KRALJEVINA JUGOSLAVIJA
UPRAVA ZA ZAŠTITU
KLAS \ 12 (5)
INDUSTRISKE SVOJINE
IZDAN 1 JUNA 1937.
PATENTNI SPIS BR. 13358
I. G. Farbenindustrie Aktiengesellschaft, Frankfurt a. M., Nemačka.
Postupak za spravljanje 4-alkll*5-hidroksialkiltiacola.
Prijava od 29 septembra 1936.	Važi od i januara 1937.
Nađeno je, da se dolazi do 4-alkil-5-hidroksialkil-tiacola, puštajući da reaguju ketoni, koji sadrže jedan substituenat fiksiran na atomu ugljenika, koji zauzima a — položaj u odnosu na ketonsku grupu, i koji se može zameniti, na prmer atomima halogena, a u kojima je atom ugljenika sub-stituisanog na pomenuti način jednovre-meno zamenjen alkilnim ostatkom, koji sa svoje strane sadrži jednu hidroksilnu grupu ili kakvu grupu koja može biti pretvo-rena u hidroksil, sa rodan-kiselinom ili pak sa njenim solima da bi se dobila odgovara-juča 2-hidroksitia-colna jedinjenja, zame-njujuči 2-hidroksi grupu na po sebi poznat način vodonikom i pretvarajuči na poznat način u hidroksilnu grupu substituenat, koji se eventualno nalazi u 5-alkilnoj grupi i može biti pretvoren u hidroksile. Ovi podesni ketoni gore navedene vrste su na primer l-hidroksi-2-halogeno-3-okso-butani ili odgovarajuči esteri, na primer sa halogeno - vodeničnim kiselinama ili organskim kiselinama, kao što šu sirčetna ki-selina ili benzoe-kiselina. Mogu se takode upotrebiti homolozi pomenutih jedinjenja u kojima se gruoa okso i atom halogena ili kakav drugi zamenljivi substituenat na-laze u susednom položaju. U slučaju kad se upotrebljuju jedinjenja, u kojima je hi-droksilna grupa esterovana, kiseli se osta-tak izdvaja kad je dovršeno pretvaranje u tiacol.
Umesto hidroksi-jedinjenja i njihovih derivata, može se takode polaziti od jedinjenja, koja umesto hidroksilne grupe i-maju karboksilnu grupu, eventualno kakvu karboksilnu esterovanu grupu ili kakvu amino-grupu. Mogu se na primer upotre-
biti esteri 3-halogeno-4-oksopentan-kar-boksilne kiseline ili njihovi homolozi, u kojima se ketonska grupa i atom halogena nalaze u susednom položaju, za konden-zovanje sa rodan-kiselinom ili pak sa njenim solima i da se pretvore u 4-alkil-5-al-kiloltiacolna jedinjenja esteri 2-hidroksi-4-alkiltiacol-5-alkil-karbokiseline koji se pret-hodno obrazuju, sa substituisanjem 2-hid-roksi grupe vodonikom i na primer redu-kovanjem grupe karboksilnog estera ili prelazeči preko amina proizvedenih po načinu degradacije prema Hoffmann-u i Cur-tius-u.
Kondenzovanje u tiacole se podesno izvodi u prisustvu kakvog rastvarajučeg ili rszblažavajučeg sredstva, kao što je voda, alkohol, aceton, sa upotrebom alkalnih ili zemnoalkalnih soli rodanove kiseline. Ke-torodanidi koji iz toga rezultuju najpre uz eliminisanje kakvog metalnog halogenida, se kondenzuju u tiacole tretiranjem sa jakim kiselinama, kao što su halogenovodo-nična i sumporna kiselina.
