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Verfahren zur Herstellung von 5-Acyl-iminostilben-Derivaten Die Erfindung
betrifft ein Verfahren zur Herstellung von 5-Acyl-iminostilben-Derivaten der allgemeinen
Formel
worin R ein Chlor- oder Bromatom bedeutet.
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Die Verbindungen der allgemeinen Formel I stellen wichtige Zwischenprodukte
zur Herstellung von Arzneimitteln, insbesondere auf dem Gebiet der Psychopharmaka
und Antikonvulsiva, dar.
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Es ist bereits bekannt, 5-Chlorcarbonyl-iminostilben durch Umsetzung
von Iminostilben mit Phosgen herzustellen (BRD-Patentschrift Nr. 1 136 707). Dieses
Verfahren besitzt den Nachteil, daß das als Ausgangsprodukt benötigte Iminostilben
sehr umständlich über 4 Verfahrensstufen aus Iminodibenz-^-Acetylierung des Iminodibenzyls
zu 5-Acetyl--iminodibenzyl, Bromierung desselben mit einem selektiven Bromierungsmittel
wie Bromsuccinimid oder 1,3-Dibrom-5,5-dimethylhydantoin zum 5-Acetyl-1 0-bromiminodibenzyl,
Dehydrobromierung desselben mittela KOH
zum 5-Acetyl-iuinostilben
und anschließender alkalischer Verseifung des letzteren zum Iminostilben - hergestelib
werden nu, In neuerer Zeit ist zwar auch eine direkte Herstellung von Iminostilben
aus Iminodibenzyl durch kasalybische Dehydrierung bekannt geworden (BRD-Offenlegungsschrift
Nr. 1 545 736 und BRD-Offenlegungsschrift Nr. 1 545 910), dieses Verfahren besitzt
aber den Nachteil, daß bei sehr hohen Temperaturen zwischen 300 und 700 °C in der
Gasphase gearbeitet werden muß.
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Aus der DDR-PatentschrifS Nr. 82 719 ist auch bekannt, 5-Chlorcarbonyl-iminostilben
durch Bromierung von 5-Chlsrcarbonyl-iminodibenzyl miW selektiven Bromierungsmitteln
wie 1,3-Dibrom-5,5-dimethylhydantoin zum 10-Brom-5-chlorcarbonyl-iminodibenzyl und
dessen Behandlung mit Polycaprolactam und wasserfreim Kaliumkarbonat herzustellen.
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Dieses Verfahren besitzt die Nachteile, daß selektive Bromierungsmittel
verwendet werden müssen, daß die entbromierten Formen des Bromierungsmittels, zum
Beispiel 5,5-Dimethylhydantoin oder Succinimid, aus dem Reakbionsgemisch wieder
entfernt werden müssen und daß Alkalien oder basische Stoffe sowie sehr erhebliche
Mengen Polycaprolactam zur Dehydrobromierung verwendet werden müssen.
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Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, die Herstellung von Verbindungen
der allgemeinen Formel I auf einfachere lieise zu ermöglichen.
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Es wurde überraschenderweise gefunden, daß man die Verbindungen der
allgemeinen Formel 1 vorteilhaft dadurch herstellen kann, daß man ein 5-Acyl-iminDdibenzyl
der allgemeinen Formel
worin R die oben genannte Bedeutung besitzt, mit elementarem Brom im Molverhälnis
1 : 1 bis 1 : 2,3 in Gegenwart von organischen Tösungsmitteln, gegebenenfalls unter
Anwendung von katalysierenden Initiatoren wie Licht oder Dibenzoylperoxyd, bei Raumtemperatur
oder unter Erhitzen bis maximal 100 0C zu Verbindungen der allgemeinen Formel
worin R die oben genannte Bedeutung besitzt und R1 ein Wasserstoffatom
oder ein Bromatom bedeutet oder zu Gemischen von Verbindungen der Formel III, die
aus 10-Brom-und 10,11-Dibrom-Verbindungen der Formel III bestehen, umsetzt und die
erhaltenen Verbindungen der allgemeinen Formel III in Gegenwart oder Abwesenheit
eines organischen Lösungsmittels auf Temperaturen von 100 bis 200 °C erhitzt.
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Das erfindunigsgemäße Verfahren kann dabei in verschiedenen Ausftlhrungeformen
durchgefuhrt werden.
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Werden zum Beispiel die Verbindungen der allgemeinen Formel II mit
Brom in einem Molverhältnis von 1 t 1,0 bis 1 s 1,1 in Gegenwart von katalysierenden
Initiatoren wie Licht oder Benzoylperoxyd bei Raumtemperatur oder bei erhöhter Temperatur
bis maximal 100 °C umgesetzt, eo erhält man Verbindungen der allgemeinen Formel
III, in denen R1 ein Wasserstoffatom bedeutet, d.h. man erhält 5-Acyl-10-brom-iminodibenzyl-Derivate
der allgemeinen Formel III.
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Dabei entsteht als Nebenprodukt stets auch etwa 5-Acyl-10,1 1-dibrom-iminodibenzyl,
während gleichzeitig noch etwas unumgesetztes 5-Acyl-iminodibenzyl der allgemeinen
Formel II im Reaktionsgemisch zu finden ist.
