DE1135471B - Verfahren zur Herstellung von 3-Chlorchinoxalinderivaten - Google Patents

Description

DEUTSCHES

PATENTAMT

B 58787 IVd/12p

ANMELDETAG: 30. JULI 1960

BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UNDAUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT: 30. AUGUST 1962

Es sind bisher nur einige Chinoxaline bekannt, die in 2-Stellung durch Amino- oder Anilinoreste und in 3-Stellung durch ein Chloratom substituiert sind. In Journ. ehem. soc, 1948, S. 777, sind Umsetzungen von 2,3-Dichlor- und 2,3,6-Trichlorchinoxalin mit einem Überschuß von Ammoniak oder Aminen beschrieben, bei denen in Gegenwart von Äthanol bzw. wäßriger Salzsäure als Lösungsmittel 2-Amino-3-chlor-, 2-Amino-3,6-(-oder 7)-dichlor- bzw. 2-(p-Chloranilino)-3-chlorchinoxalin erhalten wurden. Ferner konnte 1 Mol l-Amino-2-diäthylamino-äthan bzw. 1-Amino-3-diäthylaminopropan mit 1 Mol 2,3-Dichlorchinoxalin in Gegenwart überschüssiger Base als Lösungsmittel umgesetzt werden. Bei diesen Synthesen waren meist Reaktionszeiten von 20 bis 24 Stunden und ein umständliches Aufarbeitungsverfahren erforderlich. Die bei diesem bekannten Verfahren erzielbaren Ausbeuten übersteigen trotz gegenteiliger Angaben kaum 65% der Theorie. Das 2-Anilino-3-chlorchinoxalin war nach dem erwähnten Verfahren überhaupt nicht erhältlich. Nicht zugänglich waren bisher auch 3-Chlorchinoxaline, die in 2-Stellung durch Sulfonamido-, Aryloxy- oder Arylthiogruppen substituiert sind.

Es wurde nun gefunden, daß man 3-Chlorchinoxalinderivate der allgemeinen Formel

Bz

:— R
^!—Cl

erhält, in der Bz einen anellierten Benzolring bedeutet, der durch Halogenatome oder einen Alkyl- oder Alkoxyrest substituiert oder dem ein weiterer Benzolring anelliert sein kann, und R einen gegebenenfalls substituierten Aryloxy-, Arylmercapto- oder Arylsulfonamidrest, eine Aminogruppe, eine gegebenenfalls durch eine Hydroxygruppe substituierte Alkylaminogruppe, eine Aralkylaminogruppe oder eine im Arylrest gegebenenfalls durch eine Alkyl-, Alkoxy- oder Nitrogruppe oder durch Halogenatome substituierte Arylamino- oder N-Alkyl-N-aryl-aminogruppe darstellt, wenn man ein 2,3-Dichlorchinoxalin der allgemeinen Formel

Bz

.Ν.

Cl
-Cl

Verfahren zur Herstellung
von S-Chlorchinoxalinderivaten

Anmelder:

Badische Anilin- & Soda-Fabrik

Aktiengesellschaft,

Ludwigshafen/Rhein

Dr. Werner Deuschel, Freiburg (Schweiz),

und Dr. Günther Riedel, Mannheim,

sind als Erfinder genannt worden.

bei einer Temperatur zwischen etwa 50 und etwa 160⁰C in Gegenwart eines unter den Reaktionsbedingungen flüssigen N-Alkyllactams oder Ν,Ν-Dialkylamids einer aliphatischen Carbonsäure, gegebenenfalls in Anwesenheit eines Chlorwasserstoff bindenden Mittels und gegebenenfalls unter Druck, mit einer Verbindung der allgemeinen Formel HR umsetzt.

Als Substituenten im Benzolring der als Ausgangsstoffe verwendeten 2,3-Dichlorchinoxalinen seien besonders in 6-Stellung stehende Methyl-, Methoxy- oder Äthoxyreste und Chlor- oder Bromatome sowie Chloratome in 6- und 7-Stellung genannt.

