DE2315303A1 - N-substd. 2-amino-3,1-benzoxazin-4-one prepn - by cyclising of 2-ureido-benzoic acids - Google Patents
N-substd. 2-amino-3,1-benzoxazin-4-one prepn - by cyclising of 2-ureido-benzoic acidsInfo
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Abstract
Description
Verfahren zur Herstellung von N-substituierten 2-Äinino-3,1-benzaxazin-4-onen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von 2-Amino-3,1-benzoxazin-4-onen durch Cyclisierung von o-Ureidobenzoesäuren.Process for the preparation of N-substituted 2-ainino-3,1-benzaxazin-4-ones The invention relates to a process for the preparation of 2-amino-3,1-benzoxazin-4-ones by cyclization of o-ureidobenzoic acids.
Es ist bekannt, daß bei der Umsetzung von Anthranilsäure mit einem Überschuß von Äthylisocyanat oder Phenylisocyanat neben einer Reihe anderer Verbindungen 2-Äthylamino-3,1-benzoxazin-4-on bzw. 2-Phenylamino-3,1-benzoxazin-4-on gebildet werden (J. Org. Chem. 29 (1964) 1068).It is known that in the reaction of anthranilic acid with a Excess of ethyl isocyanate or phenyl isocyanate in addition to a number of other compounds 2-ethylamino-3,1-benzoxazin-4-one or 2-phenylamino-3,1-benzoxazin-4-one (J. Org. Chem. 29 (1964) 1068).
2-Phenylamino-3,1-benzoxazin-4-on wird auch bei der cyclisierenden Dehydratisierung von 2-(N'-Phenylureido)-benzoesäure in Polyphosphorsäure bei Temperaturen von 80 - 1000C gebildet (Tetrahedron Letters 1965, 2597).2-Phenylamino-3,1-benzoxazin-4-one is also used in the cyclizing Dehydration of 2- (N'-phenylureido) -benzoic acid in polyphosphoric acid at temperatures formed from 80 - 1000C (Tetrahedron Letters 1965, 2597).
Die gleiche Verbindung wurde auch durch Umsetzung des Kaliumsalzes der Anthranilsäure mit Phenylisothiocyanat und Behandlung der entstandenen o-Phenylthioureidobenzoesäure mit Quecksilberoxid hergestellt (Tetrahedron Letters 1963, 1195).The same compound was also made by reacting the potassium salt of anthranilic acid with phenyl isothiocyanate and treatment of the resulting o-phenylthioureidobenzoic acid made with mercury oxide (Tetrahedron Letters 1963, 1195).
Benzotriazinon und Phenyllsocyanat reagieren bei 140 - 1600C unter Cycloaddition zu 2-Phenylamino-3,1-benzoxazin-4-on.Benzotriazinon and phenyl isocyanate underreact at 140 - 1600C Cycloaddition to 2-phenylamino-3,1-benzoxazin-4-one.
Mit m-Chlorphenyl-isocyanat wird unter den gleichen Bedingungen das 2-(m-Chlorphenylamino)-3,1-benzoxazin-4-on. gebildet. tAngew. Chem. 76 (1964) 437).With m-chlorophenyl isocyanate, under the same conditions, the 2- (m-Chlorophenylamino) -3,1-benzoxazin-4-one. educated. tAngew. Chem. 76 (1964) 437).
2-(2,5-Dichlorphenylamino)-3,1-benzoxazin-4-on wurde durch Umsetzung von Anthranilsäure mit dem Dichlorid des 2,5-Dichlorphenylisocyanats in Gegenwart von Triäthylamin hergestellt. (Belg. Pat. 632 578, S. 20).2- (2,5-dichlorophenylamino) -3,1-benzoxazin-4-one was made by reaction of anthranilic acid with the dichloride of 2,5-dichlorophenyl isocyanate in the presence made of triethylamine. (Belg. Pat. 632 578, p. 20).
