DD154099A5 - Verfahren zur herstellung von acylhydrazonen des formylessigsaeureesters - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren fuer die Herstellung von Acylhydrazonen des Formylessigsaeureesters. Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung eines verbesserten Verfahrens, mit dem die Herstellung im technischen Massstab moeglich ist. Erfindungsgemaess werden Acylhydrazone des Formylessigsaeureesters der allgemeinen Formel in der R tief 1 einen C tief 1-C tief 6- Alkylrest und R tief 2 einen Alkoxyrest, vorzugsweise einen C tief 1-C tief 4-Alkoxyrest, oder eine Aminogruppe darstellen, in der Weise hergestellt, dass man Propiolsaeureester der allgemeinen Formel mit Hydrazinderivaten der allgemeinen Formel in waessrigem Medium, in organischen Loesungsmitteln oder im Gemisch von Wasser mit organischen Loesungsmitteln umsetzt.

Description

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Berlin, den 18. 3. 1981

AP C07C/ 224 946 58 116/18

Verfahren zur Herstellung von Acylhydrazonen des Formylessigsäureesters

Anwendungsgebiet der Erfindung '

Die Erfindung betrifft ein neues, technisch einfach durchführbares Verfahren zur Herstellung von Acylhydrazonen des Porrnylessigsäureeste^rs, die als Ausgangsmaterialien zur Herstellung von 1,2,3-Thiädiazolderivaten Bedeutung haben.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Aus der Literatur sind Formylessigsäureäthylestersemicarbazon .(V/c Wislicenus, H. W. Bywaters, Liebigs Ann. Chem. 356, 50 (1907)) und Formylessigsäureäthylester-äthoxycarbonylhydrazon (R. Raap, R. G. Micetich, Can. J. of Chem. 46, 1057 (1968)) bereits bekannt. Beide Verbindungen werden danach durch ein Herstellungsverfahren gewonnen, bei dem das Natriumsalz des Formylessigsäureesters mit den entsprechenden Eydrazinderivaten umgesetzt wird_o

Das Verfahren setzt die Synthese und Isolierung des Pormyl- ' essigsäureester-Natriumsalzes voraus. Dieses kann jedoch nur in komplizierten und langwierigen Arbeitsprozessen in überdies nur unbefriedigender Ausbeute hergestellt werden (D, R. P. 708 513, GB-PS 568 512, US-PS 23 94 255, W. Deuschel, HeIv. Chim. Acta 35, 1587 (1952)).

Ein Verfahren (L. Beer und P. Halbig, D₀ R. P, 708 513) kondensiert Ameisensäureester und Essigsäureester mit Natriumalkohol at in einer Autoklavenreaktion, wobei der Ameisensäureester aus dem überschüssigen Alkohol durch Aufpressen von Kohlenoxid hergestellt wird.

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Das Verfahren ist für eine wirtschaftliche technische Durchführung in Anbetracht der schlechten Ausbeuten und des apparativen Aufwandes (Druckreaktion) ungeeignet. Die in der Literatur angegebenen Ausbeuten sind nicht reproduzierbar.

Nach einem anderen Verfahren (E. H. Northey, GB-PS 568 512, US-PS 2 394 255) werden Ameisensäureester und Essigester mit alkoholfreiem Natriumalkoholat unter Verwendung von Kohlenoxid unter Druck kondensierte

Auch dieses Verfahren ist wegen der notwendigen Autoklavenreaktion und der zu geringen Ausbeuten für eine industrielle Produktion ungeeignete

Ein drittes Verfahren (W. Deuschel, HeIv. Chim. Acta 35, 1587 (1952)) kondensiert ein Gemisch aus Essigsäureester und Ameisensäureester mit alkoholfreiem Natriumalkoholat, das aus pulverisiertem Natrium und Alkohol in Äther hergestellt wird. Wegen der Verwendung von Natriumsuspensionen in Äther und in Anbetracht der schlechten Ausbeuten ist dieses Verfahren bestensfalls auf Arbeiten im Labormaßstab beschränkt, für eine technische Herstellung aber völlig ungeeignet.

