DE3535952C2

DE3535952C2 -

Info

Publication number: DE3535952C2
Application number: DE19853535952
Authority: DE
Inventors: Ernst Dr. 6700 Ludwigshafen De Schefczik
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1984-10-18
Filing date: 1985-10-09
Publication date: 1990-01-04
Also published as: DE3535952A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Verbindungen, die in einer der möglichen tautomeren Form und als freie saure Verbindungen der allgemeinen Formel I

entsprechen, in der
R ein gegebenenfalls substituierter Alkyl-, Alkoxy-, Cycloalkoxy- oder Aroxyrest ist und in der der Ring A noch substituiert sein kann,
das dadurch gekennzeichnet ist, daß man Verbindungen der Formel II

in der
X Wasserstoff oder eine Alkoxycarbonylgruppe ist und
R mit Ausnahme von gegebenenfalls substituiertem Alkyl die angegebene Bedeutung hat,
in alkoholathaltiger Lösung umsetzt und anschließend ansäuert.

Reste R sind z. B.:
CH₃, C₂H₅, C₃H₇, C₄H₉, OCH₃, OC₂H₅, OC₃H₇, OC₄H₉, OC₆H₁₃, OC₈H₁₇, OCH₂C₆H₅, OC₆H₅, OC₆H₅Cl, OC₆H₅CH₃, OC₂H₄OCH₃, OC₂H₄OC₂H₅, OC₂H₄OC₄H₉ oder

Der Ring A kann beispielsweise noch durch Fluor, Chlor, Brom, CH₃, C₂H₅, OCH₃, OC₂H₅ oder OC₄H₉ substituiert sein.

Die Umsetzung der Verbindungen der Formel II erfolgt zweckmäßigerweise in alkoholathaltiger alkoholischer Lösung, beispielsweise in Methanol, Ethanol, Propanol oder Butanol, wobei diese Lösungsmittel das entsprechende Alkoholat in ungefähr 5 bis 50% enthalten. Pro Mol der Verbindung der Formel II sollte mindestens 1 Mol Alkoholat, vorzugsweise jedoch ein Über schuß, z. B. 2 bis 3 Mol, verwendet werden.

Weitere Lösungsmittel wie Dimethylformamid, N-Methylpyrrolidon oder Dimethylsulfoxid können anwesend sein, sind jedoch nicht erforderlich.

Die Umsetzung erfolgt schon bei niederen Temperaturen, bespielsweise 0 bis 20°C, wenn höhere Umsetzungsgeschwindigkeiten gewünscht werden, kann natürlich erwärmt werden.

Man erhält als Reaktionsprodukte zunächst die Indoxylsalze, wobei das Kation vom Alkoholat stammt, in der Regel also Na⊕ oder K⊕ ist. Durch Ansäuern, z. B. mit Salz-, Schwefel- oder Essigsäure, erhält man dann die Verbindungen der Formel I.

Die Verbindung der Formel I sind teilweise bekannt und sind als Farb stoffvorprodukte brauchbar.

Von besonderer Bedeutung ist das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstel lung von Verbindungen der Formel I, bei denen R OCH₃ oder OC₂H₅ ist und der Ring A keine Substituenten oder ein 4-Halogenatom trägt.

Die Verbindungen der Formel II sind neu und können durch Alkylierung von Isatosäureanhydrid, z. B. wie in den Beispielen beschrieben, hergestellt werden.

In den folgenden Beispielen beziehen sich Angaben über Teile und Prozente, sofern nicht anders angegeben, auf das Gewicht.

Beispiel 1

a) In 200 Raumteile Dimethylformamid werden 115 Teile Monochloressigsäure methylester und 163 Teile Isatosäureanhydrid eingetragen und bei 60°C gerührt. Nun tropft man 110 Teile Triethylamin zu und rührt 4 Stunden bei 60°C. Dabei beginnt Triethylamin-hydrochlorid auszukristallisieren. Der Ansatz wird in 2000 Teile Eis/Wasser eingerührt, das ausgefallene Produkt abgesaugt und mit Wasser gewaschen. Man erhält nach dem Trocknen 231 Teile N-Methoxicarbonylmethylen-isatosäureanhydrid. Eine aus Essigsäure umkristallisierte Probe zeigte einen Schmelzpunkt von 179-180°C und folgende Analysenwerte:
C₁₁H₉NO₅ (235):
ber.: C 56,2, H 3,9, N 6,0, O 34,0;
gef.: C 56,4, H 4,0, N 6,0, O 33,9.

