DE1966828C3 - Verfahren zur Herstellung von 3-Pyrazolidinon-Derivaten - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von 3-Pyrazolidinon-DerivatenInfo
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Description
H2C NH
\N/
\N/
R2
N-CH2-CH-COOR3
R1
R1
N-CH2
in der R und R1 die genannte Bedeutung haben und R3 einen Alkylrest darstellt mit einem substituierten
Hydrazin der allgemeinen Formel IV
R2NH-NH2
in der R2 die genannte Bedeutung hat, in Lösung umsetzt und gegebenenfalls das Umsetzungsprodukt
hydrolysiert.
Die Erfindung betrifft den im Patentanspruch gekennzeichneten Gegenstand.
Beispielsweise bilden die Reste R und R1 zusammen
mit dem Stickstoffatom einen Piperidinring. Die substituierten Alkylreste R und R1 enthalten z. B.
Hydroxyl- oder tertiäre Aminogruppen als Substituenten. Als Substituenten für den Arylrest R2 eignen sich
z. B. Alkyl- und Alkoxyreste oder Halogenatome.
in der R und R1 die genannte Bedeutung haben, die sich
durch Erhitzen in wäßrigen, schwach-sauren Lösungsmitteln zu den gewünschten Verbindungen der allge-4»
meinen Formel I hydrolysieren lassen.
Aus der GB-PS 9 85 653 ist die Umsetzung von (III) «-substituierten Acrylsäurederivaten mit substituierten
Hydrazinen zu 3-Pyrazolidinonen bekannt. Als Substituenten
sind aber dort nur stabile Alkylsubstituenten 4->
beschrieben. Überraschenderweise bleibt bei der erfindungsgemäßen Umsetzung die 4-Aminomethylgruppe
erhalten. Dies war nicht zu erwarten, da aus J. Chem. Soc, (1937), S. 1929 bis 1930, bekannt ist, daß bei der
Umsetzung von Phenylhydrazinen mit verschiedenen Dimethylaminoketonen stets die Dimethylaminogruppe
abgespalten wird.
Die erfindungsgemäß herstellbaren Verbindungen (I V) sind wertvolle Entwickler für photographische Silberha-
logenidemulsionen, die sich insbesondere durch eine ϊ">
günstige Wirkungskombination in bezug auf Superadditivität, Löslichkeit und Oxidationsstabilität auszeichnen.
Die Beispiele erläutern die Erfindung.
2-Dimethylaminomethylacrylnitril
(CHj)2N · CH2- C ■ CN
(CHj)2N · CH2- C ■ CN
CH2
75 g einer 40%igen Formaldehydlösung wurden unter Rühren bei 15°C einer Lösung von 43 g Cyanessigsäure
und 173 g einer 26%igen Dimethylaminlösung in 250 ml
Wasser zugefügt Nach einstündigem Rühren wurde die Lösung eine Stunde unter Rückfluß gekocht Beim
Abkühlen trennte sich das Reaktionsgemisch in zwei Schichten. Die obere Schicht wurde abgetrennt und
destilliert Man erhielt 2-Dimethylaminomethylacrylnitril
(Ausbeute: 23%) (Kp. 40-45° C/0,5 mm Hg) und ein höher siedendes Nebenprodukt (Ausbeute: 31 %).
Analyse: C6H10N2:
Berechnet: C 65,45%, H 9,15%, N 25,45%;
gefunden: C 65,1 %, H 8,8%, N 25,3%.
gefunden: C 65,1 %, H 8,8%, N 25,3%.
Beispiel 2
2-Dimethylaminomethyl-acryIsäureäthylester
2-Dimethylaminomethyl-acryIsäureäthylester
(CHj)2N · CH2 · C · COOC2H5
CH2 2»
60 ml einer 40%igen Formaldehydlösung wurden unter Rühren bei 15° C einer Lösung von 34 g
Kalium-malonsäureäthylester und 40 ml einer 26%igen Lösung von Dimethylamin in 100 ml Wasser zugefügt.
Die Lösung wurde wurde eine Stunde bei Raumtemperaiur gerührt und dann eine Stunde unter Rückfluß
gekocht Nach dem Abkühlen wurde die Lösung mit Äther extrahiert und der Äther abgedampft. Das
zurückbleibende gelbe öl ergab nach Destillation ein klares Öl vom Kp. 84°C bei 20 mm Hg. Ausbeute: 32%.
