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Verfahren zur Herstellung von Hydroxy-phenazindi-N-oxiden Es wurde
ein Verfahren zur Herstellung von Hydroxy-phenazindi-N-oxidengefunden, dadurch gekennzeichnet,
daß man Benzofuroxane der allgemeinen Formel
in welcher mindestens einer der Reste Ri oder R2 Wasserstoff bedeutet, Ri oder R2
für Halogen, gegebenenfalls ungesättigtes, geradkettiges oder verzweigtes Alkyl,
Cycloalkyl, Alkoxy, Carboxy, Carboalkoxy, die Sulfongruppe, Sulfonsäureester,
steht, worin X Wasserstoff oder ein niedriger Alkylrest ist, Y für Wasserstoff oder
einen niedrigen Alkylrest steht, der gegebenenfalls durch einen heterocyclischen
5-7 Ring substituiert sein kann, Y ferner für einen Cycloalkylrest mit 5-8 Ringgliedern
steht, einen gegebenenfalls 1-3-fach durch niedriges Alkyl, Alkoxy oder Halogen
substituierten Phenylrest oder 5-7-gliedrigen Heterocyclus vorstehend genannter
Bedeutung darstellt ; X und Y selbst gemeinsam
Bestandteil eben
dieses Heterocyclus sein können mit mindestens der äquimolaren Menge einer aromatischen
Hydroxyverbindung der allgemeinen Formel
worin mindestens ein Rest R3, R4, R5 Wasserstoff bedeutet, weiterhin R3, R4, R5
für gleiche oder verschiedene Reste wie Wasserstoff, Nitro, Halogen, Alkoxy, SO3H,
sulfonsäureester, Cerboxy, Carboaikoxy gegebenenfalls substituiertes geradkettiges
oder verzweigtes, gesättigtes oder ungesättigtes Alkyl, Cycloalkyl,
stehen, wobei X unc Y vorstehend genannte Bedeutung besitzen, R3, R4, R5 weiterhin
die Gruppen S02R6, Cu-R6 darstellen, worin R6 für Wasserstoff niederes Alkyl einen
gegebenenfalls substituierten Phenylrest steht, weiterhin R 3 und R4 auch Bestandteil
eines gegebenenfalls substituierten anellierten Benzolringes sind, A und B die Bedeutung
von Wasserstoff oder Hydroxy haben, wobei im Falle A = Hydroxy, B = Wasserstoff
ist und im Falle B = Hydroxy, A für Wasserstoff und R3 für Hydroxy steht, gegebenenfalls
in Gegenwart eines Verdünnungssittels im Temperaturbereich von etwa 0° bis etwa
50° C unter Zusatz von katalytiachen t bis äquimolaren Mengen einer Base oder basisch
reagierenden Salzes umsetzt und gegebenenfalls nach beendeter Reaktion durch Zugabe
einer Säure neutralisiert.
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Ale Alkylreste Ri oder R2 sind solche mit bis zu 6 Kohlenstoffatomen
(vorzugsweise 1-4 Kohlenstoffatome) zu verstehen, welche bis zu 2 Doppelbindungen
oder eine Dreifachbindung enthalten könnell. Cycloalkylreste sind solche, mit 5-8
(vorzugsweise 5-7) Ringgliedern. Ale niedere Alkylreste X und Y seien solche mit
bis zu 4 Kohlenstoffatome genannt, worin der Rest Y durch einen heterocyclischen
5-7 Ring substituiert sein kann, welcher bis zu 4 Stickstoffatome oder neben Stickstoff
(bis zu 2 Stickstoffatomen) noch als weiteres Heteroatom Sauerstoff oder Schwefel
enthalten kann. Als Halogen kommt Fluor, Chlor, Brom, Jod (vorzugsweise Fluor, Chlor,
Brom) in Betracht.
