DE2108455C3

DE2108455C3 - Verfahren zur Herstellung von gegebenenfalls am aromatischen Ring substituierten Iminodlbenzylen

Info

Publication number: DE2108455C3
Application number: DE19712108455
Authority: DE
Inventors: Ryoichi Kitamura
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1970-02-23
Filing date: 1971-02-22
Publication date: 1975-05-15
Also published as: FR2080703B1; GB1321589A; DE2108455B2; CH540261A; DE2108455A1; FR2080703A1; JPS5111118B1

Description

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Iminodibenzyl (10,11 - Dihydro-5H-dibenz[b.f]aze-

fiin) und seine Derivate sind wichtige Zwischenprodukte ür die Synthese von Arzneimitteln zur Behandlung Von Geisleskrankheiten, Lokalanästhetica, Mitteln Hir Behandlung von Allergien, Spasmolytica od. dgl.

Für die Herstellung von Iminodibenzyl sind bisher die folgenden Verfahren bekanntgeworden: (1) Erhitzen einer Mischung von 2.2'-Diaminodibenzyl und Seines Dihydrochlorids in äquimolaren Mengen (Ann. 305, 100 [1899]): (2) Erhitzen von 2.2'-Diaminodibentyl-diphosphat (USA.-Patentschrift 2 764 580); (3) Erhitzen eines Salzes des 2,2'-Diaminodiben/yls mit niederer Alkylsulfon.iäure. Phenylsulfonsäure oder niederer Phenyl-alkyl-sulfonsäure (französische Patentschrift 1 351 837); (4) Behandeln von N-Acetyl-1.2' - bis - (brommethyl)-diphenylamin mit Phenylli-Ihium im Überschuß (Tetrahedron Letters Nr. 31, J469 [1968]): (5) Erhitzender Monohydrochloride oder phosphate des Diaminodibenzyls bzw. Erhitzen der freien Base mit Polyphosphorsäure (österreichische Patentschrift 200 579 und deutsche Auslegeschrift 1 OCO 820).

Im Verfahrend) entsteht Iminodibenzyl beim 26-bis 30slündigem Erhitzen bei 265 bis 275''C in etwa 60 "„ Ausbeute. Oberhalb von 300 C kann die Reaktionszeit abgekürzt werden, jedoch unter Zersetzung des Ausgangsmaterials oder des Produktes, so daß nicht nur die Ausbeute, sondern auch die Qualität des Produktes weitgehend vermindert wird. Weiterhin ist die Reaktionsmischung während des Erhitzens nahezu fest, und die Temperaturverteilung im Reaktionssystem ist infolgedessen selbst bei Rühren nicht gleichmäßig. Somit sind verschiedene Zersetzungsreaktionen unvermeidlich. Im Verfahren (2) entsteht Iminodibenzyl durch 40minutiges Erhitzen bei 280 bis 320°C in guten Ausbeuten, wenn in kleinen Ansätzen gearbeitet wird. Eine längere Reaktionszeit fi hu jedoch zu einer deutlichen Verminderung or Ausbeute. Bei großen Ansätzen wird die Reaktion- Ί lang, so daß Zersetzungsreaktionen begünstigt werden. Weiterhin ist wegen der großen Viskosität der Reaktionsmischling die Temperaturverteilung nicht gleichmäßig. Somit sind komplizierte Verfahrensweisen notwendig, um Iminodibenzyl in guter Qualität und in befriedigenden Ausbeuten im industriellen und großen Maßstab herzustellen. Im Verfahren (3) ist die Temperalu rverteilung relativ gut, wenn das Salz einer aliphatischen SuHortsäure, beispielsweise Methansulfonsäure, verwendet wird. Wird das Salz einer aromatischen Sulfonsäure, z. B. p-ToluoIsiiIfonsäure, verwendet, wird die Reaktionsmischung bei Temperaturen um 28O^r C sehr viskos, so daß nur unter Schwierigkeiten gerührt werden kann. Weilerhin zeigt bei der Verwendung eines Salzes einer aliphatischen Sulfonsäure gebildetes Iminodibenzyl einen relativ niedrigen Schmelzpunkt und ist \on minderer Qualität. Im Verfahren (4) sind die darin benötigten Chemikalien teuer, und es entstehen immer einige Nebenprodukte. Wie vorher erwähnt, sind alle bekannten Verfahren außer dem Verfahren (4) charakterisiert durch das Erhitzen der Salze des 2.2'-Diaminodibenzyls mit Säuren zur Herstellung von Iminodibenzyl. Jedoch sind die Temperaturen ν on mehr als 300° C Nebenreaktionen unvermeidlich, und die Durchführung des Verfahrens ist schwierig.

