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Die vorliegende Erfindung betrifft
Verfahren zur Herstellung von 2-(Tetrazol-5-yl)-4-oxo-4H-benzopyranen, die
sich als Medikamente oder Zwischenprodukte davon eignen.
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2-(Tetrazol-5-yl)-4-oxo-4H-benzopyrane
der allgemeinen Formel (1')
wobei:
R
1 und
R
2 gleich oder verschieden sind und ein
Wasserstoffatom, eine Hydroxygruppe, ein Halogenatom, einen C
1-20-Alkyl-, C
1-20-Alkoxyrest,
einen Rest R
3CONH oder eine Nitrogruppe
bedeuten, wobei R
3 ein C
1-20-Alkylrest,
gegebenenfalls substituiert mit einem Arylrest, oder ein Phenylrest,
gegebenenfalls substituiert mit einem Rest R
4,
ist;
R
4 ein C
1-20-Alkylrest,
gegebenenfalls substituiert mit einem Arylrest, oder ein C
1-20-Alkoxyrest, gegebenenfalls substituiert
mit einem Arylrest, ist;
R
5 ein Wasserstoffatom,
ein Alkyl- oder Alkenylrest, gegebenenfalls substituiert mit einer
elektronenentziehenden Gruppe, ein Alkylrest, substituiert mit 1
bis 3 Arylresten, ein Alkoxycarbonylrest, gegebenenfalls substituiert
mit einem Arylrest, ein Aryloxycarbonylrest, ein Alkoxymethylrest,
ein Trialkylzinnrest, ein Triarylzinnrest oder ein Trialakylsilylrest
ist, wobei der Begriff "Arylrest" oder "Aryl1" für eine Phenylgruppe
steht, die gegebenenfalls mit einer Gruppe substituiert ist, ausgewählt aus
einem Alkyl-, einem Alkoxyrest oder einem Halogenatom,
sind
Verbindungen, die sich bspw. als Antiasthmatika oder Zwischenprodukte
davon, eignen.
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Als Verfahren zur Herstellung von
2-(Tetrazol-5-yl)-4-oxo-4H-benzopyran (1') ist das nachstehende Verfahren bekannt,
das bspw. im Journal of Medicinal Chemistry 15 (1972) 865, offenbart
ist.
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Als Verfahren zur Herstellung von
2-(Tetrazol-5-yl)-4-oxo-4H-benzopyran (1') mit einem am Tetrazolring eingefügten Substituenten
ist das folgende Verfahren bspw. in den Offenlegungsschriften GB-A1362782 und
GB-A1356379 offenbart.
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Dieses Verfahren erfordert jedoch
eine zusätzliche
Reaktion in dem folgenden Schritt zur Gewinnung der vorstehenden
Ausgangsmaterialverbindung aus Hydroxyacetophenon.
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Diese Verfahren sind daher kompliziert,
weil sie viele Reaktionsschritte umfassen, und sie können keine
zufriedenstellende Ausbeute erzielen.
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Als Verfahren zur Herstellung einer
Verbindung, die 2-(Tetrazol-5-yl)-4-oxo-4H-benzopyran (1') entspricht, wobei
der Substituent R5 ein Wasserstoffatom ist,
ist das folgende Verfahren bspw. in der Offenlegungsschrift WO94/12492
offenbart.
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In dem hier beschriebenen Verfahren
wird Tetrahydrofuran oder N,N-Dimethylformamid als Reaktions-Lösungsmittel
verwendet. Wird dieses Verfahren bei der Herstellung im industriellen
Maßstab
verwendet, ist die Verwendung eines solchen Lösungsmittels aus Sicht seiner
Kosten, Sicherheit und Schwierigkeit bei der Lösungsmittel-Gewinnung nicht
bevorzugt.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung
ist die Bereitstellung eines Verfahrens zur Herstellung von 2-(Tetrazol-5-yl)-4-oxo-4H-benzopyranen
(1)
wobei:
R
1 und
R
2 gleich oder verschieden sind und ein
Wasserstoffatom, eine Hydroxygruppe, ein Halogenatom, einen C
1-20-Alkyl-, C
1-20-Alkoxyrest,
eine Nitrogruppe oder einen Rest R
3CONH
bedeuten, wobei R
3 ein C
1-20-Alkylrest,
gegebenenfalls substituiert mit einem Arylrest, oder ein Phenylrest,
gegebenenfalls substituiert mit einem Rest R
4,
ist;
wobei R
4 ein C
1-20-Alkylrest,
gegebenenfalls substituiert mit einem Arylrest, oder ein C
1-20-Alkoxyrest,
gegebenenfalls substituiert mit einem Arylrest, ist; R
5 ein
Wasserstoffatom, eine Benzyl-, Phenethyl-, Phenylbutyl-, Methylbenzyl-,
Nitrobenzyl-, Chlorbenzyl-, Brombenzyl- oder 3-Aminobenzylgruppe,
eine Benzhydrylgruppe, einen C
2-10-Alkoxycarbonylrest,
gegebenenfalls substituiert mit einem Arylrest, oder einen C
7-20-Aryloxycarbonylrest
bedeutet, in einer industriell vielversprechenden Weise, welche
sich als Medikamentensubstanzen oder pharmazeutische Zwischenprodukte
eignen. Diese und andere Aufgaben und hervorragende Vorteile sind
aus der nachstehenden Beschreibung ersichtlich.
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Die Erfinder haben intensive Untersuchungen
durchgeführt,
um die vorstehenden Probleme des Standes der Technik zu lösen. Sie
fanden als Ergebnis, dass die Umsetzung selbst in einem industriell
vielversprechenden Lösungsmittel
glatt durchgeführt
werden kann, indem als Tetrazolverbindung solche mit einem Substituenten
am Tetrazolring verwendet werden, und weiter, dass sich 2-(Tetrazol-5-yl)-4-oxo-4H-benzopyrane
in einer industriell vielversprechenden Weise herstellen lassen,
und sie führten
weitere Untersuchungen durch und vollendeten die vorliegende Erfindung.
