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Verfahren zur Darstellung von 2-Chlorchinolin-4-carbonsäuren und 2-Oxychinolin-4-carbonsäuren
Im Hinblick auf die etwaige Synthese von Chinaalkaloiden u. dgl. hat die Herstellung
von reinen oder in --Stellung subsituierten Chinolin-4-carbonsäuren eine besondere
Bedeutung. Das vorliegende Verfahren betrifft die Herstellung von --Chlor- bzw.
2-Oxychinolin-4-carbonsäuren. Nachstehend seien die bisherigen Darstellungsweisen
jeweils des einfachsten Vertreters dieser beiden Verbindungsklassen mitgeteilt.
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2 - Chlorchinolin - 4- carbonsäure (2 - Chlorcinchoninsäure) wird
auf verschiedene Weise erhalten'), vielleicht am einfachsten aus der bisher schwer
zugänglichen 2-Oxycinchonin-
1) Königs und Nef, Ber. d. Deutsch. Chem. Ges. i2, 99 |
[1879;. Königs und Körner, Ber. d. Deutsch. |
Chem. Ges. 16,2152 [1883]. Thielepape, Ber. d. |
Deutsch. Chem. Ges. 55, 127 [192=;. Aeschlimann, |
Journ. Chem. Soc. London 1926 II, 2902. |
säure (s. u.) 2) durch Chlor ierung mit einem Gemisch von Phosphorpentachlorid und
Phosphoroxychlorid (Thielepape).
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2-Oxychinolin-4-carbonsäure (2-Oxyciuchoninsäure) stellt man gewöhnlich
her-) durch die Kalischmelze von Cinchoninsäure (Königs) -) Meyer-Jacobsen, Lehrbuch
der organ. Chemie, z. Bd., 3. Teil, 192o, S. ggo ff. Königs, Ber. d. Deutsch. Chem.
Ges. 12, 99 [I879]. W eidel, Cobenzl, Monatshefte f. Chemie i, 855 ['88o'. Weidel,
Monatshefte f. Chemie 2, 571 [I881'. Königs und Körner, Ber. d. Deutsch.
Chem. Ges. 16, z15= [1883l. Camps, Arch. d. Pharm. 237, 687 [i899. H. Meyer,
Monatshefte f. Chemie 26, 13=I [igo5]. Borsche und Jacobs, Ber. d. Deutsch. Chem.
Ges. 47,354[19i4]. Aeschlimann (a. a. O:). Borsche, Ber. d. Deutsch. Chem. Ges.
69, 1376 [i936]. Patentschrift 431 510, Klasse 12 p, nach welchem Verfahren 2-Oxycinchoninsäure
entsteht (nicht aber die vermeintliche Oxindol-3-methincarbonsäure).
oder
aus z Acetylisatin bzw. i-Acetylisatinsäure mit siedender verd. Natronlauge (Camps)
oder aus den gleichen Ausgangsstoffen ohne Lösungsmittel im Schmelzfluß mit kristallisiertem
Naacetat bei'22o° (Aeschlimann) oder aus Isatin, Malonsäure und geschmolzenem Naacetat
in siedendem Eisessig (Borsche und Jacobs).
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Das vorliegende Verfahren zur Darstellung von 2-Chlorchinolin-4-carbonsäuren
und 2-Oxychinolin-4-carbonsäuren bedeutet einen wesentlichen technischen Fortschritt
und eine @ grundsätzliche Vereinfachung, da es von den synthetisch ganz besonders
leicht zugänglichen 2-Chlorchinolin-4-carbonsäureestern3) ausgeht, womit die bisher
unerläßliche Verwendung von Alkaloidabkömmlingen oder von schwerer zugänglichen
Verbindungen der Indolreihe Entbehrlich wird. Durch systematische Versuche mit allen
möglichen Reduktionsmitteln ergab sich nämlich, daß das Chlor an Stelle 2 der 2-Chlorchinolin-4-carbonsäaren
außerordentlich fest gebunden ist4). Das vorliegende Verfahren gründet sich hinsichtlich
der Gewinnung der 2-Chlorchinolin-4-carbonsäuren auf diesen Befund. Durch vorsichtige
Verseifung der 2-Chlorchinolin-4-carbonsäureester (istündiges oder längeres Kochen
mit etwa n/io-Alkalilauge) gelangt man in nahezu quantitativer Ausbeute zu den entsprechenden
2-Chlorchinolin-4-carbonsäuren. Dagegen führt ein istündiges oder gegebenenfalls
längeres Erhitzen der 2-Chlorchinolin-4-carbonsäureester mit 3o°/oiger Alkalilauge
zu den entsprechenden 2-Oxychinolin-4-carbonsäuren. Ausbeute nahezu quantitativ.
