DE1925654A1 - Neue Aminoverbindungen und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents

Description

CIBA AKTIENGESELLSCHAFT, BASEL (SCHWEIZ)

Case 64O3/E/B
Schweiz

Neue Aminoverbindungen und Verfahren zu deren Herstellung.

Die vorliegende Erfindung betrifft neue, von sauren wasserlöslichmachenden Gruppen, insbesondere von SuIfonsäure- und Carboxylgruppen freie Aminoverbindungen, die mindestens einen über eines seiner Kohlenstoffatome direkt an ein Kohlenstoffatom des Restes eines heterocyclischen Amins gebundenen Pyridinring enthalten ,bzw. die entsprechenden, am Stickstoffatom des Pyridinringes quaternisierten Farbstoffe. Sie betrifft vor allem Aminoverbindungen der Formel

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R X

ri-1

worin D den Rest eines 5.Ringatome enthaltenden heterocyclischen Ringes, der den Pyridinrest direkt an ein Ringkohlenstoff atom gebunden enthält, R einen Alkyl-, Aralkyl- oder Cycloalkylrest, X ein Anion und η 1 oder 2 bedeuten. Vorzugsweise enthält D ein Stickstoffatom und mindestens ein weiteres Heteroatom.

Die Herstellung der neuen Aminoverbindungen kann erfindungsgemäss nach an sich bekannten Methoden geschehen, insbesondere durch Ringbildung und gegebenenfalls nachträgliche Quaternisierung. Dabei führt man zur Bildung eines heterocyclischen Ringes, insbesondere eines 5-Ringes befähigte, gegebenenfalls während der Reaktion intermediär entstehende Pyridin-2-, -3- oder -4-carbonsäurederivate durch Aufspaltung einer Merhfachbindung oder durch Abspaltung z.B. von Wasser (Kondensation) oder Ammoniak in die betreffenden Heterocyclen über. So kann man beispielsweise ein Pyridincarbonsäureamidin mit Rhodan oder ein Pyridincarbonsäurehalogenamidin mit einem Rhodanid über die intermediäre Bildung von Pyridincarbonsäurerhodanamidin zu 1,2,4-Thiadiazolderiyaten umsetzen gemäss den

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Reaktionsschemata (vergl. deutsche Patentschrift 842 346)ί

+ (SCN)

-HSCN

NH

—Ν Il H Ν«- Ι»

NBr

N-S-C=N

W N

NH

oder man kann einen Pyridincarbonsaureimidoather oder ein Pyridincarbonsäurehalogenid mit Thiosemicarbazid über die intermediäre Bildung von Pyridincarbonsäurethiosemicarbazid bzw. Pyridincarbonsäureiinidthiosemicarbazid zu ^ derivaten umsetzen gemäss den Reaktionss'chemata . (vergl. DP 1 Ο67 440; Hoggarth, J.Chem.Soc.lQ^Q, II63):

.j»

?^S .NH NH₂"

NH

Bei der nachträglichen Quaternisierung werden die entsprechenden Aminoverbindungen, die einen nicht quaternisierten Pyridinrest enthalten, mit Quaternisierungsmitteln behandelt, d.h. z.B. Amine der Formel (l), worin n= 1 ist,

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und D die angegebene Bedeutung hat, mit Verbindungen der Formel RX umgesetzt, worin X und R die angegebene Bedeutung haben.

Als Beispiele von solchen Diazoverbindungen seien vor allem Aminothiazole, Aminothiadiazole und Aminotriazole, beispielsweise die folgenden, genannt: 5-Amino-3-(2^f-, 3'- oder 4^!-pyridyl)-l,2,4-thiadiazol_i 2-Amino-5-(2^!-, 3¹- oder 4'-pyridyl)-l,3,4-thiadiazol, 3-Amino-5-(2'-, 3¹- oder 4'-pyridyl)-l,2,4-triazol.

