DE1139123A

DE1139123A - Verfahren zur Herstellung von heterocyclischen Verbindungen

Info

Publication number: DE1139123A
Application number: DE1960F0032514
Authority: DE
Inventors: Düsseldorf Dr. Gerhard Wolfrum Opladen und Dr. Karl-Heinz Menzel Leverkusen Dr. Rolf Pütter
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Filing date: 1960-11-10
Publication date: 1962-11-08

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND KL.12p 10

INTERNAT. KL. C 07 d

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT 1139 123

F 32514 IVd/12ρ

ANMELDETAG: 10. NOVEMBER 1960

BEKANNTMACHUN G DER ANMELDUNG UND AUSGABE DER AUSLEGESCHRIFT: 8. NOVEMBER 1962

Gegenstand des Patents 1 120 455 ist ein Verfahren zur Herstellung von heterocyclischen Verbindungen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man einen /S-Oxocarbonsäureester der allgemeinen Formel

R₂
R₄- Ο — CO — CH- OC- Ri'

worin Ri ein Wasserstoffatom, eine gegebenenfalls durch Carbalkoxygruppen substituierte Alkylgruppe, eine Aryl-, Carboxy- oder Carbalkoxygruppe, R2 ein Wasserstoffatom oder einen Alkyl-, Cycloalkyl-, Aralkyl oder Arylrest und R4 eine Alkyl-, Cycloalkyl-, Aralkyl- oder Phenylgruppe bedeutet, in saurem, neutralem oder basischem Medium mit einem aromatischen o-Aminocarbonsäurehydrazid der allgemeinen Formel

Verfahren zur Herstellung von heterocyclischen Verbindungen

Zusatz zum Patent 1120 455

Anmelder:

Farbenfabriken Bayer Aktiengesellschaft, Leverkusen

Dr. Rolf Pütter, Düsseldorf,

Dr. Gerhard Wolfram, Opladen,

und Dr. Karl-Heinz Menzel, Leverkusen,

sind als Erfinder genannt worden

Ar

NH

CO — NH- NH₂ Es wurde nun gefunden, daß man 2-Methylpyrazolo[5,l-b]chinazolonderivate der allgemeinen Formel jj

N CH

■4\ // :

umsetzt, worin R3 ein Wasserstoffatom oder einen Alkyl-, Cycloalkyl- oder Arylrest bedeutet und Ar ein ein- oder mehrkerniges, gegebenenfalls durch Halogenatome, Alkyl-, Alkoxy-, Aryl-, Phenoxy-, Amino-, Alkylamino-, Acylamino-, Nitro-, Carboxy-, Sulfonsäure- oder Sulfamylgruppe substituiertes, aromatisches Ringsystem darstellt, und anschließend die erhaltenen Pyrazolo[5,l-b]chinazolonderivate der allgemeinen Formel

Ar

X₁

2C —CH₃

worin Ar einen gegebenenfalls substituierten, mit dem heterocyclischen Ring o-kondensierten, ein- oder mehrkernigen aromatischen Rest darstellt, in besonders einfacher Weise erhält, wenn man Acetonyloxazinone der allgemeinen Formel

N CH₂CO-CH₃

worin Ri, R₂, R₃ und Ar die oben angegebene Be- in Gegenwart von Wasser und/oder organischen

deutung besitzen und der Rest Ar noch weitere 50 Lösungsmitteln in neutralem oder schwach saurem

Pyrazolo[5,l-b]chinazolongruppierungen enthalten Medium mit Hydrazin oder dessen Salzen umsetzt,

kann, isoliert. Die Reaktion verläuft nach folgendem Schema:

209 680/326

Ar

N CH₂CO — CH₃

+ H₂N · NH₂ -> Ar

C — CH₃ + 2 H₂O

O

Die Reaktion verläuft exotherm und gelingt im ίο 30 Teilen Hydrazinhydrat in 300'Teilen Eisessig allgemeinen ohne äußere Wärmezufuhr. Es empfiehlt eingetragen. Dann wird 2 Stunden bei 45 bis 5O⁰C sich jedoch, die Reaktionsmischung nach Zusammen- gerührt. Nach dieser Zeit wird mit 500 Teilen geben der Komponenten noch einige Zeit zu er- Wasser versetzt und das Reaktionsprodukt abfiltriert, wärmen, um eine vollständige Umsetzung zu erzielen. Es wird gründlich mit Wasser gewaschen und ge-