Als Ausgangsverbindungen der allgemeinen Formel HR kommen beispielsweise niedere Alkylamine, wie Methyl-, Äthyl-, Butyl- oder /S-Hydroxyäthylamin, Aralkylamine, wie Benzyl- oder /S-Phenyläthylamin, Anilin, Naphthylamin und deren Substitutionsprodukte mit niederen Alkyl-, Alkoxy- oder Nitrogruppen oder Halogenatomen, ferner Benzol- und Toluolsulfonsäureamid, Phenol, Kresol, Xylenol, Naphthol oder die entsprechenden Thiophenole in Betracht.

Die Umsetzung wird vorzugsweise in Gegenwart von wasserlöslichen Amiden niederer aliphatischer Carbonsäuren durchgeführt, insbesondere von solchen, die bis 200⁰C im wesentlichen unzersetzt bleiben und möglichst wenig Wasser enthalten. Beispielsweise genannt seien Dimethylformamid, Dimethylacetamid und Diäthylacetamid. Als N-Alkyllactame kommen solche mit 5, 6 oder 7 Ringgliedern, wie N-Methylpyrrolidon, N-Äthylpyrrolidon, N-Methylpiperidon oder N-Methylcaprolactam in Frage. Die Amide und Lactame können in der 0,5- bis 10-fachen Gewichts-

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menge, bezogen auf das 2,3-Dichlorchinoxalin, vor- zeit 2-Sulfonamido-3-chlorchinoxalinderivate erhalten zugsweise in der ein- bis vierfachen Menge in Ab- werden.

Wesenheit anderer Lösungsmittel, im Gemisch mit- Ein besonderer Vorteil der Verwendung von mit

einander oder mit sonstigen organischen Lösungs- Wasser mischbaren Ν,Ν-Dialkylcarbonsäureamiden mitteln, z. B. Benzol, Xylol, o-Dichlorbenzol oder 5 oder N-Alkyllactamen zeigt sich bei der Isolierung der Nitrobenzol, verwendet werden. In diesen aroma- Reaktionsprodukte. Das Reaktionsgemisch braucht tischen Lösungsmitteln, in höhersiedenden Alkoholen nach beendeter Umsetzung nur in Wasser gegossen sowie in Glykolen ist die Reaktionsgeschwindigkeit und das Reaktionsprodukt abgesaugt, gewaschen und in Abwesenheit der genannten Amide und Lactame getrocknet zu werden.

selbst bei 180⁰C so klein, daß diese Lösungsmittel io Der Austausch des zweiten Chloratoms der 2,3-Diallein für die Reaktion in der Praxis nicht in Frage chlorchinoxaline erfolgt unter den hier gewählten Bekommen. In den Mischungen der Amide oder Lactame dingungen nicht, sondern erst bei höherer Temperatur, mit anderen organischen Lösungsmitteln sollen letztere Bei stark basischen Aminen liegt diese um 150⁰C, nach Möglichkeit nicht überwiegen. bei schwächer basischen, wie Ammoniak und Anilin

Als Chlorwasserstoff bindende Mittel, die dem 15 und bei Toluolsulfamid über 180⁰C. Das Chloratom Reaktionsgemisch gegebenenfalls zugesetzt werden, im Benzolring des 2,3,6-Trichlorchinoxalins wird unter sind außer überschüssigen Mengen basischer Reak- den angegebenen Bedingungen nicht ausgetauscht, tionsteilnehmer der allgemeinen Formel HR z.B. Die 2-Amino-, Aryloxy-und Arylmercapto-3-chlor-

Ammoniak und Salze der Alkalimetallhydroxyde mit chinoxaline sind fungizid wirksam. Sie sind daneben schwachen Säuren, z. B. Natrium- und Kaliumcarbo- 20 Ausgangsstoffe zur Herstellung von Farbstoffen und nat, zu nennen. Pharmazeutika.

