DE2711272C3 - Verfahren zur Herstellung eines 7,15-Dihydropyrido-[2,1-b] pyrido [1',2':1,2] pyrimido [4,5-g] chinazolin-7,15-dions - Google Patents
Verfahren zur Herstellung eines 7,15-Dihydropyrido-[2,1-b] pyrido [1',2':1,2] pyrimido [4,5-g] chinazolin-7,15-dionsInfo
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Description
worin X, Y, η und m die vorstehend definierte Bedeutung
haben, unter sauren Bedingungen in einem flüssigen Medium mit einem Chinon oxidiert,
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Ausgangsmaterial eine Verbindung
der allgemeinen Formel (II), in der π und m 0 sind, einsetzt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Ausgangsmaterial eine Verbindung
der allgemeinen Formel (II), in der X und Y Methylgruppen sind, einsetzt.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man als
Chinon Benzochinon oder Tetrachlor-p-benzochinon einsetzt.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man als
flüssiges Medium Essigsäure, Schwefelsäure oder eine wäßrige Lösung davon einsetzt.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man die
Oxidation zwischen 60° C und 150° C durchführt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man die Oxidation
in konzentrierter Schwefelsäure durchführt, die Reaktionsmischung gegebenenfalls filtriert, die
gegebenenfalls filtrierte Reaktionsmischung in Eiswasser oder unter Kühlung mit Eiswasser in ein
organisches Lösungsmittel hineingibt, die erhaltene Dispersion, in der die abgeschiedenen Kristalle
enthalten sind, neutralisiert und die erhaltenen Kristalle abtrennt.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß man die Oxidation zwischen 100°C
und 13O0C durchführt.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur
Herstellung eines 7,15-Dihydropyrido[2,l-b]pyridol\2':l,2]-pyrimido[4,5-g]chinazolin-7,15-dions,
das als Pigment, beispielsweise für die Elektrophotographie, geeignet ist
7,15-Dihydropvrido[2,l-b]pyrido[l',2':l,2]pyrirnido-[4,5-g]chinazolin-7,15-dion
und dessen Derivate eignen sich beispielsweise als rote organische Pigmente und als Pigmente für die Elektrophotographie. Aus der
ίο DE-OS 22 37 679 ist ein Verfahren zur Herstellung
dieser Verbindungen durch Erhitzen von 6,7,14,15-
Tetrahydropyrido[2,i-b]pyrido[r,2':l,2]pyriTnido-[4,5-g]chinazolin-7,15-dion
oder Derivaten dieser Verbindung in Nitrobenzol, Eisessig und Piperidin bekannt Dieses bekannte Verfahren hat jedoch den
Nachteil, daß relativ unreine Produkte erhalten werden.
Bei einem Verfahren, das in der JP-OS 5 1042 724
beschrieben wird, werden 7,15-Dihydropyrido[2,l-b]-pyrido[l',2':l,2]pyrimido[4,5-g]chinazolin-7,15-dion
und dessen Derivate hergestellt, indem man 6,7,14,15-Tetrahydropyrido[2,l
-b]pyrido[l ',2':1,2]pyrimido[4,5-g]-chinazolin-7,15-dion oder dessen Derivate unter alkalischen
Bedingungen zur Reaktion bringt, wobei zunächst ein Zwischenprodukt mit geöffnetem Ring gebildet
wird. Um dieses Zwischenprodukt zu der gewünschten Verbindung umzusetzen, muß das Reaktionsgemisch
zwecks Recyclisierung angesäuert werden, wodurch der Betrieb dieses Verfahrens erschwert
wird. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß es notwendig ist, ein teures organisches Lösungsmittel einzusetzen.
Aus der DE-OS 24 60 538 ist es bekannt, in einem Dampfphasenverfahren Chinacridonpigmente dadurch
herzustellen, daß man Dihydrochinacridon auf eine Temperatur zwischen der Sublimationstemperatur und
660° C erhitzt. Das Produkt, das durch dieses Verfahren erhalten wird, eignet sich zwar als Pigment, jedoch
weist es bestimmte Mängel bezüglich der Lichtechtheit und Lichtbeständigkeit auf.
Aus der DE-OS 18 02 378 sind organische Pigmente aus Dichinolonpyridon-Verbindungen bekannt. Diese
Pigmente sind großtechnisch anscheinend schwer herstellbar und haben sich deshalb auf dem Markt nicht
durchsetzen können.