Bei der Umsetzung der Acetonyloxazinone mit 15 trocknet. Man erhält 85 Teile 2-Methyl-pyrazolo-Hydrazin oder dessen Salzen werden die Reaktions- [5,l-b]chinazolon vom Zersetzungspunkt 360⁰C und teilnehmer vorzugsweise in äquimolekularem Ver- der Formel
hältnis eingesetzt. Als Lösungsmittel kommen z. B.
Eisessig, Dimethylformamid oder Acetonitril in
Frage. In den meisten Fällen erübrigt sich sogar die 20
vorherige Isolierung der Acetonyloxazinone; man
gelangt in einfachster Weise und mit guten Ausbeuten
zu den 2-Methyl-pyrazolo[5,l-b]chinazolonen, indem
man eine aromatische o-Aminocarbonsäure zunächst
mit Diketen in die o-Acetoacetylaminocarbonsäure 25
überführt, dann zu der Reaktionsmischung ein

H
C

CH₃

wasserentziehendes Mittel, z. B. Essigsäureanhydrid, gibt, wodurch die Cyclisierung zum Acetonyloxazinon bewirkt wird, und schließlich Hydrazin oder ein Hydrazinsalz hinzufügt.

Aus wäßrigem Reaktionsmedium werden die 2-Methyl-pyrazolo[5,l-b]chinazolone durch Abfiltrieren isoliert. Wird in organischem Medium gearbeitet, so fällt man das Reaktionsprodukt zunächst

In gleicher Weise wird das aus 5-Chloranthranilsäure hergestellte Acetonyloxazinon (F. 159⁰C) und das aus 2-Naphthylamin-3-carbonsäure hergestellte Acetonyloxazinon (F. 15O⁰C) zu 2-Methyl-6-chlorpyrazolo[5,l-b]chinazolon (F. 355 bis 361°C unter Zersetzung) bzw. 2-Methyl-6,7-benzo-pyrazolo[5,l-b]-chinazolon (F. 340⁰C unter Zersetzung) umgesetzt.

durch Zugabe von Wasser vollständig aus und 35 Das als Ausgangsmaterial verwendete Acetonylfiltriert es ab. benzoxazinon der oben angegebenen Formel wird

Nach dem neuen Verfahren sind die 2-Methyl- in folgender Weise erhalten:

pyrazolo[5,l-b]chinazolone der oben angegebenen Man erhitzt 137 Teile Anthranilsäure in 600 Teilen

Formel besonders leicht zugänglich, da die als Tetrachlorkohlenstoff unter Rückflußkühlung auf Ausgangsverbindungen dienenden Acetonyloxazinone 40 7O⁰C und läßt innerhalb von 30 Minuten 84 Teile aus aromatischen o-Aminocarbonsäuren, Diketen Diketen zufließen. Die zunächst klare Lösung und einem wasserabspaltenden Mittel in glatter erstarrt dabei zu einem dicken Kristallbrei. Man Reaktion hergestellt werden können. hält die Mischung noch 20 Minuten auf Siede-

Die für die Umsetzung als Ausgangsstoffe ge- temperatur und versetzt sie dann innerhalb weniger eigneten Acetonyloxazinone können z. B. aus 45 Minuten mit 110 Teilen Essigsäureanhydrid. Nach-Anthranilsäure, o-Aminonaphthoesäuren oder dem sich wiederum eine klare Lösung gebildet hat, o- Amino -anthrachinon- carbonsäure sowie deren wird diese noch 1 Stunde zum Sieden erhitzt, dann Kernsubstitutionsprodukten hergestellt werden. Als auf 5° C abgekühlt und die dabei kristallin ausgemögliche Substituenten seien beispielsweise genannt schiedene Verbindung abfiltriert. Man wäscht das Halogenatome, Nitro-, Amino-, Sulfo-, Sulfonamido-, 50 Umsetzungsprodukt auf dem Filter mit Ligroin Methyl- oder Carboxygruppen. und trocknet es dann. Es werden 145 Teile Acetonyl-

Für das Verfahren zur Herstellung der als Aus- benzoxazinon vom Schmelzpunkt 121 bis 122° C gangsstoffe benötigten Acetonyloxazinone wird hier erhalten.

kein Schutz beansprucht.