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Für die als Ausgangsverbindungen verwendeten Benzofuroxane seien beispielhaft
genannt : Benzofuroxan, 5-Methyl-, 5-Aethyl-, 5-Propyl-, 5-Butyl-, 5-Methcxy-, 5-Aethoxy-,
5-Propoxy-, 5-But-oxy-, 5-Carboxy-, 5-Carbomethoxy-, 5-Carboäthoxy-, 5-Carbo-propoxy-,
5-Carbobutoxy-, 5-Carbobenzoxy-, 5-Sulfonamido-, 5-Sulfonanilido-, 5-Sulfon-(4'-methylanilido)-,
5-Sulfon-(4'methoxy-anilid +, 5-Sulfon-(2'-amino-pyridino)-, 5-Sulfon-(2'-amino-pyrimidino)-,
5-Carbamido-, 5-Carbanilido-, 5-Carbo- (4'-methyl-anilido)-, 5-Carbo-(4'-methoxy-anilido)-,
5-Carbo-(2'amino-pyridino)-, 5-Carbo-(2'-amino-pyrimidino)-furoxan.
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Als Alkylreste R3, R4 R5 sind solche mit bis zu sechs Kohlenstoffatome
(vorzugsweise 1-4 Kohlenstoffatome)
zu verstehen, welche bis zu
zwei Doppelbindungen oder eine Dreifachbindung enthalten können und durch Halogen
(vorzugsweise Fluor, Chlor, Brom, Hydroxy, Nitro,Carboxy,Alkoxy (1-4 Kohlenstoffatome),
Phenyl die Reste
oder CO-R6 vorstehend genannter Bedeutung substituiert sein können. Der gegebenenfalls
substituierte Phenylrest R6 kann folgende Substituenten 1-bis 3-fach tragen : Halogen
(vorzugsweise Fluor, Chlor, Brom), niederes Alkyl (1-4 Kohlenstoffatome), S03H,
Sulfonsäureester, Nitro-und niederes Alkoxy.
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Ale für das erfindungsgemäBe Yerfahren Verwendung findende Hydroxy-aromaten
seien beispielhaft genannt : Hydrochinon, Methyl-, 2, 3-Dimethyl-, Aethyl-, tert.-Butyl-,
Chlor-, Nitro-, Methoxy-, Aethoxy-, Propoxy-, Butoxy-, Phenyl-, Chlorphenyl-, Carboxy-,
Carbomethoxy-, Carboäthoxy-, Carbopropoxy-, Carbobutoxy-, Carbonamido-, 2-S (1'-Formyl-1',
1'-dimethyl-) methyl-g5-tert.-butyl-hydrochinon, Acetyl-, Propionyl-, Butyryl-,
Benzoyl-, Methylsulfon-, Phenylsulfon-, 2- (4'-Methylsulfon-)-hydrochinon, Hydrochinonsulfonsäure,
Phloroglucin, Naphthohydrochinon, 2-Methyl-naphthohydrochinon, 2-g 1'-Formyl-1'-methyl-)
methyl-naphthohydrochinon, 2-Formyl-1'-, 1'-dimethyl-) methyl-]naphthohydrochinon,
Homogentisinsäure und Homogentisinsäureamid.
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Als Basen können KOCH3, NaOCH3, NaOH, KOH, Na2C03, NaHCO3, RH3, sowie
Amine der allgemeinen Formel
worin R, Rg und R9 für gleiche oder verschiedene Reste stehen wie
: Wasserstoff, Alkyl (vorzugsweise 1-12 Kohlenstoffatome), Aralkyl (Aryl vorzugsweise
Phenyl, aliphatische Kette vorzugsweise mit 1-4 Kohlenstoffatomen), wobei R7 und
R8 auch Bestandteil eines 5-oder 6-gliedrigen Ringsystems sein können, welches gegebenenfalls
als weitere Heteroatome noch Sauerstoff, Stickstoff oder Schwefel enthalten kann.