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Eine andere AusfWhrungaform der Erfindung sieht vor, daß das Brom
unter sonst gleichen Bedingungen in einem größe ren Molverhältnis als 1 : 1,1, vorzugsweise
zwischen 1 : 1,15 bis 1 : 1,5 eingesetzt wird. Dabei steigt der Gehalt an 5-Acyl-10,11-dibrom-iminodibenziyl-Derivat
der allgemeinen Formel III im Reaktionsgemisch an bei gleichzeitiger Abnahme des
Gehalts an unumgesetztem Auegangeprodukt der allgemeinen Formel II, sodaß man ein
Gemisch bestehend aus 5-Acyl-10,11-brom- und 5-Acyl-1 0,11 -dibromiminodibenzyl
-Derivaten
der allgemeinen Formel III erhält.
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Eine weitere AusfUhrungsform der Erfindung besteht darin, daß die
Verbindungen der allgemeinen Formel II mit elementarem Brom im Molverhältnis 1 :
2 bis 1 : 2,3 unter sonst gleichen Bedingungen umgesetzt werden. Unter diesen Bedingungen
entstehen 5-Acyl-10,11-dibrom-iminodibenzyl-Derivate der allgemeinen Formel III
Wenn es auch prinzipiell möglich ist, das Brom in allen anderen Verhältnissen zwischen
1 : 1 und 1 : 2,3 einzusetzen, wobei sich mit steigendem Bromeinsatz der Gehalt
an 5-Acyl-10,11-dibrom-iminodibenziyl-Derivat der Formel III laufend erhöht, so
stellen doch die in den vorgenannten Ausftihrungsformen beschriebenen Molverhältnisse
bevorzugte AusfUhrungsformen dar, weil diese auch technisch am interessantesten
sind.
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Als inerte Lösungsmittel für die Bromierung der Verbindungen der allgemeinen
Formel II zu Verbindungen der allgemeinen Formel III eignen sich bei allen diesen
Ausfüh trungaformen halogenierte Kohlenwasserstoffe wie Tetrachlorkohlenstoff, 1,3-Bromchlorpropan,
1 , 2-Dibromäthan, 1,4-Dichlorbutan, Chlorbenzol, Brombenzol oder Dichlorbenzol.
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Das Brom kann bei allen diesen Ausfuhrungsformen zu der vorgelegten
Lösung der Verbindungen der allgemeinen Formel II zugetropft werden. Dabei kann
das Brom sowohl in einem der vorgenannten Lösungsmittel gelöst als auch in unverdünnter
Form zugegeben werden. Zur Vermeidung von Bromverlusten ist es ;jedoch vorteilhaft,
wenn man das Brom mittele eines in die vorgelegte Lösung hineinragenden Einleitungsrohres
in diese allmählich einleitet.
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Die Verbindungen der allgemeinen Formel III werden durch Erhitzen
auf Temperaturen von 100 bis 200 oC in Abwesenheit oder in Gegenwart von organischen
Lösungsmitteln, die leber 100 °C, vorzugsweise über 130 0C sieden, in die Verbindungen
der allgemeinen Formel I umgewandelt.
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Soweit es sich dabei um Verbindungen der allgemeinen Formel III handelt,
in denen R1 ein Wasserstoffatom bedeutet, genügen dazu bereits Temperaturen zwischen
100 und 150 °C.
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Sollen Verbindungen der allgemeinen Formel III umgesetzt werden, in
denen R¹ ein Bromaten bedeutet, ist es zweckmäßig, Temperaturen zwischen 130 und
200 °C anzuwenen.
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Wird die Reaktion in Abwesenheit von Lösungsmitteln durchgeftihrt,
werden die Verbindungen der allgemeinen Formel III auf eine Temperatur oberhalb
ihres Schmelzpunktes, vorzugsweise zwischen 130 und 200 0C erhitzt. Auch in diesem
Fall zeichnen sich die 5-Acyl-10-brom-iminodibenzyl-Derivate der Formel III durch
eine größere Reaktionsfreudigkeit aus als die entsprechenden 5-Acyl-10,11-dibromiminodibenzyl-Derivate
der Formel III. Während die erstgenannten Verbindungen bereits an der Untergrenze
dieses Temperaturintervalls sich in der Schmelze zu Verbindungen der allgemeinen
Formel I umsetzen, reagieren die letztgenannten Verbindungen in wtinschenswerter
Geschwindigkeit in der Schmelze erst bei etwa 170 °C.
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Als organische Lösungsmittel eignen sich für das erfindungsgemäße
Verfahren zum Beispiel halogenierte Kohlenwasserstoffe wie 1,3-Bromchlorpropan,
1 , 2-Dibromäthan, 1,4-Dichlorbutan, Chlorbenzol, Brombenzol oder Dichlorbenzol.
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Bei Verwendung dieser Lösungsmittel ist für den Fall, daß Verbindungen
der allgemeinen Formel III umgesetzt werden sollen, in denen R1 ein Bromatom bedeutet,
dafUr Sorge zu tragen, daß. das entstehende Brom miglichet rasch und möglichst vollständig
aus dem Reaktionsgemisch entfernt wird, da andernfalls in wechselnden Mengen das
entstandene Brom mit den entstandenen Iminostilben-Derivaten der allgemeinen Formel
I zu 10-Brom-5-acyl-iminostilben-Derivaten weiterreagieren kann. Das rasche Entfernen
des entstandenen Broms kann zum Beispiel dadurch erreicht werden, daß man eine möglichst
große Oberfläche und eine geringe Schichtdicke des Reaktionsgemisches wählt oder
daß man durch das Reaktionsgemisch ein inertes Gas wie Stickstoff leitet.
