CH330316A - Process for the preparation of azulenes - Google Patents

Process for the preparation of azulenes

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Publication number
CH330316A
CH330316A CH330316DA CH330316A CH 330316 A CH330316 A CH 330316A CH 330316D A CH330316D A CH 330316DA CH 330316 A CH330316 A CH 330316A
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CH
Switzerland
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compound
azulenes
ring
reaction
methyl
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Application number
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German (de)
Inventor
Ziegler Karl Prof Dr Dr E H
Klaus Dr Hafner
Original Assignee
Ziegler Karl Prof Dr Dr E H
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C13/00Cyclic hydrocarbons containing rings other than, or in addition to, six-membered aromatic rings
    • C07C13/28Polycyclic hydrocarbons or acyclic hydrocarbon derivatives thereof
    • C07C13/32Polycyclic hydrocarbons or acyclic hydrocarbon derivatives thereof with condensed rings
    • C07C13/47Polycyclic hydrocarbons or acyclic hydrocarbon derivatives thereof with condensed rings with a bicyclo ring system containing ten carbon atoms
    • C07C13/52Azulenes; Completely or partially hydrogenated azulenes

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

  

  



  Verfahren zur Herstellung von Azulenen
Die bisher bekanntgewordenen Verfahren zur Herstellung des     Azulen   genamlten Woh-      lenwasserstoffes    der folgenden Formel
EMI1.1     
 und seiner   Substitutionsprodukte    führen  ber   Zwisehenstufen,    die zwar schon das charakteristische   bicyelische    Ringsystem des Azulens, nämlieh einen   Fünfring,    kondensiert mit einem   Siebenring', aber noch nicht    die volle Zahl von 5 Doppelbindungen enthalten. Zur Umwandlung dieser partiell hydrierten Zwi  schenprodukte    in die Azulene selbst wird am m Schluss der bisher bekanntgewordenen Syn  thesen      dehydriert,    z.

   B. durch Erhitzen mit Palladium auf hohe Temperatur oder auch in anderer Weise. Dabei sind die Ausbeuten re  gelmässig unbefriedigend, häufig    sogar ausgesprochen   sehleeht.    Die Endausbeuten an   Arulenen, bereehnet    auf die f r die Synthese    der ersten Vorstufen benotigten Ausgangs-    stoffe, betragen allenfalls einige wenige Prozente, häufig nur Bruchteile eines Prozents.



   Die vorliegende Erfindung betrifft nun ein Verfahren zur Herstellung von   Azulenen    ohne.   Deliydrierung.    Die Ausbeuten sind dabei viel besser als bei den bisher   bekanntgewor-    denen Alethoden ; z. B. wurde bei der Synthese des   Azulens    (C10H8) gemϯ der vorliegenden Erfindung in der Endphase eine Ausbeute von 60    io    und mehr erzielt.



   Es wurde nämlich gefunden, dass die Verbindungen der nachfolgenden Formel
EMI1.2     
 worin Y f r einen reaktionsfähigen, mit Was  serstoff    unter Bildung der Verbindung H-Y abspaltbaren Substituenten steht, und die   Substitutionsprodukte    solcher Verbindungen befähigt sind, unter Austritt der Verbindung H-Y den Azulenring zu bilden, und dass die Bildung des Azulenringes durch Erwärmen der vorerwähnten Ausgangsprodukte auf erh¯hte Temperaturen und/oder durch   Verwen-      dung    von katalytischen Mitteln so stark be  schleunigt    werden kann, dass dadurch die Herstellung der Azulene im technischen   Mass-    stab ermöglicht wird.



   Der Substituent Y steht zweckmϯig f r Halogen, die Oxy-oder eine Alkoxy-Gruppe oder eine substituierte oder nichtsubstituierte   Amino-Gruppe.    Die sonst, das heisst ausser in der einen Orthostellung zur Seitenkette vorhandenen Wasserstoffatome k¯nnen durch beliebige Reste ersetzt sein ; jedoch müssen na   türlich    die Substituenten so ausgewählt   wer-    den, dass sie die   Ringschlussreaktion nicht stö-    ren. Bevorzugt können in diesem Falle einwertige, indifferente Substituenten wie   Al-      kyle,    Aralkyle oder Aryle verwendet werden, zumal mit diesen Substituenten in an sich bekannter Weise Endprodukte mit pharmazeutisch wertvollen   Eigensehaften    erhalten werden.

   Auch Cyclopentadiene mit   ankondensier-      ten Ringen,    z. B.   Benzocyclopentadiene    (Indene) und andere Ringsysteme, kommen in Betracht.



   Die Ausgangsstoffe der Formel I können in vielen Fällen teilweise oder vielleicht auch in der folgenden tautomeren Form vorliegen.



  Wenn in der Formel I beispielsweise Y für die Oxy-Gruppe steht, kann diese Verbindung auch in der folgenden tautomeren Form II vorliegen :
EMI2.1     

Die gleiche Tautomerie-Möglichkeit besteht, wenn Y in der Formel I für eine unsubsti  tuierte    oder einfach substituierte Amino Gruppe steht. Die tautomeren Formen erhalten in diesen Fällen die Gruppierung  -CH=NH   bw.-CH=NR.   



  Diese tautomeren Formen reagieren wie die Verbindungen der Formel I.



