DE1445463A1

DE1445463A1 - Verfahren zur Herstellung von heterocyclischen organischen Verbindungen

Info

Publication number: DE1445463A1
Application number: DE19641445463
Authority: DE
Inventors: Fletcher Dr Henry
Original assignee: Aliphatic Research Co Ltd
Current assignee: Aliphatic Research Co Ltd
Priority date: 1963-11-19
Filing date: 1964-11-19
Publication date: 1968-11-21
Also published as: NL6413420A; CH458349A; IT1044773B; CH454856A; GB1051917A; CH463506A; NL126384C; DE1445464A1; US3448119A; BE655868A; DE1445470A1; NL127609C; BE655919A; GB1051915A; NL6413422A; US3322785A; NL6413421A; GB1051916A; US3441571A; BE655869A

Description

DR. F. ZUMSTElN - DR. E. ASSMANN - DR. R. KOENiQSBERQER PATENTANWÄLTE TEUEFON: 22 34 7S und 221011

TELEQRAMME: ZUMPAT POSTBCHECKKONTO: MÖNCHEN 91139

BANKKONTO: BANKHAUS H. AUFHÄUSER

β MONCHEJ BF

Ri/N 2/2/1 Gaue 1029

The Aliphatic Research Üoupany Limited, Simonsway,

Manchester 22/Sngland

Verfahren zur Herstellung von heterocyclischen orga

nischen Verbindungen

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von heterocyclischen organischen Verbindungen und insbesondere von substituierten Isoindoleninen.

Gemäß der vorliegenden Erfindung werden substituierte Iso indolenine der allgemeinen ϊοπηβΐ

·0··ΟΒ/ΜΙΙ

C.

HQ αereii· .-Jalse r-.it anorganischen oüer organischen Säurenher^estellt, in der H₁, R.^, Ii_v und P^, die gleich oder ver-: schieden aein können, AlJ-iyl- oder Arylreote bedeuten.

Iiit dem in den Anu e id urißs unterlag en verwendete*! Ausdruck "Isoiiidolenin" ist eine Verbindung gemeint, die in der ourcli l-'ormel 1 wiedergesehenen /ora vorliegen kann, nach der sie als Isoindolsiiin angesehen werden kann, oder in der 3¹Orm, die durch die allgemeine JTormel

R,

II

nach der sie als Isoindol angesehen werden kann, oder in Form eines Gemisches der beiden durch diese Pormeln ausgedrückten Tautomeren vorliegt; mit dem Ausdruck "Salz" eines wie oben definierten laoindolenins ist ein Salz entweder der durch die i'ormeln I und II wiedergegebnen tautomeren Pormen oder eines ü soioher Salze gemeint.

Salz des substituierten Isoindolenins kann ein Salz von Schwefelsaures Phosphoraäure, Salzsäure oder einer anderen Halogenwasserstoffsäure sein, von-Salpetersäure, Thiocyansäure oder oiner anderen anorganischen Säure, oder von Essig säure oder einer anderen Monocarbonsäuren von Picrinsäure,

• OteO>/I13i

p-üüoluoleulfoneäure oder einer anderen organischen ßiiure. Einige dieeer ball« können ,iedoch nicht direkt nach dem srfindungsgemäßen Verfahren hergestellt werden, und sie können aus der entsprechenden freien Base, die nach dem erfindungagemäßen Verfahren oder aue einem unerwünschten, Dach äem erfindungsgemaßen Verfahren erhaltenen Salz gewonnen wurde, und der entsprechenden Säure hergestellt «erden, um das gewünschte BaIs zu erhalten. Verfahren zur Herstellung von substituierten Isoindoleninen und deren Salze»und ebenso von bestimmten spezifischen Jalzen von 1»3f4_t7-Tetramethylieoindolenin werden in der Patentschrift (Patentanmeldung, die von derselben Anmelderin am selben Tag unter dem internen Aktenzeichen Oase 1028 eingereicht wurde) beschrieben.

Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung eines substituierten Ieoindolenine oder von dessen Salz mit einer anorganischen oder organischen Säure, wie sie weiter oben beschrieben wurden, das darin besteht, daß man γ-Diketone der allgemeinen Formel

• E₂-OO-CH₂CH₂-CO-R₁ III

«It eines 2,5-Äisubetituierten Pyrrol der allgemeinen Formel

hr~ntmS

If

BAD ORIGINAL

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14454&3·

in der E₁, E₂, -^ "^{und R}4 ^die °^^el1 "angegebene Bedeu-fcung'besitzen, umsetzt, wobei die Umsetzung im wesentlichen in Abwesenheit Ton molekularem Sauerstoff durchgeführt wird ο

Palls eine oder mehrere der Gruppen E^, Ep, B,_ und R. einen Alkylrest bedeutet, handelt es sich vorzugsweise um einen Eest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, z.B_o -Methyl, Äthyl, n-Propyl, Isopropyl, η-Butyl, Isobutyl, tert.Butyl, n-Amyl oder n-Hexyl. iⁿalls eine oder mehrere dieser G-ruppen einen Irylrest bedeutet, kann es sich z.B. um einen unsubstituierten oder alkylsubstituierten Phenylrest handeln.