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Die vorliegende Erfindung stellt
somit ein Verfahren zur Herstellung von 2-(Tetrazol-5-yl)-4-oxo-4-4H-benzopyran
(1) bereit, umfassend:
- (a) das Umsetzen eines
Hydroxyacetophenons der allgemeinen Formel (2): wobei R1 und
R2 die vorstehend definierte Bedeutung haben,
mit einer Tetrazolverbindung der allgemeinen Formel (3):
wobei R5' eine Benzyl-,
Phenethyl-, Phenylbutyl-, Methylbenzyl-, Nitrobenzyl-, Chlorbenzyl-,
Brombenzyl- oder 3-Aminobenzylgruppe, eine Methoxybenzyl-, Benzhydryl-,
Tritylgruppe, einen C2-10-Alkoxycarbonylrest,
gegebenenfalls substituiert mit einem Arylrest, einen C7-20-Aryloxycarbonyl-
oder C2-10-Alkoxymethylrest bedeutet; R6 einen C1-6-Alkylrest,
gegebenenfalls substituiert mit einem Halogenatom, bedeutet, in
der Gegenwart einer Base in einem Lösungsmittel, welches hauptsächlich mindestens
eine Verbindung, ausgewählt
aus Toluol, Xylol, Monochlorbenzol oder Dichlorbenzol, umfasst,
- (b) danach Behandeln des Reaktionsgemisches unter sauren Bedingungen,
wodurch der Rest R5' entfernt wird, falls R5' eine
Trityl-, Methoxybenzylgruppe oder ein C2-10-Alkoxymethylrest
ist, und gegebenenfalls
- (c) Entfernen des Rests R5' durch Hydrieren in Gegenwart
eines Reduktionskatalysators oder Hydrolyse mit einer Säure oder
Base, falls R5' eine
Benzyl-, Phenethyl-, Phenylbutyl-, Methylbenzyl-, Nitrobenzyl-,
Chlorbenzyl-, Brombenzyl-, 3-Aminobenzyl- oder eine Benzhydrylgruppe,
ein C2-10-Alkoxycarbonylrest, gegebenenfalls
substituiert mit einem Arylrest, ein C7-20-Aryloxycarbonylrest,
eine Methoxybenzylgruppe oder ein C2-10-Alkoxymethylrest
ist,
wobei die Bezeichnung "Arylrest" oder "Aryl-" in R3 bis
R5 und R5' einen Phenylrest
bedeutet, welcher gegebenenfalls mit einem Rest, ausgewählt aus
einem C1-10-Alkyl-, einem C1-10-Alkoxyrest
oder einem Halogenatom, substituiert ist.
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Die vorliegende Erfindung wird nachstehend
eingehend beschrieben.
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Bei dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren
werden das Hydroxyacetophenon (2) und die Tetrazolverbindung (3)
zuerst in Gegenwart einer Base in einem Lösungsmittel aus hauptsächlich mindestens
einer Verbindung, ausgewählt
aus Toluol, Xylol, Monochlorbenzol oder Dichlorbenzol, umgesetzt,
so dass eine Diketonverbindung (4) der allgemeinen Formel (4) erhalten
wird:
wobei R
1,
R
2 und R
5 die vorstehend
definierte Bedeutung haben.
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Die Diketonverbindung (4) umfasst
gewöhnlich
zwei Typen von Tautomeren, die durch den Begriff "Diketonverbindung
(4)" in dieser Beschreibung
dargestellt werden.
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Bei der vorstehenden Reaktion ermöglicht die
Tetrazolverbindung, bei der der Substituent R5' am Tetrazolring
eingebracht ist, die Gewinnung der Diketonverbindung (4) mit hoher
Effizienz, selbst wenn industriell vorteilhafte Lösungsmittel
verwendet werden, die billig und aufgrund der geringeren Bildung
von Peroxid weniger gefährlich
sind als Tetrahydrofuran, wie Kohlenwasserstoffe, halogenierte Kohlenwasserstoffe
und Alkohole. R1 und R2 im
Hydroxyacetophenon (2) sind gleich oder verschieden und sind ein
Wasserstoffatom; eine Hydroxygruppe; ein Halogenatom, wie ein Chlor-
oder Bromatom; ein C1-20-Alkylrest, wie
eine Methyl- oder Ethylgruppe; ein C1-20-Alkoxyrest,
wie eine Methoxy- oder Ethoxygruppe; ein Rest R3CONH,
wobei R3 ein C1-20-Alkylrest
ist, der gegebenenfalls mit einem Arylrest substituiert ist, wie
eine Methyl-, Ethyl-, Benzyl-, Phenethyl-, Methylbenzyl-, Methoxybenzyl-
oder Chlorbenzylgruppe, oder ein Phenylrest, der gegebenenfalls
mit R4 substituiert ist, wobei R4 ein C1-20-Alkylrest,
gegebenenfalls substituiert mit einem Arylrest, wie eine Methyl-, Ethyl-,
Benzyl-, Phenethyl-, Phenylbutyl-, Methylbenzyl-, Methoxybenzyl-
oder Chlorbenzylgruppe, oder ein C1-20-Alkoxyrest,
gegebenenfalls substituiert mit einem Arylrest, wie eine Methoxy-,
Ethoxy-, Benzyloxy-, Phenylbutoxy-, Phenylethoxy-, Methylbenzyloxy-,
Methoxybenzyloxy- oder
Chlorbenzyloxygruppe; oder eine Nitrogruppe ist. Der Begriff "Arylrest" steht für einen
Phenylrest, der gegebenenfalls mit einer Gruppe substituiert ist,
ausgewählt
aus einem Alkylrest, der gewöhnlich
1 bis 10 Kohlenstoffatome enthält,
wie eine Methyl-, Ethyl-, Propyl- oder Butylgruppe, ein Alkoxyrest,
der gewöhnlich
1 bis 10 Kohlenstoffatome enthält,
wie eine Methoxy-, Ethoxy-, Propoxy- oder Butoxygruppe oder ein
Halogenatom, wie ein Chlor- oder Bromatom.
