Verfahren zur Herstellung von Diacetyl-4-brommethyl-imidazolon-(2)-5-e-ketocapronsäüre= methylester. Es wurde gefunden, dass bei der Einwir kung von N-bromierten Amiden und bro- rnie-rten Imiden auf Verbindungen der all- (r Formel
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in welcher X eine niedere Alkylgruppe, Y Wasserstoff, eine niedere Alkylgruppe,
eine Carbalkoxya.lkylgruppe oder eine Carb- alkoxyacylgruppe bedeuten, Ausgangsstoffe für die Synthese von Biotin oder biounähn lichen Verbindungen gewonnen werden. - Die mit den Stickstoffatomen verbundenen Acyl- gruppen können niedere alipliatische Säure reste bedeuten, wie Acetyl oder Propionyl. Für die niedere Alkylgruppe X in Stellung 4 kann Methyl, Äthyl oder Propyl eingesetzt -erden.
Geeignete Bromierungsmittel sind N-Bronisuccinimid und N-Bromacetamid.
Die Reaktion mit dem Bromierungsmittel wird zweckmässig in einem inerten Lösungs mittel, wie Tetrachlorkohlenstoff, durchge führt.
Im Verlauf der Reaktion wird ein in a-Sielluiig zum ringförmigen Kern .stehendes Wasserstoffatom der Substituenten X und/ oder Y durch ein Bromatom ersetzt; so wird beispielsweise der Methyl- in einen Brom methylrest umgewandelt.
Wenn in 4- und 5 Stellung zwei Substituenten X und Y .stehen, die in a-Stellung zum Kern ersetzbare Was serstoffatome tragen, so kann die Reaktion auch so durchgeführt werden, dass Wasser stoffatome äer einen oder der andern oder auch beider in a-Stellung zum ringförmigen Kern stehenden Methylengruppen durch Brom ersetzt werden.
Für die Endprodukte gilt folgende all gemeine Formel:
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in welcher A eine a-Bromalkylgriippe und B Wasserstoff, eine Alkyl-, eine a-Bromallyl-, eine Carba.lkoxyalloyl-, eine Carbalkoxy-a- bromalkyl- und eine Carbalkoxyacylgruppe bedeuten.
Die hier gebrauchte Bezeichnung "a dient zur Kennzeichnung derjenigen Kohlenstoffatome, die in alpha-,Stellung zu den Ringkohlenstoffatomen 4 und 5 in den Formeln (A) und (B) stehen.
Je nach ihrer Natur können diese Verbin dungen ent-,veder .in verhältnismässig reiner Form isoliert werden, oder sie können in der 1weaktion -mischung zur Herstellung von Sub. stitutionsprodukten weiterverwendet werden.
In diesem Zusammenhang ist zu betonen, dass der _Ersatz des Broms in diesen Verbindun gen durch andere Substituenten, wie Acet- oxy-, Äthoxy-, Mercapto-, Dicarbäthoxy- mäthylenresten und ähnlichen, zu Zwischen produkten führt, die für Synthesen wertvoll sind.
Gegenstand des vorliegenden Patentes ist ein Verfahren zur Herstellung von 1,3-Di- acetyl- 4-brommethyl-imidazolon-(2)-5-s-keto- capronsäure-methylester, welches dadurch ge kennzeichnet ist, dass 1,3-Diacetyl-4-methyl- imidazolon- (2).- 5.- s-ketocapronsäure-methyl- ester mit einem N-bromierten Imid umgesetzt wird.
Der bisher nicht bekannte Diacetyl-4- brommethyl - imidazolon -(2) - 5 - a - ketocapron- säure-methylester bildet farblose Nadeln vom Schmelzpunkt 58 bis 61 . Er ist in den übli chen organischen Lösungsmitteln, löslich und stellt ein Zwischenprodukt für die Herstel lung von Vitaminen oder Verbindungen mit vitaminähnlicher Wirkung dar.
<I>Beispiel:</I> 19,6 g 4-Methyl-imidazolon-(2) werden unter den<B>,</B> für den Athylester in der Abhand lung von Duschinsky und Dolan (Journal of Ainer. Chem.Soaiety, Bd. 6.7 [1945] -S-. 2082) angegebenen Bedingungen mit 35,
7 g Adi- pinsäure-monomethylester-chlorid und 80 g Aluminiumchlorid in 110 emg Nitrobenzol umgesetzt. Der auf diese Weise in einer Menge von 28 g erhaltene 4-Methyl-imid- azolon- (2) - 5 - a - ketocapronsäure- methylester schmilzt nach Umkristallisation aus Wasser mit 5 % Methylalkohol bei 176 .
37,9 g dieses Ketoesters werden während 20 Minuten mit 165 cm' Acetanhydrid unter RückfluB zum Sieden erhitzt und dann zu einem Sirup eingedampft. Der ,Siede- und Eindampfprozess wird wiederholt, der Rück stand 3/.4 Stunden bei 100 im Vakuum ge trocknet und hierauf aus 40 cm' Methylalko hol umkrristallisiert, wobei in einem Trocken eis-Acetonbad gekühlt wird.