Das y-Diketon," das mit dem 2,5-d!substituierten Pyrrol umgesetzt wird j kann eine Verbindung sein, in der beide Grruppen -E- und Ep, die gleichen oder verschiedene _? 1 bis 3 Kohlenstoff a tome enthaltende AlkyIreste bedeuten, ζ«Β. Acetonylaceton, Heptan-2_s5-dion_s Octan-2,5-dion, 0ctan-3,6-dion, lOnan-5,6-dion oder 2_i ^/Methylheptan-35 6-dion. Andere geeignete γ-Diketone umfassen Verbindungen, in|ienen einer der -^este E^ und Ep Alkyl und der andere Aryl bedeutet, z.B. t-ρ»ΤοIyIρentan-1,4-dionj

und Verbindungen, in denen beide Gruppen E^ und Ep die gleichen to
CV4 oder verschiedene Arylreste bedeuten, z*B, Bibenzoyläthan.

Als 2,5-disubstituierte's Pyrrol kann eine Verbindung verwendet werden j in der sowohl E^ als-auch E, Alkylreste mit 1 bis 3 Oo Kohlenstoffatοmen bedestet, ζ»Β« 2j5-Dimethylpyrrol, 2,5-Diäthylpyrröl, 2 ,5-M-n-prοpy!pyrrol, 2 _y5-Diis©pr_Opylpyrrol, 2-^ethy1-5-äthylpyrrol, 2-Methyl-5-n-propylpyrrol oder 2-lthyl-

5-isopropylpyrrol. Andere geeignete Pyrrole umfassen 2,b-disubstituierte Pyrrole, in denen einer der Reste R~ und R. Alkyl und der andere Aralkyl oder Aryl bedeutet, z.B. 2-1.Iethyl-5-p-methylphenylpyrrol, 2~Athyl-5-p-methylpheny!pyrrol, 2 -Is opropyl-5-P-nie thy !phenyl pyrrol, 2-2iethyl-5~P-ä*thy !phenylpyrrol, 2-Uethy1-5-p-isopropylphenylpyrrol, 5-iiethyl-2-phenylpyrrol, 5-Äthyl-2-phenylpyrrol, 5-Isopropyl-2-phenylpyrrol und 5-Methy1-2-toly!pyrrol. Andere geeignete Pyrrole umfassen Ver- ™ bindungen, in denen R^ und R." beide gleiche oder verschiedene Phenyl-, alkylsubstituierte Phenyl- oder andere Arylreste bedeuten, z.B. 2,5-Diphenylpyrrol, 2-Phenyl-5~'toly!pyrrol und 2,5-Mtolylpyrrol.

Die Umsetzung des γ-Diketons und des 2,5-substituierten Pyrrols wird nach dem erf in dungs gemäßen Yeriahren vorzugsweise in G-egenwart einer nicht-oxydierenden"Mineralsäure oder einer organischen Saure, die stärker als Essigsäure ist, durchgeführt, „ ä z.B. von konzentrierter Salzsäure oder p-Ioluolsulxonsäure. Andere Reagentien, wie Phosphoroxychlorid, können vorteilhafterweise ebenfalls verwendet werden.

Die Umsetzung wird vorzugsweise in einem organischen Lösungsmittel, in dem, das y-Diketon und das Pyrrol mindestens teilweise unter den gegebenen lieaktionsbedingungen löslich sind, durchgeführt., Als Beispiele für geeignete Lösungsmittel können Toluol, Hexan, Biäthylather, ^ifiethanol und Äthanol genannt werden, Falls

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- 6 — ,-■■■■ ' ■ . ■'-.-

nach dem erfindungsgemäßen "Verfahren als γ-Dike ton- Ace1/y !aceton verwendet wird, kann die Umsetzung in Gegenwart von .Wasser durchgeführt werden. Hit anderen y~Di'keton-Keaktionspartnern wird das während der Umsetzung gebildete Wasser jedoch vorzugsweise entfernt, indem es Z₀B₀ bei seiner Entstehung als ein azeotropes Gemisch-mit. einem.mit Wasser nicht mischbaren lösungsmittel entfernt wird.

Die Umsetzung kann im wesentlichen in Abwesenheit von molekularem Sauerstoff durchgeführt werden, indem man in einer Atmosphäre von Stickstoff oder einem anderen inerten Gas arbeitet. Wenn in kleinem Liaßst.ab gearbeitet wird, kann das Verfahren bequemerweise "in einem verschlossenen Gefäß, in dem die vorhandene. Luft durch Stickstoff oder ein anderes inertes Gas ersetzt wurde, durchgeführt "werden. Beim Arbeiten in größerem Maßstab kann die Apparatur, in. der das Verfahren durchgeführt wird,- von luft befreit werden, indem mit dem inerten Gas ausgespült und eine Atmosphäre von inertem Gas. während der Herstellung und Gewinnung des gewünschten Produktes aufrechterhalten wird, vorteil-Jbafterweise bei einem=geringfügig höheren als atmosphärischem Druck, um dem Bindringen von atmosphärischem Sauerstoff in die Apparatur vorzubeugen.

