DE2125229C3

DE2125229C3 - Verfahren zur Herstellung von Chinazolinen

Info

Publication number: DE2125229C3
Application number: DE2125229A
Authority: DE
Inventors: Kurt Dr. Findeisen; Hans Prof. Dr. Holtschmidt; Kuno Dr. Wagner
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1971-05-21
Filing date: 1971-05-21
Publication date: 1979-06-13
Also published as: DE2125229A1; IL39473A; DE2125229B2; IT961184B; BE783764A; GB1386326A; US3843652A; IL39473A0; FR2138837A1; NL7206753A; ES403011A1; FR2138837B1; CA966130A; CH583204A5

Description

in der die Reste

R³ bis R⁶ die obengenannte Bedeutung besitzen,

oder mit deren Salzen im Temperaturbereich von 60 bis 200⁰C in einem inerten organischen Lösungsmittel gegebenenfalls in Gegenwart von Lewis-Säuren als Katalysatoren umsetzt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man im Temperaturbereich von 90 bis 160⁰C arbeitet.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als Katalysator Eisen(III)-chlorid verwendet.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von 2,4'däsubstituierten Chinazolinem

in der

R¹ und R² gleich oder verschieden sind und Chlor, Trichlormethyl oder aromatische Reste mit

π bis zu 14 Kohlenstoffatomen, die durch

Halogenatome substituiert sein können, bedeuten und

R³, R⁴, R⁵ und R⁶ gleich oder verschieden sia'i und für Wasserstoff, Halogen oder Alkylgruppen mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen stehen oder die

Reste R⁴ und R⁵ gemeinsam einen alicyclischen oder aromatischen anellierten Ring mit 5 oder 6 Ringgliedern bilden können, der seinerseits wiederum durch die vorgenannten Reste substituiert sein kann,

gefunden, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man Halogenverbindungen der Formel

R¹ -CCl₂- N -CCl- R² (II)

in der

R¹ und R² die obengenannte Bedeutung besitzen,

mit aromatischen Aminen der Formel

(IiI)

in der die Reste

R³ bis R⁶ die obengenannte Bedeutung besitzen,

Bevorzugt wird im Temperaturbereich von 90 bis 160O gearbeitet.

Als aromatische Reste (R¹ und R²) mit bis zu 14 C-Atomen seien beispielsweise der Naphthyl-, vorzugsweise aber der Phenylrest genannt.

Als Halogensubstituenten der aromatischen Reste R¹ und R² sind Chloratome bevorzugt.

Die für das erfindungsgemäße Verfahren Verwendung findenden Ausgangsverbindungen der Formel (II) sind bekannt bzw. können nach bekannten Verfahren erhalten werden (Angewandte Chemie, 79, S. 663 [1967]; Liebigs Annalen der Chemie, 701, S, 107 bis 116 [1967]).

Als Beispiele von Ausgangsverbindungen der Formel (II) seien genannt:

Trichlormethyiisocyaniddichlorid (1,1,1,3,3-Pentachlor-2-aza-propen-(2)), aÄ^Dichlofbenzyl-isöcyaniddichlorid {hMiAhl^^))

N-Pentachloräthyl-trichlormethyl-imidchlorid

(l,3-Bis-(trichlormethyI)-

l_r3,3-trichlor-2-a2apropen-(2))₁
Pentaehloräthylisocyaniddichlorid,
l-Phenyl-l^AS-tetrachlor^-aza-propen-^),
l-Trichlormethyl-3-(2'-chlor-

phenyl)-l,3_I3-trichlor-2-aza-propen,
1 -Trichlormethyl-3-(3'-chIor-

phenyl)-l,3,3-trichlor-2-aza-propen-(2),
l-Trichlormethyl-3-(4'-chlor-

phenyl)-lA3-trichIor-2-aza-propen-(2),
l-TrichIormethyl-3-(3',4'-dichIor-

phenyl)-l,3,3-trichIor-2-aza-propen-(2),
l-TrichlormethyI-(2',6'-dichlor-

phenyl)-l,3,3-trichlor-2-aza-propen-(2).

Als weitere Ausgfingsverbindungen für das erfindungsgemäße Verfahren werden aromatische Amine der Formel (III), in der R³ bis R⁶ die oben angegebene Bedeutung besitzen, verwendet. Sie sind bekannt oder nach bekannten Verfahren erhältlich (Angew. Chemie 74,848 [1962]; Angew. Chemie 80,942 [1958]).

