DE3629624C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Synthese spiro(indolin)-artiger photochromer Verbindungen durch Kondensation einer Fischer Base mit einer hydroxylaromatischen Verbindung, bei der eine Lösung der Fischer Base in einem nicht-polaren organischen Lösungsmittel und eine Aufschlämmung der hydroxylaromatischen Verbindung in einem polaren organischen Lösungsmittel bei Kondensationstemperaturen zusammen reagieren, und das Nebenprodukt Wasser während der Kondensationsreaktion durch Destillation entfernt wird.

Photochromie ist ein reversibles Phänomen, bei dem eine Verbindung, wenn sie der Bestrahlung durch Licht, wie Sonnenlicht oder Licht einer Quecksilberlampe ausgesetzt wird, die Farbe ändert, und dann ihre ursprüngliche Farbe zurückerhält, wenn die Bestrahlung eingestellt oder die Verbindung im Dunkeln gelagert wird. Eine Verbindung, die diese Eigenschaft aufweist, wird eine ′photochrome Verbindung′ genannt.

Es ist bekannt, daß spiro(indolin)-artige Verbindungen photochrome Eigenschaften haben, und es wurde vorgeschlagen, diese Verbindungen bei Anwendungen, bei denen eine Farbänderung oder ein Nachdunkeln, induziert durch Sonnenlicht, erwünscht ist zu verwenden. Beispielsweise sind Spiro(indolin)naphthoxazin-Verbindungen in den US-PS 35 62 172, 35 78 602, 42 15 010 und 43 42 668 beschrieben. Spiro(indolin)pyridobenzoxazine sind beispielsweise in der EP-A- 1 41 407 beschrieben.

Die vorher erwähnten spiro(indolin)-artigen Verbindungen können durch eine Kondensationsreaktion der entsprechenden Fischer Base mit der entsprechenden 5-Nitrose(oder 5- formyl)-6-hydroxynaphthalin (oder chinolin)- Verbindung hergestellt werden. Die 5-Nitrosoverbindungen werden als Oxazin-bildende Verbindungen und die 5-Formyl-Verbindungen als Pyran-bildende Verbindungen bezeichnet. In Übereinstimmung mit den vorher erwähnten US-Patenten wird die Kondensation üblicherweise in einem Lösungsmittel, wie Ethanol, durchgeführt. Die Fischer Base kann in situ durch Reaktion des entsprechenden Indoliumsalzes, beispielsweise des Jodidsalzes, mit einer Base wie Triethylamin, gebildet werden, wobei sich die freie Fischer Base und unlösliches Triethylammoniumjodid bildet.

Das vorher beschriebene Verfahren zur Herstellung spiro(indolin)-artiger Oxazin-Verbindungen hat verschiedene Nachteile, einschließlich niedriger Ausbeuten des photochromen Produktes, Bildung teerartiger Nebenprodukte und Verbindung des unlösliches Salzes, beispielsweise Triethylammoniumjodid mit der entstandenen photochromen Verbindung.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Spiro(indolin)- Verbindungen in verbesserten Ausbeuten zu synthetisieren, und ohne signifikante Bildung teerartiger Nebenprodukte oder Einbau des aus der Neutralisationsreaktion der Indoliumhalogenid-Verbindung stammenden unlöslichen Salzes in das Reaktionsprodukt. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird durch das Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst. Die Unteransprüche stellen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung dar.

Mehr im einzelnen beschrieben wird die Aufgabe der vorliegenden Erfindung gelöst, indem die freie Fischer Base in einem C₅-C₉-Kohlenwasserstoff als nicht-polarem Lösungsmittel und die Oxazin-bildende oder Pyran-bildende Verbindung in einem C₁-C₄-Alkanol als polarem Lösungsmittel aufgenommen wird und die gebildeten flüssigen Medien in ein Reaktionsgefäß gegeben werden, um ein flüssiges Reaktionsmedium zu bilden. Das Reaktionsmedium wird auf Temperaturen erhitzt, die ausreichend sind, um die photochrome Verbindung zu bilden und das Nebenprodukt Wasser in üblicher Weise mit dem polaren Lösungsmittel durch azeotrope Destillation zu entfernen. Das azeotrope Gemisch kann auch eine Dreikomponentenmischung, bestehend aus Wasser, polarem Lösungsmittel und nicht-polarem Lösungsmittel sein.