Als Quaternisierungsmittel kann man z.B. verwenden; Ester von starken Mineralsäuren oder organischen Sulfonsäuren, z.B. Dimethy1-

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sulfat, Diäthylsulfat, Alkylhalogenlde, z.B. Methylchiorid, -bromld oder -iodid, Aralkylhalogenide, z.B. Benzyl chi or id',. Ester von niedrigmolekularen Alkan-sulfonsäuren, wie z.B. Methylester von Methan-, Aethan- oder Butansulfonsäure, und Ester von Benzolsulfonsäuren, die zusätzliche Substituenten aufweisen können, z.B. Methyl-, Aethyl-, Propyl- oder Butylester von Benzolsulfonsäure, von 2- oder 4-Methylbenzolsulfonsäure, 4-Chlorbenzolsulfonsäure oder 3- oder 4-Nitrobenzoisulfonsäure.

Die Alkylierung erfolgt zweckmässig durch Erwärmen in einem indifferenten organischen Lösungsmittel, beispielsweise Kohlenwasserstoffen, wie Benzol, Toluol oder Xylol, Halogenkohlenwasserstoffen, wie Tetrachlorkohlenstoff, Tetrachloräthan, Chlorbenzol, o-Dichlorbenzol, oder Nitrokohlenwasserstoffen, wie Nitromethan, Nitrobenzol oder Nitronaphthalin. Auch Säureanhydride, Säureamide oder Nitrile,- wie Essigsäureanhydrid, Dimethylformamid oder Acetonitril oder auch Dimethylsulfoxyd können als Lösungsmittel bei der Alkyüierüng Verwendung finden. Anstelle eines Lösungs*- mittels kann man auch einen grossen Ueberschuss an Alkylierungsmittel verwenden. In diesem Falle ist allerdings darauf zu achten, dass sich das Gemisch nicht übermässig erhitzt, da die Reaktion stark exotherm ist. Trotzdem ist es in den meisten Fällen, speziell in Gegenwart organischer Lösungsmittel, notwendig, das Reaktionsgemisch von aussen zu erwärmen, um die Reaktion in Gang zu setzen. In ,besonderen

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Fällen kann die Alkylierung auch in wässerigem Medium oder unter Verwendung eines Alkohols, eventuell in Gegenwart geringer Mengen Kaliumjodid, durchgeführt werden.

Die verfahrensgemäss erhaltenen quaternisierten Aminoverbindungen enthalten als Anion vorzugsweise den Rest einer starken Säure, beispielsweise der Schwefelsäure oder deren Halbester, oder einer Arylsulfonsäure oder ein Halogenion. Die erwähnten, verfahrensgemäss eingeführten Anionen können auch durch Anionen anderer organischer Säuren, beispielsweise der Phosphorsäure, der Schwefelsäure oder organischer Säuren, wie z.B. der Ameisensäure, der Milchsäure oder der Weinsäure ersetzt werden; in gewissen Fällen können auch die freien Basen verwendet nrerden. Die Salze der Aminoverbindungen können auch in Form von Doppelsalzen, beispielsweise mit Halogeniden der Elemente der zweiten Gruppe des periodischen Systems, insbesondere Zink- oder Cadmiumchlorid, verwendet werden.

Die erfindungsgemäss erhaltenen Aminoverbindungen eignen sich vor allem zur Herstellung von Farbstoffen, wie sie z.B. in der Deutsehen Patentanmeldung P 1 909 107·7 (Case 6403) beschrieben werden.

In den nachfolgenden Beispielen bedeuten die Teile, sofern nichts anderes angegeben wird, Gewichtsteile, die Prozente Gewichtsprozente, und die Temperaturen sind in Celsiusgraden angegeben.

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r β · e

Beispiel 1.
Herstellung von 5-Amino-3-(3^l-pyridyl)-l,2,4-thiadiazol.

