DE196563C

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KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

-Ju 196563 — KLASSE 12/?. GRUPPE

Dr. MARTIN LANGE in FRANKFURTa. M.

Es wurde die Beobachtung gemacht, daß diejenigen Nitrosoverbindungen der aromatischen Reihe, welche eine Hydroxylgruppe in ο-Stellung zur Nitrosogruppe enthalten, in eigentümlicher Weise mit dem Acetaldehydammoniak bzw. den Kondensationsprodukten aus Acetaldehyd und primären aliphatischen Aminen zu reagieren vermögen, und daß hierbei unter Ringbildung Kondensationsprodukte entstehen, welche einen oder mehrere hydrierte Oxyparadiazinringe enthalten.

Die neue Reaktion verläuft nach folgenden Gleichungen.

I.

2,

,NOH
r/ +

,OH ^NH₂ = 2 H₂ O + R<

,NH-CH₂

I
==C OH

NOH

+ CH_S- CH: N- Alkyl = H₂ 0 + R< ,NH-CH

CO

Bei Anwendung von alkylierten Aldehydarnmoniaken (Schiffschen Basen) entstehen die einseitig am Stickstoff alkylierten hydrierten Ketoparadiazine, z. B. bei Anwendung von

ι-Nitroso-2-naphtol und Äthylidenmethylamin das I- Methyl - 2 - oxydihydronaphtochinoxalin bzw. die entsprechende Ketoverbindung

NH

CH

ι-ΛΓ—- C 0. CH

Es ist nicht erforderlich, die Verbindungen

des Acetaldehyds mit Ammoniak bzw. den Alkylaminen in isolierter Form anzuwenden, sondern man kann die Lösung der Kompo

nenten in molekularen Verhältnissen mischen und auf die Nitrosoverbindungen einwirken lassen, oder die Nitrosoverbindung mit dem betreffenden Amin am einfachsten in Wasser zusammenbringen und alsdann den Aldehyd eintragen oder auch umgekehrt verfahren.

Die Reaktion vollzieht sich unter beträchtlicher Wärmeentwicklung.

In gleicher Weise wie die o-Oxynitrosokörper reagieren auch deren Substitutionsprodukte bzw. solche Körper, welche diese zwei Gruppen in entsprechender Stellung mehrmals im Moleküle enthalten. Es werden alsdann die entsprechend substituierten Oxydihydrochinoxaline gebildet, oder der hydrierte Oxyparadiazinring schließt sich mehrmals. Letzterer verleiht den Substanzen zugleich den Charakter von Basen und Säuren, wäh-

rend Substitution des einen Wasserstoffs am Stickstoff durch einen Kohlenwasserstoffrest die saure Natur des Ringes aufhebt.

Durch die Literatur ist bisher über hydrierte Oxychinoxaline in der Hauptsache folgendes bekannt geworden:

Plöchel, Ber. 19 [1886], S. 8, beschreibt das Oxydihydrochinoxalin, welches er durch Reduktion von o-Nitrophenylglycin in saurer Lösung erhielt. Ferner wurde das Oxydihydrotoluchinoxalin von Hinsberg, Ann. 237 [1887], S. 361, durch Erhitzen von 3,4 Toluylendiamin mit Chloressigsäure sowie von Plöchel, Ber. 19 [1886], S. 10, durch Reduktion des m-Nitrotolylglycins erhalten. Das Peri-Oxydihydronaphtochinoxalin wurde von R. Meyer und Mueller, Ber. 30 [1897], S. 777, durch Reduktion des Dioxynaphtochinoxalinesters dargestellt.

Die nach dem vorliegenden Verfahren darstellbaren Produkte sind, soweit sie keine färbenden Gruppen enthalten, weiße Körper; sie haben indessen, wie dies auch schon bei den bisher dargestellten Oxydihydrochinoxalinen beobachtet wurde, die Eigentümlichkeit, geringe Mengen von Farbstoff hartnäckig zurückzuhalten, so daß sie in der Regel schwach gefärbt erscheinen.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, die Kombination der ο-Oxynitrosoverbindungen mit dem Acetaldehydamin bei Gegenwart eines Überschusses des betreffenden Amins, oder billiger eines Alkalicarbonates vorzunehmen. Die Nitrosoverbindung wird dadurch in Lösung gebracht und die Reaktion beschleunigt. Ferner ist es zweckmäßig, die bei der Nitrosierung erhaltene Lösung oder Suspension der Nitrosoverbindung mit einem Überschuß an Soda zu versetzen, alsdann den Acetaldehyd und zum Schluß das Amin oder ein Salz desselben unter gutem Rühren einzutragen. Die entstehenden neuen Verbindungen scheiden sich alsdann zumeist nach einiger Zeit in kristallinischer Form aus oder können durch Ansäuern erhalten werden. Die Reaktion verläuft in fast allen Fällen ohne Bildung von Nebenprodukten.