Das vorher beschriebene Verfahren kann zur Herstellung spiro(indolin)-artiger photochromer Verbindungen verwendet werden. Insbesondere wird das Verfahren zur Herstellung von Spiro(indolin)pyridobenzoxazinen, Spiro(indolin)naphthoxazinen, Spiro(indolin)naphthopyranen und Spiro(indolin)chinopyranen verwendet. Die spiro(indolin)-artigen photochromen Verbindungen können durch die folgende allgemeine Strukturformel I

beschrieben werden, wobei sowohl X wie auch Y aus Kohlenstoff und Stickstoff ausgewählt sind, und n die ganze Zahl 0, 1 oder 2 ist. In der Strukturformel I sind R₁ bis R₅ solche Substituenten, die üblicherweise mit spiro(indolin)-artigen Verbindungen verbunden sind, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt sind. Die Substituenten sind im Hinblick auf das vorliegende Verfahren nicht kritisch, da die an den Reaktionsteilnehmern befindlichen Substituenten keinen Einfluß auf die Kondensationsreaktion der Fischer Base und der Oxazin- oder Pyran-bildenden Reaktionsteilnehmer haben.

In der vorher angegebenen Strukturformel I kann der Rest R₁ aus Wasserstoff, C₁ bis C₈ Alkyl, beispielsweise Methyl, Ethyl, Propyl, und Butyl etc. Phenyl, Phen(C₁ bis C₄)alkyl, Allyl und mono- und disubstituierten Phenyl ausgewählt werden, wobei die Phenylsubstituenten aus C₁ bis C₄ Alkyl und C₁ bis C₅ Alkoxy, beispielsweise Methoxy, Ethoxy, Propoxy, Butoxy und Pentoxy ausgewählt werden. Vorzugsweise ist R₁ ein Wasserstoff, C₁ bis C₄ Alkyl-, Phenyl- oder Benzyl-Rest.

Sowohl R₂ als auch R₃ in der Strukturformel I können aus Wasserstoff, C₁ bis C₅ Alkyl, Phenyl, mono- und disubstituiertem Phenyl, Benzyl ausgewählt werden. Die Phenylsubstituenten können aus C₁ bis C₄ Alkyl und C₁ bis C₅ Alkoxy-Gruppen ausgewählt werden. Vorzugsweise werden sowohl R₂ wie auch R₃ aus C₁ bis C₅ Alkyl, wie Methyl und Ethyl, ausgewählt. Wenn einer der R₂ oder R₃ Reste ein tertiärer Alkylrest, wie Tertiärbutyl oder Tertiäramyl ist, ist der andere Rest vorzugsweise ein anderer Alkylrest als ein Tertiäralkylrest.

Der Rest R₄ in der Strukturformel I kann aus C₁ bis C₅ Alkyl, Halogen, C₁ bis C₅ Alkoxy, Nitro, Cyano, C₁ bis C₄ Haloalkyl und C₁ bis C₄ Polyhaloalkyl und C₁ bis C₈ Alkoxycarbonyl ausgewählt werden. Wenn n 0 ist, ist R₄ ein Wasserstoffrest. Der Substituent (die Substituenten) R₄ können sich auf irgendeinem der verfügbaren Kohlenstoffreste des Indolinoteils der Verbindung, d. h. in der 4, 5, 6 oder 7 Position befinden. Wenn n 2 ist, befinden sich die Substituenten vorzugsweise in den 4 und 5, 5 und 6, 4 und 7, oder 6 und 7 Positionen. Es kann jedes Halogen, d. h. Chlor, Brom, Jod und Fluor, als Halogensubstituent oder in dem Haloalkylsubstituenten verwendet werden. Bevorzugt sind Chlor, Brom und Trifluormethyl. Vorzugsweise wird, wenn n 1 oder 2 ist, der Rest R₄ aus C₁ bis C₂ Alkyl, beispielsweise Methyl und Ethyl, Chlor, Brom, und C₁ bis C₅ Alkoxy, beispielsweise Methoxy und Ethoxy ausgewählt.