Beispiel 1
101,5 Teile Acetonylbenzoxazinon der Formel

A/ V

C-CH₂-CO-CH₃
O

werden unter gutem Rühren in ein Gemisch von

Das Acetonylbenzoxazinon aus 5-Chloranthranilsäure erhält man durch Eintropfen von 168 Teilen Diketen in eine Lösung von 342 Teilen 5-Chlor-2-aminobenzoesäure in 1400 Teilen Wasser und 80 Teilen Natriumhydroxyd, Abfiltrieren der so erhältlichen 2- (Acetoacetyl - amino) - 5 - chlorbenzoesäure (470 Teile; F. 152 bis 153⁰C) und Umsetzen von 255 Teilen dieser Verbindung in 780 Teilen o-Dichlorbenzol mit 110 Teilen Essigsäureanhydrid. Man erhält 210 Teile Acetonyloxazinon, F. 159°C. Das aus 2-Aminonaphthalin-3-carbonsäure hergestellte Acetonyloxazinon wurde folgendermaßen erhalten :

187 Teile 2-Aminonaphthalin-3-carbonsäure werden in einer Lösung von 40 Teilen Natriumhydroxyd

in 900 Teilen Wasser gelöst und unter Kühlung bei 30⁰C langsam mit 84 Teilen Diketen versetzt. Nach beendeter Reaktion wird das Umsetzungsprodukt durch Zugabe von 107 Teilen Salzsäure (d = 1,19) ausgefällt, abgesaugt und mit Wasser gewaschen. Nach dem Umkristallisieren aus Methanol—Wasser werden 210 Teile 2-(Acetoacetyl-amino)-naphthalin-3-carbonsäure vom Schmelzpunkt 186 bis 187 ⁰C erhalten. 135 Teile dieser Verbindung werden in 780 Teilen o-Dichlorbenzol auf 100⁰C erhitzt und innerhalb von 10 Minuten mit 55 Teilen Essigsäureanhydrid versetzt. Man rührt noch 3 Stunden bei 100⁰C, wobei eine klare Lösung erhalten wird. Nach dem Abkühlen auf 5⁰C kristallisiert das Oxazinon in gelben Kristallen aus. Nach dem Abfiltrieren und Trocknen erhält man 105 Teile vom Schmelzpunkt 150⁰C.

Beispiel 2

Ein Gemisch aus 30 Teilen Hydrazinhydrat und 300 Teilen Wasser wird mit Salzsäure auf den PH-Wert 7 gestellt. Dann werden 100 Teile Acetonylbenzoxazinon der im Beispiel 1 angegebenen Formel eingetragen. Nach Zusatz von 1 bis 2 Teilen eines handelsüblichen Dispergiermittels läßt man bei Raumtemperatur rühren. Dabei wird der pH-Wert des Reaktionsgemisches durch laufende Zugabe von Natriumcarbonatlösung stets bei 7 gehalten. Bleibt der pH-Wert auch ohne Zusatz von Natriumcarbonat bei 7 bestehen, ist die Umsetzung im wesentliehen beendet. Es wird nun noch 1 Stunde bei etwa 50⁰C gerührt, dann abgekühlt und das Reaktionsprodukt durch Abfiltrieren isoliert. Man erhält nach dem Waschen mit Wasser und nach dem Trocknen 80 Teile 2-Methyl-pyrazolo[5,l-b]chinazolon vom Zersetzungspunkt 360⁰C.

Beispiel 3
247 Teile des Acetonyloxazinons der Formel

COOH

I N

40 Das Produkt schmilzt nicht bis 38O⁰C.

In gleicher Weise wird das aus 2-Aminoterephthalsäure erhaltene Acetonyloxazinon zum 2-Methyl-6-carboxy-pyrazolo[5,l-b]chinazolon (F. > 380⁰C) umgesetzt.

Das Acetonyloxazinon der 2-Amino-benzol-l,5-dicarbonsäure läßt sich folgendermaßen herstellen:

181 Teile der 2-Aminoisophthalsäure werden in einer Lösung von 700 Teilen Wasser und 80 Teilen Natriumhydroxyd gelöst und unter Kühlung bei 30⁰C mit 84 Teilen Diketen versetzt. Nach Beendigung der Reaktion wird das Umsetzungsprodukt durch Zugabe von 220 Teilen Salzsäure (D =1,19) ausgefällt, abgesaugt und gewaschen. Es werden 220 Teile 2-(Acetoacetyl-amino)-benzol-l,3-dicarbonsäure erhalten. 133 Teile dieser Verbindung werden in einer Lösung von 600 Teilen Wasser und 40 Teilen Natriumhydroxyd gelöst. Man leitet dann unter Kühlung bei 5 bis 1O⁰C Phosgen ein. Durch Zutropfen von Natriumcarbonatlösung wird ein pH-Wert von 8 eingehalten. Nach 2 Stunden wird das in Form des Natriumsalzes ausgefallene Acetonyloxazinon abgesaugt und getrocknet.

