DE677515C

DE677515C - Process for the preparation of sugar particles of 1,2-diamino-4,5-dimethylbenzene

Info

Publication number: DE677515C
Application number: DEH144757D
Authority: DE
Original assignee: F Hoffmann La Roche AG
Current assignee: F Hoffmann La Roche AG
Priority date: 1935-08-23
Filing date: 1935-08-24
Publication date: 1939-06-27

Description

Verfahren zur Darstellung von Zuckerabkömmlingen des 1, 2-Diamino-4, 5-dimethylbenzols Es wurde gefunden, daß die für den Aufbau von Flavinen wertvollen Abkömmlinge des i, 2-Diamino-4, 5-dimethylbenzols, welche in einer Aminogruppe als Substituenten einen Pennt- oder Hexitrest enthalten und demnach den Formeln entsprechen, dadurch hergestellt werden können, daß man [3, 4-Dimethyl-phenyl]-aminopentite bzw. -hexite mit Diazoniumsalzen kuppelt und die entstandenen Azofarbstoff-e mit Reduktionsmitteln behandelt. Als Reduktionsmittel können verwendet werden Wasserstoff und Nickel, Zink und Eisessig, Natriumhydrosulfit u. dgl. Die Umsetzung verläuft .nach folgender Gleichung, in der R -Plhenyl-, R1 einen Pentit- oder Hexitrest bedeuten: Die entstandenen Zuckerabkömmlinge des i, 2-Diamino-4, 5-dimethylbenzols lassen sich, wie bekannt, durch Einwirkung von Alloxan auf die nach der Reduktion erhaltene Lösung in Flavine überführen.Process for the preparation of sugar derivatives of 1,2-diamino-4,5-dimethylbenzene It has been found that the derivatives of i, 2-diamino-4,5-dimethylbenzene which are valuable for the synthesis of flavins and which have a substituent in an amino group Containing Pennt- or Hexitrest and accordingly the formulas can be prepared by coupling [3, 4-dimethylphenyl] aminopentites or hexites with diazonium salts and treating the resulting azo dyes with reducing agents. Hydrogen and nickel, zinc and glacial acetic acid, sodium hydrosulphite and the like can be used as reducing agents. The reaction proceeds according to the following equation, in which R is -phenyl and R1 is a pentitol or hexitol radical: The resulting sugar derivatives of i, 2-diamino-4,5-dimethylbenzene can, as is known, be converted into flavins by the action of alloxan on the solution obtained after the reduction.

Daß [3, 4 - Dimethylphenyl] - aminopentite bzw. -hexite mit Diäzoniumsalzen kuppeln würden, war nicht vorauszusehen, da, sie sich bei chemischen Umsetzungen, z. B. bei der Nitrierung, träge' zeigen und ein von einfachen Aminen abweichendes Verhalten aufweisen. Auch war es ungewiß, ob bei der eintretenden Kupplung der Azorest die Ortho-Stellung zur Aminozuckerseitenkette aufsuchen würde, da noch zwei andere freie Kupplungsstellen zur Verfügung stehen.That [3, 4 - dimethylphenyl] aminopentite or hexite with diazonium salts would couple, it was not foreseeable that they would be involved in chemical reactions, z. B. show in the nitration 'sluggish' and a different from simple amines Exhibit behavior. It was also uncertain whether the Azorest would be the result of the coupling would go to the ortho position to the amino sugar side chain, there are two others free coupling points are available.

