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Verfahren zur Herstellung von Chinoliniumverbindungen Es wurde gefunden,
daß man durch Umsetzung von p-Aminobenzoesäurederivaten der Formel 2, 2, 3-Tribrompropionaldehyd
zu quartären Chinoliniumverbindungen der Formel
in denen R für aliphatische oder araliphatische Reste und R1 für Wasserstoff oder
araliphatische Reste stehen, mit a-Bromacrolein, Acroleindibromid oder mit oder
den entsprechenden 3-Brom-Substitutionsprodukten gelangt.
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Diese Arbeitsweise konnte aus der bekannten
Umsetzung
von Pyridin mit Acroleindibromid zu N-(2-Formyl-2-bromäthyl)-pyridiniumbromid nicht
entnommen werden (vgl. M. E. H u l t q u i s t und Mitarbeiter, Journal of the American
chemical Society, Bd. 70, S. 23, i948). Die Umsetzung verläuft vielmehr in
völlig anderer Weise.
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LäBt man z. B. N, N-Dibenzyl-p-aminobenzoesäure in siedendem Dioxan
auf Acroleindibromid einwirken, so entsteht nicht das einfache Additionsprodukt
C,4 H2309 N Br2, sondern eine quartäre Verbindung der Summenformel C17 H140$
NBr. Die nähere Untersuchung ergab, daB unter Abspaltung von je i Mol Benzylbromid
und Wasser aus den Komponenten das i-Benzyl-6-carboxychinoliniumbromid (III) gebildet
worden ist. Das abgespaltene Benzylbromid, das sich zunächst durch seinen stechenden
Geruch zu erkennen gab, wurde als Benzylphenyläther identifiziert. Die Konstitution
von (III) ergab sich durch die Identität mit der aus Chinolin-6-carbonsäure und
Benzylbromid erhaltenen Verbindung.
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Das folgende Formelschema veranschaulicht diese Reaktion
Zu dem gleichen Produkt gelangt man, wenn man N-Benzyl-p-aminobenzoesäure mit Acroleindibromid
oder a-Bromacrolein umsetzt
Die Bildung der guartären Chinoliniumverbindung (11I) aus (I) und (1I) erfolgt bemerkenswert
leicht und in guter Ausbeute, bis 75°/0, berechnet auf eingesetztes (11). Schon
nach halbstündigem Kochen in Dioxan ist der größte Teil des entstandenen (III) auskristallisiert.
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Zur Aufklärung der Reaktion wurden einige weitere Versuche unternommen.
So ergab sich, daß beim Stehen von (I) und (II) in Dioxan bei 2o° sich das Hydrobromid
von (II) ausscheidet. Dabei verliert das Acroleindibromid i '@lol Bromwasserstoff
und geht in a-Bromacrolein (IV) über. Erhitzt man das Hydrobromid von (II) in Dioxan,
so wird i Mol Benzylbromid
abgespalten, und N-Benzyl-p-aminobenzoesäure
(V) kann isoliert werden. Aus dem Hydrobromid von N, N-Dibenzyl-p-aminobenzoesäure
oder aus N-Benzyl-p-aminobenzoesäure und Acroleindibromid oder a-Bromacrolein bildet
sich wie aus (I) und (II) die quartäre Chinoliniumverbindung (III). Es kann daher
angenommen werden, daß bei der Kondensation von (I) und (I1) zunächst (IV) und (V)
entstehen, die unter Wasserabspaltung (III) liefern, wobei (VI) und (VII) mögliche
Zwischenprodukte sind.