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Eine besondere Asführungsform der Erfindung besteht darin, daß man
als organisches Lösungsmittel bei der Umsetzung von Verbindungen der allgemeinen
Formel III, worin R1 ein Bromatom bedeutet, zu Verbindungen der allgemeinen Formel
1 solche lösungsmittel verwendet, die unter den Bedingungen der erfindungsgemäßen
Reaktion selbst mit Brom reagieren und dadurch ale Bromfänger wirken. Solche Lösung
mittel sind beispielsweise Paraffinöl, Tetrahydronaphthalin, Xylol, Carbonsäuren
wie Essigsäure oder Carbonsäureanhydriden wie Acetanhyidrid.
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Bei Verwendung dieser Lösungsmittel kann die Reaktion auch in großer
Schichtdicke und bei geringer Oberfläche durchgefUhrt werden, da alles Brom fast
augenblicklich von diesen Lösungsmitteln abgefangen wird. Soweit dabei niedrigsiedende
Bromierungsprodukte aus dem Lösungsmittel entstehen, können diese unter Kehlung
in Vorlagen aufgefangen werden.
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Diese zuletztgenannten Lösungsmittel können aber mit gleichem Erfolg
auch für die Umsetzung der Verbindungen der allgemeinen Formel III, in denen R1
ein Wasserstoffatom bedeutet, zu Verbindungen der allgemeinen Formel 1 eingesetzt
werden.
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Eine besondere Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß man
das angewandte Lösungsmittel auch in einem Mengenverhältnis von weniger ale 1 :1
bezogen auf das eingesetzte Iminodibenzyl-Derivat der allgemeinen Formel III einsetzen
kann. So kann das Lösungsmittel beispielsweise auch nur in einer Menge, die 10 bis
20 ß des eingesetzten 5-Acyl-iminodibenzyl-Derivates der allgemeinen Formel III
beträgt, angewendet werden. Der Sinn dieser Maßnahme besteht darin, daß man den
Siedepunkt des Lösung mittels erhöhen kann Diese Maßnahme bringt gleichzeitig den
Vorteil mit sich, daß das benötigte Reaktionsvolumen wesentlich verringert wird
und verschiedene Aufarbeitunge probleme wie Isolierung des Endproduktes, Rtickgewinnung
des Lösungsmittels, stark reduziert werden, und daß auch bei Einsatz von Verbindungen
der Formel III, wo R1 ein Bromatom bedeutet, solche Lösungsmittel eingesetzt werden
können, die unter 130 °C sieden.
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NatUrlich kann man die Lösungsmittel auch in Jedem beliebigen anderen
iiengenverhältnis für das erfindungsgemäße Verfahren einsetzen.
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Eine besondere AusfUhrungsform der Erfindung besteht darin, daß man
eine Veruindung der allgemeinen Formel III, in der R1 ein Bromatom bedeutet, mit
einer Verbindung der allgemeinen Formel II im Molverhältnis 1 : 1 schmilzt oder
in nichtbromierbaren organischen Lösungsmitteln wie halogenierte Kohlenwasserstoffe,
zum Beispiel 1,3-Bromchlorpropan, 1,2-Dibromäthan, 1,4-Dichlorbutan, Chlorbenzol,
Brombenzol
oder Dichlorbenzol, auf Temperaturen von 130 bis 200 0C erhitzt, wobei die Reste
R in den Formeln II und III untereinander gleich oder verschieden sein können.
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Unter diesen Bedingungen werden sowohl die Verbindungen der allgemeinen
Formel III, in denen R1 ein Bromatom bedeutet, als auch die Verbindungen der allgemeinen
Formel II in jdie entsprechenden Iminostilbenderivate der allgemeinen Formel 1 umgewandelt.
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Wenn man auch im allgemeinen Verbindungen der allgemeinen Formeln
II und III bei dieser Ausführungsform der Erfindung verwendet, bei denen die Roste
R untereinander gleich sind, , ist der andere Fall, daß die Reste R untereinander
verschieden sind, ebenfalls von Interesse, sofern zurn Beispiel aus den Verbindungen
der allgemeinen Formel I anschließend der Acylrest abgespalten oder die Verbindungen
der Formel ï fär weitere Raktionen wie Amidierungen oder Alkoxylierungen eingesetzt
werden solle, sodaß dann wieder einheitliche Produkte enstehen.
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Eine weitere Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß man
die als Zwischenprodukte entstehenden Verbindungen der allgemeinen Formel III ohne
Isolierung und Reinigung zu den Verbindungen der allgemeinen Formel I weiter umsetzt.
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Eine weitere Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß man
zu einem 5-Acyl-iminodibenzylderivat der allgemeinen Formel ist, in Abwesenheit
-jder in Gegenwart eines organischen Lösungsmittels bei Temperaturen von 130 bis
200°C allmählich Brom im Molverhältnis 1 : 1,0 bis 1 : 1,4, vorzugweise 1 : 1,1
bis 1 : 1,2 , zugibt.