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Die Basen können sowohl in stöchiometrischer als auch in katalytischer
Menge angewendet werden, wobei bei Verwendung von stöchiometrischen Mengen einer
Base oder eines basisch reagierenden Salzes die Reaktionszeit erheblich herabgesetzt
wird, und das Produkt in Forseines Salzes in Lösung bleibt und gegebenenfalls anschließend
weiter umgesetzt werden kann. Die erfindungsgemä#e Verbindung kann aber auch durch
Zugabe von Mineralsäuren oder organischen Säuren, wie Salzsäure, Schwefelsäure,
Ameisensäure, Essigsäure, isoliert werden. Die Umsetzung wird in Verdünnungsmitteln
wie Wasser, Alkoholen (vorzugsweise 1-5 Kohlenstoffatome), Aoetonitril, Dimethylformamid,
Dioxan, Tetrahydrofuran, Benzol oder Tetrachlorkohlenstoff im Temperarurbereich
von etwa 0° bis etwa 50° C (vorzugsweise sue 20 wa 20 bis etwa 30° C) durchgeführt.
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DasVerfahrenderErfindungseianfolgendenUmsetzungenveranschaulicht :
Die Reaktion wird wie folgt durchgefuhrt 1. Verwendung von stöchiometrischen Mengen
Base : Man legt 1 Mol Bensofuroxan und 1 Mol Hydroxyverbindung in einem Verdünnungsmittel
vor und tropft bzw. leitet 1 Mol Base ein. Dabei erhält man in exothermer Reaktion
die intensiv gefärbte Salzlösung des Hydroxy-phenazindi-N-oxids, aus der die freie
Verbindung durch Ansäuern gewonnen werden kann. Beim Arbetien mit NH3 in organischen
Lösungsmitteln
bzw. mit Na. HCO in Wasser, scheiden sich die Hydroxy-phenazin-di-N-oxide ab.
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2. Verwendung von katalytischen Mengen Base : 1 Mol Benzofuroxan und
1 Mol Hydroxyverbindung werden in Gegenwart von 0, 001 bis 0, 1 Mol, vorzugsweise
0, 05 bis 0, 1 Mol Base gerührt. Dabei scheidet sich im Verlauf einiger Stunden
das Hydroxy-phenazin-di-N-oxid als kristalline Verbindung ab. Die erfindungagemäßen
Verbindungen sind abgesehen von 2-Hydroxy-phenazin-di-N-oxid neu und stellen wertvolle
Zwischenprodukte für Farbstoffe und Pflanzenschutzmittel dar, sie können auch direkt
im Pflanzenschutz als Fungizide angewendet werden.
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Beispiel 1a : 13, 6 g (0, 1 Mol) Benzofuroxan werden in 200 ml Wasser
suspendiert. Dazu gibt man 11 g (0, 1 Mol) Hydrochinon und 10 ml (0, 01 Mol) 1 normale
Natronlauge und rührt 6 Stunden.
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AnschlieBend saugt man ab und erhält 20, 4 g (89, 4 % der Theorie)
2-Hydroxy-phenazin-di-N-oxid als rote Kristalle, die nach dem Umlösen aus DMF bei
255-260° unter Zersetzung schmelzen.
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Analyse : 12H8N2°3 (Mol. Gew. 228) Ber. C 63, 2 H 3, 5 N 12, 2 Gef.
C 62, 9 H 3, 9 N 12, 2.
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Beispiel lb : In 200 ml Wasser werden 13, 6 g (0, 1 Mol) Benzofuroxan
und 11 g (0, 1 Mol) Hydrochinon suspendiert bzw. gelöst. Dazu tropft man im Verlauf
von 10 Minuten 100 ml (0, 1 Mol) 1 normale Natronlauge. Es entsteht eine dunkelviolette
Lösung. Durch gelegentliches Kühlen hält man die Temperatur bei 25-30°. Nach weiteren
10 Minuten wird filtriert und das Filtrat mit verd. Essigsäure angesäuert. Man erhält
21 g (92, 2 % der Theorie) 2-Hydroxy-phenazin-di-N-oxid.
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Beispiel le : Zu einer Suspension von 13, 6 g (0, 1 Mol) Benzofuroxan
und 11 g (0, 1 Mol) Hydrochinon in 200 ml Wasser tropft man langsam 10 g (0, 1 Mol)
Triäthylamin. Dabei entsteht eine dunkle Lösung. Nach einer Stunde wird mit verd.