Beispiel I.

CH_n

-N= C-OH.

Zur Darstellung dieser Verbindung nitro-

siert man 14,4 Teile ß-Naphtol, indem man es in Wasser unter Zusatz von 9 ecm Natronlauge von 40⁰ Be. löst, die mit Wasser verdünnte Lösung mit 8 Teilen Natriumnitrit versetzt und unter gutem Rühren 15 Teile vorher mit Wasser verdünnter konzentrierter Schwefelsäure eintropfen läßt. Nach Beendigung der Nitrosierung versetzt man die eiskalte Suspension mit 30 Teilen trockner Soda und rührt bis letztere gelöst ist. Alsdann läßt man 10 Volumenteile technischen Acetaldehyd (konzentriert) einfließen und fügt alsdann eine konzentrierte Lösung von 7 Teilen Ammoniumchlorid hinzu. Nach kurzem Rühren beginnt die Ausscheidung der neuen Verbindung in farblosen Kristallen. Sobald die Nitrosoverbindung verschwunden ist, wärmt man an, läßt erkalten und filtriert ab. Zur Reinigung löst man die Kristalle in verdünnter Natronlauge und fällt heiß mit verdünnter Essigsäure. Man erhält die Verbindung alsdann als schwach gelbliches, sandiges Pulver. Die Ausbeute beträgt 18 Teile.

Eine Analyse der Verbindung ergab mit der Theorie übereinstimmende Zahlen.

Beispiel II.

CH

-N— C O.
CH

Zur Darstellung dieser Verbindung nitrosiert man wie vorher die gleiche Menge ß-Naphtol und verfährt auch sonst wie im Beispiel I angegeben. An Stelle von 7 Teilen Chlorammonium setzt man indessen 8,5 Teile Methylaminchlorhydrat zu. Es beginnt alsdann nach einigen Minuten die Kristallisation des Chinoxalinderivates. Nach Beendigung der Reaktion filtriert man ab und reinigt die Verbindung durch Kristallisation aus heißem Wasser oder verdünntem Alkohol. Die Ausbeute beträgt 19 Teile. Die Analyse ergab die der Theorie entsprechenden Zahlen.

¹⁰5 Beispiel III.

CH

h- N— C O.

Diese Verbindung wird erhalten, wenn man wiederum wie in Beispiel I angegeben verfährt, indessen an Stelle von 7 Teilen Ammoniumchlorid zum Schluß mit 18 Teilen 33 prozentiger Äthylaminlösung versetzt. Nach längerem Rühren ist die Ausscheidung der neuen Verbindung beendigt. Die Ausbeute beträgt 21,5 Teile.

Die Base ist in Wasser leicht löslich, wird

indessen durch Salze aus der Lösung.gefällt. Das Chlorhydrat erhält man durch Lösen der Base in verdünnter Salzsäure und Versetzen mit konzentrierter Salzsäure in gut ausgebildeten Prismen.

Beispiel IV.
N =C- OH

h-NH-CH_n.

Zur Darstellung dieser Verbindung nitro-

siert man am einfachsten 19 Teile I-Oxynaphtalin-2-carbonsäure, indem man diese in 10 ecm Natronlauge von 40⁰ Be. löst, mit 9 Teilen Nitrit versetzt und. in die gekühlte Lösung 15 Teile konzentrierte, vorher mit • Wasser verdünnte Schwefelsäure eintropfen läßt (vgl. Ber. 20 [1887], S. 1275).