Vor der bekannten Darstellung von Zuckerabk6mmlingen des i, 2-Diamino-4, 5-dimethylbenzols (Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft 67 L'19341, S. 1940; 68 [1935], S. 633; 68 [1935], S. 1286) besitzt das vorliegende Verfahren verschiedene Vorteile. Das gemäß der Veröffentlichung in den Berichten der Deutschen Chemischen Gesellschaft 68 [1935] S. 1286, benutzte Verfahren bedarf zur Darstellung der Ausgangsverbindung i, 2-Dimethyl -4 - nitro - 5 - [d-ar abityl- i'-amino]-benzol eines Aminopolyalkohols, des Arabamins. Der Aufbau solcher Aminopolyalkohole verläuft mit schlechter Ausbeute. Dies ergibt sich z. B. aus den Äusbeutezahlen bei der Hei 221 stellung eines Riboseflavins (Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft 68 [i935], S.1770). Bezogen auf die angewandte Ribosemenge, findet man folgende Werte: Aus i oo g d-Ribose, die bei dem Aufbau zur Anwendung gelangen, können somit nur 4,2 Rihoseflavin gefaßt werden, der Rest geht verloren. Bei der hekamiten außerordentlich schweren Zugänglichkeit dieses Zuckers ist daher die Ausnutzung dieses Aufbaus für technische Zwecke ausgeschlossen.Before the known presentation of sugar fragments of i, 2-diamino-4,5-dimethylbenzene (reports of the Deutsche Chemischen Gesellschaft 67 L'19341, p. 1940; 68 [1935], p. 633; 68 [1935], p. 1286 ) the present method has several advantages. The method used according to the publication in the reports of the German Chemical Society 68 [1935] p. 1286, requires the preparation of the starting compound i, 2-dimethyl -4 - nitro - 5 - [d-ar abityl- i'-amino] - benzene of an aminopolyalcohol, arabamine. Such aminopolyalcohols are built up with poor yield. This results e.g. B. from the Ausbeutezahlen with the Hei 221 position of a ribose flavin (reports of the German Chemical Society 68 [1935], p.1770). In relation to the amount of ribose used, the following values can be found: Thus, only 4.2 rihoseflavin can be obtained from the 100 d-ribose used in the construction, the rest is lost. Given the extremely difficult accessibility of this sugar, the use of this structure for technical purposes is excluded.

Demgegenüber gestaltet sich die Ausnutzung des Zuckers nach dein neuen Vcrfahren ganz wesentlich günstiger, wie sich aus den nachfolgenden Ausbeutezahlen ergibt: Wird bei der Kondensation mit Alloxan inbekannter Weise Borsäure zugesetzt, so erhöhen sich die Ausbeutezahlen auf 28 0,'0 beirr 1-Araboflavin und auf 24 0,'o beim d-Riboseflavin.In contrast, the utilization of the sugar according to your new process turns out to be much more favorable, as can be seen from the following yield figures: If boric acid is added in a known manner during the condensation with alloxane, the yields increase to 28.0 for 1-araboflavin and to 24.0 for d-ribose flavin.

Auch der zweite für den Flavinaufbau notwendige Ausgangsstoff ist für das neue Verfahren leichter zu beschaffen als für das in den Berichten der Deutschen Chemischen Gesellschaft 68 [i935], S. 1286, beschriebene Verfahren. Das i, 2-Dimethyl-4-aminobenzol, welches als Ausgangsstoff für das neue Verfahren dient, wird .aus o-Xylol durch Nitrierung und Reduktion gewonnen.The second starting material necessary for the flavin build-up is also Easier to procure for the new procedure than for the one in the German reports Chemischen Gesellschaft 68 [1935], p. 1286. The i, 2-dimethyl-4-aminobenzene, which serves as the starting material for the new process is .aus o-xylene by Nitration and reduction gained.

Nach dem Verfahren der eben erwähnten -Veröffentlichung wird i, 2-Dimethyl-4, 5-dinitrobenzol benötigt, welches man aus i, 2-Dimethyl-4-nitrobenzol durch Weiternitrierung gewinnt. Währenddem aber die Reduktion des i, 2-Dimethyl-4-nitrobenzols zu z, 2-Dimethyl-4-aminobenzol mit quantitativer Ausbeute möglich ist, treten bei der Weiternitrierung der Mononitroverbindung zum i, 2-Dimethyl-4, 5-dinitrobenzol sehr große Verluste ein. Das neue Verfahren bedeutet daher auch in diesem Sinne einen Fortschritt.According to the process of the publication just mentioned, i, 2-dimethyl-4, 5-dinitrobenzene is required, which is obtained from i, 2-dimethyl-4-nitrobenzene by further nitration wins. During this, however, the reduction of the i, 2-dimethyl-4-nitrobenzene to z, 2-dimethyl-4-aminobenzene is possible with quantitative yield, occur in the further nitration of the mononitro compound very large losses to i, 2-dimethyl-4,5-dinitrobenzene. The new procedure therefore means progress in this sense too.

