DE1445485A1 - Verfahren zur Herstellung von bicyclischen Verbindungen - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von bicyclischen VerbindungenInfo
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Description
Unser Zeichen: O. Z. 22 139 B/Hw Ludwigshafen/Rhein, den 12.10.1962
Verfahren zur Herstellung von bicyclischen Verbindungen
Es wurde gefunden, daß man bicyclische Verbindungen vom Typ
Cv
deren Salze oder Hydrolyseprodukte erhält, wenn man Lactim-.sulfonsäureester
mit Enaminen aus sekundären Aminen und cycloaliphatischen
Ketonen in flüssiger Phase zweckmäßigerweise bei Anwesenheit von säurebindenden Mitteln aufeinander einwirken
läßt.
Die Reaktion kann wie folgt formuliert werden:
OSO2R
C b
521/62
HC
3O5SR Ti
9098 U9/1515
C a
Hydrolyse
- 2 - O.Z. 22 139
Ea Eb
Als Lactiffisulfonsäureester (A) verwendet man bei dem Verfahren
dieser Erfindung vorzugsweise solche ciit 6 bis 15 Ringgliedern.
Man kann die Lactimsulfonsäureester nach bekannten Methoden durch Beckmann'sehe Umlagerung von Oximsulfonsäureestern oder durch
SuIfonylierung von Lactamen erhalten. Es können aliphatische,
araliphatische und aromatische Sulfonsäureester verwendet werden.
Für die Herstellung der Ester werden SuIfonsäurechloride
bevorzugt, z.B. Benzolsulf onsäure-, Toluolsulf onsäure-, Lie than sulfonsäure-
und ß-Haphthalinsulfonsäurechlorid.
Als Enamine (B) verwendet man bei dem Verfahren dieser Erfindung
vorzugsweise solche mit 5 bis 15 Ringgliedern im Eetonrest. Man kann sie nach bekannten Methoden aus den entsprechenden
cycloaliphatischen Ketonen und sekundäuren Aminen, vorzugsweise cyclischen Aminen, wie Pyrrolidin, Piperidin oder Morpholin,
erhalten.
Die neuen Verbindungen lassen sich auf zweckmäßige V/eise herstellen,
wenn man die Lactimaifonsäureester nach ihrer Herstellung ohne Isolierung mit den Enaminen umsetzt. Als Umsetzungsmedium eignen sich vor allem wasserfreie organische Flüssigkeiten,
wie Methylenchlorid, Äthylenchlorid oder Chloroform, zweck-
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mäßig in Gegenwart von Pyridin, das den Lactimsulfonsäureester stabilisiert.
Wenn man den Lactimsulfonsäureester durch Beckmann'sehe Umlagerung
aus dem Qximsulfensäureester herstellt, um darauf im
gleichen Reaktionsansatz die. erfindungsgemäße Umsetzung mit dem Enamin zu vollziehen, kann dieses bereits vor der Beckmann
'sehen Umlagerung im Reaktionsansatz zugegen sein.
Die Umsetzung verläuft im allgemeinen im Temperaturbereich von
etwa 10 bis etwa 400G ohne Schwierigkeiten, vorzugsweise in Gegenwart
von mindestens 1, noch besser mindestens 2 Hol überschüssigem
Enamin als Hilfsbase. Yielstündige3 Rühren oder Schütteln ist einer weitgehenden Umsetzung förderlich. Nach Zugabe stärkerer
Basen» z.B. von natronlauge, kann man dann die freie Base (D) isolieren, z.B. αμΐΌ& Abdampfen des Lösungsmittels und Hochvakuumdestillation
der zurückbleibenden Base. Anstelle der Base kann auch das sulfonsäure Salz (C) oder das durch Umsetzung der Base
mit beispielsweise Fluorborwasserstoffsäure gewonnene Hydrofluoreborat
isoliert werden.
Als H'ilfsbase eignen sich z.B. auch Amine, die in der Arbeit
Chem.Ber. BJ_ (195ä), Seiten ;80 bis 392, genannt sind (DAS 1 132 135).
Die Hydrolyse zur bicycüschen Ketoverbindung ist ohne Isolierung
der Base oder des Salzes möglich, indem man das Umsetzungsmedium mit halbkonzentrierter wässriger Salzsäure oder ungefähr 75>Uger
Essigsäure ansäuert. Da die Hydrolyse zum bicyclischen Keton führen
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soll, kann sie nur unter Bedingungen ausgeführt werden, die noch nicht oder noch nicht wesentlich zur Ringspaltung führen.