AnaIyse:C8Hi5NO2:
Berechnet: C 61,1%, H 9,62%, N 8,91%;
gefunden: C 60,7%, H 10,15%, N 8,93%.
gefunden: C 60,7%, H 10,15%, N 8,93%.
Ci0H22NO2:
Berechnet: C 59,4%, H 10,9%, N 13,8%;
gefunden: C 58,6%, H 11,5%, N 12,3%.
gefunden: C 58,6%, H 11,5%, N 12,3%.
4-Piperidinomethyl-l-phenylpyrazolidin-3-imin
CH2-CH,
CH2-CH,
CH2 N-CH2-CH — C = NH
\ / Il
CH2-CH, H2C NH
Man fügt 17 g l-Piperidinomethylacrylnilril, das
gemäß Beispiel 1 hergestellt worden ist, und 10,8 g Phenylhydrazin zu einer Lösung von Natriumäthylat
(2,3 g Natrium) in 200 ml Äthanol und erhitz! die erhaltene Lösung zwei Stunden lang unter Rückfluß.
Während der Reaktion bildet sich ein fester Niederschlag. Man fügt 50 ml 2-n Salzsäure zu und dampft die
Lösung zur Trockne ein. Der feste Rückstand wird mit trockenem Äthanol extrahiert. Das Endprodukt kristallisiert
aus Äthanol in farblosen Blättchen (Fp. 186 bis 187° C). Ausbeute: 84%.
Analyse: Ci5H22N4:
Berechnet: C 69,7%, H 8,6%, N 21,7%;
gefunden: C 69,6%, H 8,8%, N 21,6%.
gefunden: C 69,6%, H 8,8%, N 21,6%.
4(1
Beispiel 3
2-Dimethylaminomethyl-acrylsäureäthylester
2-Dimethylaminomethyl-acrylsäureäthylester
161 ml 37%igen wäßrigen Formaldehydlösung wurden langsam bei 150C einer Lösung von 132 g
Malonsäuremonoäthylester und 350 ml einer 26%igen wäßrigen Dimethylaminlösung in 150 ml Wasser y
zugefügt. Die Mischung wurde 30 Minuten bei 15°C 4ί
gerührt, langsam auf 40° C erhitzt und weitere 30 N
Minuten gerührt. Die Decarboxylierung setzte bei 26°C
ein. Nach dem Abkühlen extrahierte man das als farbloses öl abgeschiedene organische Material dreimal
mit je 250 ml Äther. Man trocknete den ätherischen w Extrakt über wasserfreiem Natriumsulfat und dampfte
ihn bei Normaldruck ein. Der Rückstand erwies sich als Mischung wegen des Auftretens von zwei Carbonylbanden
(1740 cm-' und 1720 cm-') im Infrarotspektrum. Das Gemisch wurde im Vakuum destilliert. Man erhielt γ,
50 g (= 32%) 2-Dimethylaminomethyl-acrylsäureäthylester
vom Kp. 34°C bei 0,7 mmHg(yC = 0 1722 cm-') und 87 g (= 43%) l,3-bis-(Dimethylamino)-propan-2-carbonsäureäthylester
vom Kp. 58°C bei 0,8 mm Hg (yC = O 1740 cm-'). ho
Analyse für 2-Dimethylaminomethyl-acrylsäureäthylester:
CbH15NO2:
Berechnet: C 61,1%, H 9,6%, N 8,9%;
gefunden: C 60,6%, H 10,1%, N 8,8%. '
Analyse für 1,3-bis-(Dimethylamino)-propan-2-carbonsäureäthylester:
Beispiel 5
4-Morpholinomethyl-l-phenylpyrazclidin-3imin
4-Morpholinomethyl-l-phenylpyrazclidin-3imin
CH2-CH2
/
/
CH2-CH2
N-CH2-CH-C = NH
Il
H2C NH
\N/
\N/
Man erhitzt 54 g l-Morpholinomethylacrylnitril, das
gemäß Beispiel 1 hergestellt worden ist und 37 g Phenylhydrazin mit einer Lösung von Natriumäthylat
(7,5 g Natrium) in 250 ml Äthanol zwei Stunden unter Rückfluß. Während der Reaktion bildet sich ein festes
Produkt. Man fügt 160 ml 2-n Salzsäure zu und dampft die Lösung zur Trockne ein. Der feste Rückstand wird
mit trockenem Äthanol extrahiert. Das Produkt kristallisiert aus Äthanol in farblosen Blättchen (Fp. 204
bis 205°C). Ausbeute 87%.