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Dabei ist es vorteilhaft, wenn man das Brom in die Schmelze bzw. in
die Lösung des 5-Acyl-iminodibenzyl-Derivates der allgemeinen Formel II einleitet.
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Diese Ausführungsform der Erfindung ist auch ohne katalysierende Initiatoren
wie Licht oder Dibenzoylperoxyd durchführbar.
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Als organische Lösungsmittel eignen sich beispielsweise halogenierte
Kohlenwasserstoffe wie 1 1,3-Bromchlorpropan, 1,2-Dibromäthan, 1,4-Dichlorbutan,
Chlorbenzol, Brombenzol oder Dichlorbenzol, das heißt solche Lösungsmittel, die
gegenüber den Reaktionspartnern inert sind.
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ch bei dieser Ausführungsform der Erfindung ist es mögsich, das angewandte
Lösungamittel in einem Mengenverltältnis von weniger als 1 : 1 bezogen auf das eingesetzte
0-Acyl-iminodibenzyl-Derivat der allgemeinen Formel II einzusetzen. Natürlich kann
man auch hier das Lösungsmit-Iel in Jedem beliebigen anderen Mengenverhältnis für
diese Ausführungeform der Erfindung einsetzen.
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Soll bei dieser Ausführungsform der Erfindung die Reaktion in Abwesenheit
von Lösungsmitteln durchgeführt werden, werden die Verbindungen der allgemeinen
Formel III auf Temperaturen, die zwischen ihrem Schmelzpunkt und 200 0C liegen erhitzt,
und anschließend das Brom in die Schmelze eingeleitet.
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Eine weitere Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß man
das bei der Herstellung des 5-Chlorcarbonyl-i;l?inodibenzyls aus Iminodibenzyl und
Phosgen erhaltene Reaktion gemisch, gegebenenfalls nach dem Einengen desselben,
unmittelbar für das erfindungsgemäße Verfahren einsetzt.
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Eine weitere Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß man
die erhaltenen Verbindungen der allgemeinen Formel I ohne Isolierung für weitere
Reaktionen, zum Beispiel für die Hydrolyse zu Iminostilben, für Amidierungen oder
Alkoxylierungen, einsetzt.
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Soweit der Rest R in der allgemeinen Formel III ein Chloratom bedeutet,
tritt bei dieser Ausführungsform der Erfindung in den Fällen, wenn Bromwasserstoff
abgespalten wird, teilweise ein Austausch des Chloratoms gegen ein Bromatom ein,
sodaß in diesem Falle Gemische von Verbindungen der Formel I erhalten werden, die
neben dem Chlorcarbonylderivat der Formel I auch Anteile des Bromcarbonyl derivates
der Formel I enthalten. Diese Umhalogenierung stört aber nicht, da beide Verbindungen
bei Folgereaktionen, wie Amidierungen, Alkoxylierungen usw., in gleicher Weise reagieren
und somit zu einem einheitlichen Polgeproduks führen.
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Das besondere bei dieser Ausfahrungseorm der Erfindung besteht darin,
daß die Verbindungen der allgemeinen Formel II unmittelbar in die Verbindungen der
allgemeinen Formel I umgewandelt werden.
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Das erfindungsgemäße Verfahren besitzt den Vorteil, daß es die Herstellung
der Verbindungen der allgemeinen ?ormel I auf einfachste Weise aus Iminodibenzyl-Derivaten
in guter Ausbeute und in guter Reinheit gesta-e.
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Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es auch, die Isolierung
und Reinigung der stark hauttoxizen Verbindungen der allgemeinen Formel III zu vermeiden
bzw. bei der einen AusfUhrungsform der Erfindung sogar ihre Herstellung zu vermeiden.
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Der Erfolg des erfindungsgemäßen Verfahrens war nicht vorauszusehen,
weil elementares Halogen nicht nur eine wesentlich geringere Selektivität als Halogenierungs
mittel besitzt als die bekannten selektiven Halogenide rungemittel, sondern weil
es sich auch im Halogenierungsmechanismus von halogenabgebenden Verbindungen wie
Bromsuccinimid grundsätzlich unterscheidet und zur Bildung von Halogenwasserstoffsäuren
führt (eiehe die Gleichungen I und II):
Der Erfolg des erfindungsgemäßen Verfahrens ist auch insofern überraschend, als
ee sich bei der thermischen Dehydrobromierung bzw. Debromierung von Verbindungen
der Formel III durch das Auftreten von HBr bzw. Br2 und teilweise auch durch die
Gegenwart zusätzlicher saurer Agenzien grundsätzlich von bekannten Verfahren unterscheidet,
bei denen diese Reaktion in Gegenwart von alkaliechen oder basischen Stoffen durchgeführt
wird.
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Auch war nach dem Stand der Technik und nach allgemeinen chemischen
Erfahrungen zu erwarten, daß sich die Verbindungen der allgemeinen Formel III bei
längerer thermischer Belastung in nicht übereehbarer Weise zersetzen wUrden, zumal
als Nebenprodukt einer eolchen Zersetzung aggressive Bromwasserstoffsäure und bzw.
oder Brom auftreten.