   Die Produkte der Formel II bilden sehr leicht Acetale. Diese Acetale können   gleich-    falls als Ausgangsstoffe für das Verfahren gemäss der Erfindung eingesetzt werden.



  Wahrscheinlich verläuft die Reaktion bei der   Verlvendung    der Acetale als Ausgangsprodukte derart, dass   zunächst l    Mol Alkohol abgespalten und der entsprechende   Vinyläther    gebildet wird. Dieser   entsprieht    der Formel   1.   



  Das Verfahren verlauft in diesem Falle nach folgender Reaktionsgleichung :
EMI2.2     

Der Ringsehluss tritt in vielen Fällen, besonders bei Verwendung katalytisch wirkender   Alittel,    schon beim längeren Stehen der Verbindimgen ein. Er wird durch Erwärmen der Ausgangsstoffe auf höhere Temperaturen stark beschleunigt. Der Ringschluss ist schon beim Erhitzen der   Fulvene    im   Reagensglas    an der auftretenden blauen Farbe nachweisbar.



  Besser gelingt er durch Erhitzen im Vakuum oder durch Destillieren mit überhitztem   Darnpf.    Der   Ringsehluss    kann auch durch   Ka-    talysatoren, z. B. kleine Menge Alkali, Säuren, Metalle in Form von Pulvern oder Salzen,   basisehe    Losungsmittel, beschleunigt werden.



   Man kann naturgemäss auch höhere Temperatur und katalytisch wirkende Mittel in Kombination verwenden. Die Ausbeute an Azulenen wird häufig besser, wenn man bei Gegenwart von   Losungs-oder    Verdünnungsmitteln arbeitet. Der Ringschluss scheint dadurch erleichtert zu werden ; z. B. kann man die Ausgangsstoffe, statt sie als solche zu er  hitzen,    auch in einem hochsiedenden   Losungs-    mittel kochen und die gebildeten Azulene entweder mit den Dämpfen der Losungsmittel selbst oder vermittels durchgeleiteter Dämpfe anderer Lösungsmittel oder auch durch einen   Tasstrom      abfuhren.    In diesen Fällen muss man    n    das Azulen aus dem Destillat von eventuellen Begleitstoffen trennen, z.

   B. durch   Ausschüt-    teln mit Säuren, über die Trinitrobenzolate und dergleichen.



   Da die gebildeten Azulene empfindliche Körper darstellen, ist es zweckmässig, sie den zur Verwirklichung der   Ringsehlussreaktion      dienliehen    Reaktionsbedingungen nur mögliehst kurze Zeit auszusetzen. Die kurze Verweilzeit der Azulene im Reaktionsraum kann dadurch erreicht werden, dass man den Ringschluss und das Entfernen der gebildeten Azulene aus dem Reaktionsraum kontinuierlich gestaltet. Als besonders zweckmässig hat sich die Kombination der kurzen Verweilzeit der Azulene im Reaktionsraum mit dem Arbeiten in Gegenwart von   Losungs-oder    Verd n  nungsmitteln    erwiesen.



   Die Ausgangsstoffe der Formel I können dadurch erhalten werden, dass ein gegebenenfalls substituiertes Cyclopentadien mit einer Verbindung der nachfolgenden Formel
O=CH-CH=CH-CH=CH-Y III worin Y die oben genannte Bedeutung hat, zu dem entspreehenden Fulven kondensiert wird. Die Fulvenbildung kann in üblicher Weise durch alkoholisches Alkali oder Alkalialkoholate bewirkt werden. Es kann jedoch in einzelnen Fällen auch angezeigt sein, Me  tallverbindungen    (z. B. Na-,   Cl-Mg-oder    Ca  Substitutionsprodukte)    der Cyclopentadiene mit den Stoffen der Formel III zu kondensieren.



   Besonders bequem zugängliche und vorziiglich geeignete Ausgangsprodukte sind die Verbindungen der nachfolgenden Formel
EMI3.1     
   worin Rl fiir    Wasserstoff oder Alkyl und   R2    für einen gegebenenfalls substituierten Phe  nylrest    steht.



   Diese Verbindungen lassen sich in ver  schiedener    Weise aus Pyridin herstellen, z. B. nach   Th.      Zincke    und W.   Würker      [Liebigs    Annalen, Bd. 338, 127 (1905)] aus dem Anlagerungsprodukt von Dinitrochlorbenzol an Pyridin durch Behandlung mit zum Beispiel Methylanilin und anschliessende partielle Hydrolyse. Das so erhaltene 5-   (N-Methyl-anilido)-    pentadienal vereinigt sich bei Gegenwart von Alkali mit Cyclopentadien sehr leicht und fast quantitativ zu einem tief rot gefärbten Ful  ven,    und dieses gibt beim Destillieren, am besten im Vakuum, oder auch beim Überleiten von überhitztem Wasserdampf neben Methylanilin sehr glatt Azulen.



     Isopropylcyclopentadien    liefert in   ähn-    licher Weise ein tief blau gefärbtes, öliges Produkt, das leicht in bekannter Weise über die Molekülverbindungen mit Trinitrobenzol gereinigt werden kann. Die Lichtabsorption des Isopropylazulens, die u. a. starke Maxima bei 608, 665 und 738   ma    ?aufweist, spricht daf r, dass weitgehend oder ausschliesslich   1-Isopro-       pylazulen vorliegt.   