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Kondensiert man N-Methyl-N-benzyl-p-aminobenzoesäure (VIII) mit Acroleindibromid
oder N-Methylp-aminobenzoesäure (IX) mit Acroleindibromid oder a-Bromacrolein, so
gelangt man in analoger Weise in guter Ausbeute zum i-Methyl-6-carboxychinoliniumbromid
(X), wie nachstehendes Schema zeigt:
Will man zu den jeweils entsprechenden 3-Bromsubstitutionsprodukten gelangen, so
setzt man das p-Aminobenzoesäurederivat mit 2, 2, 3-Tribrompropionaldehyd um und
erhält auf diese einfache Weise die Verbindungen der Formeln:
Die Herstellung der benzylierten p-Aminobenzoesäuren (II) und (VIII) erfolgte nach
einem von R. D. Desai, Chemisches Zentralblatt 1925, I., 1297, zur Benzylierung
von Aminen angegebenen Verfahren durch Umsetzung mit Benzylchlorid in Gegenwart
von Natriumacetat und etwas Jod. Die nach dem beanspruchten Verfahren erhältlichen
Verbindungen eignen sich zur Herstellung von Heilmitteln.
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Beispiele i. i-Benzyl-6-carboxychinoliniumbromid (III) a) 15 g N,
N-Ibibenzyl-p-aminobenzoesäure (II) und 2o g Acroleindibromid werden in 130 ccm
Dioxan im Ölbad 75 Minuten lang zum Sieden erhitzt. Hierbei tritt zunächst vollkommene
Lösung ein. Nach etwa 2o Minuten setzt die Ausscheidung eines gelblichen Niederschlages
ein, der noch heiß abgesaugt und mit 5o ccm kaltem Dioxan und etwas Äther gewaschen
wird. Das so erhaltene, rhombisch kristallisierte i-Benzyl-6-carboxychinoliniumbromid
schmilzt bei 238°. Die Ausbeute beträgt 11,4 g (75% der Theorie). Aus Alkohol und
Dioxan umkristallisiert schmilzt es bei 242° (Zersetzung).
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b) Zu dem gleichen Produkt gelangt man auf folgende Weise: 2,3g N-Benzyl-p-aminobenzoesäure
und 1,5 g a-Bromacrolein werden in 25 ccm Dioxan 30 Minuten zum Sieden erhitzt.
Schon nach wenigen Minuten beginnt die Ausscheidung von i-Benzyl-6-carboxychinoliniumbromid.
Nach dem Erkalten wird abgesaugt (1,8 g, Schmelzpunkt 237°). Nach wiederholtem Umkristallisieren
aus Alkohol und Dioxan beträgt der Schmelzpunkt 242° (Zersetzung).
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c) Eine weitere Herstellungsweise ist die folgende: i,1 g N-Benzyl-p-aminobenzoesäure
und 1,2 g Acroleindibromid ergeben nach einstündigem Erhitzen in 2o ccm Dioxan 1,2
g Rohprodukt vom Schmelzpunkt 242° (Zersetzung).
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2. i-Methyl-6-carboxychinoliniumbromid (X)
a) 2 gN-Methyl-N-benzyl-p-aminobenzoesäure
und 3 g Acrolcirdibromid werden gemäß Beispiel i a in 35 ccm Dioxan kondensiert.
Man erhält 1,2 g i-Methyl-6-carboxychinoliniumbromid (66% der Theorie) vom Schmelzpunkt
275°; nach Umkristallisieren aus wenig Alkohol beträgt er 282° (Zersetzung) (Rhomben).
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b) Zu dem gleichen Produkt gelangt man auf folgende Weise: 1,5 g N-Methyl-p-aminobenzoesäure
und 1,4 & a-Bromacrolein werden in 30 ccm Dioxan 30 Minuten lang
zum Sieden erhitzt. Nach dem Erkalten saugt man den ausgeschiedenen Niederschlag
ab und wäscht mit wenig Dioxan. Die Ausbeute an i-Methyl-6-carboxychinoliniumbromid
beträgt 1,9 g (7o0/, der Theorie). Der Schmelzpunkt beträgt 281° (Zersetzung).
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c) Eine weitere Herstellungsweise ist folgende: 1,5 g N-Methyl-p-aninobenzoesäure
und 2,2 g Acroleindibromid werden in 25 ccm Dioxan 30 Minuten lang im Ölbad
zum Sieden erhitzt. Bereits 2 Minuten nach Erreichen der Siedetemperatur beginnt
die Ausscheidung einer kristallisierten Verbindung. Nach dem Absaugen wird aus 15
ccm Wasser umkristallisiert, wobei 0,4 g i-Methy1-3-brom-6-carboxychinoliniumbromid
(Schmelzpunkt 242°) erhalten werden. Beim Einengen der Mutterlauge fallen o,9 g
i-Methyl-6-carboxychinoliniumbromid vom Schmelzpunkt 281° (Zersetzung) aus. .
