DE2055523C3 - 07/03/70 Japan 58217-70 Process for the preparation of 2 isopropyl- and 2-phenyl-6-methyl-4 (3H) pyrimidone - Google Patents
07/03/70 Japan 58217-70 Process for the preparation of 2 isopropyl- and 2-phenyl-6-methyl-4 (3H) pyrimidoneInfo
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Description
CHCH
O H1COH 1 C
CHCH
CH.,-C==CH—C = OCH., -C == CH-C = O
NH, NH,NH, NH,
(Il(Il
RCOClor
RCOCl
Hierin bedeutet R Alkyl oder Aryl.Herein R is alkyl or aryl.
Dieses Verfahren besitzt jedoch die folgenden Nachteile: Die Säureanhydride oder Säurehalogenide, die als Ausgangsmaterialien verwendet werden müssen, sind ziemlich teuer; das Verfahren selbst ist aufwendig, da es zwei Stufen umfaßt, und da ein Losungsmittel verwendet werden muß, ist die Abtrennung und Rückgewinnung des Lösungsmittels und einer als Nebenprodukt gebildeten Säure nach der Abtrennung des Reaktionsproduktes nötig.However, this method has the following disadvantages: The acid anhydrides or acid halides, which must be used as starting materials are quite expensive; the process itself is time-consuming, since it involves two stages, and since a solvent must be used, the separation is and Recovery of the solvent and an acid formed as a by-product after the separation of the reaction product is necessary.
Das Verfahren und die Ausbeute des erwähnten Verfahrens (K. a t ο et al.) sollen noch näher erläutert werden: Die Acylierung von /J-Aminocrotonamid wird in Chloroform unter Verwendung von Isobuttersäureanhydrid oder Benzoesäure-anhydrid während 1 Stunde unter Erhitzen unter Rückfluß durchgeführt Die Ausbeute der betreffenden Acylverbindungen ist wie folgt:The process and the yield of the process mentioned (K. a tο et al.) Should be explained in more detail The acylation of / J-aminocrotonamide is carried out in chloroform using isobutyric anhydride or benzoic anhydride for 1 hour with heating under reflux Yield of the acyl compounds in question is as follows:
/Msobuttersäureamid- Verbindung
ß- Benzoesäureamid-Verbindung/ Msobutyric acid amide compound
ß- Benzoic acid amide compound
2- Isopropylpyrimidon-derivat
(mit Natrium in CH3OH)
2-Phenylpyrimidon-derivat
(mit Natrium in CHaOH)
(mit NaOHi2-isopropylpyrimidone derivative
(with sodium in CH3OH)
2-phenylpyrimidone derivative
(with sodium in CHaOH)
(with NaOHi
3535
4040
4545
GewichtsprozentWeight percent
62 (ai)
31 (b.)62 (ai)
31 (b.)
Die Acylierung mit Benzoesäure-chlorid wird in Pyridin unter Kühlen mit Eis durchgeführt und ergibt die ß-Benzoesäureamid-Verbindung in einer Ausbeute von 75 Gewichtsprozent (b2). Nach der Isolierung der Acylverbindungen werden diese in 10%iger NaOH oder NaOCH3—CH3OH in die ringgeschlossenen Verbindungen in folgender Ausbeute überführt:The acylation with benzoic acid chloride is carried out in pyridine while cooling with ice and gives the ß-Benzoic acid amide compound in a yield of 75 percent by weight (b2). After isolating the Acyl compounds are converted into ring-closed compounds in 10% NaOH or NaOCH3 — CH3OH converted in the following yield:
GewichtsprozentWeight percent
75 (c)75 (c)
88 8388 83
Somit ergibt sich die Gesamtausbeute an 2-Isopropylpyrimidor.-derivat zu 46" Gewichtsprozent und die Gesamtausbeute an 2-Phenylpyrimidon-derivat zu 26 bzw. 66 Gewichtsprozent. Diese Ausbeuten sind, bezogen auf das teure j3-Aminocrotonamid, nicht hoch.This gives the total yield of 2-isopropylpyrimidor derivative to 46 "percent by weight and the total yield of 2-phenylpyrimidone derivative to 26 or 66 percent by weight. These yields are not high based on the expensive j3-aminocrotonamide.
