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Verfahren zur Herstellung von 4,7-Diaza-2-oxindolderivaten Es wurde
gefunden, daß man 4,7-Diaza-2-oxindolderivate der allgemeinen Formel
worin der Ring A einen gegebenenfalls durch Halogenatome, Alkyl-, Alkoxy-, Nitro-
oder Carbonamidgruppen substituierten Arylrest darstellt, wobei das Stickstoffatom
der Carbonamidgruppen durch eine oder zwei Alkylgruppen, eine Alkyl- und eine Aralkylgruppe,
einen Arylrest oder eine Alkylengruppe substituiert sein kann, X ein Wasserstoff-oder
Chloratom und R ein Wasserstoffatom oder einen gegebenenfalls durch Alkoxy-, Hydroxy-,
Carbonamid- oder Nitrogruppen oder Halogenatome oder den Rest - N = N - Ar substituierten
Alkyl-, Cycloalkyl-. Aralkyl- oder Arylrest bedeutet, wobei das Stickstoffatom der
Carbonamidgruppen durch eine oder zwei Alkylgruppen eine Arylgruppe oder einen Alkylenrest
substituiert sein kann und Ar eine Phenyl- oder Naphthylgruppe darstellt erhält
wenn man ein Diamin der allgemeinen Formel
mit einem Chlormaleinimid der allgemeinen Formel
bei einer Temperatur zwischen 20 und +150"C in Gegenwart eines organischen Lösungsmittels
und eines säurebindenden Mittels umsetzt.
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Als Diamine der allgemeinen Formel 1 kann man z. B. o-Phenylendiamin
oder o-Diaminonaphthalin verwenden. Die Diamine können auch durch z. B.
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Halogenatome, wie Chlor- oder Bromatome, Nitrogruppen, Alkyl- oder
Alkoxygruppen mit je z. B.
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1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder durch Carbonamidgruppen substituiert
sein, wobei das Stickstoffatom
der Carbonamidgruppe durch einen oder zwei Alkylreste
oder durch einen Alkyl- und einen Aralkylrest oder einen Arylrest substituiert sein
kann.
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Das Stickstoffatom kann aber auch ein Glied eines sonst cycloaliphatischen
Ringsystems sein. Es können ein oder mehrere, z. B. bis zu drei der genannten Substituenten
im Molekül vorhanden sein.
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Als Chlormaleinimide der allgemeinen Formel II lassen sich z. B.
Monochlormaleinimid oder Dichlormaleinimid verwenden. Die Chlormaleinimide können
aber auch am Stickstoffatom durch einen Alkylrest mit z. B. 1 bis 8 Kohlenstoffatomen,
durch einen Cycloalkylrest mit 5 bis 12 Kohlenstoffatomen, durch einen Aralkylrest
mit z. B. 7 bis 10 Kohlenstoffatomen oder durch einen Arylrest, z. B. einen-Phenyl-
oder Naphthylrest substituiert sein. Diese Reste können - ihrerseits Alkoxygruppen
mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, Hydroxy-, Nitro- oder Carbonamidgruppen enthalten,
wobei das Amidstickstoffatom durch eine oder zwei Alkylgruppen oder durch einen
Alkyl- und Arylrest substituiert sein kann.
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Das Carbonamidstickstoffatom kann aber auch ein Glied eines sonst
cycloaliphatischen Ringes sein.
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Schließlich kann der Rest R in der allgemeinen Formel II, wenn er
nicht Wasserstoff bedeutet, durch Halogenatome wie Chlor oder Brom oder den Rest
- N = N - Ar, worin Ar für eine Phenyl-oder Naphthylgruppe steht, substituiert sein.
Die genannten Substituenten können z. B. bis zu dreimal im Molekül enthalten sein.
Bevorzugt werden jedoch solche Ausgangsstoffe, die nur insgesamt einen oder zwei
der genannten Substituenten enthalten.