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Aus den literaturbekannten Arbeitsweisen, die durchweg das Abbinden
der Bromwasserstoffsäure durch Alkalien oder Basen beschreiben, läßt sich ein Vorurteil
gegen einetechnisch nutzbare thermische Dehydrobromierung von 10-bromierten Iminodibenzyl-Derivaten
bzw. Debromierung von 10,11-dibromierten Iminodibenzyl-Derivaten, wie sie erfindungsgemäß
beschrieben werden, ableiten.
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Beispiele A) Herstellung von Verbindungen der allgemeinen Formel
III: Beispiel 1: 39 g 5-Chlorcarbonyl-iminodibenzyl werden in 500 ml Tetrachlorkohlenstoff
gelöst und unter Außenbestralung mit 3 U-förmigen, senkrecht zum Reaktionskolben
stehenden Weißstrahlern zu Je 25 Watt bei Siedetemperatur unter ühren und Rückflußkühlung
mit 24 g Brom in 100 ml Tetrachlorkohlenstoff tropfenweise versetzt. Die Zutropfdauer
der Bromlösung beträgt etwa 15 Minuten. Die zugetropfe rotbraune Bromlösung entfärbt
sich unter HBr-Entwicklung innerhalb von 10 Minuten. Man erhält eine gelbfarbene
Lösung, die man bis zum Nachlassen der HBr-Entwicklung weiter 15 Minuten im Sieden
erhält.
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Nunmehr kühlt man ab, wäscht die Lösung mit Eiswasser, trennt die
Schichten und trocknet die Tetrachlorkohlenstofflösung. Nach Abdestillation des
Tetrachlorkohlenstoffs erhält man 5-Chlorocarbonyl-10-brom-iminodibenzyl, das nach
Umkristallisation aus Tetrachlorkohlenstoff bei 127 0C schmilzt.
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Auf gleiche Weise und mit gleichem Ergebnis verläuft der vorstehende
Versuch, wenn msn an Stelle der AußenbeatrKhlung der zu bromierenden Lösung von.39
g 5-Chlorocarbonyliminodibenzyl in 500 ml Tetrachlorkohlenstoff 2 g Dibenzcylperoxyd
zusetzt.
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Beispiel 2: In einem 80-Liter-Hängegefäß mit einer ringförmig angeordneten
Belichtunigsanlage bestehend aus 20 Leuchtstoffröhren (Weißstrihler) von im Länge
zu Je 25 Watt und ahnembarer Halbschalenaluminiumverkleidung mit Sichtschlitz im
Fronttel
werden 7,71 kg 5-Chlorcarbonyl-iminodibenzyl in 45 Liter
Tetrahlorkohlenstoff verrührt und unter kguter Rückflußkühlung auf 75 °C aufgeheizt.
In die heiße Lösung läßt man unter Außenbelichtung eine Lösung von 5 kg Brom in
5 Liter Tetrachlorkohlenstoff innerhalb von 2 Stunden zulaufen. Die flott zutropfende
Bromlösung entfärbt sich schnell unter HBr-Entwicklung. Nach beendetem Zulauf hält
man bis zum Nachlassen der HBr-Entwicklung noch 15 Minuten iu Sieden, kühl dann
ab und rührt 500 g Aktivkohle ein.
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Nacb 1-stündigen Rühren saugt man ab und 'destilliert die gelbliche
Lösung im Wasserstrahlvakuum bis auf ein Endvolumen von 18 bis 20 Liter ein. Die
konzentrierte Lösung wird bei einer Innentemperatur von 15 - 200C unter Rühren der
Kristallisation überlassen. Nach Absaugen des Kristallisats, das mit 3 Liter Tetrachlorkohlenstoff
gewaschen wird, erhält man 8,1 bis 8,6 kg (80 bis 85 % der Theorie) eines last farblosen
kristallinen Produktes (Fp. 118 - 122 °C).
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175 g des erhaltenen Produktes werden in 85 ml Tetrachlorkohlenstoff
unter leichtem Rühren im siedenden Wasserbad aufgelöst. Die Lösung wird mit 150
inl Methanol versetzt und auf 20 0C unter Rühren abgekühlt. Man erhält 141 g eines
farblosen, feinikristallinen Produkts vom Fp. 125 -126 °C Beispiel 3: 257,5 g (1
Mol) 5-Chlorcarbonyl-iminodibenzyl werden in einem 4-Liter-Dreihalskoloben Rührer,
Rückflußkühler und Tropftrichter mit 3 1 Tetrachlorkohlenstoff versetzt und im Wasserbad
zum Rückfluß erhitzt. Bei Belichtung mit 2 Quecksilberhochdrucklampen á 125 Watt
werden innerhalb von 4 Stunden 360 g (2,25 Mol) Brom so zugetropft, dai3 die Dampfphase
nur leicht gelb gefärbt ist. Dabei ist
anfangs kräftige und gegen
Ende der Reaktion mäßige Bromwasserstoffentwicklung zu beobachten. Nach weiteren
30 Minuten ist die Bromwasserstoffentwicklung beendet und aus der Lösung werden
unmittelbar 2 1 Tetrachlorkohlenstoff abdestilliert. Dabei beginnt das Produkt auezufallen.