Halogen (R³ bis R⁶) ist beispielsweise Fluor, Chlor oder Brom, bevorzugt Chlor.

Von den Alkylgruppen mit bis zu 4 Kohlenstoffatomen sind die Methyl- und Äthylgruppen besonders bevorzugt.

Das erfindungsgemäße Verfahren sei beispielhaft anhand der Umsetzung des Trichlormethylisocyaniddichlorids mit Anilinhydrochlorid durch das nachstehende Formelschema erläutert:

NH, · HCl

+ CCI₃-N-CCI₂

Das erfindungsgemäße Verfahren kann in einfacher Weise durch Zusammengeben der Verbindung der allgemeinen Formel (II) und eines Salzes, bevorzugt des Hydrochloride des aromatischen Amins der allgemeinen Formel (III) bei Raumtemperatur, in einem inerten organischen Lösungsmittel, und anschließendes Erhitzen auf die gewählte Reaktionstemperatur durchgeführt werden. Beginn und Ende der Umsetzung können am Eintreten und Aufhören der Gasentwicklung festgestellt werden.

Die Umsetzung kann aber mich in der Weise durchgeführt werden, daß man das freie Amin in eine auf die gewählte Reaktionstemperatur erhitzte Lösung der Ausgangsverbindung der allgemeinen Formel (I) eintropft, wobei die Umsetzung spontan beginnt und in der weiterhin auf Reaktionstemperatur gehaltenen Lösung zu Ende verläuft

Entsprechend der Äquivalenz wird ein Molverhältnis der Ausgangsverbindungen der allgemeinen Formeln (I) und (II) von etwa 1 :1 gewählt. Jedoch schadet ein Unter- oder Überschuß der einen oder anderen Verbindung von bis zu etwa 10 Molprozent nicht, ist jedoch im allgemeinen nicht zweckmäßig. Ein solcher Überschuß kann jedoch dann zweckmäßig sein, wenn eine der Ausgangsverbindungen leichter erhältlich ist

Die Umsetzung wird in Anwesenheit eines inerten organischen Lösungsmittels durchgeführt Als solche seien beispielsweise genannt:

Kohlenwasserstoffe und

Chlorkohlenwasserstoffe,

Äther und andere, z. B. Benzol,

Toluol, Chlorbenzol, Dichlorbenzol,

Tri-, Perchloräthylen, Chloroform,

Tetrachlorkohlenstoff, Dioxan,

Sulfolan und Nitrobenzol.

Selbstverständlich können auch Gemische der genannten Lösungsmittel verwendet werden.

Im allgemeinen wird die Reaktion drucklos durchge^ führt, jedoch kann in Abhängigkeit von der gewählten Reaktionstemperatur und deril Siedepunkt des Verwendeten Lösungsmittels eine Durchführung unter erhöhtem Druck vorteilhaft sein,

Es kann auch vorteilhaft sein, ist jedoch nicht notwendig, die Umsetzung in Gegenwart von Lewis- 2^ri Säuren als Katalysatoren durchzuführen. Beispielhaft seien hier genannt:

Eisen(III)-chlorid, Aluminiumchlorid,
Zinn(IV)-chlorid und Zink(II)-chlorid.
Nach Angew. Chemie 80, 953 (!968) ist die

in Darstellung von Hexachlorchinazolin durch Erhitzen des Pentachlorphenyümino-1,3^-trichlor-2-aza-propens-(2) auf 300°C unter Chlor-Abspaltung bekannt. Gegenüber der beschriebenen Reaktion wird im erfindungsgemäßen Verfahren vorteilhafterweise bei

J¹S Temperaturen unter 200°C gearbeitet. Im erfindungsgemäßen Verfahren wird ferner Chlorwasserstoff abgespalten, der gegenüber dem oben beschriebenen Chlor weniger korrosiv ist

Das Ausgangsmaterial der Angew Chemie 80, 953

(1968) wird durch Hochtemperatw-Chkrierung eines N.N-Dimethyli-N'-phenyO-chlorformamidin gewonnen. Überraschenderweise gelingt es im erfindungsgemäßen Verfahren durch den Einsatz von zuvor definiert chlorierten und gegebenenfalls substituierten getrenn-

•r> ten Ausgangsstoffen der Formel (II) und der Formel (III) eine Vielzahl von Chinazolinen herzustellen.

Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältlichen Chinazoline sind wertvolle Zwischenprodukte zur Herstellung von Farbstoffen, Kunststoffen und Schäd-

¹JO lingsbekämpfungsmitteln und besitzen auch selbst Wirkung als Schädlingsbekämpfungsmittel.

Beispiel 1

In einem 1-Liter-Zweihalskolben werden 129,6 g( = v> 1,0 Mol) Anilinhydrochlorid in einer Lösung vom 300 ml o-Dichlorbenzol und 215 g Trichlormethylisocyaniddichlorid suspendiert. Die heterogene Mischung wird langsam bis zum Beginn der Chlorwasserstoffabspaltung erhitzt und durch allmähliches Steigern der ω Temperatur auf 150°C beendet. Am Ende der Umsetzung ist das Hydrochlorid in Lösung gegangen. Nach dem Erkalten wird das o-Dichlorbenzol am Rotationsverdampfer abgezogen Und der Rückstand aus Waschbenzin ürnknstaHisiert

Ausbeute: 179 g 2,4-ßichlorchinazolin (= 90% der Theorie); Schmelzpunkt: 116⁰G
(Trichlormethylisocyaniddichlorid = Ul
dichlor-2-azapropen-2)

Beispiel 2

71.7 g (= 0,5 Mol) p-Am'inotoluolhydrochlorid, 107,5 g (= 0,5 Mol) Trichlormethylisocyaniddichlorid und 200 ml Chlorbenzol werden unter Rühren gemischt und dann auf 115°C, wobei die Gasabspaltung eintritt, erhitzt Die Reaktion wird durch Erwärmen bis zum Siedepunkt des Chlorbcnzols zu Ende geführt- Nach dem Abd^btillieren des Lösungsmittels wird der verbleibende Rückstand aus Waschbenzin umkristallisiert

Ausbeute: 66 g 6-Methyl-2,4-dichlorchinazolin (= 62% der Theorie); Schmelzpunkt: 142⁰C

Analyse:

Ben: C 50,73, H 2,84, N 13,15, CI 33,28%; gef.: C 51,0 , H 3,11, N 13,10, Cl 33,10%.

Beispiel 3

71.8 g (= 0,5 MoI) o-Toluidinhydrochlorid werden wie in Beispie! 2 beschrieben mit !07,5 g (= 0,5 Mo!) Trichlormethylisocyaniddichlorid umgesetzt und aufgearbeitet

Ausbeute: 56 g 8-Methyl-2,4-dichlorchinazolin ( = 52,5% der Theorie); Schmelzpunkt: 140⁰C.

Analyse:

Ber.: C 50,73, H 2,84, N 13,15, Cl 33,28%; gef.: C 50,70, H 2,70, N 13,30, Cl 33,40%.

Beispiel 4

63,8 g (= 0,5 Mol) p-Chloranilin werden in 500 ml o-Dichlorbenzol vorgelegt und innerhalb von 40 Minuten bei Raumtemperatur 30 g (= 0,84 Mol) Chlorwasserstoffsäure eingeleitet Anschließend werden 5 g Eisen(III)-chlorid und 107,5 g Trichlormethylisocyaniddichlorid zugegeben und innerhalb von vier Stunden auf 160° C erwärmt. Nach beendeter Chlorwasserstoffabspaltung wird das o-Dichlorbenzol abdestilliert unc" der Rückstand aus Essigester umkristallisiert. Ausbeute: 58 g 2,4,6-TrichlorchinazoIin (= 63% der Theorie); Schmelzpunkt: 128° C.

Analyse:

Ber.: C 41.15, H UO, N 11,99, Cl 45,55%; gef.: C 41,40, H 1.50, N 12.1G. Cl 45,30%.

Beispiel 5

67,3 g (= 0,47 Mol) «-Naphthylamin werden in 650 ml destilliertem o-Dichiorbenzol gelöst und bei Raumtem- to peratur ein Überschuß Chlorwasserstoffsäure — 50 g — eingeleitet.

In diese heterogene Mischung tropft man bei 25° C 101 g (= 0,47 Mol) Trichlormethylisocyaniddichlorid und erwärmt lungsam auf 165° C, bis keine Chlorwasser-Stoffabspaltung mehr stattfindet Es wird eine homogene Lösurg erhalten. Das Lösungsmittel wird abdestilliert, der Rückstand aus Äthanol umkristallisiert, wobei ein Halogen durch die Äthoxygruppe substituiert wird.

Ausbeute: 76 g 2-Äthoxy-4-ehIor-7,8-benzochinazo!in (= 68,2% der Theorie); Schmelzpunkt: 134° C.