Der Rest R₅ in der Strukturformel I kann aus Halogen, beispielsweise Chlor und Brom, und C₁ bis C₄ Alkoxy, beispielsweise Methoxy, ausgewählt werden. Wenn n 0 ist, ist R₅ ein Wasserstoffrest.

Von besonderem Interesse sind die Verbindungen der Strukturformel I, in denen R₁ ein C₁ bis C₄ Alkyl, wie Methyl, Ethyl, n-Propyl, Isopropyl, n-Butyl, Sekundärbutyl, Isobutyl und Tertiärbutyl ist, jeder der Reste R₂ und R₃ Methyl, Ethyl oder Phenyl ist, R₄ Wasserstoff, Methyl, Methoxy, oder Chlor ist, R₅ Wasserstoff oder C₁ bis C₄ Alkoxy ist und n 0, 1 oder 2 ist.

Das Verfahren der vorliegenden Erfindung ist besonders für die Herstellung von spiro(indolin)-artigen photochromen Verbindungen, die durch die allgemeinen Strukturformel II und III dargestellt werden, geeignet.

In diesen Strukturformeln haben die Reste R₁, R₂, R₃, R₄, R₅ und n die gleiche Bedeutung wie vorher angegeben.

Die zuvor beschriebenen spiro(indolin)-artigen Verbindungen können durch Kondensation einer freien Fischer Base, die durch die allgemeine Strukturformel IV dargestellt wird,

und in der R₁, R₂, R₃ und R₄ die gleiche Bedeutung wie vorher angegeben haben, mit einer hydoxylaromatischen polycyclischen zweiten Verbindung, dargestellt durch die Strukturformel V,

in der Y, R₅ und n die gleiche Bedeutung haben, wie vorher angegeben und in der Z ein Nitroso oder Formylrest ist, hergestellt werden. Die Verbindungen, die durch die Strukturformel V dargestellt werden, sind 5-Nitroso (oder Formyl)-6-hydroxynaphthalin (oder chinolin)-Verbindungen, die durch die Strukturformeln VI bis IX

dargestellt werden, und in denen R₅ und n die gleiche Bedeutung wie zuvor angegeben haben.

Die freie Fischer Base wird vorher hergestellt, wobei das entsprechende Indoliumsalz, beispielsweise das Jodidsalz und eine basische Verbindung, wie Triethylamin verwendet werden. Das Triethylammoniumhalogenhydrat-, beispielsweise Jodhydrat-Salz, bleibt mit der Fischer Base in Lösung. Die Abtrennung des Triethylammoniumhalogenhydratsalzes von dem Reaktionsprodukt kann erreicht werden, indem die photochrome Verbindung selektiv in einem Kohlenwasserstofflösungsmittel, wie Toluol gelöst wird, und anschließend filtriert wird, um das Halogenhydratsalz zu entfernen. Um die photochrome Verbindung zu erhalten, kann das Kohlenwasserstofflösungsmittel durch Destillation, beispielsweise Vakuumdestillation entfernt werden.

In Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wird die Fischer Base vorher hergestellt, indem das Indoliumsalz mit einem alkalischen wäßrigen Medium in Berührung gebracht und die entstandene freie Fischer Base in einem inerten flüssigen nicht-polaren organischen Lösungsmittel extrahiert wird. Die vorher beschriebene Herstellung kann durchgeführt werden, indem das Indoliumsalz in ein Reaktionsgefäß, das das alkalische wäßrige Medium und das nicht-polare organische Lösungsmittel enthält, gegeben wird. Heftiges Rühren der Mischung führt zur Extraktion der freien Fischer Base in die organische Phase, die dann von der wäßrigen Phase abgetrennt wird. Die wäßrige Phase kann ferner mit einem zusätzlichen organischen Lösungsmittel extrahiert werden, und dieses Material kann zur abgetrennten organischen Phase für die anschließende Verwendung bei der Herstellung der spiro(indolin)-artigen photochromen Verbindung hinzugegeben werden.

Die Base, die für die Herstellung des alkalischen wäßrigen Mediums verwendet wird, kann eine übliche basische Verbindung, beispielsweise ein Alkylihydroxid, wie Natrium- oder Kaliumhydroxid, oder ein Amin, wie Triethylamin sein. Im letzteren Fall wird das Triethylammoniumhalogenhydratsalz aus der organischen Phase durch Filtration abgetrennt. Eine Vorbildung des Reaktionsteilnehmers Fischer Base hat den weiteren Vorteil, daß während der Kondensationsreaktion keine Base vorhanden ist.

Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der Reaktionsteilnehmer Fischer Base als eine Lösung in einem nicht-polaren organischen Lösungsmittel in das Reaktionsgefäß für die Kondensationsreaktion gegeben. Dieses Lösungsmittel ist im Hinblick auf die Reaktionsteilnehmer und das photochrome Produkt chemisch inert und hat vorzugsweise einen Siedepunkt, der größer als der Siedepunkt des azeotropen Gemisches aus Wasser und polarem Lösungsmittel, das verwendet wird, um den polycyclischen Reaktonsteilnehmer, d. h. den Oxazin- oder Pyran-bildenden Reaktionsteilnehmer aufzunehmen, und größer als der des organischen polaren Lösungsmittels selbst ist.

Als nicht-polares Lösungsmittel werden flüssige C₅ bis C₉ Kohlenwasserstoffe, beispielsweise Pentane, Hexane, Heptane, Oktane und Nonane verwendet. Wegen ihrer geringen Flüchtigkeit wird ein Vakuum vorzugsweise bei Oktanen und Nonanen verwendet.

Der zweite Reaktionsteilnehmer, beispielsweise der polycyclische Reaktionsteilnehmer, der durch die Strukturformel V dargestellt wird, wird in Übereinstimmung mit dem vorliegenden Verfahren in einem C₁-C₄-Alkanol als flüssigem (bei Standard-Temperatur und -Druck) polaren Lösungsmittel in das Reaktionsgefäß gegeben. Dieses Lösungsmittel sollte chemisch inert im Hinblick auf die Reaktionsteilnehmer und das photochrome Produkt sein, einen Siedepunkt haben, der unterhalb dem des nicht-polaren Kohlenwasserstofflösungsmittels liegt und vorzugsweise ein azeotropes Gemisch, mit dem während der Kondensationsreaktion gebildeten Nebenprodukt Wasser bilden, wobei das azeotrope Gemisch unterhalb dem Siedepunkt des nicht-polaren Lösungsmittels siedet. Vorzugsweise ist das polare Lösungsmittel im wesentlichen wasserfrei und ist ein nicht-wäßriges C₁-C₄-Alkanol. Der Reaktionsteilnehmer gemäß der Strukturformel V ist nur gering in dem polaren Lösungsmittel löslich und wird deshalb als eine feinteilige Suspension in dem polaren Lösungsmittel, beispielsweise als eine Aufschlämmung in das Reaktionsgefäß gegeben. Polare Lösungsmittel, die in Übereinstiummung mit dem gegenwärtigen Verfahren verwendet werden, sind C₁ bis C₄ Alkanole, vorzugsweise die C₂ und C₃ Alkanole, beispielsweise Ethanol und Isopropanol.

In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung werden der Reaktionsteilnehmer Fischer Base in nicht- polarem Lösungsmittel und der polycyclische Reaktionsteilnehmer gemäß der Strukturformel V in polarem Lösungsmittel in ein geeignetes Reaktionsgefäß, das mit einem Rührer für gründliches Mischen der Zuströme der Reaktionsteilnehmer ausgerüstet ist, gegeben und auf Temperaturen erhitzt, die ausreichend sind, um die entsprechende spiro(indolin)-artige Verbindung zu bilden, d. h. durch Kondensation der beiden Reaktionsteilnehmer unter Bildung von Wasser als Nebenprodukt. Gleichzeitig wird das Nebenprodukt Wasser durch Destillation aus dem Reaktionsmedium entfernt.

Üblicherweise sind Kondensationsreaktionstemperaturen von 65 bis 80°C für die Herstellung spiro(indolin)- artiger photochromer Verbindungen gemäß Strukturformel I geeignet. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das Reaktionsgefäß mit Hilfe der aus dem Stand der Technik bekannten Mittel, die die Bildung von heißen Flecken auf der Wand des Reaktionsgefäßes oder innerhalb des Reaktionsmediums vermeiden, erhitzt, so daß im wesentlichen einheitliche Temperaturen im Reaktionsmedium herrschen. Es wird angenommen, daß durch die Vermeidung heißer Flecken in der Reaktionszone die Bildung teerartiger Nebenprodukte reduziert wird.