Nach Abkuhlen des Reaktionsgemisches, Absaugen, Waschen mit Tetrachlorkohlenstoff
und Trocknen erhält man in einer Ausbeute von etwa 90 % 5-Chlorcarbonyl-10,11-dibrom-iminodibenzyl
als gelbe Kristalle vom Schmelzpunk-159 - 165 OC, Nach Umkristallisation aus Chloroform
fällt das 5-Chlorocarbonyl-10,11-dibrom-iminodibenzyl in Form weißer Kristalle vom
Schmelzpunkt 169 - 172 0C an.
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B) Herstellung von Verbindungen der allgemeinen Formel I: Beispiel
4: 336 g 5-Chlorocarbonyl-10-brom-iminodibenzyl (1 Mol) und 140 ml Acetanhydrid
werden unter Rühren in einem 4-Liter-Dreihalskolben in einem Ölbad erwärmt, bis
eine blanke Lösung entsteht. Anschließend heizt man auf eine Badtenperatur von etwa
150 DC. Über eine aufgesetzte, 20 cm hohe Vigreuxkolonne mit anschließendem Liebigkühler
werden nun innerhalb drei Stunden aus dem Reaktionegemisch entstehendes Acetylbromid
und Essigsäure abdestilliert. Während der Abdestillation steigt die Destillationstemperaptur
von 75 °C (Kp Acetylbromid 75 - 77 0C) bis auf 117 °C (Kp Essigsäure 117 °C) nach
und nach an. Mit dem Erreichen des Siedepunktes der Essigsäure ist die Reaktion
beendet.
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Nach dem Abktlhlen des Reaktionsgemisches auf 125 - 130 °C rührt man
unter guter Rückflußkühlung 1300 ml Butanol ein und hält das Gemisch unter Rühren
30 Minuten im Sieden.
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Beim Abkühlen erfolgt rasche Kristallisation, die bei einer Temperatur
von 15 0C vervollständigt wird. Man saugt den Kristallbrei ab, wäscht das Kristallisat
mit 50%igem Alkohol
und trocknet das cremefarbene Produkt bei 100
OC, Ausbeute 80 % der Theorie, Fp.: 153 w 155 °C. Nach Umkristallisation aus Isopropanol
schmilzt das farblose 5-Chlorcarbonyl-iminostilben bei 156 - 157 °C.
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Beispiel 5: 336 g 5-Chlorocarbonyl-10-brom-iminodibenzyl (Fp. 126
- 127 °C) werden im Ölbad aufgeschmolzen und unter Rühren 2 - 3 Stunden auf eine
Badtemperatur von 140 - 150 °C erhitzt. Während des Erhitzens spaltet sich anfangs
lebhaft und mit zunehmender Reaktionszeit nachlassend Bromwasserstoff ab, der abgeleitet
wird.
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Die heiße Schmelze wird nunmehr mit 1300 ml Butanol unter Rückflüßkphlung
verrührt und zur Kristallisation abgekühlt (Badtemperatur 15 °C). Man saugt den
Kristallbrei ab und behandelt ihn weiter wie im Beispiel 4. Ausbeute: 205 g (80
% der Theorie, Fp, 153,5 - 155°C) 5-Chlorcarbonyl iminostilben.
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Beispiel 6: 4,2 g (0,01 Mol) 5-Chlorocarbonyl-10,11-dibrom-iminodibenzyl
(Schmelzpunkt 169 - 172 00) werden 2 Stu9nden auf 175 - 18500 erhitzt, wobei man
stets mittels leichter Stickstoffbegasung für ein rasches Abführen des Broms aus
der Reaktion phase sorgt. Nach Abkiihlung auf 90°C wird durch Einrühren von 30 ml
Methanol das 5-Chlorcarbonyl iminostilben ausgefällt, abgesaugt, mit Methanol gewaschen
und getrocknet.
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Ausbeute: 80 £/o der Theorie 5-Chlorocarbonyl-iminostilben vom Schmelzpunkt
148 - 152 00. Die Umkristallisation aus Butanol und anschließend aus Isopropanol
ergibt gelbliche Kristalle vom Schmelzpunkt 155 - 156 °C.
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Beispiel 7: 4,2 g (0.01 Mol) 5-Chlorocarbonyl-10,11-dibrom-iminodibenzyl
werden zusammen mit 15 ml 1,3-Bromchlorpropan 2 Stunden im Stikstoffstrom auf 140
°C erhitzt und danach das Lösungsmittel im Vakuuin abdestilllert. Die Aufarbeitung
erfolgt wie in Beispiel 6 beschrieben.
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Ausbeute: 80 % der Theorie 5-Chlorocarbonyl-iminostilben vom Schmelzpunkt
149 - 152 °C. Nach Umkristallisation aus Butanol werden cremefarbene Kristalle mit
del; Scmelzpunkt 155 - 157 °C erhalten.
