DE2311038A1

DE2311038A1 - Verfahren zur herstellung von additionssalzen mit anorganischen saeuren

Info

Publication number: DE2311038A1
Application number: DE19732311038
Authority: DE
Inventors: Ernst Dr Baumann; Gustav A Dr Nussberger; Willy Dr Regenass
Original assignee: Ciba Geigy AG
Current assignee: Novartis AG
Priority date: 1973-03-06
Filing date: 1973-03-06
Publication date: 1974-09-12

Description

Verfahren zur Herstellung von Additionssalzen mit anorganischen Säuren.
Die vorliegende Erfindung betrifft die Herstellung von Additionssalzen des 2>5-Diaminophenols mit anorganischen Säuren. Das 2,5-Diaminophenol ist ein wertvolles Zwischenprodukt. Es stellt aber im Gegensatz zum isomeren 2,4-Diaminophenol eine äusserst labile, leicht oxydierbare Substanz dar, die sehr rasch, insbesondere in Gegenwart von Wasser, und unter Bildung von chinoiden Strukturen, die u.a. das Phenoxazin-Ringgerüst aufweisen, z.B. durch Luftsauerstoff, oxydiert.
Die Herstellung von 2,5-Diaminophenol durch chemische Reduktion des entsprechenden Amino-nitrophenols ist bekannt. So beschreiben Kehrmann et al., Ber., Bd. 30, S. 2098 (1897), die Herstellung des 2,5-Diaminophenol-hydrochlorids durch Reduktion von "Nitroaminophenol mit Zinn-II-chlorid in rauchender Salzsäure, Entzinnen des erhaltenen Zinndoppelsalzes durch Behandeln mit Schwefelwasserstoff und Isolieren des gewünschten Salzes. Die Autoren fügen bei, dass sich die anfangs farblose wässrige Lösung des Salzes an der Luft infolge von Oxydation schnell violett färbt.
Diese u.a. ein sehr aufwendiges Reduktionsmittel erfordernde Synthese kann in erster Linie wegen seiner Mehrstufigkeit, bei welcher ein Kontakt mit Luftsauerstoff ohne Verwendung von teuren Apparaturen nicht ausgeschlossen werden kann, grosstechnisch nur schwer durchgeführt werden.
Es wurde nun gefunden, dass man Additionssalze des 2,5-Diaminophenols mit anorganischen Säuren, insbesondere mit Schwefelsäure, in Susgezeichneter Ausbeute und Reinheit erhält, wenn man in wasserfreiem oder nahezu wasserfreiem Medium 2-Amino-5-nitro-phenol in Gegenwart eines Metall-Hydrierkatalysators mit Wasserstoff behandelt, das Reaktionsgemisch vom Katalysator befreit und mit einer anorganischen Säure, insbesondere Schwefelsäure, behandelt und das erhaltene Säureadditionssalz, insbesondere das Sulfat, des 2,5-Diaminophenols isoliert.
Die obige Hydrierung wird in einem wasserfreien oder nahezu wasserfreien Medium, das z.B. bis zu höchstens 5% Wasser enthält, durchgeführt, wobei man ein organisches Lösungsmittel, vorzugsweise einen Niederalkanol, wie Methanol oder Aethanol, oder ein Gemisch von organischen Lösungsmitteln verwendet. Ueblicherweise hydriert man eine Aufschlämmung oder Suspension, seltener eine Lösung, des Ausgangsmaterials im Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch.
Ein Metall-Hydrierkatalysator ist in erster Linie ein Nickel-, Platin- oder Palladium-Katalysator, z.B. Raney-oder Rupe-Nickel, Platinoxyd oder Palladium-auf-Kohle, kann aber auch ein Rhutenium- oder Rhodium-Katalysator sein.
Vorzugsweise hydriert man unter erhöhtem Druck, z.B.
bei etwa 1 bis etwa 20 Atmosphären Ueberdruck, sowie bei erhöhter Temperatur, z.B. bei etwa 30 C bis etwa 900 C, kann aber auch unter atmosphärischem Druck und/oder bei Zimmertemperatur, gegebenenfalls unter Kühlen arbeiten.
Nach Beendigung der Hydrierreaktion d.h. nach Aufnahme von etwa der theoretischen Menge Wasserstoff, wird das Reaktionsgemisch vorzugsweise vom Katalysator, z.B. durch Filtrieren oder Zentrifugieren, befreit und mit einer anorganischen Säure behandelt. Als Säure verwendet man eine starke Mineralsäure, z.B. eine Halogenwasserstoffsäure, wie Chlorwasserstoffsäure oder Bromwasserstoffsäure, die man in konzentrierter, gegebenenfalls wässriger Form oder gasförmig verwenden kann, in erster Linie aber Schwefelsäure, die man in konzentrierter Form, z.B. als 96%ige Schwefelsäure, einsetzt.
Ueblicherweise fällt das entstandene Säureadditionssalz des 2,5-Diaminophenols aus und kann abfiltriert werden; gegebenenfalls muss die angesäuerte Lösung des Salzes konzentriert oder eingedampft werden. Das Produkt, das man in sehr hoher Ausbeute (90 und mehr) erhält, kann ohne zusätzliche Reinigung weiterverarbeitet werden. Man kann es aber auch, wenn erwünscht, durch Umlösen oder Umkristallisieren weiterreinigen.
Das so gewonnene 2,5-Diaminophenol kann in mannigfaltiger Weise zu Ringschlüssen verwendet werden. So lassen sich daraus Oxazole, Oxazine und andere heterocyclische Verbindungen gewinnen. Z.B. kann es oder ein beispielsweise daraus herstellbarer phenolischer Aether, wie das 2,5-Diaminoanisol, nach der im deutschen Patent Nr. 834.996 beschriebenen doppelten Skraup'schen Synthese mit Glycerin oder daraus unter den Reaktionsbedingungen gebildetem Acrolein in Gegenwart von konzentrierter Schwefelsäure und eines oxydierenden Mittels, wie Arsensäure, Nitrobenzol, oder auch einer entsprechenden Menge des bei der Reaktion Ausgangsmaterial liefernden 2-Nitro-5-amino-phenols, zum 5-Hydroxy-4,7-phenanthrolin umgesetzt werden. Dieses, sowie seine daraus in üblicher Weise herstellbaren Aether, wie der Methyläther, besitzen wertvolle pharmakologische Eigenschaften; insbesondere sind sie zentralerregend und können dementsprechend als Medikamente verwendet werden. Diese Verbindungen sind aber auch wertvolle Zwischenprodukte. So lässt sich der Methyläther, vorteilhaft nach vorgängiger Spaltung der Aetherbindung, z.B. mittels Hydrolyse mit einer Halogenwasserstoffsäure in Gegenwart eines Lithiumsalzes (deutsches Patent Nr. 1.196.663), nach dem im deutschen Patent Nr. 889.446 beschriebenen Verfahren durch Behandeln mit konzentrierter Salpetersäure in Gegenwart von konzentrierter Schwefelsäure zum entsprechenden 5,6-Chinon oxydieren.
Dieses kann man auch gemäss deutschem Patent Nr. 889.446 aus dem 5-Hydroxy-4,7-phenanthrolin gewinnen, z.B. indem man dieses, wenn erwünscht, ohne es aus dem schwefelsauren Skraup'-schen Reaktionsgemisch zu isolieren und gegebenenfalls nach Aufkonzentrieren des Gemisches, mit Salpetersäure oxydiert.
In den nachfolgenden Beispielen wird die Erfindung illustriert; Temperaturen werden in Celsiusgraden angegeben.
Beispiel 1: Eine Aufschlämmung von 23,75 kg 2-Amino-5-nitrophenol (100%) in 154 Liter Methanol wird mit 1,5 kg Ruppe-Nickel versetzt und in einem Autoklaven (250 Liter) bei 800 und unter 20 Atmosphären Druck hydriert. Nach 22 bis 3 Stunden wird unter einer Stickstoffatmosphäre abfiltriert und der Filterrückstand wird mit 10 Liter Methanol gewaschen. Das Filtrat wird unter Rühren und Kühlen auf 150 mit 16,2 kg 96%iger Schwefelsäure in einer Stickstoffatmosphäre versetzt, wobei das gewünschte 2,5-Diaminophenol-sulfat ausfällt. Das Produkt wird abfiltriert und bei 700 getrocknet; Ausbeute: 32,9 kg = 94,8% d.Th.
Verwendet man 1 kg Rupe-Nickel und säuert mit 16 kg 96%iger Schwefelsäure an, erhält man 34,1 kg des 2,5-Diaminophenol-sulfats, was einer Ausbeute von 97% d.Th. entspricht.
Beispiel 2: Eine Aufschlämmung von 15 kg 2-Amino-5-nitrophenol in 100 Liter Methanol wird in einem Rührkessel (160 Liter) mit 0,4 kg eines 5%igen Palladium-auf-Kohle-Katalysators versetzt und das Gemisch bei 45° und einem Ueberdruck von einer Atmosphäre während 16 Stunden mit Wasserstoff behandelt.
Der Katalysator wird abfiltriert und unter einer Stickstoffatmosphäre mit 10 Liter Methanol nachgewaschen. Das Filtrat versetzt man unter Rühren und Kühlen auf O mit 9,95 kg 96%iger Schwefelsäure. Man filtriert den entstandenen Niederschlag ab und trocknet und erhält das gewünschte 2,5-Diaminophenol-sulfat in einer Ausbeute von 19>9 kg (= 92% d.Th.).