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Gewöhnlich lassen sich bspw. erwähnen 2-Hydroxyacetophenon-Verbindungen,
wie 2-Hydroxyacetophenon, 2,4-Dihydroxyacetophenon 2,6-Dihydroxyacetophenon,
5-Chlor-2- hydroxyacetophenon, 5-Brom-2-hydroxyacetophenon,
4-Methyl-2-hydroxyacetophenon, 5-Methyl-2-hydroxyacetophenon, 5-Ethyl-2-hydroxyacetophenon,
5-Isopropyl-2-hydroxyacetophenon, 5-t-Butyl-2-hydroxyacetophenon,
5-Octyl-2-hydroxyacetophenon, 5-Octadecyl-2-hydroxyacetophenon, 4-Methoxy-2-hydroxyacetophenon,
4-Ethoxy-2-hydroxyacetophenon, 4-Isopropoxy-2-hydroxyacetophenon,
4-Isopropoxy-2-hydroxyacetophenon, 4-Octyloxy-2-hydroxyacetophenon, 4-Octadecyloxy-2-hydroxyacetophenon,
3-Acetylamino-2-hydroxyacetophenon, 5-Acetylamino-2-hydroxyacetophenon,
3-Propionylamino-2-hydroxyacetophenon, 5-Propionylamino-2-hydroxyacetophenon,
3-Nonanoylamino-2-hydroxyacetophenon, 5-Nonanoylamino-2-hydroxyacetophenon,
3-Hexadecanoylamino-2-hydroxyacetophenon, 5-Hexadecanoylamino-2-hydroxyacetophenon,
3-Phenylacetylamino-2-hydroxyacetophenon, 5-Phenylacetylamino-2-hydroxyacetophenon,
3-(3-Phenylpropionyl)amino-2-hydroxyacetophenon, 5-(3-Propionyl)amino-2-hydroxyacetophenon,
3-(9-Phenylnonanoyl)amino-2-hydroxyacetophenon, 5-(9-Phenylnonanoyl)amino-2-hydroxyacetophenon,
3-(4-Methoxyphenyl)acetylamino-2-hydroxyacetophenon,
5-(4-Methoxyphenyl)acetylamino-2-hydroxyacetophenon, 3-(4-Chlorphenyl)acetylamino-2-hydroxyacetophenon,
5-(4-Chlorphenyl)acetylamino-2-hydroxyacetophenon, 3-(3-Chlorphenyl)acetylamino-2-hydroxyacetophenon,
5-(3-Chlorphenyl)-acetylamino-2-hydroxyacetophenon, 3-(2-Chlorphenyl)acetylamino-2-hydroxyacetophenon,
5-(2-Chlorphenyl)acetylamino-2-hydroxyacetophenon, 3-Benzoylamino-2-hydroxyacetophenon,
5-Benzoylamino-2-hydroxyacetophenon, 3-(4-Methylbenzoyl)amino-2-hydroxyacetophenon,
5-(4-Methylbenzoyl)amino-2-hydroxyacetophenon, 3-(4-Ethylbenzoyl)amino-2-hydroxyacetophenon,
5-(4-Ethylbenzoyl)amino-2-hydroxyacetophenon, 3-(4-Butylbenzoyl)amino-2-hydroxyacetophenon,
5-(4-Butylbenzoyl)amino-2-hydroxyacetophenon, 3-(2-Benzylbenzoyl)amino-2-hydroxyacetophenon,
5-(2-Benzylbenzoyl)amino-2-hydroxyacetophenon, 3-[4-(3-Phenylpropyl)-benzoyl]amino-2-hydroxyacetophenon,
5-[4-(3-Phenylpropyl)benzoyl] amino-2-hydroxyacetophenon, 3-[4-(4-Phenylbutyl)benzoyl]amino-2-hydroxyacetophenon,
5-[4-(4-Phenylbutyl)-benzoyl]amino-2-hydroxyacetophenon,
3-[4-(4-Methylbenzyl)benzoyl]amino-2-hydroxyacetophenon, 3-[4-(4-Methoxybenzyl)benzoyl]amino-2-hydroxyacetophenon, 3-[4-(4-Chlorobenzyl)benzoyl]amino-2-hydroxyacetophenon,
3-(4-Methoxybenzoyl)amino-2-hydroxyacetophenon, 5-(4-Methoxybenzoyl)amino-2-hydroxyacetophenon,
3-(4-Ethoxybenzoyl)amino-2-hydroxyacetophenon,
5-(4-Ethoxybenzoyl)amino-2-hydroxyacetophenon, 3-(4-Propoxybenzoyl)amino-2-hydroxyacetophenon, 5-(4-Propoxybenzoyl)amino-2-hydroxyacetophenon,
3-(4-Butoxybenzoyl)amino-2-hydroxyacetophenon, 5-(4-Butoxybenzoyl)amino-2-hydroxyacetophenon,
3-[4-(1,1-Dimethylmethoxy)benzoyl]amino-2-hydroxyacetophenon, 5-[4-(1,1- methoxy)benzoyl]amino-2-hydroxyacetophenon,
3-[4-(1,1,1-Trimethylmethoxy)-benzoyl]amino-2-hydroxyacetophenon, 5-[4-(1,1,1-Trimethylmethoxy)benzoyl]amino-2-hydroxyacetophenon, 3-[4-(Benzyloxy)benzoyl]amino-2-hydroxyacetophenon,
3-[4-(2-Phenylethoxy)benzoyl]amino-2-hydroxyacetophenon, 3-[4-(3-Phenylbutoxy)benzoyl]amino-2-hydroxyacetophenon,
5-[4-(3-Phenylbutoxy)benzoyl]amino-2-hydroxyacetophenon,
3-[4-(4-Phenylbutoxy)benzoyl]amino-2-hydroxyacetophenon, 5-[4-(4-Phenylbutoxy)benzoyl]amino-2-hydroxyacetophenon,
3-[4-(8-Phenyloctyloxy)benzoyl]amino-2-hydroxyacetophenon, 5-[4-(8-Phenyloctyloxy)benzoyl]amino-2-hydroxyacetophenon,
3-[4-(4-Methylbenzyloxy)benzoyl]-amino-2-hydroxyacetophenon, 3-[4-(4-Methoxybenzyloxy)benzoyl]amino-2-hydroxyacetophenon,
3-[4-(4-Chlorbenzyloxy)benzoyl]amino-2-hydroxyacetophenon,
3-Nitro-2-hydroxyacetophenon, 5-Nitro-2-hydroxyacetophenon, 5-Chlor-3-nitro-2-hydroxyacetophenon
und 5-Brom-3-nitro-2-hydroxyacetophenon.