Obwohl, wie oben bereits ausgeführt, das nach dem erfindungsgemäßen. Verfahren hergestellte Produkt als ein substituiertes Isoindolenin oder dessen Salz beschrieben wird, kann das Produkt in einigen i'ällen auch als das tauto niere substituierte Isoindol

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oder als dessen Salz angesehen werden, oder als ein Semiseh solcher Basen oder Salze. Die relativen Verhältnisse, in denen diese Produkte gebildet werden, können von der Uatur des Lösungsmittels, in dem sie vorliegen, und ebenso von der Natur der in den ReaktionsPartnern vorhandenen Substituenten abhängen. Bs ist möglich, daß durch die Umsetzung zunächst das Isoindol gebildet wird und daß diese Verbindung dann im allgemeinen zur Isomerisation neigt, um durch Iromatisierung des seehs-gliedrigen Slngsystems das Isoindolenin zu bilden» In einigen fällen können di-^e Koalitionspartner ein Produkt bilden, das im wesentlichen in der Isoindolform vorliegt, was auf das Vorhandensein von Substituenten zurückzuführen ist, die diese Form begünstigen. Wenn z.B. ein 2,5-Maryl-substituiertes Pyrrol mit dem y-Diketon nach dem erfindungsgemäßen Verfahren umgesetzt wird, liegt das Reaktionsprodukt im wesentlichen in der lorm des entsprechenden 1,3-DiFylisoindols vor; so reagiert z.B. 2,5-Diphenylpyrrol mit Acetonylaceton unter Bildung von 1,3-Biphenyl-4,7-dimethylisoindol als Eauptmenge an heterocyclischem Produkt. In anderen Fällen kann ein mehr "aus gleichen 'feilen zusammengesetztes tautomeres Gemisch aus Isoindolenin- und Isoindolform, oder ein Übergewicht an Indole/ninform gebildet werden«

Das Heaktionsprodukt kann ein Salz des gewünschten substituierten Isoindolenins mit einer Säure enthalten^ dies kann z.B. der Fall sein, wenn Salzsäure oder p-Toluolsulfonsäure bei der Umsetzung verwendet werden. Die freie Isoindoleninbase kann aus diesem Produkt durch Behandlung mit Alkali in einer Menge, die

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mindestens.ausreicht, um sowohl im ^eaktionsprodukt etwa vorhandene freie Säure als auch die im Salz gebundene Säure zu neutralisieren, erhalten werden; so kann z.B. eine wäßrige lösung eines Alkalihydroxyds, -carbonate oder -bicarboriats zu dem -aeaktionsprodukt zugesetzt werden. Das verwendete Alkali ist eine stärkere Base als die Isoindoleninbase, die aus dem Salz freigesetzt werden soll. Das Produkt kann dann gewünsehtenfalls gewaschen und getrocknet, oder nach üblichen Methoden ¥/eiter gereinigt und isoliert werden. Wahlweise kann ein Salz oder ein anderes Derivat des substituierten Indolenine hergestellt oder nach üblichen Methoden wiedergewonnen und isoliert werden. Das Eeaktionsprodukt kann auch einen kristallinen Komplex des substituierten Isoindolenins mit dem bei der Herstellung verwendeten-Lösungsmittel, z.B.. Diäthyläther, enthalten»

Das gemäß der Erfindung gewonnene Produkt kann gewaschen und getrocknet, oder nach üblichen Methoden weiter gereinigt und isoliert werden, wobei darauf zu achten ist, daß die-freie substituierte Isoindoleninbase nicht mit molekularem Sauerstoff in Berührung kommt» Wahlweise zur Isolierung des freien substituierten Isoindolenins kann die freie, im Reaktionsprodukt vorhandene Base nach-üblichen Verfahren in ein gewünschtes Salz einer anderen anorganischen oder organischen Säure umgewandelt werden, wobei darauf zu achten ist, daß molekularer Sauerstoff mindestens so länge ausgeschlossen wird, bis das trockene Salz vorliegt. "

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Die gemäü der Erfindung erhaltenen substituierten Isoindolenine besitzen eine wertvolle Wirksamkeit ale Säuerstoffänger, d.h., daß sie die Eigenschaft haben, molekularen Sauerstoff aus einer Atmosphäre, mit der sie in Lontakt sind, zu entfernen. Beim Entfernen von Sauerstoff aus ihrer Umgebung werden sie selbst oxydiert, i'ie Salze der substituierten Isoindolenine können bei Bedarf leicht in andere aktive Bauerstoffänger Überführt werden, indem das Salz, in einer wäßrigen lösung einer stärkeren üase gelöst oder dispergiert wird, z-,33. indem es in wäßriger Alkalihydroxyd-, Alkalicarbonat- oder -bicarbonatlösung gelöst oder dispergiert wird. Gemäß der vorliegenden Erfindung gewinnt man daher eine Sauerstoffänger-Zusammensetsung, die ein nach dem eriindungsgemäßen Verfahren hergestelltes substituiertes Isoindolenin oder dessen Salz enthält, und insbesondere eine Zusammensetzung, die ein Salz eines nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten substituierten Isoindolenins und ein Alkali enthält, so daß eine Sauerstoffänger-Zusammensetzung beim lösen oder Dispergieren in ?/asser oder einem anderen Iüedium erhalten wird; vorzugsweise besteht das Alkali aus einem Alkalihydroxyd, -carbonat oder -bicarbonat oder es enthält ein Alkalihydroxyd, -carbonat oder -bicarbonat.

Me nach dem erlindungsgemäßen Verfahren hergestellten substituierten Isoindolenine und deren Salze mit anorganischen oder organischen Säuren können, außer, daß sie wertvolle Sauerstofffänger darstellen, auch Anwendung finden als antimikrobielle, insektizide oder parasitizide Mittel, oder als Zwischenprodukte bei der Herstellung anderer organischer Verbindungen, so können

809809/1125 BAD

- 1Q -"

sie ΖοΏβ nach· den bekannten Llethoden zu den entsprechenden Isoindolinen reduziert -werden.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung; die dabei angegebenen Grewichteteile verhalten sich zu .Yoluinteilen wie kg/l* Prozentangaben. bedeuten, falls nicht anders angegeben, ^uewichtsprosent.