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Beispiel 8 4,2 g (0,01 Mol) 5-Chlorocarbonyl-10,11-dibrom-iminodibenzyl
werden zusammen mit 10 ml Xylol 2 Stunden zuro Sieden erhitzt, wobei Bromwasserstoff
entweicht. Danach wird das Lösungsmittel im Vakuurii abdeatilliert und der Rückstand
heiß in 15 ml Tsopropanol aufgenommen und zur Umkristallisation gebracht. Ausbeute:
79 % der Theorie 5-Chlorcarboryl-ininostilben von Schmelzpunkt 157 - 158 °C Beispiel
9: 4,2 g (0,01 Mol) 5-Chlorocarbonyl-10,11-dibrom-iminodibenzyl werden zusammen
mit 2,6 g (0,01 Mol) 5-Chlorcarbonylimonodibenzyl auf 130 - 140 °C erhitzt. Nach
60 Minuten ist die Bromwaseerstoffentwicklung beendet und die Reaktionsmasse erstarrt.
Zum heißen Rückstand werden 20 ml Isopropanol zugegeben und die heiße Lösung nach
Behandlung mit Aktivkohle und Filtration abgekühl@, wobei man 83 % der Theorie 5-Chlorocarbonyl-iminostilben
als cremefarbene als Krisatalle von Schmelzpunkt 155 - 157 °C erhält.
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C) Direkte Herstellung von Verbindungen der Formel 1 aus Verbindungen
der Formel II: Beispiel 10: 25,75 g (0,1 Mol) 5-Chlorcarbonyl-iminodibenzyl werden
in einem 250 ml Dreihalskolben mit Rührer, Rückfußkühler, Tropftrichter und Innenthermoneter
unter Rühren auf 130 -135 0C Innentemperatur erhitzt und bei dieser Temperatur 19,2
g Brom über den Tropftrichter mit Einleitungsrohr in die flüssige Phase innerhalb
einer halben Stunde so zugertropft, daß der Damfraum nur schwach gefärbt ist. Während
dieser Zeit findet eine kräftige Bromwasserstoffentwicklung statt. Nach Beendigung
der Bromzugabe ist die Bromwasserstoffentwicklung nur noch schwach und nach 10 Minuten
ist die Reaktion beendet und der Kolbeninhalt wird fest.Nach kurzem Aufkochen mit
100 ml Butanol und AbkWhlen wird der Kristallbrei abgesaugt, mit Methanol gewaschen
und getrocknet. Ausbeute: 85 501 der Theorie eines Gemisches bestehend aus 5-Chlorcarbonyl
und 5-Bromcarbonyliminostilben.
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Schmelzpunkt: 152 - 156 °C, Farbe: grualich-gelb.
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Nach Umkristallisation aus Isopropanol resuluieren creme farbene Kristalle
vom Schmelzpunkt 154 - 156 °C Die analytische Bestimmung des Halogens an der Carbonylgruppe
ergab nach Umsetzung mit Natriummethylat und potentionetrischer Chlorid-/Bromid-Bestimmung
einen Anteil von 20 % der Bromcarbonylverbindung im Produkt.
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Beispiel 11: 25,75 g (0,1'Mol) 5-Chlorocarbonyl-iminodibenzyl werden
in einem 500 ml Dreihalskolben unter Rühren zusammen mit 200 ml 1,3-Bromchlorpropan
erhitzt und bei 130 - 140 °C innerhalb von 20 Minuten analog Beispiel 10 20 g (0,125
Mol)
Brom zugetropft und 10 Minuten nachgerührt. Anschließend werden
im Wasserstrahlvakuum 170 ml 1,3-Bromchlorpropan abdestilliert. Zum noch flüssigen
Rückstand werden bei 90°C rasch 70 ml Methanol zugerührt und der nach dem Abkühlen
anfallende Kristallbrei abetrennt und mit Methanol gewaschen und getrocknet.
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Ausbeute: 82 % der Theorie eines Gemisches bestehend aus 5-Chlorocarbonyl-
und 5-Bromcarbonyl-iminostilben.
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Die Umkristallisation aus Butanol ergab schwach cremefarbene Krisatlle
vom Schmelzpunkt 155 - 157 °C.
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Beispiel 12: 25,75 g (0,1 Mol) 5-Chlorocarbonyl-iminodibenzyl weden
zusamraen mit 5 ml 1,2-Dibromäthan in einem 250 ml Dreihalskolben bei einer Innentemperatur
von 150 - 155°C nerhalb von 15 Minuten analog Beispiel 10 mit 20 nl (0,125 jol)
Brom versetzt und noch 10 Minuten nachreagieren gelassen Danach wird auf 90 0C abgekühlt
und zagig 70 ml Methanol eingerührt. Nach dem Abkühlen wird der Kristallbrei abgetrennt,
mit Methanol gewaschen und getrocknet.
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Ausbeute: 86 % der Theorie eines Gemisches bestehend aus 5-Chlorcarbonyl-
und 5-Bromcarbonyl-iminostilben. Nach Umkristallisation aus Butanol erhält man schwach
cremefarbene Krisatlle vom Schmelzpunkt 155 - 157 °C.
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Beispiel 13: 64,4 g (0,25 Mol) 5-Chlorocarbonyl-iminodibenzyl weden
zusammen mit 26 nl Chlorbenzol in eine 500 ial Dreihalskolben suf 145 - 155 °C erhitzt
und innerhalb von 50 Minuten analog Beispiel 10 mit 50 g Brom (0,313 Mol) versetzt.