Essigsäure
neutralisiert und man erhält 20 g (87, 8 % der Theorie)
2-Hydroxy-phenazin-di-N-oxid.
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Setzt man anstelle von Triäthylamin Piperidin oder Cyclohexylamin
ein, so erhält man die selben Ergebnisse.
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Beispiel 1d : 136 g (1 Mol) Benzofuroxan und 110 g (1 Mol) Hydrochinon
werden in 1. 000 ml Methanol gelöst. In diese Lösung leitet man Ammoniak ein und
hält durch gelegentliches Kiihlen die Temperatur bei 25-30° C. Nach drei Stunden
wird abgesaugt und man erhält 204 g (89,5 % der Theorie) 2-Hydroxy-phenazin-di-N-oxid.
Die Verbindung ist durch anhaftendes Ammoniak violett gefärbt.
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Analog wurden hergestellt :
| Farbe Fp. Ausbeute Ver- |
| fahren |
| 0 |
| t |
| / OH |
| rot 188° (Zers.) * 88, 5 y 1b |
| NU |
| 0 |
| 0 |
| t |
| N H |
| 4 ; rot 205° (Zers.) * 95 fi lb |
| i |
| W3 |
| 0 |
| Farbe Fp. Ausbeute Ver- |
| fahren |
| OH |
| N |
| rot 20 ? ° (9ere.) 77, 5 1b |
| 3 N |
| 0 |
| 0 |
| OH |
| C2H5XOH rot 194-95° (Zers 70, 4 9 lb |
| r H "Tr" |
| 02 H50 |
| 0 |
| 0 |
| t |
| N OH |
| > S rot 211° (verkohlt) *58, 8 % 1b |
| N |
| H 70 t |
| 0 |
| 0 |
| H |
| N H |
| g S rot 198° (Zers 70 % 1d |
| w |
| 0 |
| 0 |
| X, H rot 210°) 83, 6 9G 1 b |
| (Zers. |
| 0 |
| C1 |
| 0 |
| Farbe Fp. Ausbeute Ver- |
| fahren |
| 0 |
| OH |
| rot 188° (Zers.) |
| C (CH 3) 3 |
| C (CH3) 3 |
| 0 |
| o |
| OH rot 1840 (Zers."i 6996 % ld |
| oe |
| 41 NO |
| 0 |
| OH rot 217° (Zers.) * 64, 8 % 1d |
| 1 |
| N |
| 0 |
| 0 |
| T |
| rot 288° (Zers.) * 89, 5 % 1a |
| i |
| CH2-CO-NH2 |
| 0 |
| o |
| N OH |
| rot 160° (Zers.) 86 % 1a |
| r i |
| v CH2-CO-NH-CH2-9 |
| 0 |
| 0 |
| ? |
| N\ H |
| rot 2. y 0 (Zers.) * 65, 4 la |
| Qv CH2-CO-NH-CH2-CH2-N t |
| 0 \CH--H |
| Farbe Fp. Ausbeute Ver- |
| fahren |
| 0 |
| t |
| I N- |
| rot 173° (Zers.) * 90 % 1b |
| zizi |
| * O-CH3 |
*) im vorgeheizten Block Beispiel 2 : 13, 6 g (0, 1 Mol) Benzofuroxan werden zusammen
mit 12, 5 g (0,1 1 Mol) Phloroglucin in 100 ml Methanol suspendiert bzw. gelöst.
Dazu tropft man 7, 3 g (0, 1 Mol) n-Butylamin und rührt eine Stunde bei 30° C. Anschließend
neutralisiert man mit verd. Essigsäure und saugt ab.
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Nach dem Auskochen mit Methanol löet man aus DMF um. Man erhält 6
g (31, 4 % der Theorie) 1, 3-Dihydroxy-phenazin-di-N-oxid als rote Kristalle, die
im auf 200° vorgeheizten Block bei 215° unter Zers. schmelzen.