   Zur Herstellung von Verbindungen der Formel IV oder von   Substitutionsprodukten    davon kann man auch Glutacondialdehyd und daraus durch Substitution ableitbare Verbindungen verwenden, So gelingen die Azulen Svnthesen auch mit Reaktionsprodukten aus l Mol eines Anilins und 2 Mol Glutacondialdehyd, z. B. dem von Th. Zincke und   Schreyer,    Liebigs Annalen, Bd.   353,      S.    384 (1907), be   schriebenen p-Chloranilinderivat der Formel     O = CH-CH = CH-CH = CH-NH-C6H4Cl.



  Ausserdem lässt sich die Th. Zinekesche Reaktion der Aufspaltung mit   Dinitrochlorbenzol    ohne besondere Schwierigkeiten auch auf   ss-Picolin    übertragen, wobei Abkömmlinge des   Methylglutacondialdehyds    entstehen, die dann nach der Kondensation mit Cyclopentadien oder dessen Homologen zu Azulenen f hren, die auch im 7-Ring Methyl enthalten. Dabei ist es selbstverständlich,   da13    zur Darstellung der verwandten Abkömmlinge des Glutacondialdehyds statt der Th.   Zinckeschen    Dinitro  chlorbenzol-Reaktion des Pyridins aueh    andere Ïhnliche   Spaltungsreaktionen    des Pyridins verwandt werden können, z. B. die Aufspaltung mit   Bromeyan    nach   W.    Konig, J. pr.



  Chem. (2) 69, 105   (1904),    oder mit Chlorsulfonsäureester naeh P. Baumgarten, Ber.   1924,      II,    1622.



   Statt der   Cyclopentadienderivate    lassen sich, wie bereits erwähnt, z. B. auch Benzocyclopentadienderivate, das heisst Indene, einsetzen. Das Benzofulven aus Inden und 5- (N  Methyl-anilido)-pentadienal    liefert beim Erhitzen im Hochvakuum recht glatt das 1,   2-    Benzazulen mit den von Plattner, F rst, Chopin und   Winteler [Helvetica    Chimica Acta, Bd. 31, 501(1948)] beschriebenen Eigensehaften.



   Beispiel 1
18, 7 g (1/10 Mol)   1- (N-Methyl-anilido)-      pentadien-1,    3-al-5 ; dargestellt nach Th.   Zincke,    Liebigs Annalen der Chemie, Bd. 333, S. 296   (1904),    und Th.   Zincke    und W.W rker, Liebigs Annalen der Chemie, Bd. 338, S. 121 bis   127    (1905), werden in 50 cm3 abs. ¯thanol in der Wärme gelöst und zusammen mit 6, 6 g (1/10 Mol) Cyclopentadien in eine   Anflösung    von 2, 3 g Natrium in 30   cm3    abs. Äthanol gegossen. Die sich stark erwärmende Mischung wird mit Eis gekühlt. Die Reaktionslosung fÏrbt sich dunkelrot.

   Der beim Erkalten sich abseheidende Kristallbrei wird abgesaugt, gut mit stark verdünnter Essigsäure gewaschen und nach dem Troeknen aus Cyclohexan oder Äthylalkohol umkristallisiert. Es werden   23 g    (98    /e,    d. Th.) 5-   (N-Wfethyl-anilido)-pentadie-      nzliden-cyclopentadien in    tief rot gefärbten Kristallen   vom Schmelzpunkt 111-112"er-    halten.   1    g dieses   Fulvens    wird im Hochvakuum auf   150-200     erhitzt. Dabei destillieren Methylanilin und Azulen in eine auf   -80       geliihlte    Falle.

   Naeh etwa 5 Stunden wird der Falleninhalt in Äther aufgenommen und die   blaugrüne ätherische Losung    mit   n/j    o Salzsäure mehrere Male ausgewaschen. Die neutral   gewasehene,    nunmehr rein blane Ïtherische Azulenlösung wird getrocknet und der   ailler    an einer kleinen Kolonne abdestilliert.



  Als Rüekstand verbleiben 340 mg   (= 63 /o    d. Th.)   kristallisiertes    Azulen mit einem   Sehmelzpunkt.      96-98 .    Schmelzpunkt des Trinitrobenzolates :   165-166 .   



   Das   Fulven    kann auch durch ¯berleiten von auf   etwa300 überhitztenWasserdampf    in Azulen und Methylanilin zerlegt werden.



  Das Azulen sehwimmt dann im Destillat in blauen Flocken und wird darans mit Äther isoliert und vom Methylanilin mit Salzsäure wie oben besehrieben befreit. Die Ausbeute an reinem Azulen entspricht der durch Zerset   zung im Hochvakuum erhaltenen Ausbeute.   