Analyse:

Ber.: C 64,99, H 4,29. N 10,83. O 6,18, Cl 13,71%;
gef.: C 65,10, H 4,36, N 10,70. O6.10, Cl 13,80%.

Beispiel 6

In einem Dreihalskolben werden 10,3 g (= 0,11 Mol) ίο Anilin gelöst in 80 ml o-Dichlorbenzol durch Einleiten von Chlorwasserstoff in das Hydrochlorid überführt Anschließend werden bei Raumtemperatur 28,4 g «,a-Dichlorbenzylisocyaniddichlorid gelöst in 50 ml o-Dichlorbenzol zugegebea Das heterogene Reaktionsgemisch wird erwärmt und die Temperatur so lange gesteigert, bis keine Chlorwasserstoffabspaltung mehr stattfindet Der Ansatz wird eingeengt und der Rückstand aus wenig o-Dichlorbenzol umkristallisiert
Ausbeute: 16,1 g (= 74% der Theorie) 2-ChIor-4-phe· nyl-chinazolin;Schmelzpunkt:IWC

Analyse:

Ber.: C 69,86, H 3,77, N 1131. Cl 14,73< >/o;
gef.: C 70.20, H 4,00, N 11,80, Cl 14,60%.

(aA-Dichlorbenzylisocyaniddichiorid = 1-Phenyl(-I,ldichlor-33-dichlor-2-azapropen-2)

Beispiel 7

Wie in Beispiel 6 beschrieben, werden 8,7 g (= 034 Mol) Anilin in 130 ml Nitrobenzol bei 20° C in das Hydrochlorid überführt und bei dieser Temperatur anschließend 36 g N-Pentachloräthyltrichlormethylimidchlorid zugegeben. Innerhalb von 20 Minuten wird auf 150⁰C erwärmt Nach dieser Zeit ist die Chlorwasserstoffabspaltung beendet Das Lösungsmittel wird abdestilliert und der Rückstand aus Waschbenzin umkristallisiert

Ausbeute: 26.4 g 2,4-Di-(trichlormethyl)-chinazoIin ( = 76% der Theorie); Schmelzpunkt: 118° C

Analyse	C	32,92,	H	1,11,	N	7.68,	Cl	5830%;
Ber.:	C	33,10,	H	UO,	N	7,60.	Cl	58,20%.
gef.:

Beispiel 8

In einem Dreihals werden 107,5 g (= 0,5 Mol) Trichlormethyiisocyaniddichlorid, 3 g Eisen(III)-chIorid und 500 ml o-Dichlorbenzol gegeben. Das Reaktionsgemisch wird auf 160⁰C erwärmt und eine Lösung von 46,6 g Anilin in 100 ml Dichlorbenzol bei dieser Temperatur langsam zugetropft Die Zutropfgeschwindigkeit wird so reguliert daß immer eine homogene Lösung vorhanden ist

Nach beendetem Zutropten wird 30 Minuten weite: bei dieser Temperatur gehalten, anschließend das Lösungsmittel abdestiliiert und der Rückstand aus Waschbenzin umkristallisiert

Ausbeute: 82 g 2,4-DichlorchinazoIin (= 82.2% der Theorie); Schmelzpunkt: 116°C.

Claims

Patentansprüche:

1, Verfahren zur Herstellung von 2,4-disubstituierten Chinazolinen der Formel I

(I)

in der

R¹ und R² gleich oder verschieden sind und Chlor, Trichlormethyl oder aromatische Reste mit bis zu 14 Kohlenstoffatomen, die durch Halogenatome substituiert sein können, bedeuten und

R³, R⁴, R⁵ und R⁶ gleich oder verschieden sind und für Wasserstoff, Halogen oder Alkylgruppen mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen stehen oder die Reste R⁺ und R⁵ gemeinsam einen alicyclischen oder aromatischen anellierten Ring mit 5 oder 6 Ringgliedern bilden können, der seinerseits wiederum durch die vorgenannten Reste substituiert sein kann,

dadurch gekennzeichnet, daß man Halogenverbindungen der Formel

R! -CCI₂- N=CCI -R²
in der

R¹ und R² die obengenannte Bedeutung besitzen,
mit aromatischen Aminen der Formel

R⁵

NH₂

λλ

R⁴ I H
R¹

Es wurde ein Verfahren zur Herstellung von Chinazolinen der Formel