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Als Rest R5' in der Tetrazolverbindung
(3) kann eine 3-Aminobenzylgruppe, Benzhydrylgruppe, Benzyl-, Phenethyl-,
Phenylbutyl-, Methylbenzyl-, Methoxybenzyl-, Nitrobenzyl-, Chlorbenzyl-,
Brombenzyl-, Triphenylmethyl-(Trityl-)gruppen; Alkoxycarbonykeste
mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen und gegebenenfalls substituiert mit
einem Arylrest, wie Methoxycarbonyl-, Ethoxycarbonyl-, t-Butoxycarbonyl-,
Propoxycarbonyl- und Benzyloxycarbonylgruppen; Aryloxycarbonylreste
mit 7 bis 20 Kohlenstoffatomen, wie Phenoxycarbonyl-, Methylphenoxycarbonyl-,
Methoxyphenoxycarbonyl- und Chlorphenoxycarbonylgruppen; Alkoxymethylreste
mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen, wie Methoxymethyl-, Ethoxymethyl-,
Propoxymethyl- und Butoxymethylgruppen; erwähnt werden, wobei der Begriff "Arylrest" oder "Aryl" für einen
Phenylrest steht, der gegebenenfalls mit einem Alkylrest substituiert
ist, der gewöhnlich
1 bis 10 Kohlenstoffatome enthält,
wie eine Methyl-, Ethyl-, Propyl- oder Butylgruppe, einem Alkoxyrest,
der gewöhnlich
1 bis 10 Kohlenstoffatome enthält,
wie eine Methoxy-, Ethoxy-, Propoxy- oder Butoxygruppe, oder einem
Halogenatom, wie ein Chlor- oder Bromatom. Als Rest R6 lassen
sich C1-4-Alkylreste erwähnen, die gegebenenfalls substituiert
sind mit einem Halogenatom, wie Methyl-, Ethyl-, Propyl- und Butylgruppen.
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Üblicherweise
lassen sich bspw. erwähnen:
N-substituierte Tetrazolcarboxylate, wie Ethyl-(N-benzyltetrazol)-5-carboxylat,
Ethyl-[N-(4-methoxybenzyl)tetrazol]-5-carboxylat, Ethyl-[N-(p-chlorbenzyl)tetrazol]-5-carboxylat,
Ethyl-[N-(p-brombenzyl)tetrazol]-5-carboxylat, Ethyl-[N-(o-nitrobenzyl)tetrazol]-5-carboxylat, Ethyl-[N-(p-nitrobenzyl)tetrazol]-5-carboxylat,
Ethyl-[N-(p- chlor-2-nitrobenzyl)tetrazol]-5-carboxylat, Ethyl-[N-(o-aminobenzyl)tetrazol]-5-carboxylat,
Ethyl-[N-(p-chlor-o-aminobenzyl)tetrazol]-5-carboxylat, Ethyl-[N-(5-chlor-2-aminobenzyl)
tetrazol]-5-carboxylat, Ethyl-[N-(p-methyl-o-aminobenzyl)tetrazol]-5-carboxylat,
Ethyl-[N-(2,4-dichlorbenzyl)tetrazol]-5-carboxylat,
Ethyl-(N-benzylhydryltetrazol)-5-carboxylat, Ethyl-(N-trityltetrazol)-5-carboxylat,
Ethyl-(N-ethoxycarbonyltetrazol)-5-carboxylat, Methyl-(N-methoxycarbonyltetrazol)-5-carboxylat,
Ethyl-(N-tert.-butoxycarbonyltetrazol)-5-carboxylat, Methyl-(N-tert.-butoxycarbonyltetrazol)-5-carboxylat,
Ethyl-(N-benzyloxycarbonyltetrazol)-5-carboxylat, Methyl-(N-benzyloxycarbonyltetrazol)-5-carboxylat,
Ethyl-[N-(2-phenyl)ethoxycarbonyltetrazol]-5-carboxylat, Ethyl-(N-methoxymethyltetrazol)-5-carboxylat,
Ethyl-(N-ethoxymethyltetrazol)-5-carboxylat
und Ethyl-(N-butoxymethyltetrazol)-5-carboxylat. Diese lassen sich
leicht durch das in Journal of Medicinal Chemistry 29 (1986) 538–549 beschriebene
Verfahren herstellen.
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Die Menge der zu verwendenden Tetrazolverbindung
(3) reicht gewöhnlich
von etwa 1 bis 20 Mol, vorzugsweise etwa 1 bis 10 Mol, in Bezug
auf das Hydroxyacetophenon (2).