   Beispiel 2
Eine Lösung von 10, 8 g (1/10 Mol) Isopropyleyelopentadien (dargestellt ans   Dimethyl-      fulven    mit Lithiumaluminiumhydrid, 18, 7 g   (vit    Mol)   1-      (N-Methyl-anilido)-pentadien-    1.   3-ol-5    in 50 cm3 abs. ¯thylalkohol werden in eine   Auflosung    von 2,3 g Natrium (1/10 Mol) in 30 cm3 abs. Äthanol gegossen und die sich tief dunkelrot färbende Losung ganz kurz erwärmt. Naeh etwa   1    Stunde wird die Lösung in stark verdünnte Essigsäure gegeben und das sich an der Oberfläehe abseheidende Öl in Äther aufgenommen. Die ätherische Lo  sung    wird   neutral gewaschen, getroeknet und    dann   der Äther abdestilliert.

   Als Rückstand    verbleibt ein dunkelrotes zähes   Öl,    das beim Anreiben mit   Cyelohexan    kristallin erstarrt.



  Das aus   Cyelohexan    umkristallisierte 5- (N   Methyl-anilido)-pentadienyliden-isopropyl-    cyclopentadien schmilzt bei   98 .   



     1    g des dunkelroten Öls wird im H.   V.    auf 180-190  erhitzt. Dabei destillieren Isopro  pylazulen    und Methylanilin in eine tiefge 
Beispiel 4
Eine Lösung von 11, 6 g   (Vio    Mol) frisch destilliertem Inden und 18, 7 g (1/10 Mol) 5  (N-Methyl-anilido)-pentadienal    in 30cm3 ab  solutem    Äthylalkohol wird zu einer Auflösung von 2, 3 g Natrium in 30 cm3 absolutem ¯thanol gegeben. Die Mischung färbt sich augen  blicklich    tief rot.

   Nach kurzem Erwärmen lässt man sie 24 Stunden bei Zimmertemperatur stehen, dann wird die Reaktionsmischung in stark verdünnte Essigsäure gegossen und die   dunkelrote,    ölige Schicht von 1- (N-Methylanilido)-pentadienalyden-inden in   Äther-auf-    genommen. Nach dem Trocknen der   ätheri-    schen Lösung und Abdestillieren des   Äthers    hinterbleibt ein zähflüssiges, tief rot   gefärb-    tes   61.    Ein Teil dieses Íls wird im H. V. auf   250-300     erhitzt.

   Dabei destillieren in eine vorgelegte tiefgekühlte Falle N-Methyl-anilin und   1,      2-Benzazulen.    Nach beendeter   Destil-    lation wird der Falleninhalt   in Äther aufge-    nommen, die grünblaue ätherische Losung mehrere Male mit n/10 Salzsäure ausgeschüttelt und nach dem. Neutralwaschen getrocknet.



  Beim Abdestillieren   des Äthers erhält    man dunkelblau bis violett gefärbte Kristalle mit dem   Schmelzpunkt      175 .    Das Trinitrobenzolat zeigt einen   Sehmelzpunkt    von   154-155 .   



   Beispiel   5   
93 g   (1    Mol) ¯-Pikolin (98%ig) werden zusammen mit 107 g (1 Mol) N-Methyl-anilin unter   Eiskiihlung    zu einer Auflösung von 116 g   Bromeyan    in 300 cm3 Äther (hergestellt nach   F.    Baum, Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft 41, 523 [1908]) gegeben.



  Nach heftiger Reaktion fÏllt ein orangeroter Kristallbrei aus, der sogleich abgesaugt und aus Äthanol umkristalisiert wird. Es werden 191 g   (=85 /od.    Th.)   1- (N-Methyl-anilido)-    methylpentadien-1, 3-al-5-cyanamid in Form orangeroter Nadeln vom Schmelzpunkt 146 bis   147     erhalten.



     22, 5    g   (lolo    Mol) dieses   Aufspaltungspro-      duktes    des   ss-Pikolins    werden in 100 cm3 Methanol gelost und mit 50   em3      200/piger    wässeriger Natronlauge bei Zimmertemperatur etwa 15 Minuten geschüttelt. Dabei   sehlägt    k hlte Falle (AcetonkohlensÏure). Nach etwa   5-8    Stunden destilliert kein   Isopropylazulen      mein'über.DerFalleninhalt    wird Falleninlialt ¯ther aufgenommen, melirmals mit n/10-HCl gewaschen und nach dem Neutralwaschen  ber   Calciumehlorid getrocknet.    Dann wird der   Äther    abdestilliert.

   Es hinterbleibt ein blaues   zähflüssiges öl, dessen Trinitrobenzolat    einen Schmelzpunkt von   1l2-113     zeigt. Ausbeute an   Isopropylazulen    : 350 mg   =      56  io    d. Th.



   Beispiel 3    18,    7   g    (1/10 Mol)   1-(N-Methyl-anilido)-      pentadien-1,      3-al-5    werden in 50   em3    absolutem Äthanol in der Wärme gelost und zusammen mit   8 g (1/l0 Mol) Methylcyclopentadien    in eine Auflösung von 2, 3 g Natrium in 30   em3    absolutem   Nthanol    gegossen. Die Lösung fÏrbt sich augenblicklieh dunkelrot. Sie wird sehwach erwärmt und dann 5 Stunden bei Zimmertemperatur stehengelassen. Dann wird die Reaktionsmischung in stark verdünnte Essigsäure gegeben und das sich an der Ober  fläche abseheidende Öl    von 5-(N-Methyl-anilido)-pentadienyliden-methylcyclopentadien in ¯ther aufgenommen.

