DE1172683B

DE1172683B - Verfahren zur Herstellung von 2,6-Dioxopiperazinen

Info

Publication number: DE1172683B
Application number: DEG34055A
Authority: DE
Inventors: Dr Joachim Dazzi
Original assignee: JR Geigy AG
Current assignee: Novartis AG
Priority date: 1961-01-19
Filing date: 1962-01-18
Publication date: 1964-06-25
Also published as: GB961065A; CH383983A; DK104791C; BE624685A; NL139170B

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND Internat. Kl.: C07d

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Deutsche KL: 12p-6

Nummer: 1 172 683

Aktenzeichen: G 34055IV d /12 ρ

Anmeldetag: 18. Januar 1962

Auslegetag: 25. Juni 1964

Von organischen Diaminen abgeleitete 2,6-Dioxopiperazine sind bisher nicht bekanntgeworden. In der einzigen diesbezüglichen Literaturstelle, im Bulletin de la Societe Chimique de France, 1960, S. 383, stellen A. Badinand und Mitarbeiter fest, daß sich bei der Amidierung von Äthylendiamintetraessigsäureestern mit Aminen selbst in der Wärme keine Iminodiessigsäureimide bilden.

Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß man 2,6-Dioxo-piperazine der allgemeinen Formel Verfahren zur Herstellung von
2,6-Dioxopiperazinen

— N

CH₂ — CO

CH₂-CO

NH

in der X einen gegebenenfalls durch 1 oder 2 Sauerstoffatome, 1 Schwefelatom oder die Carbamylmethyliminogruppe unterbrochenen, gesättigten Alkylenrest mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen oder die 1,2-Cyclohexylengruppe bedeutet, erhält, wenn man Verbindungen der allgemeinen Formel

Xi

CH₂-COOH

CH₂ — COOH 2

II

in der Xi einen gegebenenfalls durch 1 oder 2 Sauerstoffatome, 1 Schwefelaton oder die Carboxymethyliminogruppe unterbrochenen, gesättigten Alkylenrest mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen oder die 1,2-Cyclohexylengruppe bedeutet, in Dimethylformamid, gegebenenfalls in Anwesenheit inerter organischer Verdünnungsmittel, mit Ammoniak bei Temperaturen zwischen 120 und 180⁰C umsetzt.

Die Ausgangsstoffe der allgemeinen Formel II werden zweckmäßig in einem Vielfachen ihres Gewichts an Dimethylformamid aufgelöst; in die Lösung wird dann bei Temperaturen zwischen 120 und 18O⁰C mehrere Stunden unter gutem Rühren Ammoniak eingeleitet. Das dabei entstehende Wasser wird vorteilhaft durch azeotrope Destillation entfernt unter Verwendung solcher organischer Flüssigkeiten als Schleppmittel, die bei den Reaktionstemperaturen gasförmig sind, vorzugsweise mittels gegebenenfalls methylierter oder halogenierter Benzolderivate, beispielsweise Toluol, Xylol oder Chlorbenzolen. Bei dieser Umsetzung wird eine im Ausgangsstoff gegebenenfalls vorhandene, isoliert ste-Anmelder:

J. R. Geigy A. G., Basel (Schweiz)

Vertreter:

Dr. F. Zumstein,

Dipl.-Chem. Dr. rer. nat E. Assmann

und Dipl.-Chem. Dr. R. Koenigsberger,

Patentanwälte, München 2, Bräuhausstr. 4

Als Erfinder benannt:

Dr. Joachim Dazzi, Riehen bei Basel (Schweiz)

Beanspruchte Priorität:

Schweiz vom 19. Januar 1961 (765)

hende Carboxygruppe in die entsprechende Säureamidgruppe übergeführt. So erhält man z. B. aus N'-Carboxymethyl-diäthylentriamin-N,N,N",N"-tetraessigsäure das N'-Carbamylmethyl-diäthylentriamin-N,N,N",N"-tetraessigsäurediimid.

Die entstandenen 2,6-Dioxo-piperazine der allgemeinen Formel I kristallisieren je nach ihrer Löslichkeit in Dimethylformamid entweder schon in der Wärme oder beim Erkalten aus; sie können auch durch Einengen der Reaktionsmischung oder Verdünnen derselben mit einem Lösungsmittel für Dimethylformamid, worin das Diimid möglichst unlöslich ist, isoliert werden.