Schließlich liegt ein dritter Vorteil düs neuen Verfahrens gegenüber dem bekannten Verfahren darin, daß alle Stufen ohne Anwendung von verseifenden Mitteln (Alkalien, starken Säuren) und ohne Anwendung hoher Temperaturen vorgenommen tverden. Bei dem in den Berichten der Deutschen Chemischen Gesellschaft 68 [1935j, S. 1285 und 1286, veröffentlichten Verfahren werden dagegen Dimethyldinitrobenzol und Arabinamin 6 Stunden auf i35° erhitzt. Die schonendere Arbeitsweise des neuen Verfahrens macht di°-ses auch für diejenigen Fälle besonders wertvoll, wo Zucker oder Zuckerabkömmlinge in Flavine übergeführt werden sollen, die höhere Temperaturen oder verseifende Mittel nicht aushalten.Finally, there is a third advantage over the new process the known process in that all stages without the use of saponifying agents (Alkalis, strong acids) and without the use of high temperatures. In the case of the one in the reports of the German Chemical Society 68 [1935j, p. 1285 and 1286, published procedures are, however, dimethyl dinitrobenzene and arabinamine Heated to i35 ° for 6 hours. The gentler way of working of the new process makes di ° -ses is also particularly valuable in those cases where sugar or sugar derivatives to be converted into flavins, the higher temperatures or saponifying agents do not stand.

Beispiel i 2 Gewichtsteile [3, 4-Dimetliylpb,enyl]-1-arabamin vom F. i23° (hergestellt durch Kondensation und gleichzeitige Hydrierung von 1-Amino-3, 4-dimetliylbenzol und Arabinose) werden in Wasser gelöst und dazu eine in üblicher Weise aus i Gewichtsteil p-Nitranilin hergestellte Diazolösung einfließen gelassen. Es fällt sofort ein dunkler Niederschlag des Azofarbstoffes ,aus, der abgesaugt und ,aus verdünntem Alkohol umkristallisiert wird. Zwecks Reduktion wird der Azokörper in heißem Alkohol gelöst und im Autoklaven mit Wasserstoff und Nickel bei ioo° und 25 Atm. Druck hydriert. Die vom Nickelkatalysator befreite Lösung ist farblos.- Sie enthält das 1- Amino - 2 - arabinamino-4, 5-dirnethylbenzol. Wird sie nach dem Ansäuern stark eingeengt und mit Alloxan versetzt, so erhält man das 6, 7-Diniethyl-9-[1-arabit3,1]-isoalloxazin.Example i 2 parts by weight [3, 4-Dimetliylpb, enyl] -1-arabamine vom F. i23 ° (produced by condensation and simultaneous hydrogenation of 1-amino-3, 4-dimethylbenzene and arabinose) are dissolved in water and one in the usual way Diazo solution prepared from 1 part by weight of p-nitroaniline is allowed to flow in. A dark precipitate of the azo dye immediately precipitates out and is filtered off with suction and, is recrystallized from dilute alcohol. For the purpose of reduction, the azo body becomes dissolved in hot alcohol and in the autoclave with hydrogen and nickel at 100 ° and 25 atm. Pressure hydrogenated. The solution freed from the nickel catalyst is colorless. It contains that 1- Amino - 2 - arabinamino-4,5-dirnethylbenzene. If, after acidification, it is strongly concentrated and alloxan is added, one obtains the 6, 7-diniethyl-9- [1-arabitol3,1] -isoalloxazine.