   Die ätherische   Losung    wird getrocknet. Nach dem Absaugen des   Äthers hinterbleibt    ein zähflüssiger, öliger R ckstand.   1    g dieses   Rüekstandes    wird im   l      V.    auf 200  erhitzt. Dabei destillieren   N-Me-      thyl-anilin    und   Methylazulen    in eine vorgelegte, tiefgekühlte Falle. Nach beendeter Destillation wird der Falleninhalt in Äther aufgenommen, das N-Methyl-anilin mit n/10 SalzsÏure aus der ätherischen Lösung entfernt, diese neutral gewaschen und die nunmehr   reinblane    ätherische Methylazulen-Losung getrocknet.

   Nach Abdestillieren des ¯thers an einer kleinen Kolonne bleiben 400 mg (= 67% der Theorie) Methylazulen als blaues öl zu  rüek.    Das gut kristallisierte   Trinitrobenzolat    schmilzt bei 157-159 . Die   Liehtabsorption    des Methylazulens weist u. a. starke Maxima bei   608,    670 und 740 mÁ auf und spricht daf r, wie auch der Schmelzpunkt des Trinitro  benzolates, dass weitgehend    oder ausschlie¯lich 1-Methylazulen vorliegt. die orangerote Farbe nach gelb um. Dann wird   mit Wasser verdünní, mit verdünnter    Essigsäure neutralisiert und das ausgesehiedene   gelbbraune      61    in Äther aufgenommen.



  Naeh Trocknen der ätherischen Phase und Abziehen des   Äthers    hinterbleibt ein brauner Kristallbrei, der, aus Hexan umkristallisiert, das 1-(N-Methyl-anilido)-methylpentadien-1, 3  al- (5)    in Form gelber Kristalle vom   Schmelz-    punkt   93-95     in einer Ausbeute von 148 g (=74%d.Th.) ergibt.



   10 g   (1/20    Mol) dieses Aldehyds werden mit 3,3 g (1/20 Mol) Cyclopentadien in eine Auflösung von 1, 5 g Natrium in 20 em3 abs.



  Äthanol gegeben. Die Losung färbt sich sofort dunkelrot unter schwacher Erwärmung. Nach 2 Stunden wird die Reaktionsmischung in stark verdünnte Essigsäure gegeben und das sich als rotes   61      abscheidende    1- (N-Methyl   anilido)-methylpentadienyliden-eyelopentadien    in ¯ther aufgenommen. Nach dem Trocknen der ätherischen Losung und dem Abdestillieren des Äthers wird der Rüekstand im H. V. auf   150-180  erwarmt.    Dabei geht das   gebil-    dete Azulen als blaues   61    mit N-Methyl-anilin in die tiefgekühlte Vorlage über. Nach be  endeter    Destillation wird der Falleninhalt in Äther aufgenommen und das N-Methyl-anilin mit n/10 Salzsäure entfernt.

   Die rein blau ge  färbte    ätherisehe   Methyl-azulen-Losung    wird getrocknet. Nach Entfernung des ¯thers bleibt ein tief blau gefärbtes   61      zurüek,    das die in der Literatur für das 5-Methyl-azulen be  schriebenen    Eigenschaften und   physikalisehen    Konstanten aufweist.



  



  Process for the preparation of azulenes
The previously known process for the preparation of the azulene called hydrocarbon of the following formula
EMI1.1
 and its substitution products lead through intermediate stages which, although already containing the characteristic bicyelic ring system of azulene, namely a five-membered ring condensed with a seven-membered ring, do not yet contain the full number of five double bonds. To convert these partially hydrogenated inter mediate products into the azulene itself, the previously known Syn theses is dehydrated at the end, z.

   B. by heating with palladium at a high temperature or in another way. The yields are regularly unsatisfactory, and often even extremely poor. The final yields of arulenes, calculated for the starting materials required for the synthesis of the first precursors, are at most a few percent, often only fractions of a percent.



   The present invention now relates to a process for the preparation of azulenes without. Delehydration. The yields are much better than with the previously known methods; z. B. was achieved in the synthesis of azulene (C10H8) according to the present invention in the end phase, a yield of 60 io and more.



   Namely, it has been found that the compounds of the following formula
EMI1.2
 wherein Y stands for a reactive substituent which can be split off with hydrogen to form the compound HY, and the substitution products of such compounds are capable of forming the azulene ring with the exit of the compound HY, and that the formation of the azulene ring is increased by heating the aforementioned starting products The high temperatures and / or the use of catalytic agents can be accelerated to such an extent that this enables the azulenes to be produced on an industrial scale.



   The substituent Y expediently represents halogen, the oxy or an alkoxy group or a substituted or unsubstituted amino group. The hydrogen atoms otherwise present, that is, except in the one ortho position to the side chain, can be replaced by any radicals; however, the substituents must of course be selected so that they do not interfere with the ring closure reaction. In this case, monovalent, indifferent substituents such as alkyls, aralkyls or aryls can preferably be used, especially with these substituents in a manner known per se End products with pharmaceutically valuable properties can be obtained.

   Cyclopentadienes with fused rings, e. B. benzocyclopentadienes (indenes) and other ring systems come into consideration.



   The starting materials of the formula I can in many cases be partially or perhaps also in the following tautomeric form.