Die verwendete Menge an nicht-polarem organischem Lösungsmittel sollte ausreichend sein, um die Fischer Base zu solvatisieren. Die verwendete Menge an nicht- polarem Lösungsmittel ist nicht kritisch, solange sie größer ist als die Menge, die für die Solvatisierung der Fischer Base und die Bereitstellung eines flüssigen Mediums in dem die Kondensationsreaktion durchgeführt werden kann, erforderlich ist. Die Menge an verwendetem polaren Lösungsmittel sollte ausreichend sein, um eine verdünnte Aufschlämmung des polycyclischen Reaktionsteilnehmers gemäß der Strukturformel V herzustellen. Die polaren und nicht-polaren Lösungsmittel können im wesentlichen in gleichen Volumina verwendet werden.

In einer Ausführungsform des vorliegenden Verfahrens wird das nicht-polare Lösungsmittel, das den Reaktionsteilnehmer Fischer Base enthält, in das Reaktionsgefäß gefüllt und anschließend werden 10 bis 100 Vol.-% des polaren Lösungsmittels, bezogen auf das nicht-polare Lösungsmittel, dazugegeben. Das Reaktionsmedium wird auf Reaktionstemperaturen gebracht, und die noch vorhandene Aufschlämmung des zweiten Reaktionsteilnehmers in dem polaren Lösungsmittel wird langsam in das Reaktionsgefäß mit der gleichen Volumengeschwindigkeit gegeben, mit der das azeotrope Gemisch aus Wasser und polarem Lösungsmittel aus dem Reaktionsgefäß entfernt wird. Auf diese Weise bleibt das Reaktionsvolumen im wesentlichen konstant. Vorzugsweise wird das Volumenverhältnis von polarem zu nicht-polarem Lösungsmittel im Reaktionsgefäß auf annähernd 1 : 1 während der Reaktion gehalten.

Es wurde gefunden, daß das Verfahren der vorliegenden Erfindung die Ausbeute von spiro(indolin)-artiger Verbindung um wenigsten 100% erhöht, d. h. von einer 25 bis 30%igen Ausbeute auf eine mehr als 50 bis 60%ige Ausbeute.

Das vorliegende Verfahren wird genauer in den folgenden Beispielen beschrieben.

Beispiel I

In einen mit Stickstoff gefüllten Reaktionskolben wurden 500 ml Wasser, 5,25 g festes Natriumhydroxid und 20,16 g einer isomeren Indoliumjodidmischung aus 1,2,3,4,5-Hexamethyl-[3H]-indoliumjodid gefüllt. Zu diesem wäßrigen Medium wurden 200 ml n-Heptan gegeben, und die entstandene Mischung wurde ungefähr 30 Minuten bei Raumtemperatur, d. h. ungefähr 25°C gerührt.

Die Heptanphase wurde von der wäßrigen Phase abgetrennt, und die wäßrige Phase wurde mit zusätzlichen 200 ml Heptan gewaschen. Die Heptanwaschlösung wurde zur ursprünglichen Heptanphase hinzugegeben. Die entstandene gemischte Heptanphase (ungefähr 400 ml) wurde mit 100 ml vergälltem, wasserfreien Ethanol gemischt, und das entstandene Reaktionsmedium wurde in einen 2 l Reaktionskolben, der mit einem Rührer und einem Heizmantel (steam jacket) ausgerüstet war, gefüllt. Der Inhalt des Reaktionskolbens wurde auf 70°C erhitzt.

Der Inhalt eines 2 l Erlenmeyer Kolbens, bestehend aus 2 l vergälltem, nicht-wäßrigen Ethanol und 11,0 g 5-Nitroso-6-hydroxychinolin bei einer Temperatur von ungefähr 25°C wurde langsam zum Inhalt des Reaktionskolbens hinzugegeben. Nachdem ungefähr 250 ml des substituierten Chinolin-Ethanol Reaktionsmittels hinzugegeben worden waren, wurde die Reaktionslösung smaragdgrün.