Die Umsetzung von primären oder sekundären Aminen mit Carbonsäureestern als Acylierungsmittel ist bekannt (vgl. Weygand-Hilgetag, Organisch-Chemische Experimentierkunst, 3. Auflage, Leipzig 1964, S. 556 bis 558). Jedoch ist aus der Literatur ersichtlich (vgl. G. Stork et al, J. Am. Chem. Soc. 85, 207 bis 222, und K a t ο et al, Chem. Pharm. Bull. 17 [9], 1889 bis 1895,1969), daß aus ]3-Aminocrotonamid unter Verwendung herkömmlicher Acylierungsmittel keine ji-N-Acylverbindungen hergestellt werden können.The reaction of primary or secondary amines with carboxylic acid esters as acylating agents is known (see Weygand-Hilgetag, Organisch-Chemische Experimentierkunst, 3rd edition, Leipzig 1964, pp. 556 to 558). However, it can be seen from the literature (cf. G. Stork et al, J. Am. Chem. Soc. 85, 207 to 222, and K a t o et al, Chem. Pharm. Bull. 17 [9], 1889 to 1895, 1969) that from] 3-aminocrotonamide under Using conventional acylating agents no ji-N-acyl compounds can be prepared.
Bei der von D. J. Brown, »The Pyrimidines«, 1962, Interscience Publishers, S. 87, beschriebenen Ringschlußreaktion in alkalischem Medium zu einem Pyrimidinkern handelt es sich um eine Ringschlußreaktion mit einer isolierten /J-Acylverbindung.In the case of D. J. Brown, "The Pyrimidines", 1962, Interscience Publishers, p. 87, described ring closure reaction in an alkaline medium to form a Pyrimidine nucleus is a ring closure reaction with an isolated / J-acyl compound.
Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines verbesserten Verfahrens zur Herstellung von Pyrimidonderivaten, bei welchem ein billiges Rohmaterial verwendet wird, ein brauchbares Produkt in einer Stufe erhalten werden kann, die Verwendung eines Lösungsmittels unnötig ist und eine hohe Ausbeute erzielt wird.The aim of the invention is to create an improved process for the preparation of pyrimidone derivatives, which uses an inexpensive raw material, a usable product is obtained in one step can be achieved, the use of a solvent is unnecessary and a high yield can be obtained.
Es wurde nunmehr ein Verfahren zur Herstellung von bestimmten Pyrimidon-derivaten (III) gefunden, welches die obigen Nachteile nicht aufweist.It has now been found a process for the preparation of certain pyrimidone derivatives (III) which does not have the above disadvantages.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von 2-Isopropyl- und 2-Phenyl-6-methyl-4(3H)-pyrimidon durch Acylierung von jS-Aminocrotonamid und anschließendem Ringschluß unter Wasserabspaltung, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man 0-Aminocrotonamid mit 1 bis 5 Mol Isobuttersäure-isobutylester oder Benzoesäure-äthylester in Gegenwart von 1 bis 3 g-Atomen metallischem Natrium je MolThe invention relates to a process for the preparation of 2-isopropyl- and 2-phenyl-6-methyl-4 (3H) -pyrimidone by acylation of jS-aminocrotonamide and subsequent ring closure with elimination of water, which is characterized in that one 0-aminocrotonamide with 1 to 5 moles of isobutyl isobutyrate or ethyl benzoate in the presence from 1 to 3 g-atoms of metallic sodium per mole
ß-Aminocrotonamid umsetzt, wobei die Dauer der Umsetzung mindestens 3 Stunden beträgt und die Umsetzung bei 50 bis 700C durchgeführt wirdß-aminocrotonamide converts, the duration of the reaction being at least 3 hours and the reaction being carried out at 50 to 70 0C
Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich durch folgendes Schema darstellen:The process according to the invention can be represented by the following scheme:
NH,C.