Primer 1. — 144 gr. acetata acetopro-panola (vidi Berichte der deutsche Chemischen Gesellschaft, sveska 22, str. 1196) rastvoreno je u 300 cmI. * 3 apsolutnog etera i k tome je dodato 160 gr. broma, kap po kap uz hladenje. Pošto se jednom završi bromiranje, eterisani rastvor se ispira vodom, hladenom na ledu i rastvorom natri-jevog karbonata, suši se na kalcijum kloridu i etar se isparava u vakuumu. Ostatak se razblažuje u 100 cm3 alkohola sa 200 gr. barijum-rodanida za vreme od 24 časa. Reakcija se vrši uz zagrevanje. Posle doda-vanja vode do rastvaranja izdvojenog ba-njum-bromida, vrši se ekstrakcija eterom,
Din. 10.-
pere se vodom i isparava se eter. Ostatak se rastvara u 100 cm3 ledene sirćetne kise-line dodaje se 5 cm3 koncentrisane sum-porne kiseline i zagreva se za vreme od 2 časa na 90-100° C. Sipa se reakciona tečnost u vodu hladenu na ledu, neutrališe se sa alkalijima uz hladenje i ekstrahuje u eteru obrazovani tiacol. Iz koncentrisanog i hladenog rastvora u eteru, izdvaja se 2-hidroksi-4-metil-6-acetoksietiltiacol u vidu kristala. Topi se na 87° C.
20,1 tež. delova 2-hidroksi-4-metil-5-a-cetoksi-etil-tiacola se dovodi do ključanja za vreme od 2 časa sa 100 tež. delova fos-fornog oksihlorida. Fosforni oksihlorid u višku se uklanja destilisanjem u vakuumu, a ostatak se tretira hladnom vodom i nat-rijum karbonatom. Po torne se ekstrahuje eterom, eterisani rastvor se suši na kaici-jum kloridu i destiliše se. Dobija se 2-hlo-ro-4-metil-5-acetoksietiltiacol u vidu bez-bojnog ulja, koje ključa na 104° C. pod pritiskom od 0,2 mm.
4 tež. dela ovog proizvoda se rastvara
u 15 delova ledene sirčetne kiseline pri 60° C i redukuje se po malim količinama sa 5 delova cinkovog praha. Pošto je reakcija jednom završena, vrši se razblažavanje vodom, neutralisanje uz hladenje sa natrijum karbonatom i izdvaja se 4-metil-5-acetoksi-etiltiacol ekstrakciiom sa eterom i ispa-ravanjem rastvarajučeg sredstva. Njegov pikrat se topi na 133° C.
Da bi se izdvojila acetilna grupa izvodi se ključanje acetata za vreme od jed-nog časa u alkoholno] kalijevoj lužini, izganja se alkohol pomoču vodene pare i ekstrahuje se ostatak pomoču etera. Posle sušenja na kalijum karbonatu se rastvara-juče sredstvo isparava i sirova baza se pre-čiščava destilisanjem. 4-metil-5-oksietiltia-col obraziije bezbojno gusto ulje koje ključa na 135° C. pri pritisku od 7 mm. Njegov pikrat obrazuje igle, koje se tope na 164° C.
Gore opisane reakcije mogu biti predstavljene sledečom šemom:
Ba(CNS)ž
H2S04
N	C — C H.j
I!	li	poci3
HO—C C—CHo.CH.,.0 CO CH:3
\ /
S
N-----C—CH3
II	II	Ha
Gl—C	C—CH2	CH2 O.CO.CHg
\ /
S
N-----C—CHS
II	II	KOH
HC	C—CH,	CHo.O.CO CH3
\ /
S
N-----C—CH3
II	II
HC	C —CHjj.CHo.OH
\ /
S
CH3.C0.CHBr.CH2.CH.,.0 CO.CH3 N	OC-CH3
III I
C	HC—CHo.CH, O.CO.CHg
S
Primer 2. — 158 grama T — aceto-butiričnog estera (vidi Helv. Chim. aeta II (1919), str. 152) je bromirano kao što je opisano u primeru 1 sa 160 gr. broma u 300 cm3 apsolutnog etera i pretvoreno je pomoču 200 gr. barijum rodanida u sirov rodan — 7 — acetobutirični ester. Cikli-
sanje u tiacol se vrši zagrevanjem za vreme od 2 časa sa alkoholnom sumpornom kise-linom od približno 10%.