Während sich 2-(N,N-Dialkylamino)-3,1-benzoxyazin-4-one aus 2-Isocyanatobenzoylchlorid und sekundären aliphatischen Aminen herstellen lassen, wird bei der Umsetzung mit primären aliphatischen Aminen ein Gemisch der 2-(Alkylamino)-3,1-benzoxazin-4-one und der isomeren Chinazolindione erhalten (J. Org. Chem. 32 (1967) 4052).While 2- (N, N-dialkylamino) -3,1-benzoxyazin-4-ones from 2-isocyanatobenzoyl chloride and secondary aliphatic amines can be produced in the reaction with primary aliphatic amines a mixture of the 2- (alkylamino) -3,1-benzoxazin-4-ones and the isomeric quinazolinediones (J. Org. Chem. 32 (1967) 4052).
Diese Verfahren verwenden zum Teil teure oder schwer zugängliche Ausgangsmaterialien, lassen sich nicht allgemein auf die Synthese substituierter, insbesonRere mit Nitrogruppen substituierter 2-Amino-3,1-benzoxazin-4-one anwenden oder liefern die 2-Amino-3,1-benzoxazin-4-one nur im Gemisch mit anderen Verbindungen.Some of these processes use raw materials that are expensive or difficult to access, cannot be applied generally to the synthesis of substituted, especially those with nitro groups Use substituted 2-amino-3,1-benzoxazin-4-ones or supply the 2-amino-3,1-benzoxazin-4-ones only mixed with other compounds.
Es wurde nun ein Verfahren gefunden zur Herstellung von 2-Amino-3,1-benzoxazin-4-onen der Formel I worin R einen Alkyl- oder vorzugsweise einen Arylrest darstellt, der durch Nitrogruppen, Halogen, Alkyl-, Alkoxy- oder Aryloxygruppen substituiert sein kann, und R1 und R" Wasserstoff, Halogen, Nitrogruppen sowie gegebenenfalls substituierte Alkyl-, Cycloalkyl-, Aralkyl-, Aryl-, Alkoxy- oder Aryloxygruppen bedeuten, durch Cyclisierung von o-Ureidobenzoesäuren der Formel II worin R, R' und R" die oben angegebene Bedeutung haben, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die cyclisierende Dehydratisierung bei Temperaturen von 20 - 1600C, vorzugsweise 60 - 1400C, durch Carbonsäureanhydride niederer Alkylcarbonsäuren gegebenenfalls in Gegenwart eines inerten organischen Mediums und gegebenenfalls in Gegenwart saurer Verbindungen vorgenommen wird.A process for the preparation of 2-amino-3,1-benzoxazin-4-ones of the formula I has now been found where R is an alkyl or preferably an aryl radical which can be substituted by nitro groups, halogen, alkyl, alkoxy or aryloxy groups, and R1 and R "are hydrogen, halogen, nitro groups and optionally substituted alkyl, cycloalkyl, aralkyl, Aryl, alkoxy or aryloxy groups mean by cyclization of o-ureidobenzoic acids of the formula II wherein R, R 'and R "have the meaning given above, which is characterized in that the cyclizing dehydration at temperatures of 20-1600C, preferably 60-1400C, by carboxylic anhydrides of lower alkylcarboxylic acids, optionally in the presence of an inert organic medium and optionally in the presence acidic connections are made.
Geeignete Carbonsäureanhydride sind z.B. Acetanhydrid, Propionsäureanhydrid oder Buttersäureanhydrid. Vorzugsweise wird Acetanhydrid als Cyclisierungsmittel verwendet.Suitable carboxylic acid anhydrides are, for example, acetic anhydride and propionic acid anhydride or butyric anhydride. Acetic anhydride is preferred as the cyclizing agent used.
Die Reaktion kann in inerten organischen Flüssigkeiten, wie z.B. Benzol, Toluol oder Chlorbenzol, oder in einem überschub des Cyclisierungsmittels durchgeführt werden.The reaction can take place in inert organic liquids such as benzene, Toluene or chlorobenzene, or carried out in an excess of the cyclizing agent will.