Zu einer Lösung von 120 Teilen des Amidinhydrochlorids der Formel

(hergestellt nach den Angaben von Shaefer und Peters, J. org. Chem. 26, 412 (I96I) in 600 Teilen Wasser gibt man bei O bis 5° eine aus 170 Vol.-Teilen JO^iger Natronlauge, 270 Teilen Wasser und IJt¹I Teilen Brom hergestellte Natriumhypobromitlösung. Das ausgefallene N-Bromamidin wird abgesaugt, mit Wasser gewaschen und bei 40 getrocknet. Man löst es in 250 Teilen Methanol und gibt unterhalb 20° eine Lösung von 60 Teilen Natriumrhodanid in 85 Teilen Methanol zu. Man erwärmt den entstandenen Kristallbrei noch auf ca. 50 , lässt wieder auf normale Temperatur erkalten, filtriert und trocknet.

In änalogerWeise erhält man aus Pyridln-2-carbonamidin das .entspreQhejide 5-Amino->-(2'-pyridyl)-l,2,4-thia-

diazol und aus Pyridin-4-carbonamidin das entsprechende 5-Amino-5-(4'-pyridyl)-l,2,4-thiadiazol.

Durch Umsetzung von 8,9 Teilen 5-Amino-2(5'-pyridyl)· 1,2,4-thiadiazol mit 6 Teilen Dimethylsulfat in 50 Teilen Dimethylformamid bei 50 bis 60°, erhält man da.s Aminder Formel

σ—ν

Beim Verdünnen der Lösung mit Essigsäureäthylester fällt dieses aus. Das Produkt wird abfiltriert und mit Essigsäureäthylester gewaschen. Es stellt ein farbloses hygroskopisches Pulver dar.

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Beispiel 2. Herstellung von 2-Amino-5-(2'-pyridyl)-l,3,4-thiadiazol.

27,2 Teile Pyridin-2-carbonsäureimidomethyläther [hergestellt nach den Angaben von Shaefer und Peters, J. org. Chem. 26, 412 (1961)] werden in 15O Teilen Pyridin gelöst und mit 28 Teilen Thiosemiearbazidhydrochlorid versetzt. Man erhitzt 3 Stunden unter Rühren auf 110 , filtriert die noch warme Lösung und dampft im Piltrat 100 Teile Pyridin im Vakuum ab. Der Rückstand wird mit 200 Teilen kaltem Wasser versetzt und das nach einiger Zeit sich kristallin abscheidende 2-Amino-5-(2'-pyridyl)-!j3j^-thiadiazol abgesaugt und getrocknet.

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- ίο.-

Beispiel 3»

26,3 Teile Nieotinylaminoguanidin (hergestellt durch Umsetzung von Nieotinsaurehydrazid mit S-Methylisothioharnstoff oder von Nicotinsäurechlorid mit Aminoguanidin) werden während 10 Minuten bei 260 bis 270° geschmolzen. Das erhaltene Produkt wird aus Wasser umkristallisiert. Es bildet farblose Nadeln mit einem Schmelzpunkt von ²35

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Claims (1)

1. * * f I MM ·· ι

   C · t f · «

   « * ff'· ff*·

   a · · ' re» «ι

   Patentansprüche.

   1. Verfahren zur Herstellung von heterocyclischen Aminen, die einen direkt über ein Kohlenstoffatom gebundenen, gegebenenfalls an seinem Stickstoffatom quaternisierten Pyridinrest enthalten, nach an sich bekannten Methoden.

   2. Verfahren zur Herstellung von heterocyclischen Aminen der Formel

   -D-NH.

   fr,

   ^x_U

   worin D den Rest eines 5 Ringatome enthaltenden heterocyclischen Ringes, der den Pyridinrest direkt an ein Ringkohlenstoff atom gebunden enthält, R einen Alkyl-, Aralkyl- oder Cycloalkylrest, X ein Anion und η 1 oder 2 bedeuten, durch Cyclisierung von Säurederivaten der entsprechenden Pyridincarbonsauren bzw. Pyridincarbonsäureimide,

   3. Verfahren zur Herstellung von heterocyclischen Aminen der in Anspruch 2 angegebenen Formel, worin D neben

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   Kohlenstoffatomen als Ringatome ein Stickstoffatom und mindestens ein weiteres Heteroatom enthält.