Nach Beendigung der Nitrosierung filtriert man das 2-Nitroso-i-naphtol ab, suspendiert in Wasser, fügt 20 Volumenteile 25 prozentiges Ammoniak und unter Rühren alsdann 10 Volumenteile Acetaldehyd hinzu. Nach längerem Rühren filtriert man die ausgeschiedenen Kristalle ab, löst in Ammoniak und fällt mit Essigsäure. Die Ausbeute beträgt 13 Teile.

B eispiel V.

-CH.,

h- N = C -O H. V-COOH

19 Teile 2-Oxynaphtalin-3-carbonsäure werden mit 14 Volümenteilen Natronlauge in Wasser gelöst, mit 8 Teilen Nitrit versetzt und unter Kühlung 20 Teile konzentrierte Schwefelsäure (verdünnt) eintropfen gelassen. Nach Beendigung der Nitrosierung wird abfiltriert und die Nitrosoverbindung (vgl.

Ber. 26 [1893], S. 2898) in Eiswasser suspendiert. Man fügt alsdann 35 Teile Soda hinzu, rührt bis die Nitrosoverbindung gelöst ist und versetzt mit 10 Volumenteilen Acetaldehyd. Alsdann läßt man eine Lösung

.55' von 7 Teilen Chlorammonium einfließen und rührt bis Entfärbung eingetreten ist. Hierauf fällt man die neue Verbindung mit Essigsäure oder Mineralsäure aus. Die Ausbeute beträgt 23 Teile. Zur Reinigung löst man in Alkali, entfärbt mit Tierkohle und fällt wie vorher mit Säure.

Beispiel VI.

CH_n

-N (CH₃)- CO. CO OH

Verfährt man wie im vorigen Beispiel, ersetzt indessen die 7 Teile Clorammonium durch 8,5 Teile Methylaminchlorhydrat, so erhält man vorstehende Verbindung. Die Ausbeute beträgt 23 Teile.

Beispiel VII.

Na O₃S-

CH,

-N — CO. CH

Zur Darstellung dieser Verbindung werden 25 Teile 2-Naphtol-6-sulfosäure unter Zusatz von 10 Volumenteilen Natronlauge in Wasser gelöst, mit 8 Teilen Nitrit versetzt und unter Kühlung 20 Teile konzentrierte Schwefelsäure (verdünnt) eingetropft. Nach Beendigung der Nitrosierung fügt man 30 Teile Soda hinzu und rührt bis zur völligen Lösung der i-Nitroso-2-naphtol-6-sulfosäure (vgl. Journal of the Chem.soc. 39 [1880], S. 41). Alsdann fügt man 10 Volumenteile Acetaldehyd und zum Schluß 8,5 Teile Methylaminchlorhydrat hinzu. Nach einiger Zeit beginnt die Kristallisation des Natronsalzes des Chinoxalinderivates. Man beendigt die Abscheidung durch Zusatz von Kochsalz. Die Ausbeute beträgt 32 Teile.

Beispiel VIII.

NH-—CH₁

Na₃ O S-

Sr-N=C-OH. L 5 O₃ if

Zur Darstellung dieser Verbindung geht man von der i-Nitroso-2-naphtol-3 · 6-disulfosäure aus.

Diese Verbindung, welche bisher nicht beschrieben worden ist, wird durch Nitrosieren der 2-Naphtol"3 · 6-disulfosäure (R-Säure) in saurer Lösung erhalten. Das saure Natronsalz ist ziemlich schwer löslich und kristallisiert in feinen gelben Kristallen, welche sich in Alkali mit grüner Farbe lösen. Die Verbindung zeigt die Reaktionen der Orthooxynitrosoverbindungen. Für das vorliegende