Zur vollständigen Cyclisierung sind mindestens molare Mengen des Cyclisierungsmittels notwendig. Bei Verwendung einer inerten organischen Flüssigkeit als Reaktionsmedium werden bevorzugt 1,5-3 Mol Carbonsäureanhydrid auf ein Mol der o-Ureidocarbona'ure elrgeqetzt. Wird das Cyclisierungsmittel auch zugleich als Reaktionsmedium verwendet, dann sind etwa 5 - 30 Mol Carbonsäureanhydrid auf ein Mol der o-Ureidobenzoesäure notwendig.At least molar amounts of the cyclizing agent are required for complete cyclization necessary. When using an inert organic liquid as the reaction medium 1.5-3 moles of carboxylic acid anhydride per mole are preferred the o-ureidocarbonic acid elrgeqetzt. If the cyclizing agent is also used as a reaction medium, then there are about 5 - 30 moles of carboxylic acid anhydride per mole of o-ureidobenzoic acid necessary.
Ein Katalysator für die Cyclisierung ist nicht erforderlich, in manchen Fällen wird jedoch durch Zugabe von 0,5 - 5 Gew.% bezogen auf o-Ureidobenzoesäure einer starken Säure, vorzugsweise durch Zugabe von p-Toluol-sulfonsäure eine Beschleunigung der Reaktion erreicht. Dies ist insbesondere bei der Cyclisierung von Nitrogruppen enthaltenden o-Ureidobenzoesäuren in einem Überschuß des Cyclisierungsmittels der Fall. Außerdem wird in' diesen Fällen in Gegenwart der starken Säure ein grober kristallines und daher besser filtrierbares Produkt als in Abwesenheit der Säure erhalten.A catalyst for the cyclization is not required in some However, precipitation is achieved by adding 0.5-5% by weight based on o-ureidobenzoic acid a strong acid, preferably by adding p-toluenesulfonic acid, an acceleration the reaction achieved. This is especially true in the cyclization of nitro groups containing o-ureidobenzoic acids in an excess of the cyclizing agent Case. In addition, in 'these cases, in the presence of the strong acid, a coarse crystalline and therefore more easily filterable product than in the absence of acid obtain.
Die Wahl der für die Cyclisierung günstigsten Reaktionsbedingungen richtet sich nach der Art der Substituenten der o-Ureidobenzoesäuren der Formel II. o-Ureidobenzoesäuren, die keine Nitrogruppen enthalten, werden bei Temperaturen oberhalb von etwa 1000C durch Acetanhydrid unter Bildung acetylierter Anthranilsäurederivate und acetylierter Amine abgebaut. Auch die bei Temperaturen unter 1000C aus diesen o-Ureidobenzoesäuren gebildeten 2-Amino-3, 1 -benzoxazin-4-one werden bei Temperaturen oberhalb 1000C durch Acetanhydrid zu den gleichen Verbindungen aufgespalten. o-Ureidobenzoesäuren der Formel II, in denen R ein Alkyl- oder ein Arylrest ist, und die keine Nitrogruppen enthalten, werden daher vorzugsweise bei Temperaturen von 60 - 1000C cyclisiert.The choice of the most favorable reaction conditions for the cyclization depends on the nature of the substituents of the o-ureidobenzoic acids of the formula II. O-ureidobenzoic acids, which do not contain nitro groups, are at temperatures above about 1000C by acetic anhydride with the formation of acetylated anthranilic acid derivatives and acetylated amines. Even those at temperatures below 1000C from these 2-Amino-3, 1 -benzoxazin-4-ones formed o-ureidobenzoic acids are at temperatures split above 1000C by acetic anhydride to form the same compounds. o-ureidobenzoic acids of the formula II, in which R is an alkyl or an aryl radical, and which have no nitro groups are therefore preferably cyclized at temperatures of 60-1000C.