Ein weiterer Liter vergälltes, wasserfreies Ethanol wurde zu der Mischung aus substituiertem Chinolin-Ethanol in den Erlenmeyer Kolben gegeben, und die entstandene Aufschlämmung wurde langsam in das Reaktionsgefäß gegeben. Die Reaktionstemperatur des Reaktionsgefäßes wurde zwischen 75 und 78°C gehalten. Ein Destillat aus Wasser-Ethanol wurde aus dem Reaktionsgefäß mit ungefähr derselben Volumengeschwindigkeit entfernt, wie das Reaktionsmittel aus substituiertem Chinolin-Ethanol in das Reaktionsgefäß gegeben wurde.

Nachdem die gesamte Menge der Aufschlämmung Chinolin- Ethanol in das Reaktionsgefäß gegeben worden war, wurde das überschüssige Ethanol abdestilliert und 100 ml Heptan in das Reaktionsgefäß gegeben, um das Heptan, das mit dem Ethanol-Destillat übergegangen war, nachzufüllen.

Das Heptan wurde später durch Destillation entfernt. Die entstandene Reaktionsmasse wurde in einem Eisbad abgekühlt und dann durch einen mittleren Frittenfilter filtriert. Der Filterkuchen wurde mit abgekühltem Hexan gewaschen. Der gewaschene Filterkuchen wurde an der Luft getrocknet, und dann für eine kurze Zeit in einen Vakuumofen, der eine Temperatur unterhalb von 40°C hatte, gebracht. Es wurden 15,40 g des Produktes 1,3,3,4,5(oder 5,6)-Pentamethylspiro-[indolin- 2,3′[3H]pyrido[3,2-f] [1,4]benzoxazine erhalten. Dieses entsprach einer 71%igen Ausbeute, bezogen auf die Menge 5-Nitroso-6-hydroxychinolin. Die Analyse wurde mit HPLC (hochauflösender Flüssigkeitschromatographie) durchgeführt.

Beispiel II:

In einen mit einem Heizmantel (steam jacket) versehenen 2 l Kolben, der mit einer Zusatzbürette, einem Thermometer, einem Rührer, einer 30,48 cm (12 inch) Vigreaux Kolonne, die mit einem Kühler und einem Destillationskolben verbunden war, versehen war, wurden 10,59 g festes Natriumhydroxid, 500 ml Wasser, 200 ml n-Heptan und 40,40 g des in Beispiel I beschriebenen Indoliumjodidsalzes gefüllt. Die Mischung wurde bei Raumtemperatur heftig 30 Minuten lang gerührt. Die wäßrige Phase wurde von der Heptanphase getrennt, und die wäßrige Phase wurde zweimal mit 100 ml Heptan gewaschen. Die Heptanwaschlösung wurde zusammen mit 200 ml vergälltem wasserfreiem Ethanol zur Heptanphase gegeben.

Eine Aufschlämmung aus 22,0 g 5-Nitroso-6-hydroxychinolin in 4 l vergälltem Ethanol wurde in den Reaktionskolben, der die Lösung Heptan-Fischer Base enthielt, mit einer Geschwindigkeit von etwa 30 ml/Minute gegeben. Während die Temperatur des Reaktionsmediums in dem Kolben zwischen 65°C und 80°C gehalten wurde, wurde ein azeotropes Gemisch aus Wasser und Ethanol aus dem Reaktionskolben entfernt und kondensiert. Die Reaktionslösung wurde mittels Vakuumdestillation von überschüssigem Lösungsmittel auf ein Gesamtvolumen von ungefähr 500 ml verringert. Die konzentrierte Reaktionsmischung wurde in einem Eisbad (0°C) abgekühlt und mit einem groben Glasfrittenfilter filtriert. Die auf der Fritte zurückgebliebenen Feststoffe wurden zweimal mit jeweils ungefähr 100 ml einer gekühlten 1:1 Mischung aus Hexan und Aceton gewaschen. Das Produkt wurde an der Luft getrocknet. Es wurden 31,22 g des Produktes von etwa 98% Reinheit erhalten. Dies entspricht einer 71,9%igen Ausbeute, bezogen auf das 5-Nitroso-6-hydroxychinolin. Die Analyse wurde mittels HPLC durchgeführt.