Die gleiche Verbindung erhält man, wenn man statt des Triethylamins wasserfreies Natriumcarbonat oder Natriumhydrogencarbonat einsetzt.

b) In 600 Teile einer 20%igen Natriummethylatlösung in Methanol werden 235 Teile N-Methoxicarbonylmethylen-isatosäureanhydrid eingetragen. Man kocht 2 Stunden unter Rückfluß und läßt erkalten. Dann wird mit dem gleichen Volumen Eiswasser verdünnt und mit Salzsäure angesäuert. Das ausgefallene Produkt wird abgesaugt, mit Wasser gewaschen und getrocknet. Man erhält 170 Teile Indoxyl-2-carbonsäuremethylester vom Schmelz punkt 147-148°C (aus Toluol), Analyse für:
C₁₀H₉NO₃ (191):
ber.: C 62,8, H 4,7, N 7,3, O 25,1;
gef.: C 62,6, H 4,9, N 7,3, O 25,1.

Beispiel 2

a) Ersetzt man den Monochloressigsäuremethylester des Beispiels 1a) durch 130 Teile Monochloressigsäureethylester und verfährt sonst wie in Beispiel 1a) beschrieben, so erhält man 229 Teile N-Ethoxicarbonylmethylen- isatosäureanhydrid vom Schmelzpunkt 144-145°C (aus Ethanol).

b) In eine durch Auflösen von 65 Teilen metallischen Natriums in 800 Raum teilen absolutem Ethanol bereitete Natriummethylatlösung werden 249 Teile N-Ethoxicarbonylmethylen-isatosäureanhydrid in Portionen einge tragen. Dabei steigt die Temperatur, das Reaktionsgemisch wird durch Kühlen auf 30-40°C gehalten. Nach Abklingen der exothermen Reaktion beginnen sich Kristalle abzuscheiden. Man rührt noch 8 Stunden bei Raumtemperatur, gibt den Ansatz auf 1000 Teile Eiswasser und säuert mit Schwefelsäure an. Nach dem Absaugen, Waschen mit Wasser und Trocknen erhält man 173 Teile Indoxyl-2-carbonsäure-ethylester vom Schmelzpunkt 117-118°C (aus Toluol/Cyclohexan). Die Verbindung ist identisch mit einer nach Vorländer, B. 35, 1694 hergestellten Probe.

Beispiel 3

a) In 250 Raumteile N-Methylpyrrolidon werden 240 Teile Brommalonsäure diethylester und 163 Teile Isatosäureanhydrid eingetragen und bei 60°C gerührt. Dann werden 120 Teile Triethylamin zugetropft und es wird 12 Stunden bei 60-70°C nachgerührt. Beim Fällen auf Eiswasser scheidet sich das Produkt erst halbfest ab und kristallisiert beim Stehen über Nacht durch. Es wird zerkleinert, abgesaugt und mit Wasser gewaschen. Man erhält nach dem Trocknen 300 Teile der Verbindung der Konstitution

die nach Umkristallisieren aus Toluol bei 117-118°C schmilzt.
Analyse für:
C₁₅H₁₅NO₇ (321):
ber.: C 56,1, H 4,7, N 4,4, O 34,9
gef.: C 56,0, H 4,8, N 4,4, O 34,6.

b) In 2000 Raumteilen absolutem Ethanol werden 150 Teile Natriummethylat gelöst und danach 321 Teile der nach 3a) erhaltenen Verbindung einge tragen. Die Verbindung löst sich, nach Ende des Eintragens scheiden sich Kristalle ab. Das Reaktionsgemisch wird 6 Stunden bei 30-40°C gerührt und auf 2000 Teile Eiswasser ausgetragen, wobei eine klare Lösung erhalten wird. Man gibt Salzsäure bei pH=2 zu, dabei fällt das Reaktionsprodukt kristallin aus. Nach dem Absaugen, Waschen mit Wasser und Trocknen erhält man 159 Teile Indoxyl-2-carbonsäure-ethylester, identisch mit der nach 2b) hergestellten Verbindung.

Beispiel 4

In 180 Raumteile N-Methylpyrrolidon werden 110 Teile Monochloressigsäure methylester und 163 Teile Isatosäureanhydrid eingetragen. Dazu tropft man bei 60°C 105 Teile Triethylamin und rührt 6 Stunden bei 60°C nach. Nun läßt man eine Lösung von 180 Teilen Natriummethylat in 500 Raumteilen Methanol so zulaufen, daß sich die Temperatur des Reaktionsgemisches ohne Heizung bei 60°C hält. Man rührt 4 Stunden bei 60°C nach und trägt den Ansatz auf 1000 Teile Eiswasser und überschüssige Salzsäure aus. Das ausge fallene Festprodukt wird abgesaugt, mit Wasser gewaschen und getrocknet. Man erhält 156 Teile Indoxylcarbonsäuremethylester, identisch mit der nach Beispiel 1b) erhaltenen Verbindungen.

Beispiel 5

Man verfährt wie in Beispiel 4, ersetzt jedoch den Monochloressigester durch 140 Teile Bromaceton. Nach dem Aufarbeiten erhält man 139 Teile Indoxyl-2-methylketon vom Schmelzpunkt 134-135°C (aus verdünntem Ethanol). Die Verbindung ist identisch mit einer nach DRP 111 890 hergestellten Probe.