Bei der Durchführung der Herstellung des Iminodibenzvls in Polyphosphorsäure gemäß Verfahren (5) können zwar Ausbeuten bis zu 85",, der Theorie erhalten worden, die Aufarbeitung des Reaktionsgemisches und die Rückgewinnung des nicht umgesetzten teuren Ausgangsprodukts gestaltet sich jedoch schwierig, da große Phosphorsäuremengen benötigt werden und das Reaktionsgemisch vor der Isolierung der gewünschten Verbindungen in Wasser gegossen «erden muß. Zudem können auch hier Nebenrcaktionen auftreten, die die Rückgewinnung von Ausgangsmaterial erschweren.

Die Erfindung ist auf ein Verfahren zur Herstellung von gegebenenfalls am aromatischen Ring substituierten Iminodibcnzylen durch Erhitzen von 2,2'-Diaminodibenzylen in Gegenwart von Katalysatoren gerichtet, bei dem diese mit großer Reinheit und in ausgezeichneten Ausbeuten erhalten werden, wobei praktisch keine Nebenreaktionen auftreten.

Das Verfahren der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß gegebenenfalls am aromatischen Ring substituiertes 2,2'-Diaminodibenzyl in Gegenwart von Aluminium-, Kupfer(II)-, Titan-. Eiser.(lll)- oder Zinn(!V)-chlorid, -bromid oder jodid, Ammoniumbromid oder-jodid, Hexumiiiocchaltdll i-ehlorid und/ oder Komplexen dieser Salze mit dem gegebenenfalls am aromatischen Ring substituierten Diaminobenzyl als Katalysator erhitzt wird, wobei sich die Reakiionsmi-ehung in flüssigem Zustand befindet.

Das Verfahren der Erfindung kann durch die folgende Reaktionsgleichung wiedergegeben werden:

CH,- CH,

NH, H₂N

Katalysator Erhitzen CH,-CH.

NH

f NH₃

Ein aromatischer Ring oder beide der obigen Formeln können einen Substituenten oder mehrere aufweisen, ζ. Β. niedere Alkyl-, niedere Alkoxy-, Halogen-, Hydroxy-, niedere Alkanoyl-, niedere Halogenalkyl-, Sulfonamido- oder Thioalkyl-Gruppen.

Die katalytische Aktivität der erfindungsgemäß eingesetzten Katalysatoren ist in hohem Maße abhängig von ihrer Art sowie den Reaktionsbedingüngen.

Manchmal ergibt die gleichzeitige Verwendung von zwei oder mehreren der obengenannten katalytischen Substanzen günstige Resultate.

Die zugesetzten Mengen des KaiaJysators sind abhängig von seiner Art, betragen jedoch vorzugsweise 0.5 bis 10 Gewichtsprozent der eingesetzten 2.2'-Diaminodibenzylverbindung. Obwohl die Irninodibenzylverbindung auch unter Verwendung des Katalysators in einer Menge außerhalb des obenerwähnten Bereichs hergestellt werden kann, vermindert eine Menge, die den obenerwähnten Bereich unterschreitet, die Ausbeute an der Iminodibenzylverbindung. Eine Menge, die den bevorzugten Bereich überschreitet, kann Zersetzung verursachen, die zu einer Verminderung der Ausbeute an der Iminodibenzylverbindung führen. Allgemein kann jedoch die Katalysatormenge verringert werden, wenn man in größeren Produktionsmaßstäben arbeitel.

Die Reaktionstemperatur ist ebenfalls abhängig von dem jeweils verwendeten Katalysator Vorzugsweise wird bei einer Temperatur zwischen 260 und 320'C gearbeitet. Die Zersetzung des Ausgangsmaterial· oder des Produktes wird oberhalb von 320°C begünstigt, und der Ablauf der Reaktion wird unterhalb von 260"C verlangsamt.

Die Reaktionszeit kann in geeigneter Weise in Abhängigkeit von dem jeweils verwendeten Katalysator gewählt werden. Vorzugsweise wird mil einer Reaktionszeit zwischen 1 und 5 Stunden gearbeitet. Wenn die Herstellung der Iminodibenzylverbindung in einem größeren Maßstab durchgeführt wird, kann die Reaktionszeit jedoch länger sein. Im Unterschied zu den bekannten Verfahren wird die Ausbeute oder die Qualität des Produktes nicht vermindert, selbst wenn die Reaktionszeit relativ lang ist.

