DE38784C - Verfahren zur Darstellung von Indolderivaten aus den Verbindungen der aromatischen Hydrazine mit den Ketonen und Aldehyden durch Ammoniak entziehende Mittel - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Emil Fischer und O. Hefs haben in den Berichten der deutschen chemischen Gesellschaft XVII, 559, angegeben, dafs die Verbindungen der secundären aromatischen Hydrazine mit der Brenztraubensäure beim Erhitzen mit Salzsäure die Elemente des Ammoniaks verlieren und sich in Carbonsäuren der alkylirten Indole verwandeln.

Aus der Methylphenylhydrazinbrenztraubensäure wurde auf diese Weise die Methyindolcarbonsäure gewonnen.

Die Reaction schien indessen nach den damaligen Resultaten auf die secundären Hydrazine und die Brenztraubensäure beschränkt; denn aus der Verbindung des primären Phenylhydrazins mit derselben Ketonsäure wird auf diesem Wege kein Indolabkömmling erhalten.

Dasselbe gilt für die Verbindungen der Hydrazine mit den gewöhnlichen Ketonen, welche durch verdünnte Mineralsäuren nicht in Indol- ■ körper verwandelt, sondern in ihre Componenten gespalten werden.

Durch Anwendung anderer Ammoniak abspaltender Agentien ist es Herrn Emil Fischer jetzt gelungen, jenen isolirt dastehenden Vorgang zu einer ganz allgemeinen Synthese von Indolderivaten auszubilden.

Die primären und secundären aromatischen Hydrazine reagiren, wie bekannt, allgemein mit Ketonen und Aldehyden unter Austritt von Wasser.

Als Beispiel dienen folgende Fälle:

ι. Phenylhydrazin + Aceton =

C₆H₅-N₂H₃ +CH₃-CO-CH₃ =

Phenylhydrazinaceton + Wasser. C₆H₆-N₂HiC (CH₃J₂ + H₂O.

2. Methylphenylhydrazin + Aceton = C₆H₆ -N(CHJ - NH₂ + CH₃ -CO- CH₃ = Acetonmethylphenylhydrazin + Wasser. C₆H₆-N(CHJ-N-.C(CHJ₂+ H₂O.

3. Phenylhydrazin + Propylaldehyd =

C₆H,. N₂H₃+ C OH-C₂H₅ = Propylidenphenylhydrazin -f- Wasser. C₆H₆-N₂HiCH- C₂ H₆ + H₂ O.

Werden nun diese Producte in geeigneter Weise, wie später beschrieben, mit concentrirter Schwefelsäure oder Chlorwasserstoff, oder besser mit Metallchloriden, wie Zinkchlorid, Zinnchlorür, behandelt, so verlieren sie die Elemente des Ammoniaks und verwandeln sich in Indolderivate.

Für die drei oben angeführten Fälle gestaltet sich die Reaction in folgender Weise: i. Acetonphenylhydrazin = Ammoniak C₆ H₅-N₂H-C: (C HJ₂ = NH₃ + Methylketol.

C₆H/.

C-CH₃.

2. Acetonmethylphenylhydrazin = Ammoniak
C₀H₅-N(CHJ-N: Ci(CHJ₂ = NH
+' Dimethylindol.

IC-CH₃.

3. Propylidenphenylhydrazin = Ammoniak
C₀ H₅-N₂ H- CH-C₂ H₅ = NH₃

+ Skatol. "

C₆H,

C-CH₃

CH.

\ I
NH

Dieselben Beispiele benutze ich, um die Einzelheiten des Verfahrens zu schildern.

1. Löst man Acetonphenylhydrazin in concentrirter Schwefelsäure, erwärmt kurze Zeit auf dem Wasserbade und verdünnt mit Wasser, so lassen sich durch Destillation mit Wasserdampf kleine Mengen von Methylketol gewinnen.

Etwas bessere Resultate erhält man bei Einwirkung von Chlorwasserstoff auf Acetonphenylhydrazin, wobei das OeI durch Bildung eines Hydrochlorats erstarrt. Wird das letztere jetzt bis auf 200 ° erhitzt, so entsteht ebenfalls Methylketol in wechselnder Menge.

Aufserordentlich viel glatter verläuft der Pro-" cefs bei Anwendung von Chlorzink.

