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Verfahren zur Herstellung von Diazoketonen Diazoltetone lassen sich
bekanntlich in einfachster Weise durch Acylierung von Diazomethan und seinen Homologen
herstellen. Man ist bisher so verfahren, daß man Carbonsäurehalogenide oder -anhydride
in Lösungen überschüssigen Diazomethans eintrug, wobei nach den Gleichungen
| R- CO -Hal+ CH2N2 r R- CO -CHNl -E- HHal (z) |
| bzw. |
| (R-CO)20 + CH2N2 r R-CO-CHN2 + HOOC-R |
| HHal + CH2N2 r N2 -@- CH3 Hal (2) |
| bzw. |
| R- COOH + CH2 N2 r N2 + R -.COOCH3 |
insgesamt z Mol Diazomethan verbraucht werden (R bedeutet einen beliebigen organischen
Rest). Das Arbeiten mit großen Mengen Diazomethanlösung ist umständlich und wegen
der Giftigkeit und Explosivität des Diazomethans nicht unbedenklich.
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Es wurde nun gefunden, daß man Diazoketone in technisch sehr einfacher
Weise herstellen kann, wenn man Carbonsäurehalogenide bzw. -anhydride zugleich mit
N-Nitrosoalkylaminoverbindungen auf Alkohole in Gegenwart alkoholunlöslicher, alkalisch
reagierender Substanzen einwirken läßt.
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Dabei bildet sich aus der N-Nitrosoalkylaminoverbindung, z. B. Nitrosornethylurethan,
und dem Alkohol, z. B. Methanol, in an sich
bekannter Weise Diazomethan
und das Alkoholysenprodukt der Nitrosoaminover-
und das entstehende Diazomethan wirkt sofort auf das gleichzeitig zugesetzte -Säurelialogenid
bzw. -anhydrid ein.
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Als alkoholunlösliche, alkalisch reagierende Substanzen, die die in
Gleichung (3) wiedergegebene Umsetzung katlytisch bewirken, sind vor allem
das Kalium- und Natriumcarbonat geeignet.
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Man verfährt zweckmäßig so, daß man in überschüssigen, mit einem Alkalicarbonat
versetzten Methyl- oder anderen Alkohol ein gegebenenfalls mit einem indifferenten
Lösungsmittel, wie Äther, Dioxan, Tetrahydrofuran oder Benzol, verdünntes Gemisch
der N-Nitrosoalltylaminoverbindung und des Säurechlorids oder -anhydrids eintropfen
läßt. Die Umsetzung erfolgt zweckmäßig unter Kühlung bei etwa o bis 5°; sie kann
in manchen Fällen auch bei höheren oder tieferen Temperaturen durchgeführt werden.
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Das Verfahren bietet den Vorteil, daß kein freies Diazomethan auftritt
und somit jede Gefährdung ausgeschlossen ist. Überraschenderweise reagiert das Säurehalogenid
bzw. -anhydrid fast ausschließlich unter Bildung von Diazoketonen ; eine Veresterung
mit dem als Lösungsmittel dienenden Alkohol erfolgt daneben, trotz der Gegenwart
des Alkalicarbonates, mir in-untergeordnetem Maße. Ein weiterer Vorteil des Verfahrens
besteht darin, daß man in vielen Fällen mit weniger als 2 17o1 N-Niti-osoall;ylaminoverbindung,
berechnet auf das Carbonsäurederivat, auskommt, weil die nach der obigen Gleichung
(i) abgespaltene Halogenwasserstoffsäure zum Teil durch das Alkalicarbonat unter
Bildung von Alkalilialogenid abgefangen wird.
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Die Aufarbeitung des erhaltenen Reaktionsgemisches kann in der Weise
erfolgen, daß man die von anorganischen Bestandteilen durch Filtrieren befreite
Lösung eindampft, zweckmäßig unter vermindertem Druck. Die Diazoketone hinterbleiben
dann in meistens schon recht reiner Form und lassen sich durch Umkristallisieren,
zuweilen auch durch Destillation, weiter reinigen. Man kann auch so verfahren, daß
man die alkoholische Lösung mit berechneten Mengen alkoholischer Lauge oder Alkalimetallall.:oholat,
zweckmäßig in der Kälte, zur Verseifung des gebildeten Kohlensäureesters und sonstiger
Ester versetzt und bindung, der Kohlesäureester, nach der Gleichung
die Diazol:etone dann durch Zusatz von Wasser ausfällt.
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Die Diazolcetone sind sehr wichtige Zwischenprodukte für die Herstellung
der verschiedenartigsten Produkte. So lassen sie sich bekanntlich durch saure Verseifung
in Acylcarbinole R - C O - C H., O H bzw. in deren Ester umwandeln; ferner lassen
sie sich in die den Ausgangscarbonsäuren homologen Carbonsäuren bzw. in deren Ester
oder Amide überführen. Sie werden daher, besonders bei der Synthese von Naturstoffen,
Hormonen, Alkaloiden und anderen pharmazeutischen Präparaten, als Zwischenprodukte
vielfach verwendet.