Beispiel III:

In einen mit Stickstoff gefüllten Dreihalsrundkolben wurden 1,67 g (41.8 Millimole) Natriumhydroxid, gelöst in 30 ml Wasser, gegeben. Zu dieser Natriumhydroxidlösung wurden 8,61 g (26.2 Millimole) einer isomeren Mischung aus 1,2,3,3,4,5 (und 5,6)-Hexamethyl-3-[3H]indoliumjodid unter Rühren gegeben. Nach 5 Minuten wurden 30 ml n-Heptan unter fortgeführter heftiger Rührung in den Rundkolben gegeben. Nach ungefähr 1 Stunde wurde die Mischung in einen Scheidetrichter gegeben und die Phasen getrennt. Die wäßrige Phase wurde mit 10 ml n-Heptan gewaschen, und die n-Heptanwaschlösung wurde mit der organischen Phase in dem Scheidetrichter verbunden. Diese Mischung wurde in einen Dreihalsrundkolben, der mit einem magnetischen Rührer, einer Dean-Stark-Falle und einem Kühler und einem Zuführtrichter mit Druckausgleich (pressure equalizing addition funnel) ausgerüstet war, gegeben. 20 ml absolutes Ethanol wurden in den Reaktionskolben gefüllt, und der Inhalt wurde auf Rückflußtemperatur erhitzt.

Eine Aufschlämmung aus 5,32 g (26,2 Millimol) 3-Methoxy- 5-nitroso-6-hydroxynaphthalin und 75 ml vergälltem absoluten Ethanol wurde hergestellt, und ein Teil wurde durch den Zuführtrichter gegeben. Die Aufschlämmung wurde tropfenweise in den Reaktionskolben gefüllt, während gleichzeitig Destillat mit Hilfe der Dean- Stark-Falle entfernt wurde. Die Temperatur des Reaktionskolbens wurde während der Zugabe der Aufschlämmung zwischen 72 und 78°C gehalten. Zusätzliches Ethanol wurde, wie gefordert, zu der Reaktionsmischung aus Ethanol-substituiertem Naphthalin zugegeben, um eine verdünnte Aufschlämmung zu erhalten. Ungefähr 3 3/4 Stunden waren erforderlich, um das gesamte substituierte Naphthalinreaktionsmittel in den Reaktionskolben einzubringen. Die Reaktionsmischung wurde weitere 45 Minuten auf 76°C erwärmt.

Am Ende der Reaktion wurde das Lösungsmittel in dem Reaktionskolben auf etwa 50 ml reduziert. Die Reaktionsmasse wurde auf Raumtemperatur abgekühlt, und dann in einem Eisbad gekühlt. Die gekühlte Reaktionsmasse wurde auf einen Frittenfilter mit mittlerer Porengröße gebracht, und das Lösungsmittel wurde schonend entfernt. Der Filterkuchen wurde dreimal mit ungefähr 3 bis 4 ml kaltem Hexan und zweimal mit 3 bis 4 ml kaltem Aceton gewaschen. Der gewaschene Filterkuchen wurde an der Luft bis zur Gewichtskonstanz getrocknet. Es wurden 6,73 g 9′-Methoxy-1,3,3,4,5 (oder 5,6) pentamethylspiro[indolin- 2,3′-[3H]-naphto[2,1-6]-1,4-oxazin] erhalten. Dies entspricht einer 67%igen Ausbeute. Die Struktur des erhaltenen Produktes wurde mit NMR bestätigt. Die Gehaltsbestimmung wurde mit HPLC durchgeführt.

Claims (8)