Analyse:CMHi9Nj02:
Berechnet: C 64,61%, H 7,76%, N 21,52%:
gefunden: C 64,68%, H 7,6%. N 21.68%.
gefunden: C 64,68%, H 7,6%. N 21.68%.
Beispiel 6
^Dimethylaminomethyl-l-phenylpyrazolidin-S-imin
^Dimethylaminomethyl-l-phenylpyrazolidin-S-imin
CH3
N-CH2-CH-C = NH
/
I I
CH3 H2C NH
Man gibt auf einmal 11,0 g 2-Dimethylaminomethylacrylnitril
zu einer Lösung von 10,8 g Phenylhydrazin und Natriumäthylat (23 g Natrium) in 100 ml Äthanol.
Das Produkt wurde in alkalischer Lösung rasch zu einem tiefroten Stoff oxidiert; die Berührung mit
Sauerstoff wurde durch lebhaftes Kochen der Lösung während 90 Minuten unter Rückfluß vermieden. Nach
Abkühlen wurde das Natriumäthylat mit 50 ml 2-n Schwefelsäure neutralisiert und die Mischung
dreimal mit je 100 ml Chloroform extrahiert. Nach Abdampfen der Lösungsmittel erhielt man einen
braunen Festkörper (17,8 g), der aus 300 ml Petroläther (Kp. 80 bis 1000C) umkristallisiert wurde. Man erhielt
16,4 g (= 75%) farblose Blättchen vom Fp. 117 bis
Berechnet: C 66,0%, H 8,3%, N 25,7%;
gefunden: C 65,8%, H 8,2%, N 25.7%.
gefunden: C 65,8%, H 8,2%, N 25.7%.
Beispiel 7
4-Morpholinomethyl-l -phenylpyrazolidin-3-on
4-Morpholinomethyl-l -phenylpyrazolidin-3-on
CH2-CH2
O N — CH2—CH-CO
CH2-CH2
Beispiel 8
4-Morpholinomethyl-1 -phenylpyrazolidin-3-on
4-Morpholinomethyl-1 -phenylpyrazolidin-3-on
Man fügte zu 10 g 1-Morpholinomethyl-acrylsäureäthylester,
der gemäß Beispiel 3 hergestellt worden ist eine Lösung von 5,4 g Phenylhydrazin und Natriumäthylat
(1,15 g Natrium) in 100 ml Äthanol und erhitzte die Mischung 30 Minuten unter Rückfluß. Während dieser
Zeit fiel das Natriumsalz des Produktes aus. Die Suspension wurde gekühlt und mit 25 ml 2-n Salzsäure
versetzt Man dampfte die Lösung zur Trockne ein und extrahierte den klebrigen Rückstand mit Chloroform,
dampfte die Chloroformlösung zur Trockne ein und erhielt einen braunen Rückstand, der aus Petroläther
(Kp. 100 bis 120° C) umkristallisiert wurde. Man erhielt
farblose Blättchen vom Fp. 143 bis 144°C. Das Produkt war identisch mit dem aus Beispiel 14. Ausbeute: 75%.
4-Dimethylaminomethyl-1 -phenylpyrazolidin-3-on
CH3 H
CH3 H
\ I
N-CH2-C CO
/ I I
CH, H2C NH
Eine Lösung von 4-Morpholinomethyl-l-phenylpyrazolidin-3-imin
(29 g) wurden in 120 ml 2-n Salzsäure vier Stunden unter Rückfluß erhitzt, dann abgekühlt, mit
Natriumhydroxid neutralisiert und mit Chloroform extrahiert. Der Chloroformextrakl wurde getrocknet
und zur Trockne eLg^cui.ipft. Der Rückstand wurde
aus Petroläther (Kp. 100 bis 120°C) umkristallisiert und
lieferte farblose Blättchen vom Fp. 143 bis 144°C. Ausbeute: 87%.
Analyse: Ci4H
Berechnet: C 64,35%, H 7,33%, N 16,08%;
gefunden: C 64,5%, H 7,4%. N 16,3%.
gefunden: C 64,5%, H 7,4%. N 16,3%.