Daher sind hydrolysierendes Agens, Temperatur und Dauer so untereinander und auf die größenbedingte Stabilität der Ringe abzustimmen,
daß die bicyclische Verbindung erhalten bleibt. Angemessene Bedingungen können leicht durch optisch ausgewertete
Vorversuche ermittelt werden, da sich die verschiedenen Reaktionsprodukte im UV-Spektrum deutlich unterscheiden.
Als Beispiel einzelner lactimsulfonsäureester, die nach dem Verfahren dieser Erfindung umgesetzt werden, seien die Benzolsulf
onsäureester genannt, die sich von Piperidon, Caprolactam, Capryllactam, von den Lactamen der Pelargonsaure, Decancarbonsäure
oder Laurylsäure ableiten und beispielsweise durch die allgemeine Formel
C-OSO2R
■IT m = 4 bis 13 wiedergegeben werden können.
Als Beispiele einzelner Enamine, die für das Verfahren dieser
Erfindung umgesetzt werden, seien 1-Pyrrolidino-, 1-Piperidino-
oder 1-I.Torpholino-cyclopenten-(1), cyclohexen-0 ), cyclohepten-0 ]
cycloocten-(1), cyclononen-(1), cyclodecen-(i), cyclotridecen-(1)
und cyclopentadecen-(1) genannt, die beispielsweise durch die allgemeine
Formel \ /
Vn η = 3 bis 13
wiedergegeben werden können. " - 5 -.
9098 49/1515
- 5 - O.Z. 22 139
Die cyaninartigen Kationen der Salze C fallen durch ungewöhnlich
"langwellige UV-Absorption auf (^ffax meist zwischen 385
und 395 mu in Eisessig). Die UV-Absorption der bicyclischen Iminoketone E liegt ungefähr bei 340 mu.
Die bicyclischen Verbindungen C, D und E sind Lichtschutzmittel, Stabilisatoren für Polymerisate und Polykondensate sowie wertvolle
Ausgangsverbindungen für die Herstellung von Farbstoffen und Pharmaka.
Es ist bekannt, daß man Enamine aus cycloaliphatischen Ketonen
und sekundären Aminen am ß-Kohlenstoffatom mit Acylgruppen
substituieren kann; Lactim-Derivate sind jedoch für diese Reaktion
noch nicht benutzt worden, und es war nicht vorauszusehen, ob ihre Reaktivität gegenüber Enaminen noch ausreichen würde.
Es ist für die Erzielung optimaler Ausbeuten vorteilhaft, wenn man für die Herstellung der bicyclischen Verbindungen nach Möglichkeit
sorgfältig getrocknete Ausgangsverbindungen bzw. wasserfreie organische Lösungsmittel benutzt.
iC Man löst 11,4 g (0,1 Mol) Cyclohexanonoxim und 16 ml (0,2 Mol)
ο ■."--■.·:·!■''>'■■ Q
to Pyridin in 50 ml Methylenchlorid, kühlt die Lösung auf -15 C
^ ab und läßt innerhalb von 30 Minuten 14 ml (0,11 Mol) Benzol-
*-* sulfonsäurechlorid so zutropfen, daß die Temperatur -100C nicht
,^ übersteigt. Danach läßt man die Temperatur des Reaktionsgemische
langsam auf 20vC steigen, fügt innerhalb von 20 Minuten 50 g
i-MO'rpholino-cyclohexen-ii) hinzu und rührt 40 Stunden i>eiili
K45485
temperatur. Kan schüttelt zweimal mit eiskalter 2-normaler
Natronlauge aus, trocknet die organische Phase über Kaliumcarbonat
und destilliert unter vermindertem Druck. Bei 138 bis 145°C
n o „ υ destillieren 11,4 g (53 £ d. 5h.) eines orangeroten,
υ,ά mm ng
gut kristallisierenden Öles über. Durch Umkristallisieren aus Petroläther und Äther erhält man farblose Prismen vom Schmelzpunkt
102 bis 1030C. Die quantitative Analyse bestätigt die Summenformel C1-HpglipO des 1-I.Iorpholino-2|_2 ' (1'-aza-cyclohepteno)J cyclohexen-O).'^-
„^ (n Hexan) 230 mu, £· - 6,45· 103.
Zur Herstellung des Hydrofluoroborates löst man die bicyelische
Base in absolutem Äther, versetzt mit ätherischer Borfluorwasserstoffsäure, bis sich an der Eintropfstelle kein Miederschlag
mehr bildet. Man erhält eine eigelbe Fällung, die bei längerem Stehen kristallisiert. Sie wird unter Peuchtigkeitsausschluß
abgesaugt und mehrmals mit absolutem Äther gewaschen . Die quantitative Analyse bestätigt die Summenformel O^gipn^ft^ α des
Hydrofluoroborates,^ (Methylen chi aid) 390 Wt-S^a 22,2·10 ,
λ3ϊ (Methanol) 385 mu,£„.OTr 22,4Ί03.