Wie aus den obigen Beschreibungen hervorgeht, wird erfindungsgemäß die 2.2'-Diaminodibenzylverbindung selbst in die Iminodibenzylverbindung übergeführt. Da sich die Reaktionsmischung in einem flüssigen Zustand befindet, kann die Temperatur des Reaktionssystems leicht kontrolliert werden. So kann gemäß der Erfindung die Zersetzung, verursacht durch ungleichmäßiges Erhitzen wie in den bekannten Verfahren, vermieden werden. Weiterhin kann gemäß der Erfindung die nicht umgesetzte 2,2'-DiaminodibenzyI-verbindung fast vollständig zurückgewonnen und als Ausgangsmaterial wieder verwendet werden. Weiterhin ist die ertindungsgemäß hergestellte Iniinodibenzylverbindung von großer Reinheit und ausgezeichneter Qualität.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand einiger Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Beispiel 1

Zu 100 g durch Erhitzen geschmolzenem 2,2'-Diaminodibenzyl werden 3 g wasserfreies Aluminiumchlorid portionsweise und unter Rühren zugegeben. Die Temperatur wird dann auf 275 bis 290°C ge-

'-5 steigert und das Rühren für 2¹/» Stunden fortgesetzt. Der entstehende Ammoniak wird in Wasser absorbiert. Die Reaktionsmischung wird eine Zeitlang stehen gelassen und vor dem Festwerden in 500 ml Benzol gegeben. Die Reaktionsmischung wird filtriert; dabei werden 7g eines Komp/exes von 2,2'-Diaminodibenzy 1 und Aluminiumchlorid erhalten. Das Filtrat wird mit verdünnter Salzsäure geschüttelt und das ausgeschiedene 2,2'-Diaminodibenzylhydrochlorid (16 g) wird durch Filtration entfernt. Aus dem Filtrat wird die Benzolschichl abgetrennt, mit Wasser gewaschen, über wasserfreiem Kaliumcarbonat getrocknet und konzentriert. Dabei werden 76 g Iminodibenzyl (82,2% Ausbeute) erhalten. Schmelzpunkt 103 bis 105°C. Nach Umkristallisation aus Äthanol werden Kristalle vom Schmelzpunkt 108 bis 109^DC erhalten. Ausbeute, bezogen auf umgesetztes Diaminodibenzy!: 93,8%.

Beispiel 2

Zu 100 g 2,2'-Diaminodibenzyl werden 5 g wasserfreies Eisend I Π-chlorid gegeben, und die Reaktionsmischung wird 3 Stunden lang auf 290 bis 3O5°C erhitzt. Nach Behandeln des Reaktionsgemisches wie im Beispiel 1 werden 56 g Iminodibenzyl (Ausbeute 60.6%) erhalten. 7 g des Komplexes von 2,2'-Diaminodibenzyi und EisendII)-chlorid und 34 g 2,2'-Diaminodibenzyl-Hydrochlorid werden zurückgewonnen.

Beispiel 3

Zu 100 g 2.2'-Diaminodibenzyl werden 4 g Ammoniumjodid gegeben und die Reaktionsmischung wird 4 Sturiden"lang auf 280 bis 295"C erhitzt. Nach Behandeln des Reaktionsgemisches wie im Beispiel 1 werden 59 g Iminodibenzyl (Ausbeute 64,6%) isoliert. 45 g 2.2'-Diaminodibenzyl-Hydrochlorid werden zurückgewonnen.

Beispiel 4

Eine Lösung von 2,6 g wasserfreiem Aluminiumchlorid in 20 ml Äthanol wird mit einer Lösung von 12,6 g 2,2'-Diaminodibenzy! in 80 ml Äthanol ve-mischt und eine Weile gerührt. Die ausgeschiedene ι

Kristalle werden abfiltriert, mit wenig Äthanol gewaschen und getrocknet; man erhält 12 g eines Komplexes von 2.2'-Diaminodibenzyl und Alumin umchlorid.

Zu 75 g 2.2'-Di tminodibenzyl werden 25 g dieses

«5 Komplexes gegeben, und die erhaltene Reaktionsmischung wird" 3 Stunden lang auf 290 bis 300°C erhitzt. Nach Behandeln des Reaktionsgemisches wie im Beispiel I werden 56 g Iminodibenzyl erhalten.

Verwendet man den im Beispiel 1 gebildeten Komplex als Katalysator, wird Iminodibenzyl aus 2,2'-Diaminodibenzyl in der gleichen oben beschriebenen Weise erhalten.

Beispiel 5

Zu 100 g 2,2'-Diaminodibenzyl werden 9,5 g HexamiDocobalt(III)-chlorid (Luteosalz) gegeben, und die Temperatur wird gesteigert. Oberhalb von 200^cC wird Ammoniak entwickelt, und die Reaktionsmischung färbt sich langsam blaugrün. Die Reaktionsmischung wird 1³/₄ Stunden lang auf 290 bis 30O⁰C erhitzt. Nach Behandeln wie im Beispiel 1 werden 50 g Iminodibenzyl erhalten.