   4. Verfahren gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man ein heterocyclisches 5-gliedriges Amin herstellt, das als Ringatome ein Stickstoffatom und mindestens ein weiteres Heteroatom enthält, das den gegebenen-

   fe falls quaternisierten Pyridylrest aufweist.

   5. Verfahren gemäss den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass man ein Aminothiazol, Aminothiadiazol oder Aminotriazol herstellt, das den gegebenenfalls quaternisierten Pyridylrest enthält.

   6. Verfahren gemäss den Ansprüchen 2 bis 5# dadurch gekennzeichnet, dass R aliphatische oder araliphatische Reste bedeutet, deren aliphatische Kette höchstens 3 Kohlenstoffatome aufweist.

   7- Verfahren gemäss den Ansprüchen 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass X -Cl, -Br, -J, =S0^, -SO^-Alkyl, -SO,-Aryl oder -SO^O-Alkyl bedeutet.

   • 909844 /1772

   8. Verfahren zur Herstellung von 5-Amino-3-(2'-, >'- oder 4'-pyridyl)-l,2j4-thiadiazölen durch Cyclisierung von Pyridin-2, -3- oder -^-carbonsäurerhodanamidinen.

   9. Verfahren zur Herstellung von 2-Amino-5-(2^f-, 3¹- oder 4'-pyridyl)-l,3,4-thiadiazolen durch Cyclisierung von Pyridin-2-, -3- oder -4-carbonsäurethiosemiearbaziden oder Pyridin-2-, -3- oder -^-carbonsäureimidthiosemicarbaziden.

   10. Verfahren zur Herstellung von 3-Amino-5-(2ⁱ-, 3¹- oder 4'-pyridyl)-lj2,4-triazolen durch Cyclisierung von Pyridin-2-, -3- oder -^-carbonsäureaminoguanididen.

   11. ... ,Heterocyclische Amine, die einen direkt über ein Kohlenstoffatom gebundenen Pyridinring enthalten bzw. die entsprechenden, am Stickstoffatom des Pyridinrestes quaternisierten Produkte.

   ..Heterocyclische Amine der ,Formel

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   worin D den Rest eines 5 Ringatome enthaltenden heterocyclischen Ringes, der den Pyridinrest direkt an ein Ringkohlenstoff atom gebunden enthält, R einen Alkyl-, Aralkyl- oder ."-■-Cycloalkylrest, X ein Anion Und η 1 oder 2 bedeuten·

   13. Hierocyclische Amine gemäss Anspruch 12, worin

   D neben Kohlenstoffatomen als Ringatome ein Stickstoffatom und mindestens ein weiteres Heteroatom enthält.

   14. Heterocyclische Amine gemäss Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass D den Rest eines Thiazols, Thiadiazols oder Triazols bedeutet.

   15. 5-Amino-5-(2^f-, 3¹- oder 4'-pyridyl)-l,2,4,-thiadiazole, 2-Amino-5-(2^f-, 3¹- oder 4'-pyridyl)-1,3,4-thiadiazole und 3-Amino-5-(2'-, 3'- oder 4'-pyridyl)-l,2,4-triazole bzw. die entsprechenden, am Stickstoffatom des Pyridinrestes quaternisierten Produkte.

   16. Heterocyclische Amine gemäss den Ansprüchen 12 bis

   15* dadurch gekennzeichnet, dass R einen aliphatischen oder araliphatischen Rest bedeutet, dessen aliphatlsche Kette höchstens 3 Kohlenstoffatome aufweist«

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   17· Heterocyclische Amine gemäss den Ansprüchen 12

   bis l6, dadurch gekennzeichnet, dass X -Cl, -Br, -J, =S(K, -SOyAlkyl, -SO,Aryl oder SO,-0-Alkyl bedeutet.

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