Dagegen bilden o-Ureidobenzoesäuren, die mindestens eine Nitrogruppe im Molekül enthalten, auch bei Temperaturen obehalb 100°C in Abwesenheit von Katalysatoren oder in Gegenwart saurer Verbindungen die entsprechenden Benzoxazinone und können daher z.B. in siedendem Acetanhydrid cyclisiert werden. o-Ureidobenzoesäuren der Formel II, in denen R ein Alkyl- oder ein Arylrest und Mindestens einer der Substituenten R' oder R" eine Nitrogruppe darstellt oder in denen R ein mit mindestens einer Nitrogruppe substituierter Arylrest ist, werden daher vorzugsweise bei Temperaturen von 80 - 1400C cyclisiert.In contrast, o-ureidobenzoic acids form at least one nitro group contained in the molecule, even at temperatures above 100 ° C in the absence of catalysts or in the presence of acidic compounds the corresponding benzoxazinones and can therefore cyclized e.g. in boiling acetic anhydride. o-ureidobenzoic acids der Formula II in which R is a Alkyl or an aryl radical and at least one of the substituents R 'or R "represents a nitro group or in which R is aryl radical substituted by at least one nitro group is therefore preferred cyclized at temperatures of 80-1400C.
Es hat sich gezeigt, daß in Gegenwart basischer Katalysatoren o-Ureidobenzoesäuren der Formel II, die mindestens eine Nitrogruppe im Molekül enthalten, nicht zu den 2-Amino-3,1-benzoxazin-4-onen, sondern zu den Nitrochinazolin-2,4-dionen cyclisiert werden.It has been shown that o-ureidobenzoic acids in the presence of basic catalysts of formula II, which contain at least one nitro group in the molecule, not to the 2-Amino-3,1-benzoxazin-4-ones, but rather cyclized to the nitroquinazoline-2,4-diones will.
Die o-Ureidobenzoesäuren der Formel II können nach bekannten Verfahren aus den gegebenenfalls substituierten Anthranilsäuren und Isocyanaten hergestellt werden. Wird die Cyclisierung in einer inerten organischen Flüssigkeit durchgeführt, dann können die o-Ureidobenzoesäuren in dieser Flüssigkeit hergestellt und ohne Isolierung mit Acetanhydrid cyclisiert werden.The o-ureidobenzoic acids of the formula II can be prepared by known processes made from the optionally substituted anthranilic acids and isocyanates will. If the cyclization is carried out in an inert organic liquid, then the o-ureidobenzoic acids can be made in this liquid and without Isolation can be cyclized with acetic anhydride.
o-Ureidobenzoesäuren, die gemäß dem Verfahren cyclisiert werden können, sind z.B.: 2-(N'-methylureido)-benzoesäure 2-(N'-tert.-Butylureido)-benzoesäure 2-(N'-Cyclohexylureido)-benzoesäure 2-(N'-Phenylureido)-benzoesäure 2- N'-(3-Chlorphenyl)-ureido 7-benzoesäure 2- N'-(4-Chlorphenyl)-ureido 7-benzoesäure 2- N (3,4-Dichlorphenyl)-ureido 7-benzoesäure 2-[N'-(2,5-Dichlorphenyl)-ureido]-benzoesäure 2- N'-(3-Nitrophenyl)-ureido 7-benzoesäure 2- N'-(4-Nitrophenyl)-ureido 7-benzoesäure 2-(N'-Phenylureido)-4-nitrobenzoesäure 2-(N'-Phenylureido)-5-nitrobenzoesäure 2-l-N'-(3-Nitrophenyl)-ureido 7-4-nitrobenzoesäure 2- N'-(3-Nitrophenyl)-ureido 7-5-nitrobenzoesäure 2-/-N'-(4-Nitrophenyl)-ureido 7-4-nitrobenzoesäure 2- N'-(4-Nitrophenyl)-ureido 7-5-nitrobenzoesäure 2- N'-(4-Chlorphenyl)-ureido 