Способ получения 3-окси-5-метилизоксазола

НАЦИОНАЛЬНОЕ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО ПРИ КАБИНЕТЕ МИНИСТРОВ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(57) Изобретение касается производнш гетеродппнческн соединении, в цветности цолученнн 3-окон-5-нетнлмдФтнгнцид в сельском хозяйстве. Цепь упрощение процессе. Ситез ОН-ведут реакцей днщетена н гидроксиламмна при нопярнон соотнощени (1-1,2).ч Процесс ведут непрерывно В трубчатом реакторе в среде метанола и/нпн этап нона, н/или воды при (1 А)(д 0)Сн течение 1-60 с. Реакцонную спесь после окончання-реакции быстро подкнеляют НС 1 или Н 1 Б 0 ДО РН 1. Выход 6 О-831. Эти условия позволяют вести процесс непрерывно с полученнем высокого вннода и чистоты целевого ОМ при исключении необходимостиЦель изобретения - упрощение процесса получения 3-окси-5-метнлизоксаэола.На чертеже показано устройство для осуществления предлагаемого способа.На первой стадии реакции предлагаемого способа дикетеи подвергают вэаннодействи с гидроксиламном до получения нестабильного соединения ацетоацетогидроксамовой кислотьхвнепрерывиом процессе.Быстро (для мпнимн зацни лобочны реакций) реакцонную смесь подкисляют для проведения циклизации и дегидратации ацетоацетогидроксамовой кислоты и получения целевого 3-окси-5-метилиэоксезола.Этот процесс позволяет свести к минимуму нежелательные побочные реакции дн получить целевой продукт с высоким выпадом. дляосуществления предлагаемого способе предпочтительно подавать дикетен и гндроксиламин непрерывно в трубчатй реактор-смеситель.Устройство, реализующее предлагаемй способ, представляет собой трубку из нержавеющей стали с внутренним диаметром 1 мм и наружным диаметром 1,6 мм. Дпиа реактора Ъ 60 см н его внутренний объем 0,47 мл. дикатен и гидроксиламнп непрерывно подают через подводящие трубопровод 2 и 3 соответственно У-образноготрубчатого реактора-смесителя 1. Только два реагента смешппаются в точке 4 соединения в заранее определенных соотношениях, Затем реакционная смесь направляется к другому концу реактора 1 под давлением непрерывно-лодаваемх реагентов. В это время реакция завершается. Так как реакця является изотермической, весь трубчатый реактор-смеситель 1 помещают в охлаждающую баню 5, н температуру реакци контролируют температурным датчиком 6 и температурным индикатором 7.Реакцонная смесь, которая непрерывно обраауется в трубчатом реакторе 1, содержит ацетоацетогндроксамовую кислоту, которую следует быстро поместить в кислотные условия до того, как пойдут побочные реакции. Это 2го можно достичь смешивая реакционную смесь с кислотой, которую-непреРЫВНО ПОДЗЮТ ПО КНСЛОТНОМУ ПОДВОДЯ ЩЕМУ ТРУб 0 ПР 0 ВОдУ 3, предусмотренному в конце трубчатого реактора, а ватем выпивая всю смесь в реактор 9, в котором происходят реакции дегидратации и циклизации. В другом варианте кислоту можно вначале подать в реактор 9, а затем реакцонную смесь не трубчатого реактора 1 можно выливатъ непосредственно в реактор 9 для проведения реакций дегидратации нТенература плавления свободного гидрокснламна 33 С, и поэтому его можно использовать без растворителя. Однако предпочтительно использовать его в виде раствора. Подкодяще растворители для таки растворов включа-. ют, например, метанол, этанол, воду и смеси любым двух или более иэ этнп растворителей. Особенно предпочтительными являются метанол и вода или и смеси.Реакция диетена с гидроксиламном является иаотермческой, поэтому предпочтительно температуру поддерживать в иптервале (-1 д) - (40)9 на протяжении реакци. Этого можно достичь путем охлаждения-внутри ил снаружи трубчатого реактора.время, необходимое для завершения реакции, зависит от ряда факторов, аННЕНЬ О НСПОЛЬЗУЕМОГО растворителя, температуры реакци и соотношения реагентов. Обычно реакция протекает быстро, и время нахождения реагентов в реакторе следует поддерживать в иптервале от нескольким секунд до1 мим (предпочтительно 10 - 20 с) пу тем контролирования скорости подачи реагентов. Слипом длтельное пребыг ванне реагентов в реакторе приводит к повышени образования нежелательного изомера 3-метил-2-нзоксаэолин-5 она. Вместо того, чтобы превращать соль присоединения кислоты гидроксиламна в свободный гндроксиламми перед осуществлением способа, это превращение можно проводить 1 п в 1 ти. Благодаря тому, что смешанный раствор диетена и соли присоединения кислоты гидроксиламина стабилен и не реагнрует,еспи его не нагревать, можно получить такой смешанный раствор и непрерывно подавать его в реактор вместе со ще 3лочным раствором до получения свободного гидроксилашша 11 вида, кото.рый непрерывно взаимодействует с ди кетеном. Для получения смешанного раствора можно использовать любой растворитель при условии, что в нем растворяетсякакдикетен,так 1 выбранная соль присоедннення.кислоты гидроксилама.Реакции дегидратации и циклизации протекают при температуре окружающей среды, хотя и можно промотировать нагреванием, однако нежелательно нагревать реактор до такой степени, чтобы реагенты разлагались.