  If, for example, Y stands for the oxy group in formula I, this compound can also be present in the following tautomeric form II:
EMI2.1

The same tautomerism possibility exists when Y in formula I is an unsubstituted or monosubstituted amino group. In these cases, the tautomeric forms have the grouping -CH = NH or -CH = NR.



  These tautomeric forms react like the compounds of formula I.



   The products of formula II form acetals very easily. These acetals can also be used as starting materials for the process according to the invention.



  When acetals are used as starting products, the reaction probably proceeds in such a way that 1 mol of alcohol is initially split off and the corresponding vinyl ether is formed. This corresponds to Formula 1.



  In this case, the process proceeds according to the following reaction equation:
EMI2.2

The ring closure occurs in many cases, especially when using catalytically active agents, when the connections are in place for a long time. It is greatly accelerated by heating the raw materials to higher temperatures. The ring closure can already be detected when the fulvenes are heated in the test tube by the blue color that appears.



  It works better by heating in a vacuum or by distilling with superheated steam. The ring closure can also be caused by catalysts, e.g. B. small amounts of alkali, acids, metals in the form of powders or salts, basic solvents, are accelerated.



   You can of course also use a higher temperature and catalytically active agents in combination. The yield of azulenes is often better if one works in the presence of solvents or diluents. The ring closure seems to be facilitated by this; z. For example, instead of heating them as such, the starting materials can also be boiled in a high-boiling solvent and the azulenes formed either with the vapors of the solvents themselves or by means of vapors of other solvents passed through them or also by a stream of gas. In these cases you have to separate the azulene from the distillate from any accompanying substances, e.g.

   B. by shaking out with acids, via the trinitrobenzolates and the like.



   Since the azulenes formed are sensitive bodies, it is expedient to expose them to the reaction conditions which are useful for realizing the ring failure reaction for only a short time. The short residence time of the azulenes in the reaction space can be achieved by making the ring closure and the removal of the azulenes formed from the reaction space continuous. The combination of the short residence time of the azulenes in the reaction space with working in the presence of solvents or diluents has proven to be particularly useful.



   The starting materials of the formula I can be obtained by treating an optionally substituted cyclopentadiene with a compound of the formula below
O = CH-CH = CH-CH = CH-Y III where Y has the abovementioned meaning, is condensed to the corresponding fulvene. The fulvene formation can be brought about in the usual way by alcoholic alkali or alkali metal alcoholates. In individual cases, however, it may also be indicated to condense metal compounds (for example Na, Cl — Mg or Ca substitution products) of the cyclopentadienes with the substances of the formula III.



   The compounds of the formula below are particularly easily accessible and especially suitable starting materials
EMI3.1
   where R1 is hydrogen or alkyl and R2 is an optionally substituted phenyl radical.



   These compounds can be prepared from pyridine in various ways, e.g. B. after Th. Zincke and W. Würker [Liebigs Annalen, Vol. 338, 127 (1905)] from the adduct of dinitrochlorobenzene with pyridine by treatment with, for example, methylaniline and subsequent partial hydrolysis. The 5- (N-methyl-anilido) - pentadienal thus obtained combines very easily and almost quantitatively with cyclopentadiene in the presence of alkali to form a deep red colored ful vene, and this gives during distillation, preferably in a vacuum, or when passing over from superheated steam next to methyl aniline very smooth azulene.



     Isopropylcyclopentadiene similarly provides a deep blue colored, oily product which can easily be purified in a known manner via the molecular compounds with trinitrobenzene. The light absorption of isopropyllazulene, which u. a. has strong maxima at 608, 665 and 738 degrees, indicates that largely or exclusively 1-isopropylazulene is present.



   To prepare compounds of the formula IV or substitution products thereof, it is also possible to use glutacondialdehyde and compounds which can be derived therefrom by substitution. Thus, the azulene synthesis also succeed with reaction products of 1 mol of an aniline and 2 mol of glutacondialdehyde, e.g. B. by Th. Zincke and Schreyer, Liebigs Annalen, Vol. 353, p. 384 (1907), be written p-chloroaniline derivative of the formula O = CH-CH = CH-CH = CH-NH-C6H4Cl.



  In addition, the Th. Zineke reaction of splitting with dinitrochlorobenzene can also be transferred to β-picoline without any particular difficulty, whereby derivatives of methylglutacondialdehyde are formed, which then lead to azulenes after condensation with cyclopentadiene or its homologues, which also have methyl in the 7-membered ring contain. It goes without saying that other similar cleavage reactions of pyridine can be used to prepare the related derivatives of glutacondialdehyde instead of Th. Zincke's dinitrochlorobenzene reaction of pyridine, B. the splitting with Bromeyan after W. Konig, J. pr.



  Chem. (2) 69, 105 (1904), or with chlorosulfonic acid ester according to P. Baumgarten, Ber. 1924, II, 1622.