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Als Base können bspw. Alkalimetallalkoholate
verwendet werden, wie Natriummethylat, Natriumethylat und Kalium-t-butylat,
Hydride, wie Natriumhydrid und Kaliumhydrid, und Alkyllithiumverbindungen,
wie Methyllithium und Butyllithium. Aus Sicht der Betriebsumgebung,
des Gefahrenschutzes, und der Sicherheit, sind die Alkalimetallalkoholate
und Hydride bevorzugt, wobei die Alkalimetallalkoholate stärker bevorzugt
sind. In der Praxis werden vorzugsweise Alkalimetallalkoholate als
die entsprechenden Alkohollösungen
verwendet, und Alkyllithium wird als Kohlenwasserstofflösung verwendet.
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Die Menge der zu verwendenden Base
reicht gewöhnlich
von etwa 1 bis 30 Mol, vorzugsweise etwa 1 bis 10 Mol, in Bezug
auf das Hydroxyacetophenon (2).
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Das in der Umsetzung verwendete Lösungsmittel
besteht hauptsächlich
aus mindestens einer Verbindung, ausgewählt aus Toluol, Xylol, Monochlorbenzol,
und Dichlorbenzol in einer Menge von mindestens 50 Gew.-%, vorzugsweise
mindestens 80 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Lösungsmittels,
und es enthält
stärker
bevorzugt im Wesentlichen nur Kohlenwasserstoffe und/oder halogenierte
Kohlenwasserstoffe, ausgewählt
aus Toluol, Xylol, Monochlorbenzol und Dichlorbenzol.
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Als andere Komponenten, die im Lösungsmittel
verwendet werden, lassen sich Ether, Nitrile, Amide und Sulfoxide
erwähnen.
Die Menge des zu verwendenden Lösungsmittels
reicht gewöhnlich
vom etwa 1- bis zum 200-fachen des Gewichts des Hydroxyacetophenon
(2), ist aber nicht besonders eingeschränkt.
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Die Reaktionstemperatur ist gewöhnlich 200°C oder niedriger,
vorzugsweise –50°C bis 150°C oder reicht
bis zum Siedepunkt des Lösungsmittels.
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Das Fortschreiten der Reaktion lässt sich
leicht durch ein Analyseverfahren überwachen, wie Flüssigkeitschromatographie.
Gewöhnlich
kann das Verschwinden von Hydroxyacetophenon (2) als Endpunkt der
Reaktion angesehen werden.
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Nach der Beendigung der Reaktion
kann die Diketonverbindung (4) isoliert werden, bspw. durch Filtration
nach Neutralisation mit einer Säure,
wie Schwefelsäure,
Salzsäure,
Methansulfonsäure,
Bromwasserstoffsäure
oder Essigsäure;
das Reaktionsgemisch kann jedoch gewöhnlich als solches bei der
anschließenden
Umsetzung verwendet werden.
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Die Behandlung der Diketonverbindung
(4) unter sauren Bedingungen ergibt 2-(Tetrazol-5-yl)-4-oxo-4H-benzopyran
(1).
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Die Diketonverbindung (4) kann wie
vorstehend beschrieben in isolierter Form verwendet werden, jedoch
wird das vorstehende Reaktionsgemisch gewöhnlich als solches verwendet.
Folglich wird das Lösungsmittel
im vorhergehenden Schritt als solches verwendet. Ein zu verwendendes
Lösungsmittel
kann sich von dem im vorhergehenden Schritt verwendeten Lösungsmittel
unterschieden, wobei es dann vorzugsweise mit der verwendeten Säure kompatibel
ist.
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Bei der vorstehenden Reaktion steht
der Begriff "saure
Bedingungen" für Bedingungen,
bei denen das Reaktionssystem von der neutralen Seite zur sauren
Seite verschoben wird, und solche Bedingungen können gewöhnlich durch Zugabe einer Säure erzielt
werden.
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Als eine solche Säure wird Schwefelsäure, Salzsäure, Salpetersäure, Methansulfonsäure, Trifluormethansulfonsäure, Essigsäure, Trifluoressigsäure oder
Bromwasserstoffsäure
allein oder im Gemisch verwendet. Deren Menge ist nicht besonders
eingeschränkt,
solange die vorstehenden sauren Bedingungen erfüllt werden; sie reicht gewöhnlich von
1,1 bis 100 Mol, vorzugsweise 1,1 bis 50 Mol, in Bezug auf die verwendete Base,
wenn das vorstehende Reaktionsgemisch als solches verwendet wird,
oder es wird durch Subtraktion von 1 Mol von der obigen Menge reduziert,
wenn die Diketonverbindung (4) in isolierter Form verwendet wird.
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Bei einer Diketonverbindung (4),
wobei R5' eine
Gruppe ist, die unter sauren Bedingungen eliminiert wird, wie eine
4-Methoxybenzyl-, Trityl- oder C2-10-Alkoxymethylgruppe,
erfolgt die Entfernung von R5' unter einer Ringschlussreaktion,
so dass 2-(Tetrazol-5-yl)-4-oxo-4H-benzopyran (1) erhalten wird, wobei
R5 ein Wasserstoffatom ist.