1. Verfahren zur Herstellung von Spiro(indolin)- Verbindungen der allgemeinen Formel I in der R₁ aus Wasserstoff, C₁ bis C₈ Alkyl, Phenyl, Phen(C₁ bis C₄) alkyl, Allyl und mono- und disubstituiertem Phenyl ausgewählt ist, wobei die Phenylsubstituenten aus C₁ bis C₄ Alkyl und C₁ bis C₅ Alkoxy ausgewählt sind, sowohl R₂ als auch R₃ aus Wasserstoff, C₁ bis C₅ Alkyl, Phenyl, mono- und disubstituiertem Phenyl, Benzyl ausgewählt sind, und wobei die Phenylsubstituenten aus C₁ bis C₄ Alkyl und C₁ bis C₅ Alkoxy ausgewählt sind, R₄ aus C₁ bis C₅ Alkyl, Halogen, C₁ bis C₅ Alkoxy, Nitro, Cyano, C₁ bis C₄ Haloalkyl, C₁ bis C₄ Polyhaloalkyl und C₁ bis C₈ Alkoxycarbonyl ausgewählt ist, R₅ aus Halogen und C₁ bis C₄ Alkoxy ausgewählt ist, sowohl X als auch Y aus Kohlenstoff und Stickstoff ausgewählt sind, und n 0, 1 oder 2 ist, durch Kondensieren einer Fischer Base der allgemeinen Formel in der R₁, R₂, R₃, R₄ und n die gleiche Bedeutung wie vorher angegeben haben, mit einem hydroxylaromatischen Reaktionspartner der folgenden allgemeinen Formel in der R₅, Y und n wie vorher angegeben definiert sind und Z ein Nitroso- oder Formyl-Rest ist, in Gegenwart eines organischen Lösungsmittels bei Temperaturen zwischen 65°C und 80°C in einem Reaktionsge­ fäß, dadurch gekennzeichnet, daß die Fischer Base im Reaktionsgefäß als Lösung in einem flüssigen C₅ bis C₉ Kohlenwasserstoff als unpolarem Lösungsmittel und die hydroxylaromatische Verbindung als Aufschlämmung in einem C₁ bis C₄-Alkanol als polarem Lösungsmittel vorliegen und während der Kondensationsreaktion das als Nebenprodukt gebildete Wasser durch azeotrope Destillation entfernt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das polare Lösungsmittel einen Siedepunkt unterhalb dem des unpolaren Lösungsmittels hat und ein azeotropes Gemisch mit dem Nebenprodukt Wasser bildet, wobei das azeotrope Gemisch einen Siedepunkt unterhalb demjenigen des unpolaren Lösungsmittels hat.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasser aus dem Reaktionsgefäß als ein dreifaches azeotropes Gemisch, bestehend aus Wasser - polarem Lösungsmittel - unpolarem Lösungsmittel, entfernt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung der Fischer Base im unpolaren Lösungsmittel im Reaktionsgefäß vorgelegt und die Aufschlämmung der hydroxylaromatischen Verbindung in polarem Lösungsmittel zur Lösung der Fischer Base in dem Reaktionsgefäß mit einer solchen Geschwindigkeit zugegeben wird, daß das Reaktionsvolumen im wesentlichen konstant während der Zugabe bleibt.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung der Fischer Base im unpolaren Lösungsmittel im Reaktionsgefäß vorgelegt und 10-100 Vol.-%, bezogen auf das unpolare Lösungsmittel, polares Lösungsmittel in das Reaktionsgefäß eingebracht werden, die resultierende Mischung auf Kondensations­ temperaturen erhitzt wird und dann die Aufschlämmung des hydroxylaromatischen Reaktionspartners im polaren Lösungsmittel langsam in das Reaktionsgefäß eingebracht wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß man während der Kondensationsreaktion ein Volumen­ verhältnis von polarem : unpolarem Lösungsmittel im Reaktionsgefäß dadurch aufrechterhält, daß die Zugabe der Aufschlämmung des hydroxylaromatischen Reaktionspartners im polaren Lösungsmittel zum vorgelegten Inhalt des Reaktionsgefäßes, der bereits polares Lösungsmittel im Volumenverhältnis 1 : 1 polares : unpolares Lösungsmittel enthält, mit der gleichen Volumen­ geschwindigkeit erfolgt, mit der das azeotrope Gemisch aus Wasser und polarem Lösungsmittel entfernt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man ein im wesentlichen wasserfreies C₁ bis C₄ Alkanol als polares Lösungsmittel verwendet.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man Spiro(indolin)-Verbindungen der Formel I herstellt, in denen R₁ Wasserstoff, C₁ bis C₄ Alkyl, Phenyl oder Benzyl ist, sowohl R₂ als auch R₃ C₁ bis C₅ Alkyl sind, R₄ C₁ bis C₂ Alkyl, Chlor, Brom, C₁ bis C₅ Alkoxy, C₁ bis C₄ Haloalkyl oder C₁ bis C₄ Polyhaloalkyl ist und R₅ Chlor, Brom, Wasserstoff oder C₁ bis C₄ Alkoxy ist.