15,7 g 2-Dimelhylaminomethyl-acrylsäureäthylester
wurden auf einmal einer siedenden Mischung von 10,8 g
Phenylhydrazin und Natriumisopropylat (2,3 g Natrium)
4(i in 100 ml Isopropanol zugefügt, wobei heftiges
Schäumen auftrat. Das Produkt wurde in alkalischer Lösung durch Luft rasch oxidiert und lieferte eine
tiefrote Substanz. Um eine Berührung mit Luft zu vermeiden, wurde die Lösung während des anschließen-
•n den Erhitzens lebhaft unter Rückfluß gekocht. Nach
10-minütigem Kochen wurde die Lösung in einer mit einem Gummistopfen verschlossenen Flasche rasch auf
00C gekühlt. Man fügte 125 ml 2-n Schwefelsäure zu und extrahierte die Mischung dreimal mit je 250 ml Äther.
".(ι Der ätherische Extrakt wurde verworfen und die
wäßrige Lösung mit annähernd 125 ml 2-n Natriumhydroxidlösung auf pH 8 eingestellt. Die dreimalige
Extraktion des wäßrigen Gemisclis mit je 100 ml Chloroform ergab einen blaßgelben Extrakt, der nach
Abdampfen des Chloroforms 18,5 g eines Öls erbrachte.
Beim Kühlen kristallisierte das Öl zu einem lederfarbenen Festkörper, der aus 450 ml Petroläther
(Kp. 60 bis 800C) umkristallisiert wurde. Man erhielt 12,4g (= 57%) 4-Dimethylaminomethyl-l-phenylpyr·
azolidin-3-on (Fp. 118 bis 119° C) als farblose Nadeln.
Analyse: Ci2H17N3O:
Berechnet: C 65,7%, H 7,8%, N 19,1%;
gefunden: C 66,5%, H 7,8%, N 19,2%.
gefunden: C 66,5%, H 7,8%, N 19,2%.
Das Mono-oxalatsalz wurde durch Vermischen des
Pyrazolidinons mit Oxalsäure in acetonischer Lösung hergestellt. Man erhielt einen weißen Festkörper, der
aus Äthanol umkristallisiert wurde. Man erzielte eine
73%ige Ausbeute an 4-Dimethylaminomethyl-l-phenylpyrazolidin-3-on-mono-oxalatsalz
(Fp. 128 bis 129° C) als farblose Kristalle.
Analyse: C14H19N3O5:
Berechnet: C 54,5%, H 6,2%, N 13,6%; gefunden: C 54,5%, H 6,1%, N 13,2%.
Berechnet: C 54,5%, H 6,2%, N 13,6%; gefunden: C 54,5%, H 6,1%, N 13,2%.
Beispiel 10 4-Dimethylaminomethyi-l-phenylpyrazolidin-3-on
20,2 g l.S-bis-iDimethylaminoJ-propan^-carbonsäureäthylester
gab man auf einmal zu einer siedenden Mischung von 10,8 g Phenylhydrazin und Natriumisopropylat
(2,3 g Natrium) in Isopropanol. Die Lösung wurde 30 Minuten unter Rückfluß gekocht und ergab
nach Aufarbeitung in einer ähnlichen wie in Beispiel 16 beschriebenen Weise 13,6 g (= 62%) eines Produktes,
das durch Infrarotspektrum als 4-Dimethylaminomethyl-l-phenylpyrazolidin-3-on
(Fp. 117 bis 118° C) identifiziert wurde.
Beispiel 11
4-Dimethylaminomethyl-l-p-chlorphenylpyrazolidin-3-on
(CHj)2N-CH2-CH-CO
Man fügte 14,5 g p-Chlorphenylhydrazin zu einer
Lösung von Natriumisopropylat (2,3 g Natrium) in 200 ml trockenem Isopropanol, erhitzte die Lösung unter
Rückfluß und gab auf einmal 15,7 g 2-Dimethylaminomethyl-acrylsäureäthylester
zu. Nach 20minütigem Kochen kühlte man die Lösung in einer verstöpselten Flasche auf O0C, fügte 125 ml 2-n Schwefelsäure hinzu
und extrahierte die Mischung dreimal mit je 250 ml Äther. Der ätherische Extrakt wurde verworfen und die
wäßrige Lösung mit annähernd 125 ml Natriumhydroxidlösung auf pH 8 eingestellt. Die Extraktion des
wäßrigen Gemischs mit Chloroform lieferte einen blaßgelben Extrakt, der nach Verdampfen des Chloroforms
einen lederfarbenen Festkörper ergab, der nach Umkristallisieren aus Tetrachlorkohlenstoff 9 g
(= 35%) 4-Dimethylaminomethyl-l-p-chlorphenylpyrazolidin-3-οπ
(Fp. 1070C) als farblose Nadeln erbrachte.