ΐΐια.Λ S ' max
Nach der in Beispiel 1 angegebenen Arbeitsweise erhält man mit , 58,5 g (0,3 Mol) i-Morpholino-cycloocten-ii) anstelle des Cyclo-
> hexen-Derivats 16,6 g (57 f* d.fh,) eines bei 144 bis 15O0C
y Q 008 mm Hg ^e-räestillierenden orangeroten hochviskosen Öls,
" ^max (Methanol + Eiseasig 9^1) 393-ir^i, ^ 22,3»10J. Das durch
\ Titration mit 0,1-normaler Beröhlorsäüre ermittelte äquivalentge-wicht
tetiägt 291,; bereeniiet für 1-Horpholino-j2[J2^(1 '-azacyclo-
■'■■■■" -.7 - O. Z. 22 139
heptenolJ-cyeloocten-O) 290 (C18H50N2O).
Nach der in Beispiel 1 angegebenen Arbeitsweise erhält man mit 61,8 g (0,3 Mol) 1-Horpholino-cyclononen-(i) 9,7 g (43 $ d.Th.)
eines bei 125 bis 1350C Λ no „„ „.„ überdestillierenden orange-
u, \jc mm ng
roten Öls. Das durch Titration mit 0,1 normaler Perchlorsäure ermittelte Äquivalentgewicht beträgt 330, berechnet für 1-Morpholino-2
|_2' (1 fazacyclohepteno)j -cyclononen~(1) 304 (C1 QH52N2O),
Nach der in Beispiel 1 angegebenen Arbeitsweise erhält man mit 6|tO g (0,3 Mol) i-Morpholino-cyclodecen-O) 12 g (38 5S d.Th.)
eines bei 148 bis 1560C n no „.„. u„ überdestillierenden zähen Öls,
(JfOc. mm ng
das nach längerem Stehen kristallisiert. Durch Umkristallisieren
aus η-Hexan erhält man schwach gelbe Prismen vom Schmelzpunkt
. bis 1180C^sn.., (!'ethanol + Eisessig 9:1) 395 blu, £_„_ 19,0· 105.
Das durch Titration mit 0,1-normaler Perchlorsäure ermittelte
Äquivalentgewicht beträgt 318, berechnet für 1-I.!orpholino-2
[21 (1'azacyclohepteno)J-cyclodecen-(i) 318 (C20H54N2O).
Auf die in Beispiel 1 erläuterte Arbeitsweise erhält man bei Ver-
wendung von 0,57 g (0,005 Mol) Cyclohexanonoxim, 0,8 ml (0,01 Mol)
^PyridiH, 2,5 ml Methylenchlorid, 0,7 (0,0055 Mol) Benzolsulfonsäure·
«"Chlorid und 1,2 g (0,005 Mol) i-Morpholino-cycloundecen-O) 1,09 g
m (66 $ d.Th.) eines bei 110 bis 1300C 0 4 mm Hg überdestillierenden'
»ähen gelben Öla. Eine nochmals schonend fraktionierte Probe ergab
" . - 8 -
- 8 - O.Z. 22 139
bei unmittelbar folgender Messung?^ (Methanol + Eisessig 9:1)
395 niu, £ 22,0*10 . Das durch Titration mit 0,1-noroialer Per
chlorsäure ermittelte Äquivalentgewicht beträgt 333, berechnet für 1-Morpholino-2L2'(1lazacyclohepteno)J-cycloundecen-(1) 332
Nach der in Beispiel 1 angegebenen Arbeitsweise, erhält man mit
75,3 g i-Morpholino-cyclododecen-O) 18,1 g (52 γ>
d.Th.) eines bei 139 bis 16O0G Q 0(γ, η überdestillierenden zähen Öls,
λΜν (Methanol -\ Eisessig 9:1) 395 ΐψ,ί,^ 21,9·103. Bei
längerem Stehen sinkt die molare Extinktion auf ungefähr 1800Oj
das Äquivalentgewicht bleibt jedoch unverändert. Das durch Titration mit 0,1-normaler Perchlorsäure ermittelte Äquivalentgewicht
beträgt 344, berechnet« für 1-Morpholino-2|_2 ' (1 'azacyclohepteno)J-cyclododecen-(1)
346 (C22H,qN"20) .