.Bin Gemisch aus 5,6 Gewichts teilen Äcetonylaceton, 4,8 Gewicht-steilen 2;5-Dimethylpyrrol, 9,6 G-ewichts'teilen p-Toluolsulfonsäure und 100 Volumteilen Toluol wurde 18.Stunden lang unter Stickstoffatmosphäre unter üückfluß zum Sieden erhitzt, wobei das bei der Reaktion gebildete "/asser kontinuierlich entfernt wurde. Das Reaktionsgemisch wurde dann mit Wasser extrahiert und die entstandene wäßrige Schicht mit wäßriger iiatriunihydroxydlösung alkalisch gemacht.

Das ausgefallene 1,5,4,T-^etramethylisoindolenin wurde aus Diisopropy läther umkristallisiert und ergab 2,2 G-ewichts teile des Produktes als gelbe, nadeiförmige Kristalle mit einem Schmelzpunkt von 143 bis 144⁰C und den folgenden Ergebnissen

eier Elementaranalyse: ^:

Analyse: C^.„H^₅ST

Berechnet:- G. 83,22 H 8,73 Ϊ 8,06 $> ' Gefunden:/ 83,33 6,78. 7,88 ^

-■·-.-■ ■'■'---.' - - jt _ ■ ■ ■'■-.-■

BAD ORIGINAL

809809/1 125 .._!_

Beispiel 2

Sin Gemisch aus 2,85 ^ewichtsteilen 3,6-Octandion, 2,46 Gewichts teilen 2,5-Diäthylpyrrol, 5,0 Gewichtsteilen p-5oluolsulfonsäure und 30 Volumteilen Toluol wurde nach dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren umgesetzt,,

Das Keaktionsgemiseh wurde raehreremale mit './asser extrahiert. Der wäßrige Extrakt wurde mit wäßriger Ii at riumhydroxyd lösung % alkalisch gemacht und mit Äther extrahiert. Der iither wurde abdestilliert und das verbleibende öl in Äthanol gelöst. Su der äthanolischen Lösung wurde alkoholische Pikrinsäure zugesetzt, und das kristalline Pikratderivat, das sich langsam innerhalb von 2 b'tunden absetzte, wurde durch filtration gesammelt.

Bei Zugabe von Petroläther (Siedebereich von 40 bis 60⁰G) zu einer lösung des Pikrats in einer minimalen Menge Chloroform schied sich das 1,3,4,7-Tetraäthylisoindolenin-pikrat als eine gelbe, amorphe Jestsubstanz mit einem Schmelzpunkt von 122°G und den folgenden Werten für die Elementaranalyse ab:

Berechnet: 0 57, 62 H 5,72 1 12,22 Gefunden: 57,71 5,94 12,25

BAD 809809/1125

144546

Bin Gemisch aus 1,2 Gewichtsteilen Acetony!aceton, 0,61 Gewichtsteilen 2, 5 -Diät hy !pyrrol, 2,0 Gewichtsteilen p-Toluol- , sulfonsäure und 30 Volümteilen Toluol wurde nach dem in Beispiel 2 beschriebenen Verfahren umgesetzt, und wie oben wurde das Pikrat hergestellt.

Das gebildete Produkt war 1 ,3-Diäthyl-4, 7-d.iraethylisoindolenin, das anschließend in das 1,3~Diäthyl-4,7-dimethylisoindoleninpikrat überführt wurde, das sich in Form von gelben, nadelförmig^en Kristallen mit einem Schmelzpunkt von 144°G und den folgenden Werten für die Elementaranalyse ergab;

Analyse; Gp₀Hp₂N₄O₇

Berechnet: G 55*81 H 5,15 N 13,02 $

Gefunden; 56,19 5,25 12,99$

Belsp_iel__4__

Eine Lösung, von 11,5 Gewichtsteilen Acetony!aceton, 8,.O G-ewichtsteilen 5-Methyl-2-phenylpyrrol -und 10 Gewichtsteilen p-Toluolsulfonsäure in 230 Gewichtsteilen Toluol wurde 2 Stunden lang in Stickstoffatmosphäre unter Rückfluß erhitzt unter ■Verwendung einer "Dean und Stark"-Apparatur zur Entfernung von Wasser. ...-■■-

Beim Kühlen der lösung fielen 16 Gewichtsteile 1-Phenyl-3,4,7-trimethylisoindolenin-p-toluolsulfonat aus und wurden aus einem

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Gemisch aus Äthanol und Toluol in Form von nadeiförmigen Kri stallen mit einem Schmelzpunkt von 198°C und den folgenden Vierten für die Elementaranalyse kristallisiert:

Analyse: C₂^H₂

Berechnet: G 70,21 H 5,89 N 3,56 S 8,15 $ Gefunden: 70,55 6,31 3,52 7,9-0 #

Behandlung dieses Sulfonats mit Alkalihydroxyd ergibt das freie 1-Phenyl-3,4,7-trimethylisoindolenin.