Die Ausbeute an 1,3-Diacetyl-4-methyl-imidazolon-(2)-5-a- ketocäpronsäure-inethylester vom Schmelz punkt 70 beträgt 44,2 g.
Von -diesem Ester werden nun 16,2 g wäh rend 1 Stunde in 95 cm' Tetrachlorkohlen- stoff mit 8,55 g N-Bromsuccinimid zum Sie den erhitzt. Nach dem Abtrennen- des Succin- imids (4,44 g) und dem Eindampfen des Fil trates zu einem 01 werden 50 cm3 Äther zu gesetzt, worauf der Diacetyl-4-brommethyl- imidazolon - (2)- 5 - 8 -ketocapronsäure-methy l- ester in Form farbloser Nadeln vom Schmelz punkt 58 biss 61 kristallisiert.
Die Ausbeute beträgt 18,5 g.
Process for the preparation of diacetyl-4-bromomethyl-imidazolon- (2) -5-e-ketocaproic acid = methyl ester. It has been found that when N-brominated amides and brominated imides act on compounds of the all- (r formula
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in which X is a lower alkyl group, Y is hydrogen, a lower alkyl group,
a Carbalkoxya.lkylgruppe or a Carbalkoxyacylgruppe mean, starting materials for the synthesis of biotin or bio-unlike compounds are obtained. - The acyl groups linked to the nitrogen atoms can mean lower aliphatic acid residues, such as acetyl or propionyl. For the lower alkyl group X in position 4, methyl, ethyl or propyl can be used -erden.
Suitable brominating agents are N-bronisuccinimide and N-bromoacetamide.
The reaction with the brominating agent is conveniently carried out in an inert solvent such as carbon tetrachloride.
In the course of the reaction, a hydrogen atom of the substituents X and / or Y which is in a-sialuig to the ring-shaped core is replaced by a bromine atom; for example, the methyl is converted into a bromomethyl radical.
If there are two substituents X and Y in the 4- and 5-position, which carry hydrogen atoms which can be replaced in the a-position to the nucleus, the reaction can also be carried out in such a way that hydrogen atoms are in one or the other or both in a- Position to the ring-shaped core standing methylene groups are replaced by bromine.
The following general formula applies to the end products:
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in which A is an α-bromoalkyl group and B is hydrogen, an alkyl, an α-bromoallyl, a carbalkoxyalloyl, a carbalkoxy-a-bromoalkyl and a carbalkoxyacyl group.
The designation "a" used here is used to identify those carbon atoms which are in the alpha position relative to the ring carbon atoms 4 and 5 in formulas (A) and (B).
Depending on their nature, these compounds can either be isolated in a relatively pure form, or they can be used in the reaction mixture for the production of sub. Institutional products can still be used.
In this context it should be emphasized that the replacement of the bromine in these compounds with other substituents such as acetoxy, ethoxy, mercapto, dicarbethoxymethylene radicals and the like leads to intermediates which are valuable for syntheses.
The subject of the present patent is a process for the preparation of 1,3-di-acetyl-4-bromomethyl-imidazolone- (2) -5-s-keto-caproic acid methyl ester, which is characterized in that 1,3-diacetyl -4-methyl- imidazolon- (2) .- 5.- s-ketocaproic acid methyl ester is reacted with an N-brominated imide.
The previously unknown diacetyl-4-bromomethyl - imidazolone - (2) - 5 - a - ketocaproic acid methyl ester forms colorless needles with a melting point of 58 to 61. It is soluble in the usual organic solvents and is an intermediate product for the manufacture of vitamins or compounds with a vitamin-like effect.
<I> Example: </I> 19.6 g of 4-methyl-imidazolone- (2) are listed under the <B>, </B> for the ethyl ester in the paper by Duschinsky and Dolan (Journal of Ainer. Chem .Soaiety, Vol. 6.7 [1945] -S-. 2082) specified conditions with 35,
7 g of adipic acid monomethyl ester chloride and 80 g of aluminum chloride are reacted in 110 emg of nitrobenzene. The methyl 4-methyl-imidazolon- (2) -5-α-ketocaproate obtained in this way in an amount of 28 g melts at 176 after recrystallization from water with 5% methyl alcohol.
37.9 g of this keto ester are refluxed under reflux with 165 cm acetic anhydride for 20 minutes and then evaporated to a syrup. The boiling and evaporation process is repeated, the residue was dried for 3/4 hours at 100 in a vacuum and then recrystallized from 40 cm of methyl alcohol, cooling in a dry ice-acetone bath.
The yield of 1,3-diacetyl-4-methyl-imidazolon- (2) -5-a-ketocäpronsäure-inethylester with a melting point of 70 is 44.2 g.
16.2 g of this ester are now heated for 1 hour in 95 cm carbon tetrachloride with 8.55 g of N-bromosuccinimide for you. After separating the succinimide (4.44 g) and evaporating the filtrate to give an oil, 50 cm3 of ether are added, whereupon the diacetyl-4-bromomethyl-imidazolone - (2) - 5-8 -ketocaproic acid- methyl ester crystallized in the form of colorless needles with a melting point of 58 to 61.
The yield is 18.5 g.