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3. i-Benzy1-3-brom-6-carboxychinoliniumbromid (XII) a) 6 g N, N-Dibenzyl-p-aminobenzoesäure
und 6 g 2, 2, 3-Tribrompropionaldehyd werden in 50 ccm Dioxan i Stunde lang
unter Rückfluß erhitzt. Nach 20 Minuten beginnt die Ausscheidung eines kristallinen
Niederschlags. Nqch heiß wird abgesaugt und mit 30 ccm Dioxan gewaschen.
Die Ausbeute an i-Benzyl-3-brom-6-carboxychinoliniumbromid beträgt 4,8 g (6o0/,
der Theorie), der Schmelzpunkt 2o6°. Nach wiederholtem Umkristallisieren aus Methanol
und Äther erhält man farblose Nädelchen vom Schmelzpunkt 22i° (Zersetzung).
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b) Eine weitere Herstellungsweise ist wie folgt 0,5 g N-Benzyl-p-aminobenzoesäure
und o,8 g 2, 2, 3-Tribrompropionaldehyd werden in 25 ccm Dioxan zum Sieden erhitzt.
Alsbald erfolgt die Ausscheidung von 3-Brom-6-carboxy-i-benzylchinoliniumbromid.
Nach 30 Minuten läßt man erkalten, saugt ab und wäscht mit Dioxan. Die Ausbeute
beträgt 0,5 g (53% der Theorie). Nach wiederholtem Umkristallisieren aus Methanol
und Äther liegt der Schmelzpunkt bei 22o° (Zersetzung). q.. i-Methy1-3-brom-6-carboxychinoliniumbromid:
a) 2 g N-Methyl-N-benzyl-p-aminobenzoesäure und 2,5 g 2, 2, 3-Tribrompropionaldehyd
werden in 25 ccm Dioxan i Stunde lang zum Sieden erhitzt. Der hierbei ausgeschiedene
Niederschlag wird heiß abgesaugt und mit Dioxan gewaschen. Die Ausbeute an obengenanntem
Produkt beträgt 1,5 g (5o0/, der Theorie). Man erhält Nadeln aus wäßrigern Alkohol
vom Schmelzpunkt 241° (Zersetzung).
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b) Das gleiche Umsetzungsprodukt erhält man folgendermaßen: 3 g N-Methyl-p-aminobenzoesäure
und 6 g Tribrompropionaldehyd werden in 50 ccm Dioxan 45 Minuten lang zum
Sieden erhitzt. Das ausgeschiedene Reaktionsprodukt wird heiß abgesaugt und mit
Dioxan gewaschen. Die Ausbeute beträgt 2,6 g, das Produkt schmilzt bei 238°. Beim
Umkristallisieren aus Alkohol werden farblose Nadeln vom Schmelzpunkt 241° (Zersetzung)
erhalten.
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5. i-(n-Butyl)-6-carboxychinoliniumbromid: 2,2 g N-(n-Butyl)-p-aminobenzoesäure
und 1,59
a-Bromacrolein werden in 3o ccm Dioxan 3o Minuten lang zum Sieden
erhitzt. Nach dem Erkalten saugt man vom gebildeten Niederschlag ab und wäscht ihn
(1,9 g) mit wenig Dioxan. Zur Umkristallisation wird in 1o ccm Alkohol heiß gelöst
und mit Essigester bis zur beginnenden Trübung versetzt. Man filtriert vom aasgeschiedenen
braunen Niederschlag ab, behandelt die Mutterlauge mit etwas Tierkohle und versetzt
mit Äther. Der Niederschlag wird erneut aus Alkohol und Äther umkristallisiert,
wobei o,2 g N-(n-Butyl)-6-carboxychinoliniumbromid vom Schmelzpunkt 222° (Zersetzung)
erhalten werden.