Aus der DE-OS 17 94 179 ist ein Verfahren zur Herstellung
von Pigmenten bekannt, die aus einem Gemisch von Chinacridonchinon und Chinacridon bestehen.
Dieses Gemisch wird hergestellt, indem man Dihydrochinacridon in alkalischem Medium in Gegenwart
eines speziellen Oxidationsmittels oxidiert. Auch die aus diesem Gemisch bestehenden Pigmente sind
bezüglich ihrer Lichtechtheit bzw. Lichtbeständigkeit verbesserungsbedürftig.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Herstellung einer Verbindung der allgemeinen
Formel (I) gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zu schaffen, bei dem diese Verbindung durch
eine milde Reaktion ohne komplizierte Maßnahmen in hoher Ausbeute und hoher Reinheit erhalten wird,
to wobei sich die Verbindung der allgemeinen Formel (I)
als Pigment mit einer hohen Lichtechtheit und Lichtbeständigkeit eignen soll.
Diese Aufgabe wird durch das im Patentanspruch 1 gekennzeichnete Verfahren gelöst.
Beispiele für die flüssigen Medien, die in dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt werden können,
sind Wasser, Alkohole und organische Säuren wie Essigsäure. Um die sauren Bedingungen herzustellen,
wird eine Mineralsäure wie Schwefelsäure oder Salzsäure oder eine organische Säure wie Essigsäure hinzugegeben,
was natürlich nicht erforderlich ist, wenn als flüssiges Medium Säuren wie Schwefelsäure oder
organische Säuren eingesetzt werden.
Die Menge des flüssigen Mediums ist nicht entscheidend und beträgt vorzugsweise etwa das 3- bis
50fache der Menge der Verbindung der allgemeinen Formel (II). Beispiele für die als Oxidationsmittel geeigneten
Chinone sind Benzochinon, Halogenbenzochinone wie Tetrachlor-p-benzochinon und Cyanbenzochinone
wie Dichlordicyanbenzochinone. Benzochinon und Tetrachlor-p-benzochinon werden bevorzugt Die
Menge an Chinon beträgt mehr als 1 mol, vorzugsweise 1 bis 3 mol, insbesondere 1,0 bis 1,2 mol, pro Mol der
Verbindung der allgemeinen Formel (II).
Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird die Oxidation der Verbindung der allgemeinen Formel (II) mit
dem Chinon in dem flüssigen Medium zwischen 6O0C und 150° C, vorzugsweise zwischen 100° C und 130° C,
durchgeführt. Die Reaktionsdauer hängt von der Reaktionstemperatur, von der Art des flüssigen Mediums
und von der Art des als Oxidationsmittel eingesetzten Chinons ab und liegt vorzugsweise zwischen 30 min
und 4 h.
Wenn die Verbindung der allgemeinen Formel (I) als Pigment verwendet werden soll, wird die Verbindung
der allgemeinen (II) vorzugsweise in konzentrierter Schwefelsäure als flüssigem Medium oxidiert, wird die
Reaktionsmischung gegebenenfalls filtriert, wird die jo
gegebenenfalls filtrierte Reaktionsmischung in Eiswasser oder — vorzugsweise unter Kühlung mit Eiswasser
und tropfenweise — in ein organisches Lösungsmittel hineingegeben, wird die erhaltene Dispersion,
in der die abgeschiedenen Kristalle enthalten sind, mit einer Base neutralisiert und werden die erhaltenen,
feinen Kristalle der Verbindung der allgemeinen Formel (I) abgetrennt. Diese Kristalle zeigen eine hervorragende
Färbekraft und sind als Pigment geeignet.
Die Erfindung wird durch die nachstehenden Beispiele näher erläutert.
In einen 1-Liter-Kolben, der mit einem Rückflußkühler versehen war, wurden 10 Gewichtsteile 6,7,14,15- .»->
Tetrahydropyrido[2,l-b]pyrido[l',2':l,2]pyrimido[4,5-g]-chinazolin-7,15-dion, 10 Gewichtsteile p-Benzochinon
und 500 Gewichtsteile 2 η H2SO4 eingefüllt. Die Reaktion
wurde unter Rückflußbedingungen 1 h lang durchgeführt.