Zur Umsetzung der 2,3-Dichlorchinoxaline mit Die in den folgenden Beispielen angegebenen Teile

Ammoniak oder den niederen, aliphatischen Aminen sind Gewichtsteile, werden letztere dem Reaktionsgemisch in flüssiger, . .

gasförmiger oder gelöster Form zweckmäßigerweise 25 Beispiel 1

in ein- bis fünffachem molarem Überschuß, bezogen 200 Teile 2,3-Dichlorchinoxalin werden in 200 Teilen

auf das 2,3-Dichlorchinoxalin, zugesetzt. Es bereitet N-Methylpyrrolidon auf 140⁰C erhitzt. Dann leitet technisch keine Schwierigkeiten, gasförmige Amine man getrocknetes Ammoniakgas durch die Lösung, bei der jeweiligen Reaktionstemperatur, die zwischen Bei einer Gasgeschwindigkeit von 50 l/Stunde und etwa 60 und 160° C liegt, durch die Lösung eines 30 einem Gasverbrauch von 130 Teilen ist die Reaktion 2,3-Dichlorchinoxalins in einem Ν,Ν-Dialkylcarbon- nach 3 Stunden beendet. Man läßt die Mischung absäureamid oder einem N-Alkyllactam zu leiten oder kühlen, gibt bei 6O⁰C 400 Teile Methanol zu, gießt sie mit geringem Druck von etwa 5 bis 20Atmo- die Reaktionsmischung in Wasser ein, filtriert das Sphären aufzupressen. Höhersiedende Amine der ali- Reaktionsprodukt ab und wäscht es mit Wasser. Es phatischen oder aromatischen Reihe werden in äqui- 35 werden 160 Teile 2-Amino-3-chlorchinoxalin in Form molarer bis 2,2fach molarer Menge angewendet. schwach gelblicher Kristalle vom Schmelzpunkt 141 Arbeitet man mit äquimolaren Mengen Amin, so bis 143°C erhalten. Die Reinheit des so erhaltenen kann der frei werdende Chlorwasserstoff auch durch Produktes macht eine weitere Reinigung unnötig. Die Zugabe säurebindender Mittel, beispielsweise Alkali- Analyse zeigt folgende Werte: oder Erdalkalicarbonate, gebunden werden. Die Reak- 40 Berechnet ... C 53,6, H 3,3, N 23,4, Cl 19,5 %; tionszeiten verkürzen sich mit steigender Temperatur „_ai„„j_OT, po₀ tr ο ο μήγ γί iq ao/

und betragen beispielsweise fur die Herstellung des

2-Amino-3-chlorchinoxalins bei 16O⁰C und einer Am- Das 2-Amino-3-chlorchinoxalin ist in organischen

moniak-Einleitungsgeschwindigkeit von etwa 501 je Lösungsmitteln, wie Methanol oder Chloroform, gut Stunde und Mol 2,3-Dichlorchinoxalin etwa 2 bis 45 löslich, es fluoresziert bei UV-Bestrahlung intensiv 3 Stunden. Aliphatische Amine, wie Methylamin, blau.

reagieren bereits bei 80° C mit etwa der doppelten In dem Ausführungsbeispiel kann das N-Methyl-

Geschwindigkeit. pyrrolidon mit gleichem Ergebnis durch die gleiche

Aromatische Amine, wie Anilin oder substituierte Menge N-Methylpiperidon oder N-Methylcaprolactam Aniline, werden bevorzugt ab etwa 120° C umgesetzt. 50 ersetzt werden.

Hierfür genügt bereits die äquimolare Menge Amin. An Stelle von Methanol können zur Aufarbeitung

gegebenenfalls in Gegenwart säurebindender Mittel. auch andere Alkohole, wie Äthanol, Glykol, Methyl-Zur Umsetzung mit aromatischen Hydroxyverbin- glykol, oder andere mit Wasser mischbare Lösungsdungen, wie Phenol oder substituierten Phenolen, mittel verwendet werden.

z. B. 4-Chlor-, 4-Methyl-, 4-Methoxy- oder 4-Nitro- 55 Die folgende Tabelle zeigt die Abhängigkeit der phenol, benutzt man vorzugsweise äquimolare bis Reaktionsdauer von der Reaktionstemperatur unter l,3fach molare Mengen. Als hierbei vorzugsweise ge- sonst gleichen Bedingungen, und zwar wurden 40 Teile eignetes säurebindendes Mittel verwendet man Alkali- 2,3-Dichlorchinoxalin in 120 Teilen N-Methylpyrro- oder Erdalkalicarbonate und erhält nach kurzen Reak- lidon bei einer Ammoniak-Einleitungsgeschwindigkeit tionszeiten bei Temperaturen ab etwa 6O⁰C in aus- 60 von 10 l/Stunde umgesetzt.