Nach der in Beispiel 1 angegebenen Arbeitsweise erhält man mit 69,5 g (0,3 Mol) T~Morpholino-cyclotridecen-(1) 19,4 g (54 1° d.Th.)
eines bei 133 bis 1550C n nn7 __ Urr überdestillierenden gelben
Öls. λ- (Methanol + Eisessig 9:1) 395 mu,£„.„' 22,2·1θ'. Das
durch Titration mit 0,1-normaler Salzsäure ermittelte Äquivalentgewicht beträgt 363, berechnet für 1-Morpholino~2[2 f(1'azacyclohepteno)[-cyclotriäecen-(i)
360 (Cp7H40K2O).
1U5485 -9- o.z. 22,59
Han löst 12,7 g (0,1 Mol) Cycloheptanonoxim und 16 ml (0,2 Mol)
Pyridin, das über Calciumhydrid getrocknet wurde, in 50 ml A'thylenchlorid, das über Calciumchlorid getrocknet wurde. Man kühlt die
Lösung sodann auf -100C ab und fügt H ml (0,11 Mol) Benzolsulfonsäurechlorid
hinzu. Die Reaktionslösung wird bei tiefer Temperatur
noch 30 Minuten gerührt, worauf man das Kältebad entfernt. Das farblose Reaktionsgemisch erwärmt sich und wird dabei intensiv
gelb-orange. Nachdem eine klare Lösung entstanden ist, rührt man noch 30 Minuten nach. Man fügt nun 50 g (0,3 Mol) 1-Morpholinocyclohexen-(1)
hinzu und rührt die sich bildende intensiv rot gefärbte Lösung mehrere Stunden bei Raumtemperatur.
Zu der Lösung, die 1-Morpholino~2|2'-(1'azacycloocteno)!~cyclo~
hexen-(1) enthält, gibt man 50 ml Eisessig/Wasser (1s1). Man rührt 5 Stunden bei Raumtemperatur, fügt 150 ml konz. Ammoniak
hinzu, trennt die organische Phase von der Y/asserphase ab, extrahiert
die Wasserphase zweimal mit Äthylenchlorid, wäscht die vereinigten organischen Phasen mit V/asser und destilliert unter
vermindertem Druck. Bei 120 bis 1220O n o __ „„ erhält man
0,2 mm Hg
11,8 g (57 cß> d.Th.) 2-(2 '-Azacyclooctenyliden)-cyclohexanon
als gelbes Öl, das bei längerem Stehen kristallisiert.·
- 10 -
ÜQ98A9/1515
- 10 - 0.Z. 22 139
H45A85
Man arbeitet nach den Vorschriften von Beispiel S und erhält aus 14»"1 S (0,1 Hol) Cyclooctanonoxim, 1c ml Pyridin, 14 nil
Benzolsulfonsäurechlorid und 50 g i-Korpholino-cyclohexen-O)
eine Lösung von tief brauner Farbe. Sie enthält 1-I.Iorpholino-2[2'-(I'azacyclononeno)]
-cyclohexanon.
Die Hydrolyse ergibt 4?7-g (37 = d.Th.) 2-(2'-Azacyclononyliden)-cyclohexanon
als gelbes, allmählich kristallisierendes Öl.
Aus 19,7 g (0,1 Mol) Cyclododecanonoxim, 16 ml Pyridin, 14 ml
Benzolsulfonsäurechlorid und 50 g I-Morpholinocyclohexen-O)
erhält man eine lösung von 1-Morpholino-2-[_2 ' (1 •azacyclotrideceno) J
-cyclohexen-(1) und nach der Hydrolyse und Destillation bei
165°C 0,2 mm Hg 9'7 s ^35 ^ d-Th·) 2-(2'-Azacyclotridecylen)-
0,2 mm Hg
cyclohexandn als viskoees Öl.
cyclohexandn als viskoees Öl.
- 11 -
909849/1515
H4.5485 -11- ο.ζ. 22 139
Zu dem Reaktionsansatz, den man gemäß Beispiel 1 nach Zugabe des i-llorpholino-cyclohexen-i 1) und mehrstündigem Rühren erhält,
gibt man bei Zimmertemperatur unter heftigem Rühren 75 ml ungefähr 26 $ige Salzsäure ο tlan rührt 5 Stunden, trennt die organische
Phase ab, schüttelt sie fünfmal mit je 25 ml V/asser aus, neutralisiert die vereinigten wässrigen Auszüge nach Zugabe von
25 ml Chloroform vorsichtig mit festem Natriumcarbonat„aq,
schüttelt noch dreimal mit je 25 ml Chloroform aus und gewinnt aus den organischen Auszügen durch Destillation bei 136 bis 137 C
0,2 ram Hg 7,9 g (37 # d. Th.) eines schwach gelben Öls, das
kristallisiert., Durch Umkristallisieren aus Petroläther oder
Äther erhält man farblose Prismen vom Schmp. 58 bis 59 C, Die
Titration mit 0, !--normaler Perchlorsäure ergibt als Äquivalent gewicht
192, berechnet für 2(2'-Azacycloheptenyliden)-cyclohexanon
(C12 H19NO) 193.