40 delova etilnog estera 2-hidroksi-metil-tiacolil-5-propionske kiseline se zagreva do ključanja uz povratni tok za vreme od 2 časa sa 160 gr. fosfornog oksihlo-
rida. Pošto je isparen u vakuumu fosforni oksihlorid u višku se tretira hladnom vodom j natrijumkarbonatom uz hladenje i destilisanjem se čisti etilni ester od izdvo-jt ne 2-hloro-4-metiltiacol-5-propionske ki-seline. On ključa na 148-150" C. pri pritisku od 7 mm.
Atom hlora u položaju 2 je zamenjen vodonikom tretiranjem sa vinkovim prahom i ledenom sirčetnom kiselinom kao što je opisano u primeru 1. Tako dobveni etilni ester 4-metiltiacolil-5-propionske kiseli-ne ključa na 130—132" C. pri pritisku od 7 mm.
19,9 tež. delova oveg produkta je za-grejano za vreme od 12 časova na 120-130° C. u autoklavu sa 250 cm3 metilalkoholnog amonijaka zasičenog na 0° C. Po hladenju sc metilalkohol ispari. Ostatak postaje kri-stalan rastrljavanjem sa eterom. Dobi.iaju se bezbojni kristali amida 4-metil-5-tiaco-lil propionske kiseline, koji se tope na 95° C. po prekristalisavanju u mešavini alkohola i etera.
7,7 tež. delova ovog jedinjenja je fino pulverizovano i preliveno hladnim rastvo-rom od 7.3 tež. delova broma u 100 tež. delova 2,5 normalnog vodenog rastvora kalijum-hidroksida, i sve se muti dok ras-tvaranje ne bude potpuno. Po torne se do-daje 15 delova kalijum hidroksida i zagre-va se na 90-100° C. za vreme od 2 časa. Ra-stvor se zasičuje kalijum karbonatom i ekstrahuje se nekoliko puta eterom. Posle sušenja na kalcinisanom kalijum karbonatu, rastvor se ispari i destiliše se. 4-metil-5 -aminoetil-tiacol ključa na 103° C. na pritisku od 7 mm. Njegov h'orhidrat obrazuje bezbojne igle, koje se tope na 246° C. Njegov pikrat se topi na 227° C.
Isto jedinjenje može biti dobiveno, a-ko se za vreme od tri časa zagreva do klju-čanja etilni ester 4-metiltiacolil-5-propion-ske kiseline u alkoholnem rastvoru sa hidratom hidracina u višku, ako se izgoni alkohol i hidracin i ako se doda hidracid sirove 4-metiltiacolil-5-propionske kiseline obrazovan u hlorovodoničnoj kiselini od 20^, uz hladenje sračunate količine natri-jum nitrita i ako se acid izdvoji grejanjem za vreme od 2 časa na 90-100° C. Uz oslo-badanje azota se obrazuje 4-metil-5-amino-etiltiacol, koji može biti odvojen čvrstim kalijum hidroksidom u višku.
14,3 tež. delova 4-metil-5-aminoetiltia-cola se rastvara u 120 tež. delova 15-nor-malne sumporne kiseline i dodaje im se u hladnom stanju koncentrisani rastvor od 7,5 delova natrijum nitrita. Ostavlja se da stoji preko noči i zatim se prezasičuje kalijum karbonatom i ekstrahuje se 4-metil-5-hidreksietiltiacol obrazovan pomoču e-
tera. Osobine su iste kao i osobine, koje su navedene u primeru 1.