Nach Abschluß der Reaktion wurde die Reaktionsmischung gekühlt und mit einer wäßrigen NaOH-Lösung
neutralisiert, wobei ein roter Niederschlag erhalten wurde. Der rote Niederschlag wurde mittels
Filtration abgetrennt und mit einer 2gewichtsprozentigen wäßrigen NaOH-Lösung, mit Wasser und dann mit
Aceton gewaschen, um den Überschuß an Benzochinon und Hydrochinon zu entfernen. Das Produkt wurde
getrocknet. Es wurden 10 Gewichtsteile roter Kristalle von 7,15-Dihydropyrido[2,l-b]pyrido[r,2':l,2]pyrimido- oo
[4,5-g]chinazolin-7,15-dion erhalten. Ausbeute: 100%;
Reinheit: mindestens 98%.
Eine Mischung aus 10 Gewichtsteilen 6,7,14,15-Tetra- b5
hydropyrido[2,l-b]pyrido[r,2':l,2]pyrimido[4,5-g]chinazolin-7,15-dion
und 8 Gewichtsteilen Tetrachlor-p-benzochinon in 100 Gewichtsteilen konzentrierter Schwefelsäure
wurde 3 h lang auf 120 bis 130° C erhitzt
Nach dem Kühlen wurden das Tetrachlor-p-benzochinon und Tetrachlorhydrochinon. die nicht in konzentrierter
Schwefelsäure gelöst -waren, mittels Filtration der Reaktionsmischung durch einen Glasfilter
Nr. 4 abgetrennt Die erhaltene Lösung in konzentrierter Schwefelsäure wurde tropfenweise unter Kühlen
mit Eiswasser zu 300 Vol.-Teilen Methanol hinzugegeben,
wobei ein gelber Niederschlag erhalten wurde.
Nach der Zugabe wurde die Reaktionsmischung mit einer 30%igen wäßrigen NaOH:Lösung neutralisiert,
wobei feine rote Kristalle ausgeschieden wurden. Der Niederschlag wurde mittels Filtration abgetrennt, mit
heißem Wasser gewaschen und dann getrocknet, wobei 10 Gewichtsteile roter Kristalle von 7,15-Dihydropyrido[2,l-b]pyrido[r,2M,2]pyrimido[4,5-g]chinazolin-7,15-dion
erhalten wurden. Ausbeute: 100%; Reinheit: mindestens 98%.
Die feinen Kristalle konnten ohne weitere Behandlung als rotes Pigment verwendet werden.
In den Reaktionsbehälter des Beispiels 1 wurden 10 Gfcwichtsteile 6,7,14,15-Tetrahydropyrido[2,l-b]-pyrido[r,2':l,2]pyrimido[4,5-g]chinazolin-7,15-dion,
10 Gewichtsteile Tetrachlor-p-benzochinon und 200 Gewichtsteile Eisessig unter Rückflußbedingungen 4 h
lang erhitzt, wobei orange-rötliche Kristalle ausgeschieden wurden.
Nach dem Kühlen der Reaktionsmischung wurden die Kristalle mittels Filtration abgetrennt und mit
Aceton gewaschen. Die erhaltenen orange-rötlichen, nadeiförmigen Kristalle (17 Gewichtsteile) wurden in
100 Gewichtsteilen konzentrierter Schwefelsäure dispergiert, um den löslichen Anteil herauszulösen.
Die erhaltene Lösung in konz. Schwefelsäure wurde in 300 Gewichtsteile Eiswasser gegossen, wobei
gelbe Kristalle ausgeschieden wurden.
Das Produkt wurde mit einer wäßrigen NaOH-Lösung neutralisiert, wobei rote Kristalle gebildet
wurden. Die Kristalle wurden mittels Filtration abgetrennt, mit Wasser gewaschen und getrocknet, wobei
9,5 Gewichtsteile 7,15-Dihydropyrido[2,1-b]pyrido-[r,2':l,2]pyrimido[4,5-g]chinazolin-/,15-dion
erhalten wurden. Ausbeute: 94,5%; Reinheit: 91%.
Die roten Kristalle konnten als rotes Pigment verwendet werden.
Eine Mischung aus 10 Gewichtsteilen 6,7,14,15-Tetra-
hydro-2,10-dimethylpyrido[2,l-b]pyrido[r,2':l,2]pyrimido[4,5-g]chinazolin-7,15-dion
und 4 Gewichtsteilen p-Benzochinon in 100 Gewichtsteilen konzentrierter Schwefelsäure wurde 3 h lang auf 120 bis 130° C erhitzt.
Nach Abschluß der Reaktion wurde das Reaktionsgemisch gekühlt und in 300 Gewichtsteile Eiswasser
gegeben, wobei gelbe Kristalle ausgeschieden wurden. Das Produkt wurde mit einer wäßrigen NaOH-Lösung
neutralisiert, wobei sich rote Kristalle bildeten.