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Wird bei der Diketonverbindung (4)
die Gruppe R
5' nicht
eliminiert, kann ein 2-(Tetrazol-5-yl)-4-oxo-4H-benzopyran der allgemeinen
Formel (1 "),
wobei R
1 und
R
2 gleich oder verschieden sind und ein
Wasserstoffatom, eine Hydroxygruppe, ein Halogenatom, ein C
1-20-Alkylrest, ein C
1-20-Alkoxyrest,
ein Rest R
3CONH oder eine Nitrogruppe ist,
wobei R
3 ein C
1-20-Alkylrest
ist, der gegebenenfalls mit einem Arylrest substituiert ist, oder
ein Phenylrest, der gegebenenfalls mit R
4 substituiert
ist; R
4 ein C
1-20-Alkylrest
ist, der gegebenenfalls mit einem Arylrest substituiert ist, oder
ein C
1-20-Alkoxyrest, der gegebenenfalls
mit einem Arylrest substituiert ist; R
5' eine Benzyl-,
Phenethyl-, Phenylbutyl-, Methylbenzyl-, Nitrobenzyl-, Chlorbenzyl-,
Brombenzyl-, 3-Aminobenzyl-, Benzhydrylgruppe, ein C
2-10-Alkoxycarbonylrest,
der gegebenenfalls mit einem Arylrest substituiert ist, ein C
7-20-Aryloxycarbonylrest,
ein C
2-10-Alkoxymethylrest oder eine Methoxybenzylgruppe
ist; wobei der Begriff "Arylrest" oder "Aryl" für eine Phenylgruppe
steht, die gegebenenfalls mit einer Gruppe substituiert ist, ausgewählt aus
einem Alkylrest, einem Alkoxyrest, oder einem Halogenatom ist, erhalten
werden.
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Die Behandlungstemperatur ist gewöhnlich 200°C oder niedriger,
vorzugsweise 0 bis 150°C
oder bis zum Siedepunkt des Lösungsmittels.
Das Fortschreiten der Umsetzung kann leicht durch ein Analyseverfahren überwacht
werden, wie Flüssigkeitschromatographie.
Gewöhnlich
wird das Verschwinden der Diketonverbindung (4) als Endpunkt der
Reaktion angesehen.
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Nach der Beendigung der Umsetzung
wird das Reaktionsgemisch bspw. mit Wasser gewaschen und einer Phasentrennung
unterworfen, und das gewünschte
2-(Tetrazol-5-yl)-4-oxo-4H-benzopyran
(1) kann aus der organischen Schicht erhalten werden.
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Lassen sich durch das gewöhnliche
Kristallisationsverfahren durch Kühlen oder Zugeben eines Lösungsmittels
mit schlechter Löslichkeit
keine Kristalle mit guten Filtrationseigenschaften erhalten, wenn
2-(Tetrazol-5-yl)-4-oxo-4-benzopyran (1) aus dem Reaktionsgemisch
isoliert wird, wird eine Lösung
oder Suspension, die durch Lösen
oder Suspendieren der Verbindung in einem mit Wasser unmischbaren
organischen Lösungsmittel
erhalten wird, in Wasser gegossen, und das organische Lösungsmittel
wird durch Eindampfen unter Rühren
entfernt, was die Gewinnung von Kristallen mit großer Partikelgröße und guten
Filtrationseigenschaften ermöglicht.
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Als solch ein mit Wasser unmischbares
organisches Lösungsmittel
kann ein beliebiges organisches Lösungsmittel verwendet werden,
so lange es beim Mischen mit Wasser in die von Wasser getrennte
Phase fällt,
und es lassen sich Lösungsmittel
nennen, wie Kohlenwasserstoffe halogenierte Kohlenwasserstoffe, Ether,
wasserunlösliche
Ketone und Nitrile, wofür übliche Beispiele
solche mit etwa 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, wie Hexan, Benzol, Toluol,
Xylol, Dichlorethan, Dichlormethan, Chlorbenzol, Dichlorbenzol,
Diethylether, t-Butylmethylether und Methylisobutylketon sind.
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Die Temperatur, bei der das organische
Lösungsmittel
gemischt wird, ist nicht besonders eingeschränkt. Sie kann bspw. im Bereich
von Raumtemperatur bis zum Siedepunkt geeignet ausgewählt werden.
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Die Konzentration von 2-(Tetrazol-5-yl)-4-oxo-4-benzopyran
(1) zu einem organischen Lösungsmittel ist
ebenfalls nicht besonders eingeschränkt. Sie kann bspw. innerhalb
eines Bereichs von 0,1 bis 90 Gew.-% geeignet ausgewählt werden.
Als Suspension ist eine Suspension mit Fließfähigkeit bevorzugt.
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Die so erhaltene Lösung oder
Suspension wird allmählich
in Wasser gegossen, und während
weiter gerührt
wird, damit der Zustand erhalten bleibt, dass die gegossene Lösung oder
Suspension in Wasser dispergiert ist, vorzugsweise in flüssiger Tropfenform,
wird das organische Lösungsmittel
durch Verdampfen entfernt. Als Rührschaufel
lässt sich
eine beliebige Schaufel verwenden, wie eine Ankerschaufel, Puddelschaufel, Turbinenschaufel,
zurückgezogene
Schaufel oder Brumagin-Schaufel.
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Die Menge Wasser ist nicht besonders
eingeschränkt,
jedoch so ausgewählt,
dass Wasser im System verbleibt, wenn die Entfernung des organischen
Lösungsmittels
beendet ist, und zwar wenn das verwendete organische Lösungsmittel
ein azeotropes Gemisch mit Wasser bildet.
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Die Temperatur des Systems wird oberhalb
der Temperatur gehalten, bei der das organische Lösungsmittel
durch Verdampfen entfernt werden kann. Es kann bspw. der Siedepunkt
des organischen Lösungsmittels oder
der azeotrope Punkt, an dem das verwendete organische Lösungsmittel
ein azeotropes Gemisch mit Wasser bildet, angewendet werden.
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Die Entfernung des organischen Lösungsmittels
kann entweder unter erhöhtem
Druck oder unter reduziertem Druck erfolgen, und wird vorzugsweise
unter reduziertem Druck durchgeführt,
wenn die organische Verbindung thermisch instabil ist.
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Damit die Lösung oder die Suspension weiterhin
in Wasser dispergiert bleibt, lassen sich Dispergierungsmittel,
wie wasserlösliche
Celluloseester, verwenden.
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Die durch Kristallisation gewachsenen
Partikel werden in Wasser, das nach der Entfernung des organischen
Lösungsmittels
verbleibt, abgeschieden. Die abgeschiedenen Partikel werden bspw.
durch Filtration gesammelt.