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Die Umsetzung wird in Gegenwart eines organischen Lösungsmittels
durchgeführt. Geeignete Lösungsmittel sind z. B. Alkanole, wie Methanol, Athanol
und Butanol, Butyrolacton, N-Methylpyrrolidon, Dimethylformamid, Chinolin, Glykolmonomethyläther,
Tetrahydrofuran, Aceton oder Dioxan.
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Zweckmäßig arbeitet man bei Temperaturen zwischen 0 und dem Siedepunkt
des verwendeten Lösungsmittels. Das Verfahren kann sowohl bei Normaldruck als auch
bei erhöhtem Druck, z. B.
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20 at, durchgeführt werden.
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Da bei der Umsetzung Chlorwasserstoff abgespalten wird, wird ein
säurebindendes Mittel zugesetzt, wie Natriumcarbonat, Natriumbicarbonat, Natriumacetat,
Magnesiumoxyd, Calciumhydroxyd, oder ein tertiäres Amin, wieTrimethylamin, Dimethylanilin,
Diäthylanilin oder Pyridin. Arbeitet man in schwach basisch reagierenden Lösungsmitteln,
z. B.
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Dimethylformamid, N-Methylpyrrolidon oder Chinolin, so wirkt das Lösungsmittel
gleichzeitig als säurebindendes Mittel. An Stelle der Diamine der allgemeinen Formel
1 kann man auch die entsprechenden Salze, z. B. die Hydrochloride oder Sulfate,
in Gegenwart eines Uberschusses des säurebindenden Mittels als Ausgangsstoffe benutzen.
Die Ausgangsstoffe werden zweckmäßig in stöchiometrischen Mengen angewandt. Ein
Uberschuß, z. B. ein 1,1-bis 1,5facher Uberschuß, des einen oder anderen Reaktionsteilnehmers
schadet nicht. Das Lösungsmittel kann in Mengen von z. B. 100 bis 500 Gewichtsprozent,
bezogen auf die Ausgangsstoffe, angewandt werden. Es können aber auch größere Mengen,
z. B.
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500 bis 2000 Gewichtsprozent, bezogen auf die Ausgangsstoffe, zugesetzt
werden.
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Die nach dem Verfahren hergestellten neuen Verbindungen kristallisieren,
gegebenenfalls nach Zugabe von Wasser, aus dem Umsetzungsgemisch aus und lassen
sich dann z. B. durch Abnutschen oder Zentrifugieren leicht abtrennen. Sie sind
wertvolle Zwischenprodukte und können als Fungicide verwendet werden.
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Die in den Beispielen angeführten Teile sind Gewichtsteile.
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Beispiel 1 10 Teile Magnesiumoxyd, 10 Teile o-Phenylendiamin, 24
Teile Dichlormaleinsäurephenylimid und 150 Teile Glykolmonomethyläther werden 3
Stunden unter Rückfluß gekocht. Dann wird heiß abgesaugt, das Produkt in 600 Teilen
Eisessig 20 Minuten auf 1 l00C erhitzt, erneut heiß abgesaugt, mit Wasser gewaschen
und getrocknet.
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Man erhält 21 Teile 1-Phenyl-3-chlor-4,7-diaza-5,6-benzo-2-oxindol
der Formel
Die Verbindung schmilzt bei 238 bis 246"C.
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Analyse : Berechnet: C 65,0, H 3,3, N 14,2, 0 5,4, Cl 11,8010; gefunden:
C 65,2, H 3,12, N 14,2, 0 5,4, Cl 11,80/0.
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Beispiel 2 10 Teile kristallisiertes Natriumacetat, 10 Teile o-Phenylendiamin,
24 Teile Dichlormaleinsäurephenylimid und 200 Teile Äthanol werden 6 Stunden unter
Rückfluß gekocht.
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Nach dem Absaugen wird der Filterrückstand mit Wasser ausgekocht
und mit heißem Äthanol gewaschen. Man erhält 24 Teile der im Beispiel 1 beschriebenen
Verbindung.