NH,
I
N
\ /
C
I C.
I.
N
\ /
C.
I.
NH
/C.
NH
/
I !
NH, NH,C = CH-C = O
I!
NH, NH,
C
I
NH
C=O\ / \
C.
I.
NH
C = O
RI.
R.
Ri
R.
(D(D
(IV)(IV)
(H)(H)
(HI)(HI)
Diese Umsetzung verläuft jedoch nicht, wenn bei dem obenerwähnten bekannten Verfahren das Säureanhydrid oder das Säurehalogenid lediglich durch einen Ester einer organischen Säure ersetzt werden. Überraschend wurde jedoch festgestellt, daß bei der Umsetzung von fl-Aminocrotonamid mit einem Isobuttersäure-isobuty!ester oder einem Benzoesäure-äthylester in gegenwart von Natrium als Alkalireagenz die Kondensationsreaktion und die Ringschlußreaktion gleichzeitig und sehr glatt in einer Stufe ablaufen.However, this reaction does not proceed if, in the above-mentioned known process, the acid anhydride or the acid halide are merely replaced by an ester of an organic acid. Surprisingly, however, it was found that when-aminocrotonamide is reacted with an isobutyric acid isobutyl ester or an ethyl benzoate in the presence of sodium as the alkali reagent, the condensation reaction and the ring closure reaction take place simultaneously and very smoothly in one stage.
Es ist nicht klar, über welchen Reaktionsmechanismus das Alkalireagenz den Ablauf der Reaktion bewirkt, da eine Ester/Amid-Austauschreaktion dieser Art noch nicht bekannt ist, aber es wird angenommen, daß zunächst in einem N-Acylierungsprozeß die Alkoxygruppe des Esters gegen die Aminogruppe des j3-Aminocrotonamids ausgetauscht wird und die Wirkung des Alkalimetalls bei der vorliegenden Reaktion der Wirkung eines Alkalikatalysators in einer Esteraustauschreaktion ähnlich ist, so daß das eigentliche Kondensationsmittel vermutlich ein Alkalimetallalkoholat ist.It is not clear by which reaction mechanism the alkali reagent causes the reaction to proceed, since an ester / amide exchange reaction of this type is not yet known, but it is believed that first in an N-acylation process, the alkoxy group of the ester against the amino group of the j3-aminocrotonamide is exchanged and the effect of the alkali metal in the present reaction has the effect of an alkali catalyst in an ester interchange reaction is similar, so that the actual condensing agent is presumably an alkali metal alcoholate is.
Es wird angenommen, daß eine aktive Zwischenverbindung, wie z. B.It is assumed that an active interconnection, such as e.g. B.
H3C CH NH,H 3 C CH NH,
CCCC
i Ili Il
NHNa ONHNa O
existiert und daß das Alkalimetall zur Bildung der Verbindung beiträgt Diese Vermutungen über den Reaktionsmechanismus sollen jedoch das erfindungsgemäße Verfahren nicht beschränken.exists and that the alkali metal contributes to the formation of the compound These assumptions about the However, the reaction mechanism is not intended to restrict the process according to the invention.