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Es sei noch erwähnt, daß bisher im Schrifttum jeweils die Gewinnung
nur einer einzigen 2-Chlor- bzw. 2-Oxychinolin-4-carbonsäure beschrieben wurde (Chemisches
Zentralblatt 1927 I S. 6o6; 1922 I S.571; Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft
Bd.12, S.99 und Bd. 16, 2152). Das vorliegende Verfahren ist demgegenüber nicht
auf die Gewinnung r der in den Beispielen erläuterten Verbindungen beschränkt, sondern
gestattet auch die Darstellung im Benzolring beliebig substituierter Abkömmlinge,
da die diese Substituenten enthaltenden und als Ausgangsstoffelfür die Darstellung
der 2-Chlorchinolin-4-carbonsäureester dienenden Acetanilide mühelos gewonnen werden
können.
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Das Verfahren gibt ferner bei Einhaltung der im Patentanspruch genannten
besonderen ') Thielepape (a. a. O.) verwendet zu ihrer Herstellung sehr einfache
Ausgangsstoffe (Oxalester und N-Allcylacetanilide). Vgl. ferner Thielepape, Ber.
d. Deutsch. Chem. Ges. 68, 751 [193s;: Über die N-Methylierung von Acetaniliden.
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") Vgl. auch J. A. Aeschlimann, Journ. chem. Soc. 19261I,
2905, der sich vergeblich bemühte, das Chloratom der -2-Chlorchinolin-4-carbonsäure
durch Wasserstoff zu ersetzen. Versuchsbedingungen ausgezeichnete und in den meisten
Fällen nahezu quantitative Ausbeuten an 2-Chlor- bzw. 2-Oxychinolin.-4-carbonsäuren,und
zwar ohne die Bildung unerwünschter Nebenstoffe. Die Bildung einheitlicher Produkte
z. B. aus der 2-Chlorcinchoninsäure stellt insofern ein, unerwartetes Ergebnis dar,
als der unscharfe Schmelzpunkt dieser Verbindung eine starke Neigung zu unkontrollierbarer
Zersetzung nicht nur bei thermischen, sondern auch bei chemischen Eingriffen befürchten
ließ. Beispiel z 2 - Chlorchinolin - 4 - carboasäure (2-Chlor cinchoninsäure) (I)
vom F. r98 bis Zoo ° (korr.) (Zers.).
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4,71 g 2-Chlorchinolin-4-carbonsäureäthylester (2-Chlorcinchoninsäureäthylester)
5) vom F. 63 ° (korr.) ('=/iQO Mol.) werden 3/4 Stunden mit Natronlauge (o,9 g NaOH
in 400 ccm Wasser) unter Zusatz von etwas Entfärbungskohle gekocht. Die heiß filtrierte
gelbliche Lösung wird mit Salzsäure kongosauer gemacht. Die 2-Chlorcinchoninsäure
erscheint als weißer, käsiger Niederschlag und wird nach längerem Stehen abgesaugt
und mit Wasser gewaschen. Ausbeute 4,0 g weißes Pulver (96,5 °/o d. Th.), welches
unscharf von 196 bis 230' schmilzt. Die Säure kommt aus der fünffachen Menge
96°/oigem Alkohol in farblosen Kristallen, die bei z92° (korr.) sich gelb verfärben,
bei 198 bis Zoo ° (korr.) blasig zusammenfallen und schließlich unscharf schmelzen
(wechselnd zwischen 23o bis 25o°).
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3,730m9 Substanz: 7,940m9 C02, z,070 mg H20. - 3,28o mg Substanz:
o,209 ocm N (--i', 7i7 mm). - i9,305 mg Substanz: i3,625 Ag Cl.
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CloH,;02NC1 (2o7,6). Ber. C57,85, H2,91, N6,75, Cl i7,09.
Gef. C 58,o7, H3,20, N6,97,
Cl 17,46. Beispiel 2 2 - Chlor - 6 - methoxychinolin
- 4 - carbonsäure (2-Chlorchininsäure) (1I) vom F. 230 ° (korr.) (unter Schäumen).