Claims

Patentansprüche

Verfahren zur Herstellung von Additionssalzen des 2,5-Diaminophenols mit anorganischen Säuren, dadurch gekennzeichnet, dass man in wasserfreiem oder nahezu wasserfreien Medium 2-Amino-5-nitro-phenol in Gegenwart eines Metall-Hydrierkatalysators mit Wasserstoff behandelt, das Reaktionsgemisch vom Katalysator befreit und mit einer anorganischen Säure behandelt und das erhaltene Säureadditionssalz des 2,5-Diaminophenols isoliert.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man in Gegenwart eines Niederalkanols arbeitet.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass man in Gegenwart von Methanol arbeitet.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass man einen Nickel-, Platin- oder Palladiumkatalysator verwendet.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass man Raney-Nickel als Katalysator verwendet.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass man Rupe-Nickel als Katalysator verwendet.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass man bei erhöhtem Druck hydriert.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass man bei einem Ueberdruck von 1-20 Atmosphären hydriert.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, dass man bei erhöhter Temperatur hydriert.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass man bei etwa 300 C bis etwa 900 C arbeitet.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, dass man eine starke Mineralsäure verwendet.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass man Schwefelsäure verwendet.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass man konzentrierte Schwefelsäure verwendet.
14. Das in den Beispielen 1 und 2 gezeigte Verfahren.
15. Die nach dem Verfahren der Ansprüche 1-14 erhältlichen Additionssalze des 2,5-Diaminophenols mit anorganischen Säuren.
16. Das nach dem Verfahren der Ansprüche 1-14 erhältliche Additionssalz von 2,5-Diaminophenol mit Schwefelsäure.