Die Kristalle wurden mittels Filtration abgetrennt, mit heißem Wasser und mit Aceton gewaschen, bis ein
farbloses Filtrat anfiel, und dann getrocknet, wobei 9,5 .Gewichtsteile 7,15-Dihydro-2,10-dimethylpyrido-
[2,l-b]pyridotr,2':l,2]pyrimido[4,5-g]chinazolin-7,15-dion
gebildet wurden. Ausbeute: 95%; Reinheit: 90%.
27 Π 272
Die roten Kristalle konnten ohne weitere Behandlung als Pigment verwendet werden.
In den Reaktionsbehälter des Beispiels 1 wurden 15 Gewichtsteile 6,7,l4,15-Tetrahydropyrido[2,l-b]-pyrido[l
',2':l,2]pyrimido[4,5-g]chir'?.zolin-7,l 5-dion, 12
Gewichtsteile 2,3-DichIor-5,6-dicyan-p-benzochinon und 300 Gewichtsteile Essigsäure unter Rückflußbedingungen
1 h lang erhitzt, wobei orange-rötliche Kristall)"; ausgeschieden wurden.
Nach dem Kühlen der Reaktionsmischung wurden die Kristalle mittels Filtration abgetrennt und mit
Wasser und mit Aceton gewaschen. Die anfallenden Kristalle wurden in 300 Gewichtsteilen einer 2gewichtsprozentigen
NaOH-Lösung dispergiert Die Dispersion wurde filtriert, und die erhaltenen roten
Kristalle wurden sorgfältig mit Wasser gewaschen und getrocknet, wobei 14,5 Gewichtsteile 7,15-Dihydropyrido[2,l
-b]pyrido[l ',2':l,2]pyrimido[4,5-g]-chinazolin-7,15-dion
erhalten wurden. Ausbeute: 94,5%; Reinheit: 93%.
10 Gewichtsteile 6,7,14,15-Tetrahydro-3,l 1-dimethylpyrido[21l-b]pyrido[r,2':l,2]pyrimidof4.5-g]chinazolin-
7,15-dion und 4 Gewichtsteile o-Benzochinon wurde» in der in Beispiel 1 beschriebenen Weise umgesetzt.
Die Reaktionsmischung wurde in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 behandelt, wobei 10 Gewichtsteile
) 7,15-Dihydro-3,1 l-dimethjlpyrido-[2,l-b]pyrido-[1
\2':1,2]pyrimido[4,5-g]chinazolin-7,l 5-dion erhalten
wurden.
Vergleichsbeispie! 1
ίο In einen Vierhalskolben mit einem Fassungsvermögen
von 300 ml wurden 20 Gewichtsteile 6,7,14,15-Tetrahydropyrido[2,l-b]pyrido[r,2':l,2]pyrimido[4,5-g]-chinazolin-7,15-dion,
200 Gewichtsteile Nitrobenzol, 20 Gewichtsteile Eisessig und 0,5 Gewichtsteile Piperidin
eingefüllt Die Mischung wurde 6 h lang unter Rückflußbedingungen auf 140 bis 1500C erhitzt Die Reaktionsmischung
wurde bei 50° C über einen Saugfilter filtriert mit Äthanol gewaschen und getrocknet
Aufgrund einer IR-Spektralanalyse wurde festgestellt
daß das nicht umgesetzte 6,7,14,15-Tetrahydropyrido[2,l-b]pyrido[l',2':l,2]pyrimido[4,5-g]chinazolin-7,15-dion
in einem Anteil von 78% zurückblieb, während das angestrebte Produkt 7,15-Dihydropyrido
[2,1-b]pyrido[l \2^1,2]pyrimido[4,5-g]-chinazolin-7,l 5-
2) dion nur in einem Anteil von 22% erhalten wurde.
Claims (1)
1. Verfahren zur Herstellung eines 7,15-Dihydropyrido[Z
1 -b]pyridc( 1 '2' ■ 1 ,2]py rimido[4,5-g]chinazolin-7,15-dions
der allgemeinen Formel
worin X und Y eine Alkyl- oder Alkoxygruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen oder ein Halogenatom
darstellen und π und m 0, 1 oder 2 bedeuten, dadurch gekennzeichnet, daß man ein
6,7,14,15-Tetrahydropyrido[2,l -bjpyridofl r,2':l,2]-pyrimido[4,5-g]chinazolin-7,15-dion
der allgemeinen Formel
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