Das Acetonyloxazinon aus 2-Aminoterephthalsäure wurde auf folgendem Wege hergestellt:

181 Teile 2-Aminoterephthalsäure werden in einer Lösung von 80 Teilen Natriumhydroxyd in 1100 Teilen Wasser gelöst und unter Kühlung bei 30⁰C mit 84 Teilen Diketen versetzt. Nach Beendigung der Reaktion wird das Reaktionsprodukt durch Zugabe von 220 Teilen Salzsäure (D = 1,19) ausgefällt, abgesaugt und gut mit Wasser gewaschen. Es werden 208 Teile 2-(Acetoacetyl-amino)-benzol-1,4-dicarbonsäure erhalten. 133 Teile dieser Verbindung werden in 400 Teilen Essigsäureanhydrid 1,5 Stunden auf 100°C erhitzt. Anschließend wird auf 5°C abgekühlt und das gebildete gelbe Acetonyloxazinon abgesaugt. Nach dem Trocknen erhält man 115 Teile mit einem Schmelzpunkt über 330⁰C.

Beispiel 4

V\

C — CH₂ — CO — CH₃
O

werden in ein Gemisch aus 1000 Teilen Wasser, 165 Teilen Eisessig und 55 Teilen Hydrazinhydrat eingetragen und anschließend unter Rühren 3 Stunden auf 6O⁰C erhitzt. Nach dem Abkühlen wird das Reaktionsprodukt durch Abfiltrieren isoliert, wiederholt mit Wasser gewaschen und getrocknet. Man erhält 209 Teile 2-Methyl-5-carboxy-pyrazolo[5,l-b]-chinazolon der Formel -

HOOC

CH

C-CH₃

68,5 Teile Anthranilsäure werden in 200 Teilen Eisessig bei 70⁰C gelöst und bei dieser Temperatur allmählich mit 45 Teilen Diketen versetzt. Nach beendeter Zugabe hält man noch 1 Stunde auf 70°C und fügt dann auf einmal 65 Teile Essigsäureanhydrid hinzu. Danach wird der Ansatz 5 Stunden auf 75°C erwärmt. Nach dem Abkühlen auf 25 ⁰C versetzt man mit der in der Kälte bereiteten Mischung aus 35 Teilen Hydrazinhydrat und 120 Teilen Eisessig. Die Temperatur steigt schnell auf 75°C; nach einer Minute beginnt die Abscheidung des Reaktions-Produktes. Man erwärmt den dickflüssigen Kristallbrei noch 1 Stunde auf dem Wasserbad und saugt dann ab, wäscht den Rückstand auf der Nutsche mehrmals mit Eisessig und trocknet. Man erhält 73 g 2-Methyl-pyrazolo[5,l-b]chinazolon; F. 360⁰C (Zersetzung).

In gleicher Weise werden 4-Nitro-anthranilsäure, 5-Sulfo-anthranilsäure und 5-Sulfonamido-anthranilsäure zu den entsprechenden Acetonyloxazinonen und diese zu 2-Methyl-7-nitro-pyrazolo[5,l-b]chinazolon (F. > 35O⁰C, Zersetzung), 2-Methyl-6-sulfopyrazolo-5,l-b]chinazolon (F. 380⁰C) und 2-Methyl-6-sulfonamido-pyrazolo[5,l-b]chinazolon(F. >380°C) umgesetzt.

Claims

PATENTANSPRUCH:

Weitere Ausbildung des Verfahrens zur Herstellung von heterocyclischen Verbindungen nach Patent 1 120455, dadurch gekennzeichnet, daß man Acetonyloxazinone der allgemeinen Formel

N CH₂CO — CH₃

Ar

I ο

worin Ar einen gegebenenfalls substituierten, mit dem heterocyclischen Ring o-kondensierten ein-

oder mehrkernigen aromatischen Rest darstellt, in Gegenwart von Wasser und/oder organischen Lösungsmitteln in neutralem oder schwach saurem Medium mit Hydrazin oder dessen Salzen umsetzt und anschließend die erhaltenen 2-Methyl-pyrazolo[5,l-b]chinazolonderivate der allgemeinen Formel

C-CH₃

isoliert.