Ziel der Erfindung

Ziel der vorliegenden Erfindung ist daher die Schaffung eines Verfahrens, das eine problemlose Herstellung von Acylhydrazonen des Pormylessigsäureesters in großer Ausbeute erlaubt und für eine technische Herstellung dieser Substanzklasse geeignet ist.

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Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, aus leicht zugängigen Ausgangsverbindungen Acylhydrazone des Formylessigsäureesters in nur einer Stufe und unter Vermeidung von Formylessigsäureester-Natriumsalz als Zwischenstufe herzustellen«

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Herstellung von Acylhydrazonen des Formylessigsäureesters der allgemeinen Formel

H - C - CH₂ - COOR₁

- NH - CO -

gelöst, in der R₁ einen C^-C^-Alkylrest und Rp einen Alkoxyrest, vorzugsweise einen C^-C.-Alkoxyrest, oder eine Aminogruppe darstellen,und das dadurch gekennzeichnet ist, daß man Propiolsäureester der allgemeinen Formel

H-C=C- COOR₁ II

mit Hydrazinderivaten der allgemeinen Formel

H₂N - NH - CO - R₂ III

in wäßrigem Medium, in organischen Lösungsmitteln oder im Gemisch von Wasser mit organischen Lösungsmitteln umsetzt.

Das erfindungsgemäße Verfahren bedient sich also leicht zugänglicher Ausgangsstoffe und ermöglicht eine technisch einfache und ungefährliche Herstellung der gewünschten Verfahrensprodukte in hohen Ausbeuten,

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Die Synthese der Acylhydrazone der Formel I erfolgt ausgehend von Propiolsäureestern der Formel II durch Umsetzung mit äquimolaren Mengen von Hydrazinderivaten der Formel III in wäßrigem Medium, in organischen Lösungsmitteln oder im Gemisch von Wasser mit organischen Lösungsmitteln, vorzugsweise in wäßrigem oder alkoholischem Medium. Zweckmäßigerweise wird der Propiolsäureester portionsweise oder auch mit einem Lösungsmittel, wie zum Beispiel einem C.-C.-Alkohol, verdünnt, zur mit Wasser oder einem C.-C,-Alkohol verdünnten Lösung der Hydrazinkomponente gegeben. Hierbei kann das Mischungsverhältnis Alkohol/Wasser in weiten Grenzen variieren, indem sowohl Alkohol allein als auch Wasser allein Verwendung finden können. Vorzugsweise kann das Gewichtsverhältnis Alkohol/Wasser 1 : 1 betragen. Die Zugabe der Reaktanten kann auch in umgekehrter Reihenfolge vorgenommen werden. Die Reaktion erfolgt bei Temperaturen von -20 ⁰C bis 100 ⁰C, vorzugsweise von 0° bis 50 ⁰C₀

Als C-j-C.-Alkohole seien beispielsweise genannt: Methanol, Äthanol, Propanol, Isopropanol, Butanol, see.-Butanol, tert.-Butanol.

Nach erfolgter Reaktion können die in der Regel festen Reaktionsprodukte durch Filtration, durch Ausfrieren oder durch Entfernen des Lösungsmittels in Form farbloser Kristalle isoliert werden.

Sie lassen sich aus geeigneten organischen Lösungsmitteln wie Ketonen, Alkoholen, Nitrilen, Estern, Äthern und chlorierten Kohlenwasserstoffen, wie zum Beispiel Aceton, Methanol, Äthanol, Acetonitril, Essigester, Diisopropyläther und Chloroform,leicht Umkristallisieren und sind bei Raumtemperatur stabil. Die Verbindungen fallen im allgemeinen aber in so hoher Reinheit an, daß sie umkristallisiert weiter umgesetzt werden können.