Beispiel e [3, 4-Dimethylphenyl]-1-arabin:amin wird in wässeriger Lösung mit diazotiertem 2, 4-Dinitranilin zum Azofarbstoff gekuppelt. Dieser ist in Wasser nahezu unlöslich und fällt daher sofort in rotbraunen Flocken aus. Seine Reduktion. führt zum 1-Amino-2-arabinamino-4, 5-dimethylbenzol. Beispiel 3 [3.4-Dimethylphenyl]-d-ribamin (hergestellt durch ILondensaiion und gleichzeitige Hydrierung von 1-Amino-3, 4-dimethylbenzol und d-Ribose) werden in wässeriger Lösung mit diazotiertem. p-Nitranilin vereinigt. Den .ausgefallenen Azofarbstofl reduziert man nach dem Umkristallisieren aus verdünntem Alkohol mit Wasserstoff und Nickel ,oder Zink und Essigsäure. Die entstehende Lösung enthält das 1-[d-Ribitylamino]-2-amino-4, 5-dmiethylbenzol. Wird die Lösung mit Alloxan versetzt, so entsteht das 6, 7-Dimethy l-9-[d-ribityll-isoalloxazin. Beispiel 4 [3, 4-Dimethylphenyl]=d-arab,amin wird in wässeriger Lösung mit diazotiertem Anilin bei schwach saurer Reaktion gekuppelt. i Gewichtsteil- des ausgefallenen Azofarbstoffes löst man nach dem Umkristallisieren aus Alkohol kochend in 15o Gewichtsteilen Alkohol, fügt etwa 1/5 des Volumens Wasser hinzu und hierauf tropfenweise gesättigte Natriumhydrosuliitlösing, bis die rotorange Farbe der Flüssigkeit verschwunden ist. Nun wird durch Zugabe von konz. Salzsäure schwach kongosauer gemacht und die Flüssigkeit im Vakuum eingedampft. Den Rückstand laugt man mit 2o Teilen warmem Eisessig aus, wobei sich der größte Teil auflöst. Wird diese Lösung mit Alloxan versetzt, so erhält man das 6, 7-Dimethyl-9-[d-arabityl]-isoalloxazin.Example e [3, 4-Dimethylphenyl] -1-arabin: amine is in aqueous Solution coupled with diazotized 2,4-dinitraniline to form the azo dye. This is Almost insoluble in water and therefore precipitates immediately in red-brown flakes. His Reduction. leads to 1-amino-2-arabinamino-4,5-dimethylbenzene. Example 3 [3,4-Dimethylphenyl] -d-ribamine (produced by condensation and simultaneous hydrogenation of 1-amino-3, 4-dimethylbenzene and d-ribose) are diazotized in aqueous solution. p-nitroaniline combined. The precipitated azo dye is reduced after recrystallization from dilute Alcohol with hydrogen and nickel, or zinc and acetic acid. The resulting solution contains 1- [d-ribitylamino] -2-amino-4,5-dmiethylbenzene. Will the solution be with Adding alloxane, the 6, 7-dimethyl l-9- [d-ribityll-isoalloxazine is formed. example 4 [3, 4-Dimethylphenyl] = d-arab, amine is in aqueous solution with diazotized aniline coupled in a weakly acidic reaction. i part by weight of the precipitated azo dye after recrystallization from boiling alcohol, one dissolves in 15o parts by weight of alcohol, add about 1/5 of the volume of water and then drop by drop of saturated sodium hydrosulite solution, until the red-orange color of the liquid has disappeared. Well by adding of conc. Hydrochloric acid made weakly Congo acidic and the liquid evaporated in vacuo. The residue is leached with 20 parts of warm glacial acetic acid, the largest being Part dissolves. If alloxan is added to this solution, the 6, 7-dimethyl-9- [d-arabityl] isoalloxazine is obtained.

Claims

PATEN TAN SPRUCH Process for the production of sugar derivatives des i, 2-diamino-4,5-dimethylbenzene, characterized in that [3,4-dimethylphenyl] aminopentite or hexite with diazonium salts and the resulting azo dyes with Treated reducing agents,