Beispiel 6

a) Zu einem bei 60°C gerührten Gemisch aus 300 Raumteilen Dimethylform amid und 115 Teilen Monochloressigsäuremethylester gibt man erst 197,5 Teile 6-Chlorisatosäureanhydrid und tropft dann innerhalb 30 Minuten 110 Teile Triethylamin zu. Man rührt 6 Stunden bei 60°C und verdünnt dann mit 2500 Teilen Wasser. Nach dem Erkalten wird abgesaugt, mit Wasser gewaschen und getrocknet. Man erhält 247 Teile N-Methoxicarbonyl methylen-6-chlorisatosäureanhydrid vom Schmelzpunkt 167-168°C (aus Essigsäure), ber.: Cl 13,2, gef.: Cl 13,4%.

b) In 900 Raumteilen Methanol werden 125 Teile Natriummethylat gelöst. Dazu gibt man 269,5 Teile der nach Beispiel 6a) erhaltenen Verbindung und rührt 12 Stunden bei 40°C. Die Kristallsuspension wird mit 1200 Teilen Wasser versetzt, wobei eine klare Lösung entsteht. Man säuert mit Schwefelsäure an und saugt das ausgefallene Produkt ab. Nach dem Waschen mit Wasser und Trocknen erhält man 199 Teile der Verbindung

Eine aus Toluol umkristallisierte Probe zeigt einen Schmelzpunkt von 160-161°C und enthält 15,8% Cl (ber. 15,7%).

Beispiel 7

a) Ersetzt man den Monochloressigsäuremethylester im Beispiel 6a) durch 130 Teile Monochloressigsäureethylester und arbeitet weiter, wie im Beispiel 6a) beschrieben, so erhält man 254 Teile N-Ethoxicarbonyl methylen-6-chlorisatosäureanhydrid vom Schmelzpunkt 180-181°C (aus Essigsäure), mit einem Chlorgehalt von 12,9%, ber. 12,5%.

b) In 1500 Raumteilen absol. Ethanol werden 150 Teile Natriummethylat gelöst und dann 283,5 Teile der nach Beispiel 6a) erhaltenen Verbindung eingetragen. In der klaren Lösung setzt nach Ende des Eintragens bald eine Kristallisation ein. Man rührt den Kristallbrei 6 Stunden bei 55°C, löst in 2000 Teilen Wasser und säuert mit Salzsäure an. Dabei fällt 4-Chlorindoxyl-(2)-carbonsäureethylester aus, der abgesaugt, mit Wasser gewaschen und getrocknet wird. Ausbeute: 189 Teile, Schmelzpunkt 152-153°C (aus Toluol), Chlorgehalt 15,1% (ber. 14,8%).

Beispiel 8

a) In 300 Raumteile N-Methylpyrrolidon werden 120 Teile Monochloressigsäure methylester und 242 Teile 5-Bromisatosäureanhydrid eingetragen. Dazu tropft man bei 60°C 110 Teile Triethylamin und rührt weitere 6 Stunden bei 60°C. Dann wird auf 2000 Teile Wasser gefällt, abgesaugt und mit Wasser gewaschen. Man erhält nach dem Trocknen 302 Teile N-Methoxicar bonylmethylen-5-bromisatosäureanhydrid vom Schmelzpunkt 210-211°C (aus Essigsäure) und einem Bromgehalt von 25,8% (ber. 25,4%).

b) In 1800 Raumteilen Methanol werden 180 Teile Natriummethylat gelöst. Dazu gibt man 314 Teile der nach Beispiel 8a) erhaltenen Verbindung. Das Reaktionsgemisch wird 12 Stunden bei 40°C gerührt, mit 2000 Teilen Wasser versetzt und mit Salzsäure angesäuert. Dabei fällt der 5-Bromin doxyl-2-carbonsäuremethylester aus. Das Produkt wird abgesaugt, mit Wasser gewaschen und getrocknet. Ausbeute 228 Teile, Schmelzpunkt 196-197°C (aus Eisessig), Bromgehalt 29,2% (ber. 29,6%).

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von Verbindungen, die in einer der möglichen tautomeren Formen und als freie saure Verbindungen der allgemeinen Formel I entsprechen, in der
R ein gegebenenfalls substituiertes Alkyl-, Alkoxy-, Cycloalkoxy- oder Aroxyrest ist und in der der Ring A noch substituiert sein kann,
dadurch gekennzeichnet, daß man Verbindungen der Formel II in der
X Wasserstoff oder eine Alkoxycarbonylgruppe ist und
R die angegebene Bedeutung hat,
in alkoholathaltiger Lösung umsetzt und anschließend ansäuert.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man Verbindungen herstellt, bei denen R OCH₃ oder OC₂H₅ ist und der Ring A keine Substituenten oder ein 4-Halogenatom trägt.