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Beispiel 3 10 Teile kristallisiertes Natriumacetat, 10 Teile o-Phenylendiamin
und 24 Teile Dichlormaleinsäurephenylimid werden in 150Teilen tert.-Butylalkohol
6 Stunden unter Rückfluß gekocht. Man saugt ab und wäscht den Filterrückstand mit
Alkohol und Wasser. Man erhält 22 Teile der im Beispiel 1 erhaltenen Verbindung.
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Beispiel 4 11 Teile o-Phenylendiamin, 300 Teile Äthanol, 25 Teile
wasserfreies Natriumacetat und 25 Teile N- (p-Methoxyphenyl)-dichlormaleinimid werden
36 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Die Mischung wird dann auf Eis gegossen.
Man saugt die ausgefallenen Kristalle ab und wäscht mit Wasser und Methanol. Man
erhält 32 Teile des gelben 1 - (p- Methoxyphenyl) - 3 - chlor-4,7-diaza-5,6-benzo-2-oxindols
der Formel
Die Verbindung schmilzt über 250°C.
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Analyse : Berechnet: C 62,5, H 3,7, N 12,7, 0 9,7, Cl 10,401o; gefunden:
C 61,9, H 3,4, N 12,9, 0 9,9, Cl 10, 9°/o.
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Beispiel 5 11 Teile o-Phenylendiamin, 300 Teile Alkohol, 25 Teile
wasserfreies Natriumacetat und 25 Teile N-Methyl-dichlormaleinimid werden 36 Stunden
bei Raumtemperatur gerührt. Die Mischung wird dann in Wasser gegossen und der gebildete
Niederschlag abgesaugt. Man wäscht mit Wasser und Methanol und trocknet im Vakuum.
Es werden 21 Teile gelbes
1-Methyl-3-chlor-4,7-diaza-5,6-benzo-2-oxindol
vom Schmelzpunkt 196 bis 208°C erhalten.
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Analyse : Berechnet: C 56,6. H 3.9, N 18,0, 0 6,8, Cl 15,2%; gefunden:
C 56,2, H 3,2, N 18,2, 0 7,2, Cl 15,4%.
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Beispiel 6 11 Teile o-Phenylendiamin, 300 Teile Alkohol, 25 Teile
wasserfreies Natriumacetat und 24 Teile N-Cyclohexyldichlormaleinimid werden 48
Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Die Mischung wird dann in Wasser gegossen, der
Niederschlag abgesaugt und mit Wasser und Methanol gewaschen. Man erhält so 16 Teile
des gelben 1-Cyclohexyl-3-chlor-4,7-diaza- 5,6-benzo-2-oxindol. Die Verbindung schmilzt
bei 210 bis 216°C.
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Analyse : Berechnet: C 64,0, H 4,7, N 14,0, 05,5, Cl 11,8%; gefunden:
C 63,6, H 4,6, N 14,4, 0 5,9, Cl 1 11,4%.
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Beispiel 7 8 Teile Dichlormaleinimid, 150 Teile Alkohol, 6 Teile
o-Phenyldiamin und 12 Teile Natriumacetat werden 48 Stunden bei Raumtemperatur gerührt.
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Die Mischung wird dann in Wasser gegossen, der gebildete Niederschlag
abgesaugt, mit Wasser und Methanol gewaschen und im Vakuum getrocknet.
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Man erhält 10 Teile des grüngelben 3-Chlor-4,7-diaza-5,6-benzo-2-oxindols,
das bei 184 bis 192°C schmilzt.
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Analyse : Berechnet: C 54,8, H 2,7, N 19,1, O 7,3, Cl 16,1 %; gefunden:
C 54,2, H 2,5, N 19,3, 0 7,9, Cl 16,30/o.
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Beispiel 8 Man arbeitet wie im Beispiel 4 beschrieben, verwendet
jedoch 26 Teile N-(p-Chlorphenyl)-dichlormaleinimid an Stelle des N-(p-Methoxyphenyl)-dichlormaleinimids.