Beispiel 5

Eine Lösung von 4,6 Gewichtsteilen Acetonylaceton, 3?44 Gewichtsteilen 2-LIethyl-5-p--me thy !phenyl pyrrol und 4,0 Gewichtsteilen p-Toluolsulfonsäure in 50 Volumteilen Toluol wurde b'tunden unter Rückfluß erhitzt und das Produkt nach dem in Beispiel 4 beschriebenen Verlahren gewonnen.

2,3 Gewicht steile i-p-tiethylpiienyl-3,4,7-triniethylisoindoleninp-toluolsulfonat wurden erhalten, und das Produkt Wurde aus einem Gemisch aus Äthanol und Toluol in einer Menge von 2,3 Gewichtsteilen nadelförmiger Kristalle mit einem Schmelzpunkt von 166°C und den folgenden Werten für die Elementaranalyse kristallisiert:

Analyse: C₂₅H₂₇₅

Berechnet: G 71,22 H 6,45 N 3,32 S-7,60$ Gefunden: 71,16 6,56 3,16 7,44 #

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Behandlung dieses Sulfonate mit Alkalihydroxyd ergibt 1-p-Methylphenyl-5 _f 4,7-trime thyliso.indo lenin.

Bin Gemisch aus 2,1 Gewichtsteilen Acetonylaceton, 4 Gewichtsteilen 2,5-Diphenylpyrrol, 120 Volumteilen konzentrierter Salzsäure und 200 Volumteilen 95?S-igem wäßrigem Äthanol wurde 18 Stunden in Stickstoffatmosphäre unter Rückfluß erhitzte

Bei Zugabe Ton wäßriger Fatriumhydroxydlösung bildete sich ein Mi ederschlag, der gesammelt und getrocknet wurde. Das rohe Produkt .wurde aus Äthanol kristallisiert und ergab nadeiförmige kristalle von 1 ,3-Diphenyl-4*7-dimethy"lisoindolenin, das auch als 1 j5-l⁾iplienyl-4,7-dimethylisoindol angesehen werden kann, mit einem Schmelzpunkt von 193°C und den folgenden Werten ,für die Elemeiitaranalyse:

Analyse; C^^ig^

Berechnet!. C 88,82 H 6,43 E 4,71 $> ' ■ Gefunden: 88,73 6,69 4,46 $>' -

Beispiel 7

Das in Beispiel 6 beschriebene Verfahren wurde in analoger Weise durchgeführt, wobei ein Gemisch aus 2,38 Gewichtsteilen Bibenzoyläthan, 2,14 Gewichtsteilen 2,5-Diphenylpyrrol, 60 Volumteilen konzentrierter .Salzsäure und 150 Voluriiteilen Äthanol verwendet wurde.

80 980 9/1125 _ BAD

Als üeaktioiis^rodukt wurden 0,8 Gewichtsteile nadeiförmiger Kristalle von 1,3,4,7-Tetraphenylisoindolenin, das auch als ¹ ,3,4,7-Tetraphenylisoindol angesehen werden kann, mit einem Schmelzpunkt von 262°G und. den folgenden Werten für die Elementar analys e erhalten:

Analyse; Cz₂H₂-JJ

Berechnet: C 91,18 H 5,49 IT 3,32 ^ ■

Gefunden: 9I , 13 5,53 3,32 ^

Beispiel 8

Bin Gemisch aus 2,8 Gewichtsteilen 1 -p-^rfolylpentan-1 _?4-dion, 4,4 «-ewichtsteilen 2,5-Diphenylpyrrol, 12 Geeichtste ilen Trichloressigsäure und 75 Yolumteilen Hexan wurde unter Süekfluß 18 Stunden in Stickstoffatmosphäre unter Verwendung einer "Dean und Stark"-Apparatur zur Entfernung des gebildeten Wassers erhitzt.

■Das Hexan wurde durch Destillation abgetrennt und der Rückstand in Äther gelöst. Die ätherische Lösung wurde zuerst mit wäßriger Hatriumhydroxydlösung und dann mit Wasser gewaschen, bis die Waschwässer gegen Lackmus neutral reagierten, Dann wurde der Äther abdestilliert, und das zurückbleibende braune Ül wurde, mit Petroläther (Siedebereich von 40 bis 6O⁰G) extrahiert.

Das 1₅3-Diphenyl-4-methy1-7-P-Tolylisoindolenin, das auch als .1,3~l>iphenyl-4-methyl--7-P--tolylisoindol angesehen werden- kann,

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das beim Konzentrieren der ätherischen Lösung ausfiel, wurde aus Diisopropylather kristallisiert und. ergab 1,3 Gewichtstei-Ie eines Produktes in 3?orm von Mikrokristallen mit einem Schmelzpunkt von 165°C und den folgenden Werten für dieElementaranalyse :

Analyse; Ο^Η^Ν"

Berechnet: 0 90,03 H 6,20 Ή 3,76 fo

Gefunden: 87,98 6,07 3,47°/ ·

Beispiel 9 -

Eine lösung von 2,5 Gewichtsteilen Phosphoroxychlorid in Natrium-getrocknetem Äther wurde langsam unter Rühren zu einer gekühlten Losung von 3,45 Gewichtsteilen. Hexan~2,5-dion und 2,85 Gewichtsteilen 2,5-Dimethylpyrrol in 40 Volumteilen Hatrium-getrocknetem Äther zugesetzt. Die Zugabe erfolgte in einer Stickstoffatmosphäre.