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Ausführungsbeispiel

Die folgenden Beispiele dienen zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Beisniel 1

Herstellung von Formylessigsäureäthylester-semicarbazon Q-Semicarbazono-propionsäureäthylester)

In einem dreifach tubulierten 100 ml Rundkolben mit Rührer und Thermometer werden 11,15 g (0,1 Mol) Semicarbazidhydrochlorid in 10 ml V/asser gelöst, mit 10,0 g (0,1 Mol) Kaliumhydrogencarbonat versetzt und anschließend mit 10 ml Äthanol verdünnt„ Hierzu tropft man innerhalb von 5 Minuten 9,8 g (0,1 Mol) Propiolsäureäthylester. Die Reaktionstemperatur wird 4 Stunden lang bei ca. 30 0 gehalten, wobei sich allmählich ein dicker Kristallbrei bildet. Nach dem Stehen über Nacht wird im Eisbad abgekühlt und mit 10 ml Wasser verdünnt. Die Kristalle werden abgesaugt, mit 10 ml Y/asser ausgewaschen und im Vakuum bei 40 C bis zur Gewicht skonstanz getrocknet.

Ausbeute: 16,2 g = 93,5 % der Theorie

Pp₀: 147 - 148 ⁰C

DC: Laufmittel = Essigester/Chloroform 1 : 1

Rp-Wert: 0,110 Analyse: Ber, C. 41,62 % H 6,40 % Έ 24,26 % Gef. C 41,70 % H 6,40 % Ή 23,89 %

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Beispiel 2

Herstellung yon Formylessigsäureäthylester-äthoxycarbonylhydrazon O-Äthoxycarbonylhydrazono-propionsäureäthylester)

In einem dreifach tubulierten 250 ml Rundkolben mit Rührer und Thermometer werden 41,6 g (0,4 Mol) Hydrazinoameisen- säureäthylester in 120 ml Äthanol gelöst und mit 39,2 g (0,4 Mol) Propiolsäureäthylester versetzt. Die Temperatur steigt dabei auf 30 C an und wird, noch 3 Stunden konstant gehalten. Nach dem Stehen über Nacht bei Raumtemperatur wird im Vakuum bei 40 ⁰C eingedampft. Der gelbe ölige Rückstand kristallisiert beim Anreiben. Die Kristalle werden mit einem Gemisch aus 60 ml Isopropyläther und 60 ml Cyclohexan verrieben, abgesaugt, mit 100 ml Cyclohex:an ausgewaschen und im Vakuum bei Raumtemperatur bis zur Gewichtskonstanz getrocknet. >

Ausbeute: 71,2 g = 88,0 % der Theorie Pp.: 64 - 66 ⁰C

DC: Laufmittel = Essigester/Chloroform 1 : 1

R_f-Wert: 0,360 Analyse: Ber. C ,47,52% H 6,98% N 13,86 % Gef. C 47,21 % H 6,77 % N 14,08 %

Die Verfahrensprodukte sind technisch wertvolle Ausgangsprodukte für die Herstellung von Bioeiden, zum Beispiel 1 ,2,3-Thiadiazol-5-carbonsäurederivaten und 1 ,2,3-Thiadiazol-5-yl-harnstoffen.

Claims (2)

1. Erfindungsanspruch

   1, Verfahren zur Herstellung von Acylhydrazonen des Formylessigsäureesters der allgemeinen Formel

   H-C- GH₀ - COOR.

   Ii ^{2 1}

   N - UH - CO - R₂ I,

   in der R- einen C.-C^-Alkylrest und R₂ einen Alkoxyrest, vorzugsweise einen C,-C--Alkoxyrest, oder eine Aminogruppe darstellen, gekennzeichnet dadurch, daß man Propiolsäureester der allgemeinen Formel

   H-CSO- COOR₁ ' II mit Hydrazinderivaten der allgemeinen Formel

   H₂IT - NH - CO - R₂ III

   in wäßrigem Medium, in organischen Lösungsmitteln oder im Gemisch von Wasser mit organischen Lösungsmitteln umsetzt,

   Verfahren gemäß Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Umsetzung "bei Temperaturen von -20 C bis 100 C, vorzugsweise von 0° bis 50 C, erfolgte

   3. Verfahren gemäß Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß als organisches Lösungsmittel ein C,-C.-Alkohol verwendet wird.
2. 4. Verfahren gemäß Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß ein Gemisch von Wasser mit einem C^-C.-Alkohol in einem Gewichtsverhältnis von 1 : 1 verwendet wird.