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Diese noch nicht beschriebene Säure wird entsprechend Beispiel i aus
dem 2-Chlor-6 - methoxychinolin - 4 - carbonsäureäthylester (2-Cblorchininsäureäthylester)
vom F.99 bis ioo ° (korr.) hergestellt. Die Säure fällt aus 92°/oigem Alkohol in
fast farblosen Prismen vom F. 230'
(korr.) (unter Schäumen) an. Ausbeute nahezu
quantitativ.
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4,795 mg Substanz: 9,775 mg C02, 1,490 mg H20.
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Cil H$N 03 Cl (237,53) Ber. C 55,57, H 3,39. Gef. C 55,6o, H 3,48.
@) Thielepape (a. a. O.).
Beispiel 3 2-Oxychinolin-4-carbonsäure
(2-Oxycinchoninsäure) (III) vom F. 343' (korr.).
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2,359 2-Chlorchinolin-4-carbonsäureäthylester (2-Chlorcinchoninsäureäthylester)
vom F.63° (korr.) '/,o, MOI.) werden 1i/2 Stunden mit 2o ccm 3o°/oiger Natronlauge
gekocht. Die klare, farblose Lösung wird mit Zoo ccm Wasser verdünnt und heiß mit
Salzsäure kongosauer gemacht. Die feinkristalline, verfilzte Ausscheidung wird nach
längerem Stehen abgesaugt und mit Wasser gewaschen. Ausbeute 2,oo g farblose 2-Oxycinchoninsäure
(i Mol. Kristallwasser) (lufttrocken) (g7 °/o d. Th.) vom F. 342 bis 343' (korr.)
nach Sintern bei 3400.
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Kristallwasserbestimmung : 1,9882 g farblose Substanz hinterließen
(6 Stunden bei 105 bis iio° getrocknet) 1,8140 g zitronengelben Rückstand.
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C1oH703N -f- H20 (2o7,1). Ber. Trockensubstanz 91,31. Gef. Trockensubstanz
9i,25.
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Das getrocknete, gelbe Produkt (1,814o g) wurde aus 5oo ccm Wasser
umkristallisiert. Die 2-Oxycinchoninsäure erschien wieder in farblosen, verfilzten
Nadeln (i. Krist. 1,5942 g, lufttrocken) vom scharfen F. 343' (korr.).
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Durch Trocknen dieser Kristalle bei 105 bis iio° entstand neuerdings
der zitronengelbe Rückstand (1,459o g), F. 343 ° (korr.).
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Die 2-Oxycinchoninsäure in der kristallwasserhaltigen, farblosen Form
hat vielleicht, wie Aeschlimann (a. a. 0.) vermutet, unter Öffnung des Chinolinringes
die Zusammensetzung der o-Aminophenylfumarsäure angenommen. Die Umwandlung der farblosen,
wasserhaltigen Säure in die zitronengelbe, wasserfreie 2-Oxycinchoninsäure (Chinolinring
1) erfolgt übrigens auch beim Umkristallisieren aus der ioofachen Menge abs. Alkohol.
Feine Nadeln vom F. 343' (korr.).
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Beispiel 4 2 - Oxy - 6 - methoxychinolin - 4 - carbonsäure (2-Oxychininsäure)
(IV) vom F.335 bis 336° (korr.).
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Diese noch nicht beschriebene Säure wird entsprechend Beispiel 3 aus
dem 2 - Chlore - methoxychinolin - 4 - carbonsäureäthylester (2-Chlorchininsäureäthylester)
vom F. 99 bis ioo ° (korr.) hergestellt. Die erhaltene Säure fällt aus abs.
Alkohol in zitronengelben, verfilzten Nadeln vom F. 335 bis 336' (korr.)
an. Ausbeute nahezu quantitativ.
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4,717 mg Substanz: 10,425 mg C02, 1,720 mg H2 0.
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C.oHs04N (219,o8) Ber. C 6o,25, H 4,14. Gef. C 6o,27, H 4,o8.
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Kristallwasserbestimmung: o,6186 g aus Wasser umgelöste Oxychininsäure
(wasserhaltig, ebenfalls zitronengelb gefärbt) hinterließen nach dem Trocknen
(105', 6 Stunden) 0,5747 g zitronengelbe Trockensubstanz.
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C" H904N -f- H20 (237,o8) Ber. Trockensubstanz - 92,40. Gef. Trockensubstanz
- 92,36.