DE1167332B

DE1167332B - Verfahren zur Herstellung von Diisonitrilen

Info

Publication number: DE1167332B
Application number: DEF34364A
Authority: DE
Inventors: Dr Ilse Hagedorn; Dipl-Chem Hans Etling
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1961-07-06
Filing date: 1961-07-06
Publication date: 1964-04-09

Description

Verfahren zur Herstellung von Diisonitrilen Es ist bekannt, Isonitrile durch Umsetzung monosubstituierter Formamide mit Säurehalogeniden in Gegenwart von Basen herzustellen (vgl. deutsche Auslegeschrift 1 084715; Journ. Org. Chem., 23 [1958] Nr. 8, S. 1221 und 1222). Aus Pharmazie, 12 (1953), S. 570, letzter Absatz, und S. 577, ist außerdem bekannt, daß im Laufe von Konstitutionsaufklärungen von Naturstoffen ungesättigte Diisonitrile durch Umsetzung von Formamiden mit Benzolsulfochlorid in Pyridin erhalten werden konnten.
Diese Verbindungsklasse ist sehr interessant, da das aus einem Penicillium notatum Westling-Stamm isolierte Antibiotikum Xanthocillin die a,ß-ungesättigte Isonitrilgruppierung enthält.
Im Hinblick darauf war es zweckmäßig, ein synthetisches Verfahren zur Herstellung von solchen Isonitrilen zu suchen. Gegenstand der Erfindung ist daher ein Verfahren zur Herstellung von in a,ß-Stellung zur Isonitrilgruppe ungesättigten Diisonitrilen.
Es wurde gefunden, daß man Verbindungen der allgemeinen Formel in der R eine durch niedere Alkoxygruppen substituierte Phenylgruppe bedeutet, mittels eines Säurehalogenids unter Zusatz wasserfreier Basen umsetzen kann zu Verbindungen der allgemeinen Formel in der R die oben angegebene Bedeutung hat und X für Halogenatome steht, und mit Hilfe von festen Ätzalkalien in Pyridin Halogenwasserstoff abspaltet unter Bildung von Verbindungen der allgemeinen Formel Die für das erfindungsgemäße Verfahren benötigten Ausgangsprodukte werden erhalten durch Reduktion von Verbindungen der allgemeinen Formel zu den entsprechenden Alkoholen. Diese kann mit Metallhydriden, vorzugsweise Natriumborhydrid, in z. B. wäßrigen Alkoholen, Äthern, z. B. Dioxan oder Dimethylformamid, durchgeführt werden, indem man das Keton vorlegt und das Reduktionsmittel anteilweise zugibt oder das Keton zum Hydrid in die Lösung zutropft.
Die anschließende Umsetzung des Formylaminoalkohols mit Phosphorhalogeniden, Sulfochloriden oder Phosgen erfolgt in wasserfreien tertiären Basen, wie Pyridin oder Triäthylamin, oder in Alkoholaten, vorzugsweise Kalium-tert.-butylat, derart, daß eine vierfachmolare Menge Säurechlorid unter Kühlung zugetropft wird. Die Reaktion kann durch Erwärmen zu Ende geführt werden. Das entstandene Dihalogendiisonitril wird mit Petroläther, Äthern, polaren Kohlenwasserstoffen, wie Dichlormethan oder Chloroform, oder mit Benzol der verdünnten basischen Reaktionslösung entzogen und nach Abziehen des Extraktionsmittels durch Kristallisation oder Destillation gereinigt.
Die Eliminierung von Säure wird unter der Einwirkung von Basen, vorzugsweise gepulvertem Kaliumhydroxyd, in Petroläther, Äthern oder Pyridin bei 30 bis 80"C oder mit Collidin-Lutidin bei 120 bis 150"C durchgeführt; sie kann in einigen Fällen auch am Rohprodukt oder auch ohne Isolierung in derselben Lösung vorgenommen werden. Das ungesättigte Isonitril wird mit den oben angegebenen Lösungsmitteln aus der verdünnten Lösung ausgeschüttelt, oder es kristallisiert beim Verdünnen aus.