Mischt man das Acetonphenylhydrazin mit der vier- bis fünffachen Menge festen Chlorzinks und erhitzt in einem auf 170 bis 18o° erwärmten Bade, so tritt nach 1 bis 2 Minuten die Reaction ein und ist in wenigen Minuten beendet; dabei schmilzt die Masse und färbt sich dunkel. Wird dieselbe nach dem Erkalten zur Lösung des Chlorzinks mit Wasser behandelt und mit Wasserdampf destillirt, so geht das Methylketol als fast farbloses, rasch erstarrendes OeI in die Vorlage.

Das Product besitzt alle von Baeyer und Jackson für das auf anderem Wege erhaltene Methylketol angegebenen Eigenschaften (Berichte der deutschen ehem. Gesellschaft XIII, 187).

Die Ausbeute beträgt mehr als 60 pCt. der Theorie.

Beim Erhitzen von Acetonphenylhydrazin mit trockenem Zinnchlorür erhält man ein ähnliches Resultat.

2. Wird das Acetonmethylphenylhydrazin mit der fünffachen Menge Chlorzink einige Stunden auf 130° erhitzt, so resultirt eine dunkle Schmelze, aus welcher durch Destillation mit Wasserdampf sehr leicht und in grofser Menge das bisher unbekannte Dimethylindol ,CH

gewonnen wird. Dasselbe schmilzt bei 56°.

3. Mischt man Propylidenphenylhydrazin mit der gleichen Gewichtsmenge gepulverten Zinkchlorids, so tritt manchmal die Reaction von selbst unter lebhafter Wa'rmeentwickelung und Aufschäumen der Masse ein, im anderen Falle erhitzt man in einem Bade, bis die gleichen Erscheinungen eintreten.

Aus der dunklen Schmelze wird durch Destillation mit Wasserdampf eine grofse Menge von Skatol gewonnen, welches nach einmaligem Umkrystallisiren aus Ligroin chemisch rein ist.

Die gleiche Reaction findet auch hier statt, aber weniger glatt, bei Anwendung von Zinnchlorür.

Ganz in derselben Weise, wie vorher beschrieben, verläuft die Indolbildung bei den Verbindungen der Hydrazine mit den aromatischen Ketonen.

Zum Beispiel:

1. Aus dem Acetophenonphenylhydrazin entsteht beim Erhitzen mit Chlorzink auf 170⁰ ganz glatt das Phenylindol

_yCH_% C_n H, ,C · Cf. H ,

NH

welches im luftverdünnten Raum unzersetzt destillirt und in feinen farblosen und geruchlosen Blättchen vom Schmelzpunkte 185⁰ krystallisirt.

2. Aus dem Acetophenonmethylphenylhydrazin wird auf dieselbe Weise das Phenylmethylindol

/CH_% ^{CH C CH}

CH₃

gewonnen, welches bei ioo° schmilzt.

3. Aus dem Desoxybenzoinphenylhydrazin wird sowohl beim Erhitzen mit Chlorzink als durch Erwärmen der alkoholischen Lösung mit Salzsäure das ebenfalls unzersetzt destil-, lirende Diphenylindol

C · C₆ H

% C- C₀

NH

gewonnen, welches bei 123⁰ schmilzt.

An Stelle des Phenyl- und Methylphenylhydrazin können bei obiger Reaction mit dem gleichen Erfolge deren Halogensubstitutionsproducte und Homologe, wie die verschiedenen Tolyl- und Xylylhydrazine, ferner das Hydrazin des Benzidins, die Hydrazinsulfosäuren und die Hydrazinbenzoesäuren oder deren Alkylderivate benutzt werden.

Selbst in der Naphtalinreihe sind die Bedingungen die gleichen.

Erhitzt man z. B. das Aceton - β - Naphtylhydrazin, welches sehr leicht beim Lösen von β - Naphtylhydrazin in Aceton entsteht und beim Verdampfen der Lösung als bald erstarrendes OeI zurückbleibt, mit Chlorzink einige Minuten auf 170⁰, so resultirt nach dem Behandeln mit Wasser ein dunkles OeI, aus welchem man durch Destillation im Vacuum das Methyl-ß-Naphtindol
.CH.

CTT / ^Z"¹ f T-T

als wenig gefärbtes OeI gewinnt. Dasselbe färbt bei Gegenwart von Salzsäure den Fichtenspan blauviolett und liefert ein schön krystallisirtes rothes Pikrat.