gezeichneter Reinheit und Ausbeute 2-Aryloxy- _{Temperatur m} °_C 60 80 100 120 140 160

3-chlorchmoxalme. —;—ζ— — — —

Arylmercaptoverbindungen lassen sich mit gleicher Zeit m Stunden 11 6 4,5 4 3 2

Leichtigkeit wie die aromatischen Hydroxyverbin- .

düngen umsetzen. 65 Beispiel 2

In gleicher Weise lassen sich Sulfonsäureamide mit Verwendet man im Beispiel 1 an Stelle von N-Me-

2,3-Dichlorchinoxalinen umsetzen, wobei ebenfalls thylpyrrolidon Mischungen desselben mit Nitrobenzol

mit ausgezeichneten Ausbeuten bei kurzer Reaktions- oder o-Dichlorbenzol im Gewichtsverhältnis 1: 1 und

verfährt wie dort angegeben, so erhält man nach Abfiltrieren von ausgeschiedenem Ammoniumchlorid und Eindampfen des Filtrates unter vermindertem Druck das 2-Amino-3-chlor-chinoxalin in gleicher Ausbeute und Reinheit.

Beispiel 3

10 Teile 2,3-Dichlorchinoxalin werden in 30 Teilen N-Methylpyrrolidon mit 7 Teilen flüssigem Ammoniak im Druckgefäß 3 Stunden auf 100⁰C erhitzt. Die Mischung wird wie im Beispiel 1 beschrieben aufgearbeitet. Es werden 8 Teile 2-Amino-3-chlorchinoxalin vom Schmelzpunkt 139 bis 141⁰C erhalten.

Beispiel 4

In gleicher Weise wie im Beispiel 1 beschrieben, erhält man aus im Benzolkern substituierten 2,3-Dichlorchinoxalinen in N-Methylpyrrolidon als Lösungsmittel ίο folgende 2-Amino-3-chlorderivate:

Chinoxalin	Temperatur	Zeit	2-Amino-3-chlor- chinoxalin	F. 0C	Ausbeute 0/ /o
2,3,6-Trichlor- 2,3-Dichlor-6-methyl- 2,3-Dichlor-6-methoxy-	120 140 160	4 4 4	6- (oder 7)-Chlor- 6- (oder 7)-Methyl- 6- (oder 7)-Methoxy-	220 140 bis 42 159 bis 61	88 84 86

Diese 2-Amino-3-chlorchinoxaline sind wie das nach Beispiel 1 erhältliche gut wirksame Fungizide.

Beispiel 5

20 Teile 2,3-Dichlorchinoxalin löst man in 80 Teilen N-Methylpyrrolidon und leitet bei 8O⁰C in 1 Stunde 101 getrocknetes Methylamingas durch die Lösung. Danach arbeitet man die Mischung wie im Beispiel 2 beschrieben auf. Man erhält 16 Teile 2-(N-Methylamino)-3-chlorchinoxalin in Form schwach gelb gefärbter Kristalle vom Schmelzpunkt 92 bis 93⁰C. Das 2-Methylaminoderivat wirkt stärker fungistatisch als das 2-Aminoderivat.

Beispiel 6

10 Teile 2,3-Dichlorchinoxalin, 2,7 Teile wasserfreies Natriumcarbonat und 4,7 Teile Anilin werden in 40 Teilen N-Methylpyrrolidon 3 Stunden auf 15O⁰C erhitzt. Man gießt die Lösung auf Wasser, wobei sich eine ölige Substanz abscheidet, die nach kurzem Stehen kristallin erstarrt. Es werden 11,5 Teile des schwach gelblich gefärbten 2-Anilino-3-chlorchinoxalins vom Schmelzpunkt 73 bis 76 ⁰C erhalten. Die Substanz ist in den meisten organischen Lösungsmitteln leicht löslich.