Die Menge des zu verwendenden Esters (Isobuttersäure-isobutylester oder Benzoesäure-äthylester) beträgt theoretisch 1 Mol auf 1 Mol Aminocrotonamid, aber damit das teure ß-Aminocrotonamid weitgehend mit dem Ester reagiert, ist es zweckmäßig, den Ester im Überschuß einzusetzen. Wenn der Ester als Reaktionslösungsmittel dienen soll, können bis zu 5 Mol Ester verwendet werden. Wenn ein weiteres inertes Lösungsmittel, z. B. Benzol oder Toluol, verwendet wird, dann sind mehr als 3 Mol Ester unnötig.The amount of ester to be used (isobutyl isobutyrate or ethyl benzoate) is theoretically 1 mol per 1 mol of aminocrotonamide, but so that the expensive ß-aminocrotonamide largely reacts with the ester, it is advisable to use the ester in the To use excess. If the ester is to serve as the reaction solvent, up to 5 moles of ester can be used be used. If another inert solvent, e.g. B. benzene or toluene is used, then more than 3 moles of ester are unnecessary.
Die Menge des zu verwendenden Natriummetalls liegt im Bereich von 1 bis 3 Grammatomen je Mol /J-Crotonamid.The amount of sodium metal to be used is in the range of 1 to 3 gram atoms per mole / J-crotonamide.
Für die Durchführung der Reaktion wird das metallische Natrium unter Rühren dem Isobuttersäure-Unhutvlester oder dem Benzoesäure-äthylester zugesetzt Hierbei wird es bevorzugt, eine Temperatur von 500C aufrechtzuerhalten. Anschließend wird das ^-Aminocrotonamid zugesetzt und mit dem resultierenden Gemisch umgesetzt Jedoch ist die Reihenfolge der Zugabe nicht so wichtig und muß nicht immer eingehalten werden. Wenn ein inertes Lösungsmittel verwendet wird, wie es weiter unten beschrieben ist, dann kann die Reihenfolge je nach Art des Lösungsmittels verändert werden.For carrying out the reaction the metallic sodium with stirring to the isobutyric acid or benzoic acid ethyl ester Unhutvlester added Here, it is preferred to maintain a temperature of 50 0 C. The ^ -aminocrotonamide is then added and reacted with the resulting mixture. However, the order of addition is not so important and does not always have to be adhered to. If an inert solvent is used, as described below, then the order can be changed depending on the type of solvent.
Die Reaktion wird bei 50 bis 7O0C, vorzugsweise bei 50 bis 6O0C, ausgeführt, da bei einer Temperatur über 70° C eine beträchtliche Verfärbung des Reaktionsprodukts auftritt, die schwierig zu beseitigen sein kann.The reaction is carried out at 50 to 7O 0 C, preferably at 50 to 6O 0 C, since a considerable discoloration of the reaction product occurs at a temperature above 70 ° C, which can be difficult to eliminate.
Die Reaktion ist in 3 bis 7 Stunden zu Ende.The reaction is complete in 3 to 7 hours.
Nach Beendigung der Reaktion kann das Produkt durch ein übliches Verfahren gewonnen werden. Beispielsweise kann man das im Reaktionsgemisch vorliegende Alkali mit einer anorganischen Säure, wie z. B. Salzsäure oder Schwefelsäure, neutralisieren, das ausgefällte Salz abfiltrieren, die resultierende Mutterflüssigkeit unter verringertem Druck zur Herstellung von rohen Kristallen konzentrieren und die rohen Kristalle mit einem geeigneten Lösungsmittel, wie z. B. Aceton, Chloroform, Methanol oder Äthanol, Umkristallisieren. After the completion of the reaction, the product can be recovered by an ordinary method. For example, the alkali present in the reaction mixture can be mixed with an inorganic acid such as z. B. hydrochloric acid or sulfuric acid, neutralize, filter off the precipitated salt, the resulting mother liquor concentrate under reduced pressure to produce crude crystals and the crude Crystals with a suitable solvent, such as. B. acetone, chloroform, methanol or ethanol, recrystallize.
Die durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellten Pyrimidonderivate sind wertvolle Zwischenprodukte für die verschiedensten synthetischen organischen Chemikalien.The pyrimidone derivatives produced by the process according to the invention are valuable intermediates for a wide variety of synthetic organic chemicals.