Statt der gewöhnlichen Ketone und Aldehyde kann man deren Carbonsäuren anwenden.

Zum Beispiel:

Wird Phenylhydrazinlaevulinsäure mit Chlorzink einige Stunden im Oelbade auf 120 bis 130⁰ erhitzt, so bleibt beim Behandeln der Schmelze mit schwacher Salzsäure eine gelbgefärbte Masse ungelöst, welche, aus Eisessig umkrystallisirt, eine farblose Säure von der Formel C₁₁ H_n NO₂ liefert. Dieselbe zerfällt beim Erhitzen über igo° in Kohlensäure und die Verbindung C₁₀H_nN. Letztere bildet farblose glänzende Blättchen, schmilzt bei 103⁰ und ist nach. ihrem Verhalten zu betrachten als Dimethylindol

Die zuvor erwähnte Carbonsäure' ist demnach Methylindolessigsäure .

CH₁-CO₂H

· ^C

Neben dieser Säure entsteht eine zweite in kleiner Menge, welche wahrscheinlich die Indolpropionsäure

,CH
C_ß H/ ^% _yC -CH₂-CH₂-C O₂H

^NH

■/

Aehnlich verhalten sich die Verbindungen des Phenylhydrazins mit der Brenztraubensäure und deren Ester.

Erhitzt man die Phenylhydrazinbrenztraubensäure mit der gleichen Menge Chlorzink auf 190⁰, so erfolgt eine heftige Reaction, und durch Destillation der dunklen Schmelze mit Wasserdampf erhält man kleine Mengen von Indol, welches durch Zersetzung einer intermediär gebildeten Indolcarbonsäure entsteht. Glatter ist der Vorgang bei Anwendung des Esters.

Wird der Phenylhydrazinbrenztraubensäureaethylester (s. Berichte der deutschen ehem. Gesellschaft XVI, 2243) mit dem gleichen Gewichte Chlorzink einige Zeit auf igo° erhitzt, so resultirt eine dunkle Schmelze, welche, mit Wasser behandelt, an Aether in reichlicher Menge ein OeI abgiebt, das zum grofsen Theil aus Indolcarbonsäureester besteht. Beim Erwärmen mit Alkalien wird derselbe leicht verseift und beim Ansäuern der Lösung scheidet sich die Indolcarbonsäure krystallinisch ab. Dieselbe kann aus heifsem Wasser leicht umkrystallisirt werden. Sie hat die Formel

C₉ H₁ N O₂
und bildet feine Nadeln.

Beim Erhitzen über 220⁰ verliert die Verbindung Kohlensäure und liefert reichliche Mengen von Indol, welches durch Destillation mit Wasserdampf rein erhalten wird.

In derselben Weise kann der Acetessigester für die Indolsynthese benutzt werden.

Die so erhaltenen Indolkörper sollen für die Herstellung von Farben und als Antiseptica Verwendung finden.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Verfahren zur Darstellung von Indolderivaten aus den Verbindungen der aromatischen Hydrazine mit den Aldehyden, Ketonen, den Ketonsäuren und deren Ester durch Ammoniak entziehende Mittel.

   Es kommen als Ammoniak entziehende Mittel zur Verwendung: Chlorwasserstoffgas, concentrirte Schwefelsäure (66° B.), concentrate Phosphorsäure (vol. Gew. 1,4); ferner namentlich Metallchloride, wie Zinkchlorid, Zinnchlorür etc.

   Von den . Hydrazinen werden für diesen Zweck verwendet die primären und seeundären aromatischen Basen: Phenyl-, Tolyl-, Xylyl-, a- oder ß-Naphtylhydrazin, ferner deren Sulfosäuren und Carbonsäuren, ζ. B. die Hydrazinbenzoesäure, ferner die am Stickstoff alkylirten Derivate der genannten Basen, wie Methyl- oder Aethylphenylhydrazin und Diphenylhydrazin.

   Als Ketone dienen: Aceton und seine Homologen , wie Methylethylketon, Diäthylketon, Methylpropylketon, ferner die aromatischen Ketone, wie Acetophenon, Benzylmethylketon, Desoxybenzoin.

   Von den Aldehyden kommen zur Verwendung: Propyl-, Butyl-, Valeraldehyd, Oenanthol, Phenylacetaldehyd.

   Als Ketonsäuren werden angewendet: Brenztraubensäure oder deren Ester, Acetessigester und Laevulinsäure und deren Ester.