Analyse: C12H16ClN3O:
Berechnet: C 56,8%, H 6,4%, N 16,6%;
gefunden: C 57,1%, H 6,4%, N 16,6%.
Berechnet: C 56,8%, H 6,4%, N 16,6%;
gefunden: C 57,1%, H 6,4%, N 16,6%.
Beispiel 12
4-Piperidinomethyl-1 -phenylpyrazolidin-3-on
CH2-CH2
CH2-CH2
CH2 N — CH,- CH- CO
\ '/ Il
CH2-CH2 H2C NH
19,7 g 2-Piperidinomethyl-acrylsäureäthylester, der
ίο gemäß Beispiel 3 hergestellt worden ist, gab man auf
einmal zu einer siedenden Mischung von 10,8 g Phenylhydrazin und Natriumisopropylat (12,3 g Natrium)
in 100 ml Isopropanol, wobei heftiges Schäumen auftrat. Die Lösung wurde lebhaft unter Rückfluß
J5 gekocht, um eine Berührung der Reaktionsmischung mit
Luft zu vermeiden. Nach einstündigem Kochen wurde die Lösung rasch gekühlt und mit 50 ml 2-n Schwefelsäure
neutralisiert. Die Mischung wurde dreimal mit je 100 ml Chloroform extrahiert und die Chloroformlösung
zur Trockne eingedampft. Der erhaltene lederfarbene Festkörper wurde aus Petroläther urnkristallisiert.
Man erhielt 18,7 g (= 72%) farbloser Blättchen vom Fp.
134 bis 135° C.
Analyse: C15H21N3O:
Berechnet: C 69,5%, H 8,2%, N 16,3%;
gefunden: C 69,5%, H 8.2%, N 16,3%.
gefunden: C 69,5%, H 8.2%, N 16,3%.
Claims (1)
- Patentanspruch:Verfahren zur Herstellung von 3-Pyrazolidinon-Derivaten der allgemeinen Formel IN-CH2-C--COR1H2C NH\N/IOin der R und R1 Wasserstoffatome oder gegebenenfalls substituierte Alkylreste, Cycloalkyl-, Aralkyl- oder Arylreste bedeuten, wobei die jeweiligen Alkylreste 1 bis 6 Kohlenstoffatome enthalten, bzw. R und R1 zusammen unter Einbeziehung des Stickstoffatoms einen heterocyclischen Ring oder Morpholinring bilden und R2 einen gegebenenfalls substituierten Arylrest darstellt, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Verbindung der allgemeinen Formel II20Die Verbindungen der allgemeinen Formel II lassen sich durch Umsetzen eines Amins der allgemeinen Formel R—NH-R1 mit Formaldehyd und einer Verbindung der allgemeinen Formel X-CH2-COOH unter alkalischen Bedingungen erhalten. Vermutlich wird dabei zumindest teilweise eine Bisaminomethan-Verbindung gebildet, die dann mit der substituierten Carbonsäure reagiert. Der Formaldehyd wird dabei entweder direkt oder in Form einer Formaldehyd abspaltenden Verbindung, wie Paraformaldehyd, eingesetzt. Die Umsetzung erfolgt am besten in einem wäßrigen Reaktionsmedium.Verbindungen, bei denen X ein Carboxylgruppe ist lassen sich in entsprechende Verbindungen umwandeln, in denen X eine Estergruppe-COOP darstellt, indem man sie mit einem Alkohol in Gegenwart einer starken Säure, wie Schwefelsäure verestert. Die erfindungsgemäße Umsetzung mit dem substituierten Hydrazin der allgemeinen Formel IV erfolgt z. B. durch Erhitzen der Reaktionspartner in einem Lösungsmittel, wie Äthanol. Als substituiertes Hydrazin wird vorzugsweise Phenylhydrazin verwendetFalls X eine Cyanogruppe ist, entstehen 3-Pyrazolidinimine der allgemeinen Formel VCH2N-CH2-C (Π)R1 Xin der R und R1 die genannte Bedeutung haben und X eine —CN oder —COOP-Gruppe bedeutet, wobei P ein Alkylrest ist, oder eine Verbindung der allgemeinen Formel IHR1N-CH2-C--C = NH(V)
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DE19691965872 Pending DE1965872A1 (de) | 1968-08-30 | 1969-08-29 | Ungesaettigte Verbindungen mit einer Aminomethylengruppe,Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung |
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