   Instead of the cyclopentadiene derivatives, as already mentioned, z. B. also use benzocyclopentadiene derivatives, i.e. indenes. The benzofulvene from indene and 5- (N-methyl-anilido) -pentadienal, when heated in a high vacuum, gives quite smoothly the 1,2-benzazulene with that of Plattner, F rst, Chopin and Winteler [Helvetica Chimica Acta, Vol. 31, 501 ( 1948)] described properties.



   example 1
18.7 g (1/10 mole) 1- (N-methyl-anilido) -pentadiene-1, 3-al-5; shown after Th. Zincke, Liebigs Annalen der Chemie, Vol. 333, p. 296 (1904), and Th. Zincke and WW rker, Liebigs Annalen der Chemie, Vol. 338, pp. 121 to 127 (1905), are in 50 cm3 abs. ¯thanol dissolved in the heat and mixed with 6.6 g (1/10 mol) of cyclopentadiene in a solution of 2.3 g of sodium in 30 cm3 abs. Poured ethanol. The mixture, which heats up strongly, is cooled with ice. The reaction solution turns dark red.

   The crystal sludge that separates out on cooling is filtered off with suction, washed well with very dilute acetic acid and, after drying, recrystallized from cyclohexane or ethyl alcohol. 23 g (98 / e, d. Th.) 5- (N-W-methyl-anilido) -pentadienzlidene-cyclopentadiene are obtained in deep red crystals with a melting point of 111-112 ". 1 g of this fulvene is obtained in the Heated to a high vacuum to 150-200, during which methylaniline and azulene distilled into a trap which was cooled to -80.

   After about 5 hours the contents of the trap are taken up in ether and the blue-green ethereal solution is washed out several times with n / o hydrochloric acid. The neutral washed, now pure white ethereal azulene solution is dried and the ailler is distilled off in a small column.



  340 mg (= 63 / o of theory) of crystallized azulene with a melting point remain as residue. 96-98. Melting point of the trinitrobenzolate: 165-166.



   The fulvene can also be broken down into azulene and methylaniline by passing overheated steam to around 300.



  The azulene then swims in the distillate in blue flakes and is then isolated with ether and freed from the methylaniline with hydrochloric acid as described above. The yield of pure azulene corresponds to the yield obtained by decomposition in a high vacuum.



   Example 2
A solution of 10.8 g (1/10 mol) isopropyl yelopentadiene (shown in dimethyl fulvene with lithium aluminum hydride, 18.7 g (vit mol) 1- (N-methyl-anilido) -pentadien-1,3-ol-5 50 cm3 of absolute ethyl alcohol are poured into a solution of 2.3 g of sodium (1/10 mol) in 30 cm3 of absolute ethanol and the solution, which turns deep dark red, is heated very briefly, after about 1 hour the solution becomes strong Dilute acetic acid is added and the oil that separates on the surface is taken up in ether. The ethereal solution is washed neutral, dried and then the ether is distilled off.

   A dark red, viscous oil remains as a residue, which solidifies in crystalline form when rubbed with cyelohexane.



  The 5- (N-methyl-anilido) -pentadienylidene-isopropyl-cyclopentadiene recrystallized from cyelohexane melts at 98.



     1 g of the dark red oil is heated to 180-190 in the H.V. Isopropyl alcohol and methyl aniline are distilled in a deep
Example 4
A solution of 11.6 g (Vio Mol) of freshly distilled indene and 18.7 g (1/10 mol) 5 (N-methyl-anilido) pentadienal in 30 cm3 of absolute ethyl alcohol dissolves 2.3 g of sodium given in 30 cm3 of absolute ethanol. The mixture instantly turns deep red.

   After brief warming, it is left to stand for 24 hours at room temperature, then the reaction mixture is poured into very dilute acetic acid and the dark red, oily layer of 1- (N-methylanilido) pentadiene aldehyde is taken up in ether. After the ethereal solution has dried and the ether has been distilled off, a viscous, deep red 61 remains. Part of this oil is heated to 250-300 in the H.V.

   N-methyl-aniline and 1,2-benzazulene are distilled into a frozen trap. After the distillation has ended, the contents of the trap are taken up in ether, the green-blue ethereal solution is shaken out several times with n / 10 hydrochloric acid and afterwards. Wash neutral dry.



  When the ether is distilled off, dark blue to purple colored crystals with a melting point of 175 are obtained. The trinitrobenzolate has a melting point of 154-155.



   Example 5
93 g (1 mol) ¯-picoline (98%) together with 107 g (1 mol) N-methyl-aniline dissolve 116 g bromineyan in 300 cm3 ether (prepared according to F. Baum, reports of the German Chemical Society 41, 523 [1908]).



  After a vigorous reaction, an orange-red crystal sludge precipitates, which is immediately sucked off and recrystallized from ethanol. 191 g (= 85 / or th.) 1- (N-methyl-anilido) -methylpentadiene-1,3-al-5-cyanamide are obtained in the form of orange-red needles with a melting point of 146 to 147.



     22.5 g (lolo mol) of this splitting product of the ss-picoline are dissolved in 100 cm3 of methanol and shaken with 50 cm3 of 200 / piq aqueous sodium hydroxide solution at room temperature for about 15 minutes. This will result in a cold trap (acetone carbonic acid). After about 5-8 hours, no isopropylazulene distills me over. The contents of the trap are taken up in the trap, washed with n / 10-HCl and, after washing neutral, dried over calcium chloride. Then the ether is distilled off.

   A blue, viscous oil remains, the trinitrobenzolate of which has a melting point of 112-113. Yield of isopropyllazulene: 350 mg = 56 io d. Th.