Daß die erfindungsgemäße Reaktion den angegebenen Verlauf nehmen würde, war nicht vorauszusehen. Der Fachmann hatte am Anmeldetag vielmehr zu erwarten, daß es zwischen den beiden Isonitrilgruppen oder ihren Vorstufen zur Bildung eines Fünfringsystems, welches bekanntlich energetisch sehr begünstigt ist, kommen würde (vgl. Pharmazie, 12 [1957]* S. 572, linke Spalte, Formelschema). Um so überraschender war dann die Feststellung, daß derartige Ringschlüsse nicht eintreten.
Die kristallinen neuen Verbindungen sind praktisch geruchlos.
Die Erzeugnisse des erfindungsgemäßen Verfahrens sind sehr reaktionsfähig. Sie eignen sich als Zwischenprodukte für die Herstellung von Arzneimitteln.
Einige von ihnen haben selbst antibiotische Eigenschaften.
Beispiele a) Herstellung des Ausgangsmaterials 1 ,4-Di-(p-methoxyphenyl)-2, 3-diformylamino-butandiol- 1,4 Eine Lösung von 3,8 g (0,01 Mol) 1,4-Di-(p-methoxyphenyl) - 2,3 - diformylamino - butandion - 1,4 in 150 cm3 trockenem Dimethylformamid wird bei 10"C mit 0,12 g NaBH4 in wenig Methanol versetzt.
Nach mehrstündigem Stehen bei Raumtemperatur wird die schwach trübe Lösung im Vakuum bei einer Badtemperatur unterhalb 40"C bis zur zähen Konsistenz eingeengt. Der Rückstand wird mit Eiswasser verrieben und die Lösung mit Essigsäure neutralisiert.
Das in Flocken ausgefallene Diol wird abgesaugt.
Ausbeute: 2,85 g = 75010 der Theorie. Farblose Kristalle aus Pyridin-Athanol. F. 226 bis 227"C. b) 1,4-Di-(p-methoxyphenyl)- 1,3-butadien-2,3-diisonitril Der Lösung von 3,9 g (0,01 Mol) des oben beschriebenen Butandiols in 48 cm3 trockenem Pyridin werden bei 0°C unter Rühren 3,7cm3 (0,04Mol) POCl3 zugetropft. Anschließend wird 20 Minuten auf 35"C erwärmt. Die wieder auf 0°C abgekühlte Reaktionsmischung läßt man nun in eine Suspension von gepulvertem Kaliumhydroxyd (großer Überschuß) in Pyridin unter Kühlung zufließen und erwärmt 1 Stunde auf 30 bis 400 C. Nach Abtrennung des Kaliumhydroxyds und Verdünnen des Filtrats kristallisiert das 1 ,4-Di-(p-methoxyphenyl)-l ,3-butadien-2,3-diisonitril (Xanthocillin-dimethyläther) aus.
Gelbe Nadeln aus Dioxan-Äthanol. F. 1800C (unter Zersetzung).

Claims

Patentanspruch: Verfahren zur Herstellung von Diisonitrilen durch Umsetzung N-monosubstituierter Formamide mit Säurehalogeniden unter Zusatz wasserfreier Basen dadurch gekennzeichnet, daß man Verbindungen der allgemeinen Formel in der R eine durch niedere Alkoxygruppen substituierte Phenylgruppe bedeutet, zu Verbindungen der allgemeinen Formel in der R die oben angegebene Bedeutung hat und X für Halogenatome steht, umsetzt und mit Hilfe von festen Ätzalkalien in Pyridin Halogenwasserstoff abspaltet unter Bildung von Verbindungen der allgemeinen Formel In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 084 715; Pharmazie, 12 (1953), S. 570, 572, 574, 577; Journ. Org. Chemistry, 23 (1958), Nr. 8, S. 1221 und 1222; W e y g a n d, Organisch-Chemische Experimentierkunst, 2. Auflage, 1948, S. 443; Angewandte Chemie, 73 (1961), S. 27; H. E t I i n g, Diplomarbeit, Freiburg i. Br., 1960.