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Analyse : C12H8N2°4 (Mol. Gew. 244) Ber. C 59, 1 H 3, 8 N 11, 5 Gef.
C 59, 5 H 4, 2 N 12, 1.
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Die Umsetzung läßt sich auch mit Ammoniak in Methanol oder mit Natronlauge
in Wasser durchführen.
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Analog wurden hergestellt :
rote Kristalle/Fp. 224° (aus DMF) Ausbeute 25,2 % rotviolette Kristalle/Fp. 234°
(aus DMF/CH3OH) Ausbeute 31 % Beispiel 3 :
13,6 g (0, 1 Mol) Benzofuroxan werden zusammen mit 18, 6 g (0, 1 Mol) 2-Phenyl-hydrochinon
in 100 ml Methanol gegeben.
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Nunmehr leitet man bei 30-32 Ammoniak ein. Dabei findet zunächst völlige
Auflösung statt. Nach 20 Minuten kristallisiert eine Substanz aus. Man saugt ab.
Dann lost man in 350 ml 5 %iger Natronlauge, filtriert und säuert das Filtrat an.
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Man erhält 19 g (62, 5 % der Theorie) rote Kristalle, die nach dem
Umldsen aus DMF/CH3OH bei 240° unter Zersetzung schmelzen.
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Analyse : C18H12N2O3 (Mol. Gew. 304) Ber. C 71, 2 H 3, 95 N 9, 2 Gef.
C 70, 9 H 4, 3 N 9, 4.
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Analog wurde gewonnen :
rote Kristalle/Fp : 225° (Zers.) Beispiel 4 :
68 g (0, 5 Mol) Benzofuroxan und 125 g (0, 5 Mol) 2,5-Dihydroxy-diphenylsulfon werden
in 500 il Wasser suspendiert.
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Dazu tropft man unter Rühren und KUhlen (Temperatur nicht über 30°)
200 ml 10 % ige Natronlauge. Zunächst erhält man eine violette Lösung, aus der dann
eine schwarz-violette Substanz ausfällt. Man rührt 1/2 Stunde nach und saugt dann
ab. Der Filterrückstand wird in 400 ml Wasser suspendiert < und mit Essigsäure
neutralisiert. Die entstehenden roten Kristalle werden abgesaugt und aus DMF/CHOH
umgelöst. Man erhält 145 g (78 % der Theorie) vom Schmelzpunkt 177°.
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Analyse : C18H12N2°5S (Mol. Gew. 368) Ber. C 58, 7 H 3, 26 N 7, 62
Gef. C 58, 5 H 3, 5 N 7, 8.
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Analog wurden dargestellt :
rote Kristalle/Fp. 183° (Zers.) Ausbeute 48 % rote Kristalle/Fp. 173° (Zers.) Ausbeute
41 % Beispiel 5 : 13, 6 g (0, 1 Mol) Benzofuroxan werden zusammen mit 13, 8 g (0,
1 Mol) 2, 3-Dimethyl-hydrochinon in 150 ml Methanol gegeben. Nunmehr leitet man
2 Stunden Ammoniak ein und saugt dann den ausgefallenen Niederschlag ab. Anschließend
verrührt man die Substanz in 300 ml 5 % iger Natronlauge und saugt die entstandenen
violetten Schuppen ab. Man erhält 20 g (54,5 % der Theorie) 1, 2-Dimethyl-3-hydroxy-phenazindi-N-oxid
als Natriumsalz.
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Analyse : C14H11N2O3Na 20 (Mol. Gew. 376) Ber. C 44, 8 H 6, 13 N 7,
5 Na 6, 15 Gef. C 45, 3 H 6, 0 N 7, 8 Na 6, 1 Durch Ansäuern erhält man die freie
Verbindung vom Zersetzungspunkt 218°.
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Analyse : C14H12N2O3 (Mol. Gew. 256) Ber. C 65, 7 H 4, 8 N 10, 95
Gef. C 65, 7 H 5, 0 N 11, 1.