7-4-nitrobenzoesäure Das Verfahren ermöglicht unter Verwendung relativ billiger Ausgansmaterialien die Herstellung von substituierten 2-Amino-3,1-benzoxazin-4-onen, die bisher nur schwer zugänglich waren.o-ureidobenzoic acids, which can be cyclized according to the process, are e.g .: 2- (N'-methylureido) -benzoic acid 2- (N'-tert-butylureido) -benzoic acid 2- (N'-Cyclohexylureido) -benzoic acid 2- (N'-Phenylureido) -benzoic acid 2- N '- (3-chlorophenyl) -ureido 7-benzoic acid 2- N '- (4-chlorophenyl) ureido 7-benzoic acid 2- N (3,4-dichlorophenyl) ureido 7-benzoic acid 2- [N '- (2,5-dichlorophenyl) -ureido] -benzoic acid 2- N' - (3-nitrophenyl) -ureido 7-benzoic acid 2- N '- (4-nitrophenyl) ureido 7-benzoic acid 2- (N'-phenylureido) -4-nitrobenzoic acid 2- (N'-phenylureido) -5-nitrobenzoic acid 2-l-N '- (3-nitrophenyl) ureido 7-4-nitrobenzoic acid 2- N' - (3-nitrophenyl) ureido 7-5-nitrobenzoic acid 2 - / - N '- (4-nitrophenyl) -ureido 7-4-nitrobenzoic acid 2- N' - (4-nitrophenyl) -ureido 7-5-nitrobenzoic acid 2- N '- (4-chlorophenyl) -ureido 7-4-nitrobenzoic acid The procedure enables manufacture using relatively inexpensive starting materials of substituted 2-amino-3,1-benzoxazin-4-ones, which were previously difficult to access was.
Die gemäß' dem Verfahren herstellbaren 2-Amino-3,1-benzoxazin-4-one lassen sich in die isomeren Chinazolin-2,4-dione umlagern. Außerdem können sie als Ausgangsverbindungen für Pharmazeutika und für Pflanzenschutzmittel Verwendung finden.The 2-amino-3,1-benzoxazin-4-ones which can be prepared according to the process can be rearranged into the isomeric quinazoline-2,4-diones. They can also be saved as Find starting compounds for pharmaceuticals and for pesticides use.
Das Verfahren wird durch die nachfolgenden Beispiele, in denen sich Gewichtsteile zu Volumteilen wie Kilogramm zu Litern verhalten, näher erläutert.The procedure is illustrated by the following examples, in which Parts by weight relate to parts by volume as kilograms relate to liters, explained in more detail.
Beispiel 1 Zu einer siedenden Lösung von 274 Gew.-Teilen Anthranilsäure in 1500 Volumteilen wasserfreiem Benzol werden 238 Gew.-Teile Phenylisocyanat in 500 Volumenteilen Benzol zugetropft. 3-0 Minuten nach Beendigung des Zutropfens werden 238 Gew.-Teile Acetanhydrid in die siedende Lösung eingetropft. Es wird noch eine Stunde unter Rückfluß gekocht und dann abgekühlt.Example 1 To a boiling solution of 274 parts by weight of anthranilic acid in 1500 parts by volume of anhydrous benzene, 238 parts by weight of phenyl isocyanate are in 500 parts by volume of benzene were added dropwise. 3-0 minutes after the end of the dropping 238 parts by weight of acetic anhydride are added dropwise to the boiling solution. It still will refluxed for one hour and then cooled.
Der Niederschlag wird abgesaugt und mit wenig kaltem Benzol gewaschen.The precipitate is filtered off with suction and washed with a little cold benzene.
Ausbeute : 350 Gew.-Teile 2-Phenylamino-3,1-benzoxazin-4-on # 74 % d. Th., Fp. : 198 -= 200°C.Yield: 350 parts by weight of 2-phenylamino-3,1-benzoxazin-4-one # 74% d. Th., M.p .: 198- = 200 ° C.
