen.
Heben diesem Sinstufenverfahren sind noch Synthesemöglichkeiten bekannt, bei denen zunächst die entsprechenden Diamidverbindungen. aus Hydroxyarylaminoverbindungen und den Säurechloriden der 2,5-'£hiophendicarbonsäure gebildet und isoliert werden. Die Ringschlußreaktidhen erfolgen dann wieder in halogenierten aromatischen Kohlenwasserstoffen bei hoher Temperatur unter Zusatz von Katalysatoren, wie
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Zinkchlorid oder Borsäure. Die Zweistufenverfahren sind aber imökonomischer wegen des größeren Apparate- und Zeitaufwandes.
Ziel der Erfindung
Ziel der Erfindimg ist ein ökonomisches Verfahren zur Herstellung von 2,5-Bis-(benzo2:azolyl)-thiophenen der Formel I, das ohne zusätzliche- Reinigungsstufen in sehr hoher Ausbeute ein Produkt in solch reiner Form liefert, die nach entsprechender Formierung direkt als optischer Aufheller eingesetzt werden kann.
Darlegung des Wesens der Erfindung
Ss wurde gefunden, daß man 2,5-Bis-(benzosazolyl)-thiophene der Formel I der Zielstellung entsprechend erhält, wenn man bei der ansonsten in bekannter Weise verlaufenden Herstellung das Reaktionsmilieu der Endstufentechnologie nicht im neutralen oder alkalischen Bereich beläßt, sondern in den pH-Bereich kleiner als 4 verlegt. Diese veränderte Bedingung des Systems führt überraschenderweise zu einer wesentlich verbesserten Qualität der Endprodukte dieser Synthesen. Bei dieser sauren Ausfällung der Endprodukte werden nämlich die stark färbenden Nebenprodukte der Synthese, die die weitere Verwendung der erhaltenen 2,5-Bis-(benaoxazolyl)-thiophen· Verbindungen in Form ihrer Rohprodukte als optische Aufheller in der- Textilindustrie erheblich stören bzw. deren Verwendung nur nach mehrmaliger Umlösung geeignet· erscheinen lassen, in die Mutterlauge überführt und mit dieser bei Abtrennung der
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festen Endprodukte entfernt. Da nun. die Menge dieser Störkomponenten u.a. -von der Länge der thermischen Belastung des Reaktionssystems und топ der Menge der Beschleierung durch ein Inertgas abhängt, ist es von Vorteil, wenn man den zeitlichen Ablauf so kurz wie möglich hält und durch größere Inertgasmengen den negativen Einfluß топ Restluftbeimischungen mindert > Bei einer vergrößerten Inertgasmenge besteht aber die Gefahr, daß bei Beibehaltung der bisher üblichen Aufheizzeiten erheblich größere Mengen der o-Hydroxyarylaminoverbindungen in den Kühler absublimieren und so zu einer Verringerung der Endausbeute führen· Durch eine reduzierte Aufheizgeschwindigkeit ließe sich zwar dieser eben genannte ITachteil teilweise wieder kompensieren, allerdings verlängert sich damit die Gesamtzeit der thermischen Belastung des Systems. Die neuartige Durchführung der Sndstufentechnologie im sauren Ausfällmilieu erlaubt dagegen bei reduzierter Inertgasmenge eine- Verkürzung der Aufheizzeit bis zur Reaktionstemperatur der Endstufe ohne Vorreaktionszeiten bei Zwisch^temperaturbereichen von I40 bis 180 0C. Im einzelnen wird so verfahren, daß man dem aliphatischen Alkohol, der dem Reaktionsgemisch bei 80 bis 120 0G zwecks Abscheidung des 2,5-Bis-(benzoxazolyl)-thiophens zugegeben wird, eine solche Menge einer konzentrierten anorganischen Säure zusetzt, daß im Reaktionsgemisch ein pH-Wert zwischen 1 und 4 eingestellt wird.
Die nachfolgenden Beispiels dienen der näheren Erläuterung der Erfindung, ohne diese hierauf beschränken zu wollen.