   Example 3 18.7 g (1/10 mol) 1- (N-methyl-anilido) - pentadiene-1, 3-al-5 are dissolved in 50 cubic meters of absolute ethanol in the heat and together with 8 g (1/10 Mol) methylcyclopentadiene poured into a solution of 2.3 g sodium in 30 cubic meters of absolute ethanol. The solution instantly turns dark red. It is warmed up very weakly and then left to stand for 5 hours at room temperature. Then the reaction mixture is poured into very dilute acetic acid and the oil of 5- (N-methyl-anilido) -pentadienylidene-methylcyclopentadiene which separates on the surface is taken up in ether.

   The ethereal solution is dried. After suctioning off the ether, a viscous, oily residue remains. 1 g of this residue is heated to 200 in the IV. During this process, N-methyl aniline and methyl azulene are distilled into a frozen trap. After the distillation has ended, the contents of the trap are taken up in ether, the N-methyl-aniline is removed from the ethereal solution with n / 10 hydrochloric acid, this is washed neutral and the now pure ethereal methylazulene solution is dried.

   After the ether has been distilled off in a small column, 400 mg (= 67% of theory) of methylazulene remain as a blue oil. The well crystallized trinitrobenzolate melts at 157-159. The Liehtabsorption of Methylazulens shows u. a. There are strong maxima at 608, 670 and 740 mÁ and, like the melting point of trinitro benzolate, indicates that 1-methylazulene is largely or exclusively present. the orange-red color changes to yellow. Then it is diluted with water, neutralized with dilute acetic acid and the yellow-brown 61 which has separated out is taken up in ether.



  After the ethereal phase has dried and the ether has been stripped off, a brown crystal pulp remains which, recrystallized from hexane, 1- (N-methyl-anilido) -methylpentadiene-1,3-al- (5) in the form of yellow crystals with a melting point of 93 -95 in a yield of 148 g (= 74% of theory).



   10 g (1/20 mol) of this aldehyde are mixed with 3.3 g (1/20 mol) of cyclopentadiene in a solution of 1.5 g of sodium in 20 em3 abs.



  Given ethanol. The solution immediately turns dark red with weak heating. After 2 hours, the reaction mixture is poured into very dilute acetic acid and the 1- (N-methyl anilido) -methylpentadienylidene-eyelopentadiene which separates out as a red 61 is taken up in ether. After the ethereal solution has dried and the ether has been distilled off, the residue in the H.V. is warmed to 150-180. The azulene formed is transferred as blue 61 with N-methyl aniline into the deep-frozen receiver. After the distillation has ended, the contents of the trap are taken up in ether and the N-methyl-aniline is removed with n / 10 hydrochloric acid.

   The pure blue colored ethereal methyl-azulene solution is dried. After removing the ether, a deep blue 61 remains, which has the properties and physical constants described in the literature for 5-methyl-azulene.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH Verfahren zur Herstellung von gegebenenfalls substituiertem Azulen, dadurch gekenn- zeichnet, dass man eine Verbindung der Formel EMI6.1 worin Y einen zusammen mit einem H-Atom in o-Stellung zur Seitenkette unter Bildung der Verbindung HY abspaltbaren Rest bedeutet, oder einen ausser in der einen o-Stellung substituierten Abkömmling einer solehen Verbindung unter Abspaltung der Verbin- dung HY dem Ringschluss unterwirft. PATENT CLAIM Process for the preparation of optionally substituted azulene, characterized in that a compound of the formula EMI6.1 in which Y denotes a radical which can be split off together with an H atom in the ortho position to the side chain to form the compound HY, or subjects a derivative of such a compound which is substituted except in the one ortho position to the ring closure with splitting off of the compound HY. UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren gemäss Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringschu¯ durch Erhitzen des Ausgangsstoffes in Losung oder Suspension ausgeführt wird. SUBClaims 1. Method according to patent claim, characterized in that the ring shot is carried out by heating the starting material in solution or suspension. 2. Veriahren gemäss Unteranspruch 1, dadurch gekennzeiehnet, dass die gebildeten Azulene raseh aus dem Reaktionsraum entfernt werden. 2. Veriahren according to dependent claim 1, characterized in that the azulenes formed are removed from the reaction chamber. 3. Verfahren gemäss Ullteransprtleh 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführung der Ausgangsprodukte in den Reaktionsraum und die Entfernung der gebildeten Azulene aus dem Reaktionsraum kontinuerlich gestaltet und die Verweilzeit der gebildeten Azulene im Reaktionsraum kurz gehalten wird. 3. The method according to Ullteransprtleh 2, characterized in that the feed of the starting products into the reaction space and the removal of the azulenes formed from the reaction space is designed continuously and the residence time of the azulenes formed in the reaction space is kept short. 4. Verfahren gemäss Unteransprueh 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Reaktionsraum ein auf die Reaktionstemperatur erhitztes Ver dünnungsmittel, in dem sich die ringsehlie ssende Verbindung sofort lost, vorgelegt und die ringsehliessende Verbindung kontinuierlieh in das vorgelegte Verd nnungsmittel gegeben wird. 4. The method according to sub-claim 3, characterized in that a heated to the reaction temperature Ver diluent, in which the ring-closing compound dissolves immediately, presented in the reaction space and the ring-closing compound is continuously added to the initially charged diluent.
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