Nach einer Nachreaktionszeit von 60 Minuten wird uit 150 ml Methanol bei 90 -- 100
°C versetzt und nach Abktüilan isoliert.
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Auobeiite: 85 % der Theorie eines Gemisches bestehend aus
5-Chlorcarbonyl-
und 5-Bromcarbonyl-iminostilben vom Schmelzpunkt 149 - 153 °C, Schmelzpunkt nach
Umkristallisation aus Butanol: 156 - 158 °C.
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D) Herstellung von Verbindungen der Formel I mit anschließender Weiterverarbeitung:
Beispiel 14: In einem 4-Liter-Dreihalskolben, der von außen durch 4 Neonröhren zu
Je 25 Watt beleuchtet wird, werden 206 g 5-Chlorcarbonyl-iminodibenzyl (0,8 Mol)
in 1000 ml Tetrachlorkohlenstoff unter Rückflußkühlung auf 76 °C erhitzt.
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Unter Ruhren tropft man aus einem Zulaufgefäß 169 g Brom (1,05 Mol)
in 175 ml Tetrachlorkohlenstoff flott innerhalb von 20 Minuten zu. Die rotbraune
Lösung hellt-sich unter HBr-Entwicklung schnell zu einer gold-gelben Lösung auf.
Man heizt wenige Minuten bis zur deutlich nachlassenden HBr-Entwicklung nach.
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(Eine Probe der Lösung zeigt nach dünnschichtchromatograpischer Analyse
einen Gehalt von weniger als 0,5 % der Ausgangsverbindung sowie 5-Chlorcarbonyl-1
0-brom- und 5-Chlorcarbonyl-10,11-dibrom-iminodibenzyl im Verhältnis von 80 (+ 2)
zu 20 (+ 2) %.) Die Re-aktionslösung wird zur vollständigen Abdestillation des Lösungsmittes
nun weiter erhitzt, wobei die Sumpftemperatur mit fortschreitender Abdestillation
auf i20 -125 °C ansteigt.
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Man setzt das Erhitzen bei dieser Sumpftemperatur zwei his drei Stunden
fort, wobei sihc lebhaft Bromwasserstoff und Bromdämpfe entwickeln, die über ein
Abgasrohr abgeleitet werden.
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Die thermische Debromierung und Dehydrobromierung des Bromierungsgemisches
ist beendet, wenn die Sumpftemperatur
einen spontanen Temperaturanstieg
zeigt. Man stellt nun die weitere Wärmezufuhr ab und rührt zum Rückstand bei einer
Temperatur von 120 - 125 0C unter Rückflußkühlung 2500 ml Methanol, Die Methanollösung
wird unter Durchleiten von gasförmigem Ammoniak 3 Stunden bei einer Badtemperatur
von 85 - 100 °C unter Rückflußkühlung und unter Rühen erhitzt, dann werden nach
Abkühlung auf 50 -55 °C 10 g Aktivkohle zugesetzt, 30 Minuten erneut zum Sieden
erhitzt und heiß blankfiltriert. Die blanke Lösung wird bei 15 0C mit reichlich
Wasser ausgefällt. Nach Filtration erhält man 142 g - t50 g (75 - 79 tJ der Theorie
bezogen auf 5-Chlorcarbonyl-iminodibenzyl) eines farblosen bis schwach cremefarbenen
Kristallisates, das nach Umkristallisation aus Butylacetat bei einem Schmelzpunkt
von 1ß9 - 191 0C schmilzt (5-Carbamoyl-iminostilben).
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Beispiel 15: 275,5 g (1,0 Mol) 5-Chlorcarbonyl-iminodibenzyl werden
zusammen mit 105 ml Chlorbenzol in einem 500 ml Dreihal@-kolben auf 145 - 150 0C
erhitzt und bei dieser Temperatur innerhalb von 50 Minuten analog Beispiel 10 190
g (1,19 Mol) Brom zugetropft. Nach weiteren 60 Minuten Nachreaktionszeit wird das
Reaktionsgemisch bei 90 °C rasch in 1700 ml Methanol einlaufen gelassen. Nach Zugabe
von 50 ml Ammoniakwasser wird durch die Suspension über 3,5 Stunden ein leichten
Ammoniak-Gasstrom geleitet, wobei die Reaktionemischung zum Sieden kommt. Die schwach
trübe, dunkal@ranne Lösung wird 60 Minuten mit 42 g Aktivkohle gekocht und heiß
blank gesaugt. Das zitronengelbe Filtrat wird @ingeengt, wobei Methanol, das noch
etwas Wasser und Chlorbenzol enthält, abdestilliert. Der Rückstand wird dabei gegen
Ende schwer rührbar, weil die Additionsverbindung das 5-Carbamoyliminostilben mit
Ammonchlorid ausfällt. Bei einer Innentemperatur von 85 °C werden unter Rühran 2000
ml Wasser
zugegeben und die Suspension 30 Minuten gekocht. Nach
Abkühlung auf 15 bis 20 0C wird das schwach gelbliche feinkristalline Produkt abgetrennt,
gewaschen und getrocknet.
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Ausbeute: 215 g = 91 % der Theorie an 5-Carbamoyliminostilben. Nach
Umkristallisation aus Butylacetat resultieren weiße Kristalle vom Schmelzpunkt 188
- 190°