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Das Verfahren wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert,
es ist aber nicht auf die Angaben in den Beispielen beschränkt. Die angegebenen
Teile sind Gewichtsteile. Beispiel i In ein Gemisch von 3oo Teilen Methanol und
3o Teilen gepulvertem Kaliumcarbonat, den man einigeTropfen N itrosomethy lurethan
zugesetzt hat, läßt man bei o bis 5' unter gutem Rühren eine Lösung von 18,6 Teilen
p-N itrobenzoy lchlorid und 15 Teilen Nitrosomethylurethan in 5o Teilen Dioxan im
Laufe i Stunde eintropfen. Man rührt noch kurze Zeit bei gewöhnlicher Temperatur
nach, filtriert dann von den anorganischen Anteilen ab, wäscht den Filterrückstand
mehrmals mit warmem Methanol nach und engt die vereinigten Filtrate bei vermindertem
Druck ein. Aus der eingeengten Lösung kristallisieren beim Erkaltenlassen
17 Gewichtsteile p-NitrobenzoyIdiazomethan aus. Die Verbindung schmilzt nach
dem Umkristallisieren aus 11lethanol bei 97 bis 98°. Als Nebenprodukt erhält man
geringe Mengen p-\ itrobenzoesäuremethyIester. Beispiel 2 3o Teile technisches Stearinsäurechlorid
werden mit 25 Teilen Nitrosoäthylurethan gemischt und bei o bis 5=' unter Rühren
in ein Gemisch von 5oo Teilen Methanol und 3oTeilen gepulvertem wasserfreiem Natriumcarbonat
eingetropft. Man erhält nach der Aufarbeitung 27 Teile eines -halbfesten Diazoketons,
das im wesentlichen aus Stearyl-adiazoäthylketon besteht.
Beispiel
3 22,6 Teile Benzoesäureanhydrid werden mit 15 Teilen Nitrosomethylurethan
gemischt und in 3oo Teile wasserfreien Äthylalkohol, der zuvor mit 30 g Kaliumcarbonat
und einigen Tropfen Nitrosomethylurethan versetzt wurde, eingetropft. Nach beendeterkeaktion
fügt man zu dem Gemisch bei o° eine Lösung von metallischem Kalium in wasserfreiem
Äthylalkohol. Nach beendeter Verseifung der Ester gießt man das Reaktionsgemisch
in Wasser und nimmt das ölig ausgeschiedene Diazoaceto.-phenon durch Ausschütteln
mit Äther auf. Die Ätherlösung wird getrocknet; der nach Verdampfen des Lösungsmittels
verbleibende Rückstand liefert bei der Destillation bei vermindertem Druck 9 Teile
reines Diazoacetophenon. Beispiel 4 Zu einem Gemisch von 40o Teilen Methanol und
3o Teilen gepulvertem Kaliumcarbonat fügt man 2 Teile N-Nitroso-N-methyldiacetonamin
(hergestellt aus Mesityloxyd, Methylamin und salpetriger Säure). Man läßtzu diesem
Gemisch unter Rühren bei 5 bis io° allmählich eine Lösung von 27 Teilen Anthrachinon-2-carbonsäurechlorid
und 2o Teilen N-Nitroso-N-methyldiacetonamin in Dioxan eintropfen. Nachdem alles
eingetragen ist, rührt man etwa '/= Stunde lang bei gewöhnlicher Temperatur nach
und filtriert dann die Lösung. Der Rückstand wird mehrfach mit warmem Methanol ausgezogen.
Die Auszüge werden mit dem ursprünglichen Filtrat vereinigt und unter vermindertem
Druck eingeengt. Aus dem Rückstand, der auch noch zum Teil das aus dem N-Nitroso-N-Methyldiacetonamin
entstandene Mesityloxyd enthält, kristallisiert das 2-Diazoacetylanthrachinon vom
Zersetzungspunkt i79° in guter Ausbeute aus. Beispiel s Eine Lösung von
20,3 Teilen Isophthaloylchlorid und 35 Teilen Nitrosomethylurethan in Dioxan
wird allmählich unter Rühren bei 5 bis io° in ein Gemisch von 35o Teilen Methanol,
5 Teilen Nitrosomethylurethan und 5o Teilen gepulvertem Kaliumcarbonat eingetropft.
Man rührt nach beendetem Zulauf noch kurze Zeit bei gewöhnlicher Temperatur nach
und filtriert dann. Die Lösung enthält das m-Bis-(diazoacetyl)-benzol, das man,
ohne es zu isolieren, durch Zugabe geringer Mengen frisch gefällten Silberoxyds
als Katalysator nach dem Verfahren des Patents 63o 953 in den bekannten Diinethylester
der m-Phenylendiessigsäure umlagern kann.