Das Keaktionsgemisch wurde 1 Stunde stehengelassen j wobei sich das Produkt als rotes öl abschied. 30 Volumteile Wasser wurden zur Lösung dieses Produktes zugesetzt, und der wäßrige Extrakt wurde mit wäßriger NatriumhydrOxydlösung neutralisiert.

Das ausfallende 1,3,4,7-1βtramethylisoindolenin -wurde aus Diisopropy lather kristallisiert und ergab rötlich-braune, nadeiförmige Kristalle mit einem Schmelzpunkt von 143°Ö_O

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Beispiel 10

5 Volumteile konzentrierte Salzsäure wurden tropfenweise zu einem gerührten G-emiseh aus 2,35 G-ewichts teilen Acetonylaceton und 1,9 G-ewichtsteilen 2, 5-i>imethylpyrrol zugegeben. Die Zugabe wurde unter Stickstoffatmosphäre durchgeführt. Na.ch 30 Minuten wurde mit 8 Volumteilen Wasser versetzt, und die entstehende lösung wurde mit 20$-iger wäßriger Natriumhydroxydlösung alkalisch gemacht.

Die ausfallende Pest substanz wurde aus Diisopropyl'äther kristallisiert und ergab 1,2 G-ewichtsteile 1 ,3, 4,7-Tetramethylisoindolenin als nadeiförmige Kristalle mit einem Schmelzpunkt von 143°C„

•"eispiel 11

Ein G-emisch aus 2,3 G-ewichts teilen Acetonylaceton, 2 G-ewichtsteilen 2,5-Dimethylpyrrol, 380 Vo j. unit eilen Y/asser und 20 Volumteilen 2n-Schwefelsäure wurde 18 Stunden lang in einer Stickstof fatmosphäre unter Rückfluß zum Sieden erhitzt.

Die ausfallende IFestsubstanz wurde aus Diisopropylather kristallisiert und ergab 1,95 Gewichtsteile 1,3,4,7-Tetramethylisoindolenin als nadeiförmige Kristalle mit einem Schmelzpunkt von 144 bis 146°C. Die Ausbeute betrug 46,8 # der Theorie.

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Beispiel 12

Bin Gemisch aus 4,2 Gewichtsteilen Acetonylaceton, 8 Gewichtsteilen 2,5-Diphenylpyrrol, 13 Gewichtsteilen p-Toluolaulfonsäure und 150 Volumteilen Toluol wurde unter Rückfluß 18 Stunden in ,Stickstoffatmosphäre zum b'ieden erhitzt, wobei zur Entfernung des entstehenden Wassers eine "Dean und Stark"-Apparatur verwendet wurde.

Das Toluol wurde abdestilliert und der Rückstand in Zither ge- "_- löst. Die ätherische lösung wurde mit wäßriger Uatriumhydroxydlösung und anschließend mit Wasser gewaschen, bis die T/aschwässer gegen "Lackmus neutral reagierten. Der nach Entfernung des Äthers verbleibende Rückstand wurde aus Äthanol kristallisiert und ergab 3,5 Gewichtsteile 4,7-Dimethyl-1,3-diphenylisoindolenin, das auch als 4,7-Dimethyl-1,3-diphenylisoindol angesehen werden kann, als nadeiförmige Kristalle mit einem Schmelzpunkt von 193⁰C- und mit den folgenden Werten für die Elementaranalyse:

Analyse; O^^IQ^

Berechnet: 0 88,82 H 6,43 N'4,71#.

Gefunden: 88,73 6,69 4,46^

Beispiel 13 '

Ein G-emisch aus 4,8 Gewichtsteilen 2,5-Diphenylpyrrol, 5,25 Gewichtsteilen Dibenzoyläthan, 62,8 Gewichtsteilen Trlchloressigsäure und 400 Volumteilen Hexan wurde unter Rückfluß 18 Stunden unter Stickstoffatmosphäre zum Sieden erhitzt unter Verwendung einer "Dean und Stark"-Apparatur zur Entfernung des gebildeten

Wassers. :

809809/1125

1445Λ63

Das Hexan wurde abdestilliert und der verbleibende teerartige Rückstand mit Äthanol verrieben. Die abgeschiedene Pestsubstanz wurde aus Äthanol kristallisiert und ergab 3*6 Gewichtsteile 1,3,4,7-Tetraphenylisoindolenin als gelbe, nadeiförmige Kristalle mit einem Schmelzpunkt von 262°0.

Beispiel 14 ' |

Ein Gemisch aus 4,8 Gewichtsteilen Dibenzoyläthan, 3,2 Gewichtsteilen 2-Iaethyl-5-phenylpyrrol, 12 Gewichtsteilen Trichloressigsäure und 100 Volumteilen Hexan wurde über Nacht unter Rückfluß zum Sieden erhitzt unter Verwendung einer "Dean und Stark"-Apparatur zur Entfernung des gebildeten Wassers. Das Hexan wurde dann abdestilliert und der Rückstand in Äther gelöst. Die ätherische lösung wurde mit wäßrigem Hatriumhydroxyd und anschließend mit Wasser gewas-Ohen, bis die Waschwässer neutral reagierten.

Beim Konzentrieren der Ätherlösung ergaben sich 4,2 Gewiehtsteile 1-Methyl-3,4,7~triphenylisoindolenin, das auch als 1 -Methyl— 3,4',7-triphenylisoindol angesehen werden kann, als Äther- ~ komplex, der sich als grüne, nadeiförmige Kristalle mit einem Schmelzpunkt von 173⁰O und den folgenden Vierten für die Elementaranalyse abschied:

Analyse i

Berechnet: C 85,88 H 7,20 H 3,23 f°

Gefundeni 85,60 6,79 3,28 $

809809/112 5 ^.