После завершения реакции целевой продукт можно легко вьщелнть из реакционной смеси обычным способам,например экстракциейрастворителем или перекристаллизацией. В случае необходимости продукт можно дополнительно очистить путем перекристаллизации, хроматографии на колонке или другим известным способами.П р и м ер 1. Метанол добавляютк 0,85 г (10 ммоль) динетена до получения 13 мл раствора. Тем временем 0,84 г (12 ммоль) клоргидрата гидроксилаима растворяют при нагревании5 мл (2,4 г) метаиопъного раствора гидроокиси натрия и фенолфталеиа до установления рн 8,2. Получаемы клористый натрий выделяют фильтровали-си промывки объедият до получения- менно через подающие трубопроводы содннакоымн скоростями тал, чтобы время пребывания реагентов в реактоВ это время температура-внутри трубки, определяемая с помощью термопары, 2-3 С. В трубчатом реакторе указана реагенты взаимодействуют до получения ацетоацетогидроксамовой кислоты.в течение 9 мин непосредственно в ре.актор, содернацй 5 мл концентрро ванной соляной кислоты и 5 мл метанола, н поддерпнают значение рн не бо 1226лее 1 Затем полученную смесь кипятят с обратным холодильником в течение 30 мм, и в конце этого промежутка времени смешанный растворитель отгоняют при пониженном давлении. К остатку добавляют 5 мл воды, и полученную смесь экстрагируют трижды, кал-дый раз порцням по 20 мл диэтилово-.го эфира. Экстракты объединяют и сушат над безводнм супьфатом натрия. Растворитель выпаривают при пониженном давлении, а затем остаток очищают на хроматографической колонке с силикагелем злюнруя смесью 11 по объему) диэтилового эфира и гексане,в результате чего получают 0,79 г(выщод 802) 3-окси-5-метилизоксазола в виде бесцветным кристаллов с теме еП р и м е р ы 2-5. Способ осуществляют аналогично примеру 1, но наменяют температуру бани и темерату ру реакци. Значения темератур и получеиые результаты даны в таблице.В р и м е р Б. Способ осуществляют аналогично примеру 1, но кислотная смесь в реакторе дегидратации и.цжливации содержит 1 г концентрированной серной кислоты и 10 мл метанола. В результате получают 0,80 гП р и м е р 7. Способ осуществляют аналогично примеру 1, но раствор гидрокснламмиа получают.растворяя 0,84 г хпоргидрата гидроксиламина в 6 мл метанола, добавляя 1,22 г тривтиламина и метанол до полного объема 14 мл,в результате чего получают 0,82.г вышод 8323 3-окси-5-метилнэоксавола. .П р и м е р 8. 0,84 г днкетена добавляют н раствору 0,84 г хлоргндрата гидроксиламина в 8 мл метанола,а затем дополительно метанол добавляют до получения 10 мл смешанного нетанопьногодраствора-дикетена и клоргидрата гидроксипамнна. Тем вреенем к 1,2 г тризтиламина добавляют метанол до получения 10 мл раствора. Полученные растворы непрерывно подают через подводящие трубопроводы для осуществления реакции, затем следует обработка кислотой, как в примере , в результате чего получают 0,73 т (вывод 7 д 2)3-окси-5-метили- аоксааола.П р н н е р 9. Способ осуществляют аналогично примеру 1, время на в течение ЗАч въоюд 762.хождения реагентов в трубчатом-реакторе-снесителе примерно 1 с. Выход 652. - . П р и н е р См-Способ осуществляют аналогично примеру 1, время нахохдения реагентов а трубчатом реакторе-чзнеснтеле приперло 60 с. Выход 601- .П р ин е р 11 Способ осуществляет аналогично примеру 1, но с исполь зованием других растворителей вместо метанола при использованной этаноладон 751, при использовании снеси нет тавознвода (1 по объекту) целевоеп р и н ер 12 Способосшествллют аналогично примеру 1, по проводят циклизацию при различны температурах при комнатной температуре в течение 1 ч получают целевое соединение с вы-д ходок 111, при комнатной тешература в течение 5 ч вьпход 751, при дО 9 Сп р и и е р 13. Способ осуществлят аналогично примеру 1. с использованные этанола в качестве растворителя, варьируя условия шпошвадш следующим образок при кокнатноп тек-гщературе в течение 6 ч выход целевого соединения 711, при 5090 в тече пне 2 ч знкод 731, при кипячении с обратная, холодильником в- течение до мин- внход 791.такие образок, в предлагаемом спо собе отпадает необходимость получеили Отзанещенного гндроксъшаъгнна. и соответственно нет необходимости удалення защитной группы в защищенной ацетоацетогидроксановои кислоте н,следовательно, нет необходимости в наделении, регенерации и удалении побочных продуктов, образуемых на этих стадиях. Предлагаем-й способ апляется непрерывным дает возможность получатв целевой продукт с высокимФормула изобретении - дома Е .- Способ получении Зткси-Бчнетизтаоксааола взаннодействнеи дикетена и аэпгносоедннешая с поспедущлш под кнсленнен реакционной массы, о т л ич его ц и а с я тек, что,рс целы упрощении процесса в качестве аки-д носоедввенкх используют гндрокснлашш и процесс ведут непрешвно в труппа-г тон реакторе в среде пианолы-отанола или водн или лпбого их сочетал них при температуре (-10 - (0)0 в течение 1-60 с при полярном соотношении циквтена ншидрокснлаъаша, равном 11-1,2, с последуппоц быст рнн подкисленнен реакционной снесн к соляной или серной кислотой до рН не выше 1.