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Verfahren zur Herstellung von 6-Nitro-dihydro-1, 3-benzoxazin-2, 4-dionen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von 6 -Nitro -dihydro -1, 3 -benzoxazin -2, 4-dionen, die als solche interessante pharmakodynamische Eigenschaften aufweisen oder aber als Zwischenprodukte zur Herstellung von pharmazeutisch wertvollen Präparaten verwendet werden können.
In der belgischen Patentschrift Nr. 586 064 ist die Herstellung von Benzoxazindionen der Formel :
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beschrieben, worin R eine Alkylgruppe mit mindestens drei Kohlenstoffatomen bedeutet und der Phenylrest durch einen oder mehrere Substituenten, unter anderem durch Nitrogruppen substituiert sein kann. Diese Verbindungen werden hergestellt, indem man eine gegebenenfalls entsprechend substituierte Verbindung der Formel :
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worin X eine Gruppe NHR oder eine Hydroxylgruppe oder eine verätherte Hydroxylgruppe bedeutet, mit einer Verbindung umsetzt, die eine Carbonylgruppe und erforderlichenfalls eine Gruppe > NR einzuführen vermag, wobei R die obige Bedeutung besitzt.
Die Herstellung von 6-Nitro-dihydro-1,3-benzoxazin-2,4-dionen durch Umsetzung gemäss der belgischen Patentschrift Nr. 586 064 besitzt den Nachteil, dass man von 5-Nitrosalicylsäurederivaten ausgehen muss. Die Gewinnung dieser Substanzen ist nämlich insofern kompliziert, als sie durch Nitrieren von Salicylsäure hergestellt werden müssen, wobei bekanntlich ein schwierig zu trennendes Gemisch von
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5-Nitrosalicylsäure entsteht. Demgemäss-2,4-don berechnet auf das Ausgangsmaterial zirka 50% und nur in besonders günstigen Fällen 60%, wenn an den Reinheitsgrad keine besonderen Ansprüche gestellt werden bzw. mit einem technisch reinen Produkt das Auslangen gefunden wird.
Es wurde nun gefunden, dass man überraschenderweise bei der Nitrierung von Dihydro -1, 3 -benzoxazin- - 2, 4-dienen praktisch. ausschliesslich in fast quantitativer Ausbeute und überraschender Reinheit die 6-Nitroverbindungen erhält, während die Bildung der 8-Nitroisomeren unterbleibt. Die Wirtschaftlichkeit eines Verfahrens, welches einen derartigen Sachverhalt ausnutzt, liegt auf der Hand.
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Bei der Nitrierung von organischen Verbindungen wird im allgemeinen ein komplexes Gemisch von verschiedenen isomeren Nitroverbindungen und Polynitroverbindungen erhalten, aus welchem sich, abgesehen von dem durch die parallel laufenden Konkurrenzreaktionen bedingten Substanzverlust, nur unter grossem Aufwand an technischen Einrichtungen und Mühe der eigentlich gewünschte Stoff isolieren lässt.
Dem Fachmann widerstrebt es daher, komplizierte Substanzen, die selbst erst nach Durchlaufen einer Reihe von verlustreichen Syntheseoperationen gewonnen wurden, der venvüstenden Wirkung einer Nitrierungsreaktion zu unterwerfen, und trachtet vielmehr, die notwendige Einführung der Nitrogruppe möglichst schon an dem einfachen billigen Ausgangsprodukt vorzunehmen, wo der unvermeidliche Substanzverlust noch nicht so ins Gewicht fällt und die Trennungsoperation noch relativ leichter ausführbar ist.
Um die Erkenntnis zu schöpfen, die die Grundlage des erfindungsgemässen Verfahrens bildet, war daher die Überwindung dieses Vorurteils notwendig, denn die Dihydro-l, 3-benzoxazin-2, 4-dione sind schon sehr komplizierte und wertvolle Verbindungen, an denen eine Nitrierungsoperation, die zwecks Einführung der Nitrogruppe in der 6-Stellung vorgenommen werden soll, grösste Schwierigkeiten bei der Trennung des zu erwartenden Substanzgemisches nach dem bisher bekannten Stand der Technik voraussehen lässt.
Nun entsteht aber, wie bereits kurz erwähnt, an Stelle eines komplizierten Gemisches isomerer Mononitroverbindungen oder gegebenenfalls von Polynitroverbindungen ganz unerwartet und überraschend nur eine Mononitroverbindung, bei der die Nitrogruppe ausschliesslich in 6-Stellung steht, so dass sich bei den auf diese Weise hergestellten Produkten eine Trennungsoperation als überflüssig erweist.
Das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung der 6-Nitro-dihydro-l, 3-benzoxazin-2, 4-dione der allgemeinen Formel :
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worin R Wasserstoff, einen Alkyl-, Alkenyl-oderHalogenalkylrestbedeutet, ist dadurch gekenn- zeichnet, dass man einDihydro-l, 3-benzoxazin-2, 4-dionder allgemeinen Formel :
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worin R die obige Bedeutung besitzt, mit einem Gemisch von konzentrierter Salpetersäure und konzentrierter Schwefelsäure nitriert und gegebenenfalls anschliessend einen Rest R in die 3-Stellung einführt.
Die Nitrierung erfolgt vorzugsweise in einem Gemisch von konzentrierter Salpetersäure und konzentrierter Schwefelsäure bei Zimmertemperatur oder leicht erhöhter Temperatur. Die Einführung des Restes
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misch vorzugsweise in Wasser gegossen und das ausgefällte Produkt abfiltriert.
Die Erfindung, wird nun an Hand der nachstehenden Beispiele erläutert, ohne aber darauf beschränkt zu sein.
B eis pie 1 1 : 6 -Nitro-dihydro-1, 3-benzoxazin-2,4-dion.
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stossenes Eis gegossen wird. Man saugt die entstandene pulverige farblose Masse ab, wäscht gründlich mit Wasser und trocknet sie im Vakuumtrockenschrank. Der Schmelzpunkt des Rohproduktes beträgt 2420C
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werden.Ebenso. erhält man durch Nitrieren von Dihydro-3-äthyl-1,3-benzoxazin-2,4-dion das 6-Nitro-dihydro-3-äthyl-1,3-benzoxazin-2,4-dion vom Smp. 133-1350C und in ganz ähnlicher Weise lässt sich durch Nitrieren von Dihydro-3-allyl-1,3-benzoxazin-2,4-dion das 6-Nitro-dihydro-3-allyl-1,3-benzoxazin-2, 4-dion vom Smp. 159 - 1610C gewinnen.
Das folgende Beispiel erläutert die Einführung von Substituenten in 3-Stellung in das analog Beispiel 1 erhaltene 6-Nitro-dihydro-3-allyl-1,3-benzoxazin-2,4-dion.
Beispiel3 :6-Nitro-dihydro-3-(2'-chloräthyl)-1,3-benzoxazin-2,4-dion.
23 g des Natriumsalzes von 6-Nitro-dihydro-1, 3-benzoxazin-2, 4-dion wird mit 120 ml Dimethylformamid und 15 g 1-Brom-2-chloräthan 5 h lang auf siedendem Wasserbad gerührt. Nach dem Erkalten wird in Wasser gegossen und abgenutscht. Das Produkt hat nach dem Umkristallisieren aus Essigester einen Smp. von 197 bis 1990C.
Das so erhaltene Chlorderivat, welches ein bewegliches Chloratom enthält, ist zu weiteren Um-
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üblichem Aufarbeiten wird das auf diese Weise erhaltene Produkt aus'Essigester umkristallisiert. Smp. 169 bis 1720C.