1 A45463

Entfernung des Äthers aus-diesem Ä'therkomplex nach üblichen ergibt 1-Iüethyl-3,4,7-triphenylisoindolenin.

Die Eigenschaften der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten substituierten Isoindolenine als Sauerstofffänger werden z.B. durch die folgenden Beispiele deutlich, die mit 1,3,4,7-Tetramethyrisoinäolenin'und" dessen Salzen durchgeführt wurden.

Beispiel 15

Eine Lösung von 1,3,4,7-Tetramethylisoindolenin wurde hergestellt, indem unter Rückfluß 22,6 Gewichtsteile Acetonylaceton und 49,9 ^ewichtsteile Ammoniumsulfat in 4.00 Volumteilen Wasser zusammen erhitzt wurden, wobei das in der Patentschrift .'... ... (Patentanmeldung, die von derselben Anmelderin am gleichen Tage unter dem internen Aktenzeichen Case 1028 eingereicht . wurde) beschriebene Verfahren angewandt wurde. Die entstandene lösung bestand hauptsächlich aus 1,3,4,7-Tetramethylisoindoleninsulfat.

250 ml-Proben von neutralem Wasser, das ursprünglich 1,6 ppm Sauerstoff enthielt, -wurden mit den in Tabelle I angegebenen Mengen 1,3,4,7-Tetramethylisoindole2iinsulfatlösung unter den bedingungen des Winkler-Tests vermischt. Die Ergebnisse der Versuche werden ebenfalls in der Tabelle wiedergegeben.

Tabelle I

Sauerstoffgehalt der Menge an zugesetzter lösung behandelten Lösung

nil __ ,_J?J22L __

1 0,52

5 - null

10 null

25 null i

Das Ergebnis "null" in der zweiten Spalte zeigt einen unmeßbar geringen Wert an im Wasser vorhandenem Sauerstoff an. Die Ergebnisse aeigen die Wirksamkeit von 1,3,4,7-Tetramethylisoindoleninsulfat als Säuerstoffänger.

Beispiel 16

Das in Beispiel 15 beschriebene Verfahren wurde mit 280 ml-Proben von neutralem Wasser durchgeführt, die ursprünglich 2,6 ppm Sauerstoff enthielten. Die Proben wurden 3 Tage bei 21°G zusammen den in Tabelle II angegebenen Mengen von 1,3,4,7-TetramethylisoindoleninsulfatlÖsung unter Bedingungen des Y/inkle-r-Tests belassen.

Die Ergebnisse der Versuche sind in Tabelle II wiedergegeben, in der die Angabe "null" in der zweiten Spalte einen unmeßbar geringen Viert von Sauerstoff bedeutet,,

8 0 9 8 0 9/1125

- 22 - ■ .:

Tabelle II

Sauerstoffgehalt der

Menge an zugesetzter Lösung behandelten Lösung jilI- ' ppm

• 0,5 " Of55

■ . 1 · · . - . "■ null

2 null

Die Ergebnisse bevweisen wiederum die Wirksamkeit von 1,3,4,7-'■'■'etramethylisoiridoieninsulfat als Sauerstoff anger.

Beispiel 17 ' ⁷V . "

Eine Losung von 1,3,4,7-Tetramethylisoindoleninsulfat, die wie in Beispiel .15 beschrieben hergestellt wurde, wurde mit Matriumhydroxyd vermischt, um die-in Tabelle III angegebenen Pg-Y/erte der wäßrigen Mischung einzustellen. Demnach bestanden die entstand enen .Losungen hauptsächlich aus freiem 1,3,4,7-Tetramethylisoindolenin.'

280 ml-Proben von ursprünglich 7,12 ppm Sauerstoff enthaltendem Wasser wurden unter den Bedingungen 'des. Winkler-Tests den in Beispiel 16 beschriebenen Verfahren unterworfen. Die Ergebnisse sind in Tabelle III wiedergegeben, in der,der Wert "null" in der dritten Spalte unmeßbar geringe Mengen an Sauerstoff

anzeigt. . .

Ta.be lie III

Sauerstoffgehalt der

Menge an zugesetzter Lösung pjj-Wert der behändeltent Lösung ; _L.I ro J-...-__. Lösung ppm

1 4,6 null

0,5 12,0 . 0,8

1 12_r0 ... null

2 12_r0 ■■'.'-. null

809809/1 125

Diese Ergebnisse zeigen die Wirksamkeit von 1,3,4,7-Tetramethylisoindolenin als Säuerstoffänger.