Ersetzt man das Anilin durch die äquivalente Menge der in der Tabelle aufgeführten aromatischen Amine, so erhält man folgende 2-Arylamino-3-chlorchinoxaline:

Beispiel 7

Anilin

p-Nitrop-Methylp-Chlor-N-Methyl-

3-Chlorchinoxalin

2-(p-Nitroanilino)-2-(p-Methylanilino)-
2-(p-Chloranilino)-N-Methylanilino-

210 bis 214

103 bis 105

132 bis 133

44 bis 48 10 Teile 2,3-Dichlorchinoxalin, 2,7 Teile wasserfreies Natriumcarbonat und 5,2 Teile Phenol werden in 40 Teilen Dimethylformamid 3 Stunden zum Sieden erhitzt. Danach gießt man die Lösung in Wasser. Es werden 12,4 Teile 2-Phenoxy-3-chlorchinoxalin in Form farbloser Kristalle vom Schmelzpunkt 107 bis 109⁰C erhalten. Die Analysenwerte sind:

Berechnet ... C 65,6, H 3,5, N 10,9, O 6,2,

C113,7%;

gefunden ... C 66,0, H 3,5, N 10,7, O 6,3, Cl 13,2%.

Bei Verwendung der äquivalenten Menge folgender Phenole werden in gleicher Weise die entsprechenden Chinoxalinderivate erhalten:

	Phenol	3-Chlorchinoxalin	F. 0C	Aus
				beute
45	p-Methyl-	2-(p-Methylphen-	108 bis 110	°/o
		oxy)-		92
	p-Chlor-	2-(p-Chlorphenoxy)-	131 bis 133
jo	p-Nitro-	2-(p-Nitrophenoxy)-	151 bis 154	95
			95

Ausbeute

88

90

85

80

Beispiel 8

4,0 Teile 2,3-Dichlorchinoxalin, 2,2 Teile wasserfreies Natriumcarbonat und 3,4 Teile p-Toluolsulfonsäureamid werden in 16 Teilen Dimethylformamid 4 Stunden zum Sieden erhitzt. Danach gießt man die Lösung in Wasser und neutralisiert mit verdünnter Salzsäure. Es werden 6,3 Teile des 2-(p-Toluolsulfonamido)-3-chlorchinoxalms in Form fast farbloser Kristalle vom Schmelzpunkt 162 bis 164⁰C erhalten. Die Analyse dieser Substanz ergibt folgende Werte:

Berechnet ... C 54,2, H 3,6, N 12,6, O 9,6,

Cl 10,6, S 9,5%; gefunden ... C 54,5, H 3,8, N 12,4, O 10,0,

Cl 10,2, S 9,7%.

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von 3-Chlorchinoxalinderivaten der allgemeinen Formel

r—O.

10

worin Bz einen anellierten Benzolring bedeutet, der durch Halogenatome oder einen Alkyl- oder Alkoxyrest substituiert oder dem ein weiterer Benzolring anelliert sein kann, und R einen gegebenenfalls substituierten Aryloxy-, Arylmercapto- oder Arylsulfonamidrest, eine Aminogruppe, eine gegebenenfalls durch eine Hydroxygruppe substituierte Alkylaminogruppe, eine Aralkylaminogruppe oder eine im Arylrest gegebenenfalls durch eine Alkyl-, Alkoxy- oder Nitrogruppe oder durch Halogenatome substituierte Arylamino- oder N-Alkyl-N-aryl-aminogruppe darstellt, dadurch gekenn-

zeichnet, daß man ein 2,3-Dichlorchinoxalin der allgemeinen Formel

Bz

N-

Cl

bei einer Temperatur zwischen etwa 50 und etwa 160⁰C in Gegenwart eines unter den Reaktionsbedingungen flüssigen N-Alkyllactams oder N,N-Dialkylamids einer aliphatischen Carbonsäure, gegebenenfalls in Anwesenheit eines Chlorwasserstoff bindenden Mittels und gegebenenfalls unter Druck, mit einer Verbindung der allgemeinen Formel HR umsetzt.

2, Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die N-Alkyllactame oder N,N-Dialkylamide aliphatischer Carbonsäuren im Gemisch miteinander oder mit über 100⁰C siedenden aromatischen Lösungsmitteln anwendet.

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