Nr.	Formel der Verbindung	Dargestellt aus Acetaldehyd und	Am in	Physikalische Eigenschaften	Schmelzpunkt
I.	NH CH₂ I I AA-/V = C-OH UU	nitrosierter Verbindung	Ammoniak	kristallisierte Form	240⁰ (unkorr.)
2.	NH CH₂ /\ A-2V -CO UJ CH_t	ß-Naphtol	Methylamin	schwach gelbliche Nadeln oder Prismen	(unkorr.)
3-	I I /\A_7V- CO JJ C H₆*	ß-Naphtol	Äthylamin	schwach gelbliche Nadeln, 2 aq.	lufttrocken 99—ioo° . exsiccator- trocken 164⁰
4·	N C-OH A/\_ JVH-C H₂ UU	ß-Naphtol	Ammoniak	weiße Prismen wasserhaltig	255° (unkorr.)
S-	NH CiZ₂ I I AA-JV = C-OH JJ-COOH	a-Naphtol bzw. i-Naphtol- 2-carbonsäure	Ammoniak	schwach gelbliche Nadeln oder Prismen	Zersetzung vor dem . Schmelzen
6.	AA-n -co UJ_xCAi ^^^xC00H	2-Naphtol- 3-carbonsäure	Methylamin	schwach gelbliche Nadeln »= oder Prismen	Zersetzung vor dem Schmelzen
7-	NH- CH₂ /γ\_ΛΓ- CO NaO₃S-JJ CH₃	2-Naphtol- 3-carbonsäure	Methylamin	schwach gelbliche Nadeln	Zersetzung vor dem Schmelzen
8.	NH CH₂ AA-JV= C-OH Na₃ OS-^Js^J-S O₃ H	2-Naphtol- 6-Sulfosäure	Ammoniak	weiße feine Nadeln	Zersetzung vor dem Schmelzen
9·	NH CH₂ I I HO-AA-TV= C-OH UU	2-Naphtol- 3-6-disulfosäure	Ammoniak	faserige Nadeln	Zersetzung vor dem Schmelzen
ΙΟ.	NH CH₂ I I HO-ΛΛ-jv _ CO JJ CH₃	2 · 7-Dioxy- naphtalin	Methylamin	Nadeln oder Prismen	Zersetzung vor dem Schmelzen
I I.	O Il A=JV-OH U-JV= C-OH ι I NH CH₂	2 · 7-Dioxy- naphtalin	Ammoniak	Nadeln oder Prismen, weiß	■ Zersetzung vor dem Schmelzen
Resorcin (2 -^.-Dinitroso- verbindung)	. orange Kristalle

Löslichkeit in	Wasser	Alkohol	verdünnten Säuren	verdünnten Alkalien	Reaktionen	Eisenchlorid	Jod-Jodkalium in verdünnter	Diazo verbindungen
heiß löslich	heiß löslich	mineralsaure Salze schwer löslich	sehr leicht löslich, Überschuß fällt	heiß gelborange	violette Fällung	keine Farbstoff bildung
heiß löslich	löslich	Chlorh. leicht löslich, Sulfat desgl., Nitrat schwer löslich, Chromat desgl.	unlöslich, keine Salzbildung	heiß gelb	dunkelviolette Fällung	keine Farbstoff bildung
leicht löslich	löslich	Salze leicht löslich, Chromat schwer	keine Salzbildung	heiß gelb	dunkelviolette Fällung	keine Farbstoff bildung
schwer löslich, Lösung gelatiniert beim Erkalten	heiß löslich	schwer löslich	leicht löslich	heiß gelb	dunkelbraune Fällung	keine Farbstoff bildung
schwer löslich, Lösung gelatiniert beim Erkalten	schwer löslich	heiß löslich	leicht löslich	heiß gelb	violette Fällung	keine Farbstoff bildung
heiß löslich, Lösung gelatiniert beim Erkalten	löslich	heiß löslich	leicht löslich	heiß gelb	violette Fällung	keine Farbstoff bildung
löslich	schwer löslich	unlöslich	löslich (schwer)	heiß gelb	orange Färbung	keine Farbstoff bildung
leicht löslich, NaCl fällt aus	schwer löslich	leicht löslich	leicht löslich	heiß gelb	orange Färbung	keine Farbstoff- ■ bildung
schwerlöslich	schwer löslich	heiß löslich	leicht löslich	heiß gelb	braune Fällung	kombinieren ■ unter Farbstoff bildung
schwer löslich	schwer löslich	heiß löslich	leicht löslich, konz. Sodalösung fällt aus	heiß gelb	braune Fällung	kombinieren unter Farbstoff bildung
leicht löslich, JVaC/ fällt aus	löslich	leicht löslich, konz. HCl fällt aus	leicht löslich	Grünfärbung	orange Färbung	keine Kombination

Verfahren ist es nicht nötig, sie abzuschneiden , sondern man verfährt wie folgt: 35 Teile R-SaIz werden in Wasser gelöst, mit 7,5 Teilen Nitrit versetzt und alsdann unter Kühlung 35 ecm 33 prozentige Salzsäure einlaufen gelassen. Nach Beendigung der Nitrosierung werden 30 Teile Soda in Lösung zugegeben, alsdann 10 Volumenteile Acetaldehyd und unter Rühren 7 Teile Chlorammonium zugegeben. Die grüne Flüssigkeit hellt sich auf, und die Reaktion ist nach einiger Zeit beendet. Es wird mit Essigsäure versetzt und das saure Natronsalz der neuen Verbindung mit Kochsalz gefällt.