Die Erfindung wird an Hand der folgenden Beispiele näher erläutert.The invention is explained in more detail with reference to the following examples.
Herstellung von 2-Isopropyl-6-methyl-4(3H)-pyrimidon Preparation of 2-isopropyl-6-methyl-4 (3H) -pyrimidone
10 g metallisches Natrium wurden zu 100 g Isobutylisobutyrat zugegeben, und 20 g Ö-Aminocrotonamid wurden in kleinen Portionen bei einer Temperatur unterhalb 5O0C zugesetzt. Die Reaktion wurde unter Rühren 5 Stunden bei 50 bis 6O0C ausgeführt. Das Reaktionsgemisch wurde dann mit Salzsäure unter Kühlen neutralisiert, worauf das ausgefallene Natrium durch Filtration abgetrennt wurde und die resultierende Mutterflüssigkeit unter vermindertem Druck konzentriert wurde, um den Isobutylalkohol und das nicht umgesetzte Isobutylisobutyrat zurückzugewinnen. Der resultierende konzentrierte Rückstand wurde aus Aceton umkristallisiert, wobei 28 g 2-Isopropyl-6-methyl-4(3H)-pyrimidon (Ausbeute 92%) erhalten wurden. Fp. 170 bis 1710C.10 g of metallic sodium were added to 100 g of isobutyl isobutyrate and 20 g E-Aminocrotonamid were added in small portions at a temperature below 5O 0 C. The reaction was carried out with stirring for 5 hours at 50 to 6O 0 C. The reaction mixture was then neutralized with hydrochloric acid under cooling, after which the precipitated sodium was separated by filtration and the resulting mother liquor was concentrated under reduced pressure to recover isobutyl alcohol and unreacted isobutyl isobutyrate. The resulting concentrated residue was recrystallized from acetone, whereby 28 g of 2-isopropyl-6-methyl-4 (3H) -pyrimidone (yield 92%) were obtained. Mp. 170 to 171 0 C.
ElementaranalyseElemental analysis
(chemische Zusammensetzung G1H12ON2): Theoretisch: C 63,13, H 7,95, N 18,41%; gefunden: C 63,18, H 7,97, N 18,50ü,b.(chemical composition G1H12ON2): Theoretical: C 63.13, H 7.95, N 18.41%; found: C 63.18, H 7.97, N 18.50 u, b.
Beispiel 2 Herstellung von 2-Phenyl-6-methyl-4(3H)-pyrimidonExample 2 Preparation of 2-phenyl-6-methyl-4 (3H) -pyrimidone
9 g metallisches Natrium wurden zu 120 g Äthylbenroat zugegeben, und 20 g 0-Aminocrotonamid wurden dann zugesetzt Die Reaktion wurde 25 Stunden bei 50 bis 6O0C ausgeführt Das Reaktionsgemisch wurde dann wie im Beispiel 1 nacfcbehandelt wobei 35 g 2-Phenyl-6-methyl-4(3H)-pyrimidon erhalten wurden (farblose, nadeiförmige Kristalle) (Ausbeute 94%). Fp. 210 bis 212°C9 g of metallic sodium were added to 120 g Äthylbenroat, and 20 g of 0-Aminocrotonamid were then added, the reaction was carried out for 25 hours at 50 to 6O 0 C The reaction mixture was then nacfcbehandelt as in Example 1 to obtain 35 g of 2-phenyl-6- methyl-4 (3H) -pyrimidone (colorless, needle-shaped crystals) (yield 94%). Mp 210-212 ° C
ElementaranalyseElemental analysis
(chemische Zusammensetzung CuHioONrx:(chemical composition CuHioONr x :
Theoretisch: C 70,95, H 5,41, N 15,04%; gefunden: C 71,08, H 5,52, N 15,35%.Theoretical: C 70.95, H 5.41, N 15.04%; Found: C 71.08, H 5.52, N 15.35%.