Die meisten der Ausgangsstoffe der allgemeinen Formel II sind bekannt; man erhält sie nach an sich bekannten Methoden aus den entsprechenden primären Diaminen durch erschöpfende Carboxymethylierung der Aminogruppen, beispielsweise durch Umsetzung der Amine mit Alkalisalzen der Monohalogenessigsäuren oder mit Formaldehyd und Cyanwasserstoff unter alkalischer Verseifung der primär entstehenden Cyanmethylaminoverbindungen.

Die erfindungsgemäß erhältlichen 2,6-Dioxo-piperazine können, gegebenenfalls in Form ihrer wasserlöslichen Salze mit Säuren, in der Textilveredlungsindustrie als Chloregalisierungsmittel verwendet werden. Sie sind auch als Zwischenprodukte für die pharmazeutische Industrie verwendbar, da sie sich zu den pharmazeutisch interessanten entsprechenden Piperazinderivaten hydrieren lassen.

409 627/380

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung. Darin bedeuten, sofern nichts anderes vermerkt ist, die Teile Gewichtsteile. Die Temperaturen sind in Celsiusgraden angegeben. Gewichtsteile stehen zu Volumteilen im gleichen Verhältnis wie Kilogramm zu Liter. Die Schmelzpunkte sind unkorrigiert.

Beispiel Äthylendiamin-N,N,N',N'-tetraessigsäurediimid

CO — CH₂

HN

N — CH₂ — CH₂ — N

CO — CH₂

60 Teile Äthylendiamin-N,N,N',N'-tetraessigsäure werden in 500 Teilen siedendem Dimethylformamid gelöst. Nach erfolgter Auflösung und nach Zugabe von Xylol wird das Reaktionsgemisch auf 150° erhitzt und in die Lösung 8¹^ Stunden Ammoniakgas eingeleitet. Das dabei sich bildende Wasser wird als azeotrop siedendes Wasser-Xylol-Gemisch abdestilliert. Im ganzen werden 8,7 Teile Wasser abgetrennt. Nach dem Abkühlen fallen nach einigen Stunden 6 Teile Äthylendiamin-N^N'jN'-tetraessigsäurediimid vom Schmelzpunkt 298° aus; Ausbeute 10°/p der Theorie, bezogen auf die eingesetzte Menge an Äthylendiamin-N^N^N'-tetraessigsäure.

Analyse:

Berechnet ... C 47,2%, H 5,55%, N 22,03%;
gefunden ... C 47,34%, H 5,60%, N 22,03%.

Auf analoge Weise werden folgende Verbindungen hergestellt:

l,6-Hexamethylendiamin-N,N,N',N'-tetraessig-

säurediimid, F. 213 bis 214°;
l^-DIaminocyclohexan-N^N^N'-tetraessig-

säurediimid, F. 300° (Zersetzung);
N'-Carbamylmethyl-diäthylentriamin-

N,N,N",N"-tetraessigsäurediimid, F. 130°

(aus N'-Carboxymethyl-diäthylentriamin-

N,N,N",N"-tetraessigsäure);
/J^'-Diaminodiäthyläther-N^N'^'-tetraessig-

säurediimid, F. 110°;
Äthylenglykol-bis-(ß-aminoäthyi)-äther-

Ν,Ν,Ν',Ν'-tetraessigsäurediimid (hochviskose Masse).

CH₂ — CO

NH

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur Herstellung von 2,6-Dioxopiperazinen der allgemeinen Formel

— N

CH₂ — CO

CH₂ — CO

NH

in der X einen gegebenenfalls durch 1 oder 2 Sauerstoffatome, 1 Schwefelatom oder die Carbamylmethyliminogruppe unterbrochenen, gesättigten Alkylenrest mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen oder die 1,2-Cyclohexylengruppe bedeutet, dadurch gekennzeichnet, daß man Verbindungen der allgemeinen Formel

Xi

CH₂ — COOH

CH₂ — COOH

in der Xi einen gegebenenfalls durch 1 oder 2 Sauerstoffatome, 1 Schwefelatom oder die Carboxymethyliminogruppe unterbrochenen, gesättigten Alkylenrest mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen oder die 1,2-Cyclohexylengruppe bedeutet, in Dimethylformamid, gegebenenfalls in Anwesenheit inerter organischer Verdünnungsmittel, mit Ammoniak bei Temperaturen zwischen 120 und 180° C umsetzt.

409 «7/380 6.64 θ Bundesdruckeiei Berlin