Die Ausbeute beträgt 38 Teile.

Beispiel IX.

OH-C₇

CH_n

h-N= C-OH.

16 Teile 2 · 7-Dioxynaphtalin werden unter Zusatz von 18 Volumenteilen Natronlauge in Wasser gelöst und mit 7,5 Teilen Nitrit versetzt. In die gekühlte Lösung läßt man 20 Teile konzentrierte Schwefelsäure (verdünnt) eintropfen. Nach Beendigung der Nitrosierung versetzt man das Nitrosodioxynaphtalin (vgl. Patent 55205, Kl. 22) mit 30 Teilen gelöster Soda und fügt alsdann unter Rühren 10 Volumenteile Acetaldehyd und 7 Teile Chlorammonium hinzu. Die Entfärbung geht rasch vor sich, und die neue Verbindung scheidet sich kristallinisch aus¹! Die Ausbeute beträgt 20 Teile. Zur Reinigung löst man in Natronlauge, entfärbt mit Kohle und fällt mit Essigsäure.

Beispiel. X.

H O-(7

CH_n

N— C O. CH_a

Verfährt man wie im vorigen Beispiel, fügt aber zum Schluß an Stelle der 7 Teile Chlorammonium 8,5 Teile Methylaminchlorhydrat hinzu, so erhält man das N-Methylderivat der obigen Formel. Die Ausbeute beträgt 21 Teile. Zur Reinigung löst man in Natronlauge und fällt mit konzentrierter Sodalösung.

Beispiel XL

b=N- OH -N = C-OH.

NH-

-CH₉

11 Teile Resorcin werden mit 14 Teilen Nitrit und 15 Teilen Schwefelsäure wie üblieh in die 2 · 4-Dinitrosoverbindung (vgl. Ber. 8 [1875], S. 631) übergeführt. Alsdann wird mit 20 Teilen 25 prozentigem Ammoniak versetzt und 10 Volumenteile Acetaldehyd hinzugefügt. Sobald alles gelöst ist und mit Salzsäure kein Dinitrosoresorcin mehr ausfällt, wird mit Essigsäure angesäuert und das Chinoxalinderivat mit Kochsalz gefällt. Die Ausbeute beträgt 18 Teile.

Der gewerbliche Fortschritt des vorliegenden Verfahrens beruht, abgesehen von der Möglichkeit der Darstellung einer großen Anzahl neuer technisch wertvoller Substanzen, einerseits in der Verwendung der billigen und bequem zugänglichen Ausgangsmaterialien, wie der Nitrosoverbindungen, des Acetaldehyde und der Amine, andererseits in der Einfachheit des Verfahrens und den glatten Ausbeuten.

Am Stickstoff alkylierte Ketochinoxaline sind überdies bisher noch nicht erhalten worden.

Die neuen Produkte haben sich als therapeutisch wertvolle Substanzen erwiesen. Sie können übrigens auch als Ausgangsmaterialien für die Darstellung von Farbstoffen Verwendung finden.

Die physikalischen Eigenschaften und das Verhalten der neuen Verbindungen sind in der vorstehenden Tabelle angegeben.

Claims

Patent-Anspruch:

Verfahren zur Darstellung von 2-Oxydihydro- bzw. I - Alkyl - 2 - Ketodihydro-Chinoxalinen, dadurch gekennzeichnet, daß man Acetaldehyd und Ammoniak oder primäre aliphatische Amine bzw. Aldehydammoniak oder die Kondensationsprodukte aus Acetaldehyd und primären aliphatischen Aminen (Schiffsche Basen) auf aromatische ο - Oxynitrosoverbindungen einwirken läßt.