Beispiel 6

Zu 95 g 2,2'-Diaminodibenzyl werden 12 g des Komplexes aus 2,2'-Diaminodibenzyl und Eisenlllchlorid und 10 g 2,2'-Diaminodibenzyl-Hydrochlorid, wie im Beispiel 2 gebildet, hinzugefügt. Das erhaltene Gemisch wird 3 Stunden lang auf 290 bk 300°C erhitzt. Nach Behandeln des Reaktionsgemisches wie im Beispiel 1 werden 66 g Iminodibenzyl erhalten.

Beispiel 7

Zu 100 g 2.2'-Diaminodibenzyl werden 12 g des Komplexes aus 2,2'-DiaminodibenzyI und Eisenchlorid und 4 g Ammoniumbromid gegeben, und das erhaltene Gemisch wird 3 StLnden lang auf 290 bis 300⁰C erhitzt. Nach Behandeln des Reaktionsgemisches wie im Beispiel 1 werden 55 g Iminodibenzyl erhalten.

Beispiel 8 bis 12

Unter Verwendung der in der Tabelle angegebenen Katalysatoren wird in der im Beispiel 1 beschriebenen Weise Iminodibenzyl aus 2,2'-DiaminodibenzyI (100 g) erhalten. Reaktionsbedingungen und Ausbeuten werden ebenfalls in der Tabelle wiedergegeben.

	Fonnel	Kata	ysator Eingesetzte (g)	Tabelle	Reaktionstemperalur ( O	Reaktionszeit (Stunden)	Ausbeute an Iminodibenzyl- verbindung ig»
Beispiel Nr.	NH₄Br		10	Menge	j ! 305 bis 315	5,0	59
8	CuCl₂		⁵	I 290 bis 305	2,5	42
9	CuBr₂		5	! 290 bis 3!0	2,5	50
10	TiCl₁			i 290 bis 310	3,0	50
11	SnCl₄		5		2,5	64
12			285 bis 295

Beispiel 13

Zu 3 g 2,2'-Diamino-4,4'-Dichlordibenzyl wird 0,1 g wasserfreies Aluminiumchlorid gegeben und die erhaltene Mischung 1 Stunde lang auf 300 bis 310⁰C erhitzt. Nach Behandeln des Reaktionsgemisches wie im Beispiel 1 werden 0.7 g rohes 3,7-Dichloriminodibenzyl erhalten. Umkristallisation aus wenig Benzol /Petroläther ergibt Kristalle vom Schmelzpunkt J12 bis 114°C.

Beispiel 14

Zu 3 g 2,2'-Diamino-4,4'-Dichlordibenzyl werden 0,15 g Ammoniumjodid gegeben und die erhaltene Mischung L Stunde lang auf 310 bis 320⁰C erhitzt. Nach Behandeln des Reaktionsgemisches wie im Beispiel 1 werden 0,5 g 3,7-Dichloriminodibenzyl erhalten.

B e i s ρ i e 1 15

Zu 3 g 2,2'-Diamino-4,4'-dimethyldibenzyl werden 0,12 g wasserfreies Aluminiumchlorid gegeben und das erhaltene Gemisch 50 Minuten lang auf 275 bis 285°C erhitzt. Nach Behandeln des Reaktionsgemisches wie im Beispiel 1 werden 1,6 g 3,7-Dimethyliminodibenzyl vom Schmelzpunkt 162 bis 163°C erhalten.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von gegebenenfalls am aromatischen Ring substituierten Iminodibi rzylen durch Erhitzen von 2,2'-Diaminodibenzy en in Gegenwart von Katalysatoren, dadurch gekennzeichnet, daß gegebenenfalls am aromatischen Ring substituiertes 2,2'-Diaminodibenzy 1 in Gegen wart von Aluminium-, Kupfer( 11)-, Titan-, Eisen(III)- oder Zinn(IV)-chIorid, -brom d oder -jodid, Ammoniumbromid oder -jodid, Hexaminocobalt(IH)-chlorid und/oder Komplexen dieser Salze mit dem gegebenenfalls am aromatischen Ring substituierten Diaminodibenzyl als Katalysator erhitzt wird, wobei sich die Reaktionsmischung in flüssigem Zustand befindet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysator in einer Menge \on 0,5 bis 10 Gewichtsprozent, bezogen auf eingesetztes 2.2'-Diaminodiben/yl, verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß die Reaklionsmischung auf eine Temperatur zwischen 260 und 320"'C erhitzt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionsmischung 1 bis 5 Stunden erhitzt wird.

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