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Ausführungsbeispiele Beispiel 1
Im Rührkolben werden 400 ml 1 ^^-Trichlorbenzol, 68,8 g 2,5-Thiophendi carbonsäure, 87,2 g o-Aminophenol xmd 2,4 g Borsäure vorgelegt und der Kolben mit Stickstoff gas durchgeblasen· Bei reduzierter Gasmenge (5 l/h) wird der Kolbeninhalt innerhalb 50 Minuten zum Sieden erhitzt· Die gesamte Erhitzungszeit beträgt 4 Stunden· Während dieser Zeit steigt die Innentemperatur von 212 0C auf 221 0C an. Es destillieren in dieser Zeit 60 bis 80 ml Trichlorbenzol «»Wasser-Gemisch ab und die Suspension geht in eine klare dunkelbraune -Lösung über. Der Kolbeninhalt wird unter Rühren auf 120 0C gekühlt, danach erfolgt innerhalb von 30 Minuten der Zulauf einer Mischung von 650 ml Methanol mit 1 ml konz. Schwefelsäure· Hach Abkühlen auf Raumtemperatur werden die ausgefällten Kristalle abgesaugt und mittels Methanolwäsche von der violettgefärbten Mutterlauge befreit
Ausbeute: 117,2 g (92 % der Theorie); P = 217 bis 219,5 °(
Beispiel 2
50 ml 1,2,4-TriChlorbenzol, 12,05 g 3,4-Dichlor-2,5-thiophendicarbonsäure, 10,9 g o-Aminophenol und 0,3 g Borsäure werden im Kolben verrührt und ein mäßiger Stickstoffstrom über die Plussigkeitsoberfläche geleitet· In 40 Minuten wird der Kolbeninhalt unter Rühren zum Sieden erhitzt. Die Gasgeschwindigkeit für Stickstoff beträgt 3 l/h; die Srhitzungszeit auf
Destillationstemperatur beträgt 4 Stunden. Während dieser Zeit bildet sich allmählich eine klare braune Lösung. Danach wird der Kolbeninhalt unter Rühren auf 110 0C abgekühlt. Bei dieser Temperatur erfolgt der Zulauf einer Mischung aus 80 ml Methanol mit 0,3 ml kcnz. Schwefelsäure innerhalb von 20 Minuten bei aufgesetztem Rückflußkühler. Unter Rühren wird die Suspension auf 25 0C abgekühlt. Das abgesaugte Endprodukt wird mittels Methanol bis zur Farblosigkeit des Filtrates gewaschen
Ausbeute: 17,7 g (91,1 % der Theorie); P = 274 bis 275 0C
Beispiel 3
200 ml 1,2,4-Trichlorbenzöl, 34,4 g 2,5-Thiophendicarbonsäure, 70,2 g 4-tert. 3utyl-2-aminophenol und 1,5g Borsäure werden im Kolben verrührt und unter Durchleiten eines Stickstoffstromes mit 5 l/h in 40 Minuten auf 200 0G erwärmt. Dabei beginnt die Abdestillation eines Trichlorbenzoi-Wasser-Gemisches. Während der folgenden 4 Stunden wird unter Beibehaltung des Gasstromes die Kolbeninnentemperatur bis auf 215 C gesteigert. Dabei geht das zunächst ausgefallene Zwischenprodukt in eine braune Lösung über. Der Kolbeninhalt wird unter Rühren auf 100 C abgekühlt. Anschließend wird eine Mischung aus 350 ml Methanoi mit 2 ml 32 /Siger wäßriger Salzsäure in 30 Minuten zugetropft. Die Kristallsuspension wird auf Raumtemperatur abgekühlt und 30 Minuten nachgerührt. Die abgeschiedenen Kristalle werden abgesaugt und mit Methanol gewaschen» Ausbeute: 79,9 g (92 % der Theorie); ¥ * 200 bis 201 0G

Claims (1)

  1. Erf indungsan spruch
    Verfahren zur Herstellung von 2,5-Bis-(benzoxazolyl)-thiophenen der Formel
    -C
    worin XsH oder einen nichtaromatischen Kohlenwasserstoffrest mit höchstens 6 C-Atomen
    und Y=H oder Halogen, insbesondere Cl, bedeuten, in einer топ Yenmreinigungen freien Forn\, die nach entsprechender Formierung direkt als optischer Aufheller eingesetzt werden kann, durch Umsetzung einer Thiophen-2,5-dicarbonsäure der Formel
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    HOOC
    4s/ и
    worin Y die oben angegebene Bedeutung hat h mit einem o-Hydroxyaminobenzol der Formel
    III
    worin Σ die oben angegebene Bedeutung hat, im Molverhältnis 1 : 2 in einem halogenieren aromatischen Kohlenwasserstoff unter Rühren bei Siedetemperatur unter Inertgasatmosphäre in Gegenwart eines Katalysators, anschließende Zugabe eines aliphatischen Alkohols bei !Temperaturen zwischen 80 und 120 0C, Abkühlen auf Raumtemperatur, Isolieren des Reaktionsproduktes und Waschen desselben mit einem aliphatischen Alkohol, insbesondere Methanoi, bis zur Parblasigkeit des Piltrats, gekennzeichnet dadurch, daß mit dem zwecks Abscheidung des Reaktionsproduktes zuzusetzenden aliphatischen Alkohol eine solche Menge einer konzentrierten anorganischen Säure zugegeben wird, daß im Heaktionsgemisch ein pH-Wert zwischen 1 und 4 eingestellt wird.
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