Primer 3. — 223 tež. delova etilnog estera ß -bromolevulinske kiseline (vidi Berichte der deutschen Chemischen Gesellschaft 17, str. 2285) i 200 tež. delova barii-jum rodanida se rastvara za vreme od 15 časova u 100 delova alkohola. Dodaje se voda i ekstrahuje se eterom. Po isparavanju etera ostaje etilni ester ß -rodan-levulin-ske kiseline. 83 tež. delova od ovoga se u-vodi kap po kap u ključali rastvor od 30 tež. delova koncentrisane sumporne kiseline u 300 delova alkohola i zagreva se uz povratni tok do ključanja za vreme od 2 časa. Alkohol se destiliše pod smanjenim pritiskom, ostatku se dodaje voda i natrijum karbonat, a etilni ester 2-hidroksi-4-metil-tiacolil-5-sirćetne kiseline se izdvaja i filtrira. Topi se na 97° C.
8 tež. delova ovog etera se dovodi do ključanja za vreme od 2 časa sa 40 delova fosfornog oksihlorida i pretvara se na način, ko ji je opisan u primeru 1. Dobi ja se etilni ester 2-hloro-4-metiltiacolil-5-sirčetne kiseline, koji ključa na 132° C. pod pritiskom od 8 mm. Redukovanjem sa cinkovim prahom, kao što je opisano u primeru 1, ili sa vodonikom u prisustvu paladijuma dobija se etilni ester 4-metiltiacol-5-sirčetne kiseline u vidu ulja, koje ključa na 123° C pod pritiskom od 8 mm.
Za redukovanje grupe estera od etilnog estera 4-metiltiacol-5-sirčetne kiseline se rastvara 9,3 tež. delova ovog jedin jenja u 150 tež. delova ključalog apsoiutnog alkohola i izvodi se redukovanje dodava-njem 10 tež. delova metalnog natrijuma. Pošto je izgonjen alkohol vodenom parom, ekstrahuje se 4-metil-5-hidroksietil-tiacol pomoču etera i vrši se prečiščavanje kao što je opisano u primeru 1.
Primer 4. — 206 gr. benzoata aceto-propanola (koji se dobija dejstvom benzo-ilhlorida na acetopropanol u prisustvu piri-dina, tačka ključanja na 167-168° C. pod pritiskom od 3 mm) se rastvara u 600 cm3 etera i dodaje mu se postupno pri 0-5° C 160 gr. broma. Eterisani rastvor se pere sa vodom i eter se destiliše pod smanjenim pritiskom. Ostatak se muti za vreme od 15 čosova pri 30° C u 200 cm3 alkohola sa 120 gr. ka.lijum rodanida. Dodaje se voda i ekstrahuje se pomoču etera. Po isparavanju etera, pušta se ostatak pri 30-35° C da kap po kap utiče u 100 cm3 koncentrisane sumporne kiseline, sumporni rastvor se sipa na led i ekstrahuje se pomoču etera. Koncen-trisanjem rastvora se dobija 2-hidroksi-4-metil-5-benzoiloksietil-tiacol u vidu kristala. Iz alkohola se dobijaju bezbojni kristali, koji se tope na 148° C.
Dobija se isto jedinjenje upotreblju-jući umesto 120 gr. kalijum rodanida 130 gr. kalcijum rodanida radeci na isti način.
15. gr. ovog jedinjenja se zagreva do ključanja uz povratni tok za vreme od pola časa sa 40 gr. fosfornog oksihlorida. Fosforni oksihlorid u višku se eliminiše desti-lisanjem i ostatku se dodaje voda i amoni-jak uz hladenje. Izdvaja se 2-hloro-4-metil-5-benzoiloksietil-tiacol u vidu ulja otvore-ne boje. Ovo se rastvara u eteru, eter se isparava. Zagreva se na 80° C. u 30 gr. ledene sirčetne kiseline i dodaje se malo po malo 10 gr. cinkovog praha. Zatim se za-greya još za vreme pola sata pri 80-90° C., razblažuje se vodom i neutrališe se pri 0° C. sa lužinom kaustične sode. Ekstrakcijom muteči sa eterom, dobija se 4-metil-5-ben-zoiloksietil-tiacol čiji se pikrat topi na 189" C.