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Bei 2-(Tetrazol-5-yl)-4-oxo-4-benzopyran
(1), wobei R5 mit einer geeigneten Gruppe
als Alkylgruppe geschützt
wird, die mit einer Phenylgruppe substituiert ist, wie einer Benzyl-, Benzhydryl-,
3-Nitrobenzyl- oder 3-Aminobenzylgruppe, kann die Umwandlung von
R5 in ein Wasserstoffatom nötigenfalls
wie nachstehend beschrieben durchgeführt werden.
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D. h. die Verbindung wird in Gegenwart
eines Reduktionskatalysators, wie Palladium-Kohlenstoff Palladiumacetat, Palladiumoxid,
Platinkohlenstoff und Raney-Nickel in einem Lösungsmittel, das für die Umsetzung
inert ist, hydriert, so dass 2-(Tetrazol-5-yl)-4-oxo-4H-benzopyran (1) erhalten
wird, wobei R5' eliminiert wurde,
d. h. R5 ein Wasserstoffatom ist.
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Die Reaktionstemperatur reicht gewöhnlich von
0°C bis
150°C, und
bzgl. des Wasserstoffdrucks kann die Hydrierung entweder unter Atmosphärendruck
oder unter erhöhtem
Druck erfolgen. Das Fortschreiten der Reaktion kann leicht durch
ein Analyseverfahren, wie Flüssigkeitschromatographie überwacht
werden. Das Verschwinden von 2-(Tetrazol-5-yl)-4-oxo-4-benzopyran (1),
wobei R5 kein Wasserstoffatom ist, kann
gewöhnlich
als Endpunkt der Reaktion angesehen werden.
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Bei einer Alkoxycarbonylgruppe, einer
Phenoxycarbonylgruppe oder einer Ethylgruppe mit einer elektronenentziehenden
Gruppe ergibt die Hydrolyse unter sauren oder alkalischen Bedingungen
2-(Tetrazol-5-yl)-4-oxo-4-benzopyran (1), wobei R5 ein
Wasserstoffatom ist. Als verwendete Säure oder Base lassen sich Salzsäure und
wässrige
Lösungen
von Natriumhydroxid, Kaliumcarbonat oder dergleichen nennen.
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Gemäß dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren
kann die Reaktion mit hoher Effizienz ablaufen, indem ein industriell
vielversprechendes Lösungsmittel
verwendet wird, das nicht in dem herkömmlichen Verfahren eingesetzt
wird, wodurch 2-(Tetrazol-5-yl)-4-oxo-4H-benzopyran (1) auf industriell vielversprechende
Weise hergestellt wird. Zudem lassen sich durch Einsatz des speziellen
Kristallisationsverfahrens große Kristalle
mit guten Filtrationseigenschaften erhalten.
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Die vorliegende Erfindung wird nachstehend
anhand der folgenden Beispiele veranschaulicht, jedoch ist die vorliegende
Erfindung nicht auf diese Beispiele eingeschränkt.
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Beispiel 1
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Zu einem Gemisch aus 1,00 g (7,34
mmol) 2-Hydroxyacetophenon, 8,47 g, (22,0 mmol) Ethyl-N-trityltetrazol-5-carboxylat
und 20 ml Toluol wurden 4,25 g (22,0 mmol) 28% Natriummethylat/Methanollösung bei Raumtemperatur
gegeben, und die Umsetzung 1 Std. bei 50°C fortgesetzt.
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Zu dem Reaktionsgemisch wurden tropfenweise
2,20 g (22,0 mol) konzentrierte Schwefelsäure bei 50°C gegeben, und das Reaktionsgemisch
wurde auf 60°C
erwärmt
und 5 Std. bei der gleichen Temperatur gehalten. Nach Beendigung
der Reaktion wurden Wasser und Hexan in das Reaktionsgemisch gegossen,
das filtriert wurde, so dass 1,5 g 2-(1H-Tetrazol-5-yl)-4-oxo-4H-benzopyran erhalten
wurde. Ausbeute 93%.
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Beispiel 2
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Die Reaktion wurde gemäß Beispiel
1 durchgeführt,
außer
dass 3-[4-(4-Phenyl-1-butoxy)benzoyl]amino-2-hydroxyacetophenon
anstelle von 2-Hydroxyacetophenon in Beispiel 1 als Ausgangsmaterial
verwendet wurde, was 3,0 g 8-[4-(4-Phenylbutoxy)benzoyl]amino-2-(1H-tetrazol-5-yl)-4-oxo-4H-benzopyran
ergab. Ausbeute 85%.
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Beispiel 3
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Die Reaktion wurde entsprechend Beispiel
2 durchgeführt,
außer
dass N-Benzyltetrazol-5-carboxylat anstelle
des in Beispiel 2 verwendeten N-Trityltetrazol-5-carboxylates verwendet
wurde, und die Reinigung durch Säulenchromatographie
durchgeführt
wurde, was 3,7 g 8-[4-(4-Phenylbutoxy)benzoyl]amino-2-(N-benzyltetrazol-5-yl)-4-oxo-4H-benzopyran
ergab. Ausbeute 87%; Schmp. 155–158°C.
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Beispiel 4
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In 10 ml Ethanol wurden 0,5 g 8-[4-(4-Phenylbutoxy)benzoyl]amino-2-(N-benzyltetrazol-5-yl)-4-oxo-4H-benzopyran
gelöst,
wozu 0,03 g 5% Pd-C gegeben wurde, und das Gemisch wurde 24 Std. unter
Wasserstoffatmosphäre
bei Raumtemperatur gerührt.