In diesem Beispiel wird in einem Vergleichsversuch die Ausbeute des erfindungsgemäßen Verfahrens gegenüber dem Verfahren untersucht, das in »A new Synthesis of 2-Alkyl(aryl)-substituted-6-methyl-(3H)-4-pyrimidone«, Yakugaku Zasshi, 87 (8), 955 bis 960 (1967), angegeben ist Es wird dabei ein Vergleich zwischen solchen Verbindungen angegeben, bei welchen die gleichen Substituenten in 2-Stellung des Pyrimidons enthalten sind. In den Tabellen I und II der genannten Literaturstelle werden die Minimalwerte (a) und die Maximalwerte (b)der Ausbeuten der 0-N-Acylverbindungen im Stadium der Isolierung angegeben. In Tabelle V werden die Minimalwerte (c) und die Maximalwerte (d)der Ausbeuten der ringgeschlossenen Verbindungen von den gleichen Arten der 0-n-Acylverbindungen angegeben. Daraus errechnen sich die Bereiche der Gesamtausbeuten (e)als(a ■ c - b ■ d). In this example, the yield of the process according to the invention is examined in a comparative experiment compared to the process described in "A new Synthesis of 2-Alkyl (aryl) -substituted-6-methyl- (3H) -4-pyrimidone", Yakugaku Zasshi, 87 (8), 955 to 960 (1967), given. A comparison is given between those compounds in which the same substituents are contained in the 2-position of the pyrimidone. The minimum values (a) and the maximum values (b) of the yields of the O-N-acyl compounds at the stage of isolation are given in Tables I and II of the cited literature reference. In Table V, the minimum values (c) and maximum values (d) of the yields of the ring-closed compounds from the same kinds of the 0-n-acyl compounds are shown. From this the ranges of the total yields (e) can be calculated as (a ■ c - b ■ d).
Substituemen in 2-Stellung der Pyrimidon-DerivateSubstituems in 2 position of the Pyrimidone derivatives
Ausbeute crfindungsgemäUyield according to the invention
eemüß Liierauir- eemüß Liierauir-
stelleJob
c = ii\c — bxd c = ii \ c - bxd
Phenyl
IsopropylPhenyl
Isopropyl
81 bis 94%
85.5 bis 92%81 to 94%
85.5 to 92%
26 bis 66'ί·ίι
46% 26 to 66'ί · ίι
46%
Es wird somit ersichtlich, daß die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erzielbaren Ausbeuten erheblich größer sind als die Ausbeuten bei dem Verfahren, das aus der genannten Literaturstelle bekannt ist.It can thus be seen that the yields which can be achieved in the process according to the invention are significantly greater than the yields in the process from the cited literature reference is known.
Claims (1)
Dieses Verfahren läßt sich wie folgt darstellen:There is known a method for producing pyrimidone derivatives in which / J-aminocrotonamide (I) is reacted with an organic acid anhydride or an organic acid hatogenide to produce a /? -Acylamino compound (II), with which then by heating or by an alkali treatment ring closure is made to produce a pyrimidone derivative (HI) (Tetsuzo K to et al, Journal of the Pharmaceutical Society of Japan, vol. 87 *, p. 955 [1967], and vol. 89, p. 460 [1969]).
This procedure can be represented as follows:
Applications Claiming Priority (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9191769 | 1969-11-17 | ||
| JP9191769 | 1969-11-17 | ||
| JP3574170 | 1970-04-25 | ||
| JP3574170A JPS4839942B1 (en) | 1970-04-25 | 1970-04-25 | |
| JP5821770 | 1970-07-03 | ||
| JP5821770 | 1970-07-03 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2055523A1 DE2055523A1 (en) | 1971-05-27 |
| DE2055523B2 DE2055523B2 (en) | 1976-04-29 |
| DE2055523C3 true DE2055523C3 (en) | 1976-12-09 |
Family
ID=
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