Y/enn in den Versuchen anstelle der in Beispiel 15 und 17 beschriebenen spezifischen Verbindungen andere substituierte Isoindolenine oder deren Salze verwendet werden, können ähnliche Ergebnisse zum Beweis für die Eigenschaften als Sauerstoff anger erzielt werden,,

809809/1125

Claims

Patentansprüche

"lötverfahren zur Herstellung τοη substituierten Isoindoleninen der allgemeinen l'ormel

in der S₁, E

p.,

und

R., die gleich oder verschieden sein

können, Alkyl- oder Arylreste bedeuten, oder von deren Salzen mit anorganischen oder organischen Säuren, dadurch gekennzeichnet, daß ein γ-Diketon der allgemeinen formel

t~i ri r\ pt TT OTT C^ O *F? " T "FT

mit einem'2,5-d!substituierten Pyrrol der allgemeinen formel

wobei

, E_2?

und

die oben angegebene Bedeutung besit

zen j umgesetzt wird und die Umsetzung im wesentlichen in Abwesenheit von molekularem Sauerstoff durchgeführt wird₀
2.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,, daß als y-Diketön Acetonylaceton, Heptan-2,5-dion, 0ctan-2_t5-dion, ■-,' 0ctan-3,6-dion, Kbnan-5,6-dion, 2-ldethylheptan-3,6-dion,

-i·,4-dion oder Dibenzoylathan verwendet wird»

12 5 .
3.) Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als 2,5-d!substituiertes Pyrrol 2,5-Dimethy!pyrrol, 2_f5-Diäthy!pyrrol, 2,5-Di-n-propylpyrrol, 2,5-Uiisopropylpyrrol, 2-L2a thy l-5-äthyl pyrrol, 2-Methy 1-5-n-propy!pyrrol, 2-Ätbyl-5-isopropylpyrrol, 2-Kethy 1-5-methy!phenylpyrrol, 2-Äthyl-5-p-isetaylpbenylpyrral, 2-lie thy l-5-äthylpheny !pyrrol, 2-i.iethyl-5-p-isopropylphenylpyrrol, 5-liethyl~2-phenylpyrrol, 5-Äthyl-2-phenylpyrrol, 5-Isopropyl~2-phenylpyrrol, 5-^ethy1-2-tolylpyrrol, 2,5-ifipheny!pyrrol, 2-Phenyl-5-tolylpyrrol oder 2,5-Ditolylpyrrol verwendet wird.
4.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzung des f-Diketona und dea 2,5-disubstituierten Pyrrole in G-egenwart einer nicht-oxydierenden Mineralsäure oder organiachen Säure, die stoker als Essigsäure ist, durchgeführt wird»
5·) Verfahren nach Anspruch 1 bis 4> dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzung in einem organiachen loaungsmittel, in dem das y-UIketon und daa Pyrrol unter den gegebenen Eaaktionabedingungen mindestens teilweise löslich sind, durchgeführt wird.
6.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als γ-JDiketon Acetonylaceton verwendet und die Umsetzung in Gegenwart von V/aas er durchgeführt wird.
7.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch'gekennzeichnet, daß die Umsetzung in''S-tlcMst off atmosphäre" durchgeführt wird,,

• -* ' ■' üdkiH BAD ORIGINAL
8.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß Verbindungen der allgemeinen Formel I hergestellt "werden, in denen E-. _f R₂, "R- und R., die gleich oder verschieden sein können, Alkylreste mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen bedeuten.
9.) Verfahren nach Anspruch 1bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß Verbindungen der allgemeinen Formel I hergestellt werden, in denen R₁, Rp, R^ und R-, die gleich oder verschieden sein können, Arylreste, wie unsubstituierte oder alkylsubstitu- ierte Phenylreste bedeuten»
10.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Salze 'der Verbindungen der allgemeinen Formel I mit Schwefelsäure, 'Phosphorsäure, Salzsäure oder einer anderen Halogsnwasserstoffeäure, Salpetersäure, !hlocyansäure oder Essigsäure oder einer anderen Ifenooarb-onsaure," Pikrinsäure oder p-Toluolsulfonsäure hergestellt werden.
11.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 10, %dureh gekennzeichnet, das Reaktionsprodukt ein. Salz e!n©0 eubstituieiHren Ieoisiä.ol«slB8 und/oder.eines substituierten Iaoinaola mit einer Säure enthält und das -Produkt zur Herstellung des freien substituierten leoindolenins und/oder substituierten Isoindols mit Alkali behandelt wird, .
12.) Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzsichnet, daß die Alkalibehandlung des Reaktionsproduktes- d'urytih Zugabe einer wäßrigen JjösHng eines Alkalihydroxyds, -carbonats oder -bicarb onats bewirkt wird, ■ .

Ul^ BAD GRIG'NAk

■ E r? ■:·■.■

1*45463

- 27 -
13.) Verlahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß daß freie substituierte Isoindolenin in-ein anderes Salz einer anorganischen oder organischen Säure als das, das 'in
dem -^eakti ons produkt von γ-Dike ton mit Ammoniums al.ζ enthalten ist, überfährt wird»
14.) dauerstoffänger-Zusammensetzung, gekennzeichnet durch einen Gehalt an einem substituierten Isoindolenin oder dessen Salz, die nach Anspruch 1 hergestellt wurden.
15.) Zusammensetzung, gekennzeichnet durch einen G-ehalt an einem Salz eines substituierten Isoindolenins nach Anspruch 1 und einem Alkali, die beim lösen oder Dispergieren in Wasser oder einem anderen wäßrigen Lied ium einen 'Sauerstoffänger ergibt»
16.) Zusammensetzung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,

daß das verwendete Alkali aus einem Alkalihydroxyd, -earbonat

oder -bicarbonat besteht oder ein Alkalihydroxyd, -earbonat oder -bicarbonat enthält.

1?.; verfahren zur Entfernung von Sauerstoff aus Wasser, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasser mit einem substituierten Isoindolenin oder dessen Salz, die nach Anspruch 1 hergestellt wurden, kontaktiert wird.

OB»»·*

8Q980S/1 125