Auf entsprechende Weise erhält man aus dem Reaktionsansatz nach
und Beispiel 2 2-( 2'Azacycloheptenyliäen)-cyclooctanon,//aus dem
Aneatz nach Beispiel 6 2-(2'Azacycloheptenyliden)-cyclododecanon.
Einige Eigenschaften dieser Verbindungen sind in der gleichen Reihenfolge in folgender Tabelle zusammengestellt:
- 12 -
0 S 8 4 a / 1 5 I 5 . ,
O.Z. 22 139
| B climp o (O0C) |
Äqu.Gev/o (0,1 η HClO4) |
gef. | "^ max (Methanol; nyu) |
£ max |
| 58-60 83-85 93-95 |
ber „ | 207 278 176 |
335 340 335 |
18,7·103 19,1·1ο5 19,2·1Ο3 |
| 207 221 277 176 |
Llan kann die bicyclischen Ketone auch erhalten, indem nan die
isolierten bicyclischen Basen oder Salze beispieleweise in Aceton löst und 100 ml eines Gemisches von 2-noraaler Essigsäure und
Aceton (1:1) oder 2-normaler Salzsäure und Aceton (1;1) zutropfen
läßt ο Die Hydrolysierungszeit beträgt je nach Temperatur - man
wählt im allgemeinen den Bereich von 10 bis 8O0C, bevorzugt aber
ο
20 bis 50 C - ungefähr 3 bis 30 Stunden. Andere Konzentrationen der Ilydrolysierungsmittel und andere Säuren, wie Schwefelsäure und Chloressigsäure sind ebenfalls brauchbar.-Synthetisiert man entsprechend den Vorschriften von Beispiel 1 i-Morpholino-2J21-(1 '-Azacyclohepteno^-cyclohepten-i 1.) und 1-Morpholino-2 [_2'-( 1 '-AzacycloheptenoH-cyclopenten-i1), so erhält man durch Hydrolyse entsprechend den Vorschriften des Beispiels 11 2-(2'-Azacycloheptenyliden)-cycloheptanon bzw. 2-( 2r-Azac3rcloheptenyliden)-cyclopentanon0
20 bis 50 C - ungefähr 3 bis 30 Stunden. Andere Konzentrationen der Ilydrolysierungsmittel und andere Säuren, wie Schwefelsäure und Chloressigsäure sind ebenfalls brauchbar.-Synthetisiert man entsprechend den Vorschriften von Beispiel 1 i-Morpholino-2J21-(1 '-Azacyclohepteno^-cyclohepten-i 1.) und 1-Morpholino-2 [_2'-( 1 '-AzacycloheptenoH-cyclopenten-i1), so erhält man durch Hydrolyse entsprechend den Vorschriften des Beispiels 11 2-(2'-Azacycloheptenyliden)-cycloheptanon bzw. 2-( 2r-Azac3rcloheptenyliden)-cyclopentanon0
Claims (1)
- PatentanspruchVerfahren zur Herstellung von bicyclischen Verbindungen, dadurch909849/1515- 13 BAD ORlQ1NALgekennzeichnet, daß man einen Lactimsulfonsäureester und ein Enamin aufeinander einwirken läßt und gewünschtenfalls die erhaltene bicyclische Verbindung zwa bicycliachen Keton hydroljreiert.BADISCHS ANILIN- & SODA-FABRIK AG909849/1515
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| DEB0069220 | 1962-10-13 |
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|---|---|---|---|
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102477038A (zh) * | 2010-11-30 | 2012-05-30 | 哈尔滨医科大学 | 具有强心作用的内酰亚胺类新化合物及其制备方法和用途 |
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1963
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102477038A (zh) * | 2010-11-30 | 2012-05-30 | 哈尔滨医科大学 | 具有强心作用的内酰亚胺类新化合物及其制备方法和用途 |
| CN102477038B (zh) * | 2010-11-30 | 2013-10-23 | 哈尔滨医科大学 | 具有强心作用的内酰亚胺类新化合物及其制备方法和用途 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB1049769A (en) | 1966-11-30 |
| US3350390A (en) | 1967-10-31 |
| NL299159A (de) |
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