Man erhält so 30 Teile des gelben 1-(p-Chlorphenyl)-3-chlor-4,7-diaza-5,6-benzo-2-oxindols,
das über 250°C schmilzt.
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Analyse : Berechnet: C 58,4, H 2,7, O 12,7, N 4,9, Cl 21,3%; gefunden:
C 58,0, H 2,6, 0 12,9, N 5,1, Cl 21,6%.
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Man arbeitet wie im Beispiel 4 beschrieben, verwendet jedoch ein
Dichlormaleinimid, das am Imidstickstoffatom durch die folgenden Reste R substituiert
ist, in der in der Tabelle angegebenen Menge. Dabei erhält man die in Spalte 3 angegebenen
Teile des in 1-Stellung durch R substituierten 3-Chlor-4,7-diaza-5,6-benzo-2-oxindols.
| Beispiel R Angewendete Menge Teile |
| Dichlormaleinirnid Endstoff Schmelzpunkt |
| 9 n-C4H9 20 Teile 14 92 bis 94"C |
| 10 -CH2-CH-0H 25 Teile 10 162 bis 174"C |
| 11 - CH2 25 Teile 26 212 bis 218"C |
| 12 zuNO2 25 Teile 25 über 250"C |
Fortsetzung
| Beispid R Angewendete Menge Teile Schmelzpunkt |
| Dichlonnaleinimid Endstoff |
| 13 9 25 Teile 28 über 250"C |
| Cl |
| 14 e OH 25 Teile 23 über 250"C |
| 15 ¼ 25 Teile 22 über 2500C |
| OH |
| 16 4>N = N N=N 25 Teile 28 über 250"C |
| n |
| 17 U 25 Teile 27 über 250"C |
| 18 II CNH zu 25 Teile 28 über 250"C |
Beispiel 19 Man arbeitet wie im Beispiel 4 beschrieben. verwendet jedoch 21 Teile
N-Phenylmonochlormaleinimid an Stelle des N-(p-Methoxyphenyl)-dichlormaleinimids.
Man erhält 21 Teile l-Phenyl-4,7-diaza-5,6-benzo-2-oxindol; F. über 250°C.
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Analyse : Berechnet ... C 73,6, H 4,2, 0 6,1, N l6,10!o; gefunden
... C 73,2, H 4,0, 0 6,4, N 16,4%.
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Arbeitet man wie im Beispiel 19 beschrieben, verwendet jedoch die
in der folgenden Tabelle angegebenen Mengen N-substituierter Monochlormaleinimide
der Formel
worin R die in Spalte 2 angegebene Bedeutung hat, so erhält man die angegebenen
Mengen an entsprechend N-substituierten 4,7 - Diaza -5,6 - benzo-2-oxindolen.
| Beispiel R Angewendete Menge Teile |
| Monocnlonnaleinhmd Endstoff Schmelzpunkt |
| 2024 Teile |
| N < 24 Teile 25 über 250"C |
| 21 <3 OCH3 24 Teile 1 24 über 250"C |
| ',.. |
| 22 n-C4H9 19 Teile 18 192 bis 198"C |
Arbeitet man wie im Beispiel 4 beschrieben, verwendet jedoch an Stelle von o-Phenylendiamin
die in folgender Tabelle angegebene Menge des aufgeführten Diamins, so erhält man
die angegebene Menge des im Benzolkern entsprechenden substituierten 1-(p-Methoxyphenyl)-3-chlor-4,7-diaza-5,6-benzo-2-oxindols.
| Teile |
| Beispiel Diamin angewendete Menge Schmelzpunkt |
| Endstoff |
| 23 4-Chlor-o-phenylendiamin 15 Teile 27 - über 250"C |
| 24 4-Methyl-o-phenylendiamin 13 Teile 24 über 250"C |
| 25 4-Methoxy-o-phenylendiamin 15 Teile 25 über 250"C |
| 26 1,2-Diaminonaphthalin 16 Teile 31 über 250"C |