Da bi se izdvojio benzoilni ostatak do-rodi se za vreme od jednog časa do ključanja sa alkoholnom kalijevem lužinom izgoni se alkohol destilisanjem na vodenoj pari i izdvaja se 4-metil-5-hidroksietiltia-col iz rastvora zasičenog kalijum karbonatom kao što je opisano u primeru 1, On i-ma iste osobine kao i proizvod iz primera 1.
Primer 5. — 58 gr. bromopropilmetil-ketona (vidi Berichte der deutschen Chemischen Gesellschaft, 22 (1899), str. 1026) se rastvara u 200 cnr! etera i zatim se ras-tvoru postupno dodaje pri 0° C 57 gr. broma. Pošto se završi bromiranje eterisa-ni rastvor se oslobada od bromovodonika pranjem sa vodom i natrijum karbonatom i suši se na kalcijum kloridu. Posle ispare-nja etera se dobija metil-l,3-dibromopro-pil-keton u vidu ulja, koje ključa na 85° C pod pritiskom od 5 mm.
81 gr. ovog proizvoda se muti za vreme od 12 časova sa 60 gr. olovnog rodanida. Ponovo se stavlja u eter, pere se vodom i suši se na kalcijum kloridu. Posle is-paravanja etera se dobija kao ostatak sirov l-bromo-3-rodan-4-ketopentan u vidu ervenkastog ulja. Ima sledeči sastav: Br.
CH„.CH„.CH.CO.CHg " !
S.CN
Dobija se isti produkat, ako se umesto olovnog rodanida upotrebi približno 22 gr. rodanove kiseline sa dodatkom ekvivalentne količine baze kao barijum hidroksi-
da, amonijaka, trietilamina, i t. d. radeci u ostalom na več opisani način.
Može se takode dobiti jedinjenje po-lazeči od odgovarajuče količine l-bromo-3-jodo-4-oksopentana koji sa svoje Strane može biti spravljan iz metil-1,3-dibromo-propilketona sa molekularnom proporci-jom natrijum jodida u acetonu pri sobnoj temperaturi.
63 gr. ovog jedinjenja se uvodi kap po kap pri 10-20° Ć. u 100 gr. koncentrisane sumporne kiseline. Rastvor se sipa na 200 gr. leda, proceduje se i pere vodom. Sirovi produkat se prečiščuje kristalizovanjem u mnogo etera. Na ovaj se način dobija 2-hi-droksi-4-metil-5-(xc-bromoetil)-tiaco! u vidu bezbojnih kristala, koji se tope na 170° C.
5 gr. ovog jedinjenja se zagreva do ključanja uz povratni tok za vreme od 2 časa sa 5 gr. dehidratisanog kalijum acetata i 20 cm3 ledene sirčetne kiseline. Razblažuje se sa vodom, zasičuje se rastvor kalijum karbonatom i ekstrahuje se pomoču etera. Eterisani rastvor se jako koncen-triše i hladi. Zatim se izdvaja 2-hidroksi-4-metil-5-acetoksietiltiacol u vidu bezbojnih kristala koji se tope na 86° C. Identičan je sa opisanim medu produktom opisanim u primeru 1 i kasnije se tretira na tamo opisani način.
Patentni zahtev:
Postupak za spravljanje 4-alkil-5 hi-droksialkiltiacola, naznačen time, što se puštaju da reaguju ketoni, koji sadrže je-dan substituenat fiksiran na atomu uglje-nika, koji zauzima # -položaj u odnosu na ketonsku grupu, i koji se može zamenjiva-ti, a u kojima je ovaj atom ugljenika isto-vremeno zamenjen alkilnim ostatkom, koji sa svoje Strane sadrži jednu hidroksilnu grupu ili grupu, koja može biti pretvorena u hidroksil, sa rodanovom kiselinom ili njenim solima, da bi se dobila 2-hidroksitia-colna jedinjenja, što se zamenjuje 2-hidro-ksi-grupa vodonikom na po sebi poznat način, i što se na po sebi poznat način pre-tvara u hidroksilnu grupu substituenat, koji je eventualno prisutan u 5-alkilnoj grupi i koji može biti pretvoren u hidroksilnu grupu.