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Nachdem die Beendigung der Umsetzung
feststand, wurden 1,62 g 5% wässrige
NaHCO3-Lösung zugegeben,
und das Reaktionsgemisch wurde filtriert. Das Filtrat wurde in 10%ige
wässrige
Essigsäure
gegossen, und der abgeschiedene Feststoff wurde abfiltriert. Die
durch Filtration erhaltenen Kristalle wurden mit Ethanol gewaschen
und dann getrocknet, so dass 8-[4-(4-Phenylbutoxy)benzoyl]amino-2-(1H-tetrazol-5-yl)-4-oxo-4H-benzopyran
erhalten wurde.
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Beispiel 5
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In einem 0,5-Liter-Scheidekolben,
der mit einem Rührwerk
mit drei zurückgezogenen
Schaufeln ausgerüstet
war, wurden 300 ml Wasser, das durch Zugabe von Phosphorsäure auf
pH-Wert 2 eingestellt worden war, vorgelegt. Während des Haltens bei 55°C und Rühren bei
1200 U/min wurde eine Suspension, hergestellt durch Suspendieren
von 10 g 8-[4-(4-Phenyl-1-butoxy)benzoyl]amino-2-(tetrazol-5-yl)-4-oxo-4H-benzopyran in
150 ml Toluol in den Kolben über
60 min gegossen. Gleichzeitig wurde ein azeotropes Gemisch von Toluol und
Wasser unter reduziertem Druck (200 mmHg) abdestilliert. Die Temperatur
in dem System an diesem Zeitpunkt wurde bei 52–56°C gehalten. Nach Beendigung
der tropfenweisen Zugabe wurde die Entfernung von Toluol kurz beendet,
und es wurden Kristalle in das Wasser abgeschieden. Der Scheidekolben
wurde gekühlt, und
das Wasser filtriert. Die erhaltenen Kristalle wurden getrocknet.
Es wurden Kristalle mit einer mittleren Partikelgröße von 1,5
mm erhalten.
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Beispiel 6
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In einem 0,5-Liter-Scheidekolben,
ausgerüstet
mit einem Rührer
mit drei zurückgezogenen
Schaufeln, wurden 300 ml Wasser vorgelegt, das durch Zugabe von
Phosphorsäure
auf pH-Wert 2 eingestellt wurde, und das Gemisch wurde bei 55°C gehalten
und bei 1200 U/min gerührt.
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Eine heiße Lösung von 10 g 8-[4-(4-Phenyl-1-butoxy)benzoyl]amino-2-(tetrazol-5-yl)-4-oxo-4H-benzopyran in 150
ml Ethanol-2%wässrigem
Natriumhydrogencarbonat (1 : 2) (diese Lösung wurde verwendet, während sie
bei 70°C
gehalten wurde), zusammen mit 200 ml Toluol wurde über 1 Std.
tropfenweise zu dem Kolben gegeben. Gleichzeitig wurde ein azeotropes
Gemisch aus Toluol, Ethanol und Wasser unter reduziertem Druck (200
mm Hg) abdestilliert. Demnach wurden Kristalle mit einer mittleren
Partikelgröße von 1,2
mm erhalten.
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Beispiel 7
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Zu einer Lösung von 1,01 g (2,50 mmol)
3-[4-(4-Phenyl-1-butoxy)benzoyl]amino-2-hydroxyacetophenon und 0,669 g (3,12
mmol) Ethyl-N-ethoxycarbonyltetrazol-5-carboxylat, gelöst in 10
ml Toluol, wurden 1,45 g (7,5 mmol) 28% Natriummethylat/Methanollösung bei Raumtemperatur
gegeben, und das Gemisch wurde 5 Std. bei 40°C gehalten. Zu dem resultierenden
Reaktionsgemisch wurden tropfenweise 1,22 g (12,7 mmol) Methansulfonsäure bei
40°C gegeben,
und das Gemisch wurde 5 Std. bei 60°C gehalten. Dann wurde 5%iges wässriges
Natriumdihydrogenphosphat und Toluol in das Reaktionsgemisch gegeben,
gefolgt von Phasentrennung, Waschen mit Wasser, und Einengen unter
reduziertem Druck. Der Rückstand
wurde aus Toluol umkristallisiert, so dass 1,1 g 2-(N-Ethoxycarbonyltetrazol-5-yl)-4-oxo-4H-benzopyran
erhalten wurde. Ausbeute 77%, Schmp. 154–157°C (Zers.).
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Vergleichsbeispiel 1
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In 150 ml Ethanol-2% wässrigem
Natriumhydrogencarbonat (1 : 2) wurden unter Erhitzen 10 g 8-[4-(4-Phenyl-1-butoxy)benzoyl]amino-2-(tetrazol-5-yl)-4-oxo-4H-benzopyran
gelöst.
Zu der erhaltenen Lösung
wurden tropfenweise 20 ml 10% Salzsäure bei 70°C über 30 min gegeben, wodurch
die Ablagerung von Kristallen erfolgte. Es wurden Feinkristalle
mit einer mittleren Partikelgröße von 0,1
mm oder weniger erhalten.
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Referenzbeispiel
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In einem Gemisch aus 20 ml Dichlormethan
und 3,4 g (33,6 mmol) Triethylamin wurden 1,50 g (10,6 mmol) Ethyltetrazol-5-carboxylat,
und 3,75 g (34,6 mmol) Ethylchlorformiat tropfenweise bei 0°C gegeben. Nach
dem Rühren über Nacht
bei 0°C
bis Raumtemperatur wurde Wasser zu dem Reaktionsgemisch gegeben,
gefolgt von Phasentrennung. Dann wurde die Dichlormethanschicht
nacheinander mit 5% Natriumdihydrogenphosphatlösung, 5% Natriumhydrogencarbonatlösung und
Wasser gewaschen, mit Magnesiumsulfat getrocknet und eingeengt,
was 1,42 g Ethyl-N-ethoxy-carbonyltetrazol-5-carboxylat ergab. Ausbeute
63%.