196383. lajstromszámú szabadalom • Eljárás 3-hidroxi-5-metil-izoxazol előállítására
2 196383 3 A találmány tárgya eljárás 3-hidroxi-5- -metil-izoxazol előállítására. Az eljárást folyamatosan végezzük részben vagy egészben és ez számos előnnyel jár. Az (I) képletű 3-hidroxi-5-metil-izoxazolt a mezőgazdaságban fungicidként használják. Jelentős hatással rendelkezik, különösen a talajban lévő betegségek ellen. A 45 953/74 és 9675/77 számú japán közzétett szabadalmi leírásokban az (I) képletül 3-hidroxi-5-metil-izoxazolt az 1. reakcióvázlat szerint a (II) képletű diketénből és a (III) képletű O-alkil- vagy O-aralkil szubsztituált hidroxilaminból állítják elő. A reakcióvázlatból kitűnik, hogy a (II) képletű diketén és a (III) általános képletű szubsztituált hidroxil-amin reakciójából (IV) általános képletű O-szubsztituált acetoacetohidroxám sav keletkezik. Ezt a (IV) általános képletű savat katalitikus redukciónak vetik alá, majd megsavanyitják, vagy csak megsavanyitásnak vetik alá, hogy az R jelentésében lévő alkil- vagy aralkilcsoportot eltávolítsák és a vegyületet gyűrűbe zárják és így kapják a kivált 3-hidroxi-5-metil-izoxazolt. Minthogy az O-alkil- vagy O-aralkil szubsztituált (II) általános képletű hidroxil-amint rendszerint a szabad hidroxil-aminból állítják elő, a fenti reakcióvázlatból logikusnak tűnhet, hogy a szabad hidroxil-aminl használják a szubsztituált hidroxil-amin helyett és ezáltal elkerüljük az R = alkil- vagy aralkilcsoport eltávolítását és igy kapnék az (V) képletű acetoacetohidroxám savat, amelyet azután a kívánt 3-hidroxi-5-metilizoxazollá ciklizálnánk. Azt találták azonban, [Zhur. Obschei Khim. 20, 1858 (1950) és Chem. Pharm. Bull. 13, 248 (19651) hogy ha a (II) képletű diketént szabad hidroxil-aminnal reagál tattak, akkor a (IX) képletű acetoecetsavoxim és a (X) képletű 3-metil-2- izoxazolin-5-on keletkezik. Feltételezik, hogy azért keletkeznek ezek a termékek, mert a reakció sorén keletkezett acetoacetohidroxám sav nem stabil és gyorsan továbbreagál a hidroxil-aminnal, vagy bármilyen nukleofil szerrel, amely a reakcióközegben jelen van, a 2. reakcióvázlat szerint. Ennélfogva mindezidáig nehéz volt ipari méretekben előállítani a 3-hidroxi-5-metil-izoxazol diketénből és szabad hidroxil-aminból, mint kiindulási anyagokból. Azt találtuk, hogy ha folyamatos eljárással reagéltatjuk egymással a diketént és a szabad hidroxil-amint és így acetoacetohidroxám savat tartalmazó elegyet kapunk, akkor van egy rövid, de határozott intervallum (melynek időtartama természetesen a reakció feltételeitől függ), amelynek során az elegyet megsavanyítjuk és a kívánt 3-hidroxi-5-metil-izoxazolt kapjuk közvetlenül. Ily módon a jelen találmánnyal 3-hidi— oxi-5-metil-izoxazolt állítunk elő oly módon, hogy a diketént folyamatos eljárásban hidroxil-aminnal reagéltatjuk és az acetoacetohidroxám savat tartalmazó elegyet ezután gyorsan legfeljebb 1 perccel később megsavanyítjuk szobahőmérséklettől reflux hőmérsékletig és igy 3-hidroxi-5-metil-izoxazolt kapunk. A találmány szerinti eljárás a 3. reakcióvázlat mutatja. Az eljárás 1. lépésében a (II) képletű diketént (VI) képletű hidroxil-aminnal reagáltatjuk, és így egy nem stabil vegyületet az (V) képletű acetoacetohidroxám savat kapjuk folyamatos eljárásban. A mellékreakciók minimálisra csökkentése céljából a reakcióelegyet gyorsan megsavanyitjuk, igy az (V) képletű acetoacetohidroxám savat gyűrűbe zárjuk és dehidráljuk és a kivént (I) képletű 3-hidroxí-5-metil-izoxazolt kapjuk. Az eljárás segítségével a nemkívánatos mellékreakciókat a minimálisra csökkentjük é; a kívánt terméket jó termeléssel kapjuk és ez ipari szempontból igen fontos. A találmány szerinti eljáráshoz előnyös, hogyha a diketént és a hidroxil-amint folyamatosan tápláljuk be egy keveröreakciócsőbe. A tipikusan használható készítményt a rajz szemlélteti. A diketént és a hidroxil-amint folyamatosan tápláljuk be a 2 és 3 beadagolócsöveken keresztül, illetve az Y alakú 1 mixer reakciócsőbe. A reakció azon nyomban lezajlik, hogyha a két reagens a 4 találkozási pontnál előre meghatározott arányban összekeveredik. A reakció ezután az 1 cső másik vt ge felé mozog a folyamatosan betáplált reagensek hatására. Ezalatt az idő alatt a reakció befejeződik. Mivel a reakció exoterm, az egész reakciócsövet 5 hűtófürdőbe helyezzük és a reakció hőmérsékletét a 6 hómérsékletérzékelővel és a 7 hőmérsékletjelzővel követjük nyomon. A reakcióelegyet ily módon folyamatosan kapjuk az 1 reakciócsóben, amely az acetoacetohidroxám savat tartalmazza, és mielőtt a mellékreakciók beindulnának, a reakcióelegyet gyorsan savas körülmények közé viszszuk. Ezt úgy érhetjük el, hogy a reakcióelegyet savval keverjük, amelyet egy 8 savbetáplálócsővel folyamatosan adagolunk. Ez a reakciócsó végén található, majd az egész elegyet a 9 reakcióedénybe öntjük, amelyben a a dehidrálást és a gyűrűzárásí reakció játszódik le. Egy másik változat szerint a savat előzőleg is betáplálhatjuk a 9 reakcióedénybe és az 1 reaktorcsóból az elegyet közvetlenül ebbe a 9 edénybe önthetjük acélból, hogy a dehidrélási és gyűrüzérási reakciók végbemenjenek. A szabad hidroxil-amin olvadáspontja 33 és ezért oldószer nélkül is alkalmazható. Előnyösebb azonban oldat formájában használni. Oldószerként használhatunk például alkoholokat, például metanolt, etanolt, propanoll, izopropanolt vagy butanolt, dimetil-szulfoxidot, etilénglikolt, dimetil-étert, vizet és bármelyik két oldószer elegyét. Különösen előnyös a 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