Nach Einengen des Filtrats werden weitere 70 Gew.,-Teile 2-Phenylamino-3,1-benzoxazin-4-on vom Schmelzpunkt 185 -1870C erhalten.After the filtrate has been concentrated, a further 70 parts by weight of 2-phenylamino-3,1-benzoxazin-4-one are added obtained from melting point 185-1870C.
Analyse:
Ausbeute: 210 Gew. -Teile 2-(p-Chlorphenylamino)-3,1-benzoxazin-4-on # 77 % d. Th., Fp.: 206 - 209 0C Beispiel 3 Zu einer Lösung von 274 Gew.-Teilen Anthranilsäure in 4000 Volumenteilen wasserfreiem Chlorbenzol werden bei 70 0C 414 Gew.-Teile 3,4-Dichlorphenylisocyanat in 500 Volumenteilen Chlorbenzol zugetropft. Eine Stunde nach Beendigung des Zutropfens werden 306 Gew.-Teile Acetanhydrid eingetropft und der Ansatz wird 2 Stunden auf 1000C erhitzt. Nach dem Abkühlen wird der Niederschlag abgesaugt, mit Methanol gewaschen und getrocknet.Yield: 210 parts by weight of 2- (p-chlorophenylamino) -3,1-benzoxazin-4-one # 77% d. Th., Mp .: 206-209 0C Example 3 To a solution of 274 parts by weight Anthranilic acid in 4000 parts by volume of anhydrous chlorobenzene become 414 at 70 0C Parts by weight of 3,4-dichlorophenyl isocyanate in 500 parts by volume of chlorobenzene are added dropwise. One hour after the end of the dropwise addition, 306 parts by weight of acetic anhydride are added dropwise and the batch is heated to 100 ° C. for 2 hours. After cooling, the precipitate becomes suctioned off, washed with methanol and dried.
Ausbeute: 480 Gew. -Teile 2-(3,4-Dichlorphenylamino)-3,1-benzoxazin-4-on
# 78 5' d. Th., Fp.: 246 - 2480C
Analyse:
Ausbeute: 500 Gew. -Teile 2-(p-Chlorphenylamino)-7-nitro-3,1-benzoxazin-4-on
# 79 %d. Th., Fp. : 272 - 275°C Analyse:
Nach dem Abkühlen wird der Niederschlag abgesaugt, mit Methanol gewaschen und getrocknet.After cooling, the precipitate is filtered off with suction and washed with methanol and dried.
Ausbeute: 250 Gew. -Teile 2- (m-Nitrophenylamino) -3,1-benzoxazin-4-on
# 88 % d. Th., Fp. : 278 - 28°C
Analyse:
Ausbeute: 200 Gew. -Teile 2-Phenylamino-7-nitro-3, 1 -benzoxazin-4-on
-^ 73 % d. Th., Fp.: 276 - 2790C Analyse:
Der Niederschlag wird nach dem Abkühlen abgesaugt, mit Methanol ausgewaschen, mit Wasser ausgekocht und getrocknet.After cooling, the precipitate is filtered off with suction, washed out with methanol, boiled with water and dried.
Ausbeute: 265 Gew. -Teile 2-(p-Nitrophenylamino)-7-nitro-3,1-benzoxazin-4-on A 81 5' d. Th., Fp.: 308 - 3100C Wird die o-Ureidobenzoesäure bei 120 - 1300C in eine Lösung von 5 Gew.-Teilen p-Toluolsulfonsäure in 2000 Volumenteilen Acetanhydrid eingetragen und dann 30 Minuten unter Rückfluß gekocht, dann beträgt die Ausbeute 61 % d. Th.Yield: 265 parts by weight of 2- (p-nitrophenylamino) -7-nitro-3,1-benzoxazin-4-one A 81 5 'd. Th., M.p .: 308-3100C. If the o-ureidobenzoic acid is used at 120-1300C in a solution of 5 parts by weight of p-toluenesulfonic acid in 2000 parts by volume of acetic anhydride entered and then refluxed for 30 minutes, then the yield is 61% d. Th.
Analyse:
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