DE842063B - Verfahren zur Herstellung von Imidazolinen - Google Patents

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 23. JUNI 1952

p 27045 IVc j 12p D

ist als Erfinder genannt worden

ist in Anspruch genommen

Es ist bekannt, Imidazoline dadurch herzustellen, daß man Nitrile mit Schwefelwasserstoff in die entsprechenden Thioamide überführt und diese mit Äthylendiamin umsetzt (G. F ο r s e 11, Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft, Bd. 25 [1892], S. 2132). Bei diesem Verfahren ist die Darstellung der Thioamide umständlich und zeitraubend (S. Gabriel und Ph. Heymann, Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft, Bd. 23 [1890], S. 158; und K. Kindler, Annalen der Chemie, Bd. 431 [1923], S. 187).

Es wurde nun gefunden, daß Imidazoline auch erhalten werden, wenn man Nitrile mit Äthylendiaminen in Gegenwart von Schwefelwasserstoff umsetzt. Der Schwefelwasserstoff kann auch im Verlaufe der Reaktion aus Schwefelwasserstoff abgebenden Mitteln, wie Schwefelkohlenstoff, Phosphorpentasulfid, Alkalisulfiden, Ammoniumsulfiden, Eisensulfid oder Aluminiumsulfid, gegebenenfalls in Gegenwart von geringen Mengen Wasser, gebildet werden.

Als Ausgangsstoffe lassen sich aliphatische, alicyclische, aromatische, araliphatische und heterocyclische Nitrile verwenden. Sie können auch Substituenten, wie Halogenatome, substituierte oder unsubstituierte Oxy- oder Aminogruppen aufweisen.

Die Umsetzung erfolgt vorzugsweise in Anwesenheit von organischen Lösungsmitteln, wie Äthanol, Toluol oder Xylol, bei erhöhter Temperatur und im geschlossenen Gefäß. Es kann aber auch z. B. mit Schwefelwasserstoff abgebenden Mitteln, wie mit Phosphorpentasulfid und Alkalisulfiden, z. B. in Xylol, am Rückfluß erhitzt werden. Wertvoll hat sich in einigen Fällen ein Zusatz von Mineralsäure, wie Halogenwasserstoff, Schwefelsäure oder Phosphorsäure, erwiesen.

Die vorliegende Erfindung besitzt gegenüber dem obigen bekannten Verfahren den Vorteil der einfacheren Durchführbarkeit bei gleicher oder sogar besserer Ausbeute, indem die Nitrile direkt zur Umsetzung verwendet werden. Überdies muß als vorteilhaft und besonders überraschend hervorgehoben werden, daß in bezug auf das verwendete Nitril eine wesentlich geringere Menge Schwefelwasserstoff benötigt wird.

Verfahrensgemäß erhaltene Verbindungen können ίο als Heilmittel oder als Zwischenprodukte Verwendung finden.

Beispiel ι

In eine Lösung von 234 Gewichtsteilen Phenylessigsäurenitril und 139 Gewichtsteilen Äthylendiamin,

95°/_oig. in 1400 Volumteilen absolutem Äthanol leitet man bei Eiskühlung 80 Gewichtsteile Salzsäuregas und nachher bis zur Sättigung Schwefelwasserstoff ein.

Man erhitzt hierauf im Autoklaven 5 bis 7 Stunden auf 50 bis 55⁰ und dann 1 bis 2 Stunden auf 90 bis 95°.

Nach dem Abkühlen wird der Alkohol abdestilliert, zum Rückstand verdünnte Salzsäure gegeben, die Lösung filtriert und eingedampft. Man versetzt mit

absolutem Äthanol, filtriert, engt ein und isoliert aus der Lösung durch Zusatz von Essigester das 2-Benzylimidazolinhydrochlorid vom Schmelzpunkt 171 bis

172⁰. Ausbeute 272 Gewichtsteile, entsprechend 6g°/₀

der Theorie. _ . . ,

Beispiel 2

Eine Lösung von 167 Gewichtsteilen Naphthyl-(i)-essigsäurenitril und 70 Gewichtsteilen 95°/_oigem Äthylendiamin in 700 Volumteilen absolutem Äthanol wird mit Schwefelwasserstoff gesättigt und im Autoklaven während 4 bis 6 Stunden auf 90 bis 95° erhitzt.

Man arbeitet wie im Beispiel 1 auf und erhält das 2-[Naphthyl-(i)-methyl]-imidazolinhydrochlorid vom Schmelzpunkt 249 bis 251⁰. Ausbeute 175 Gewichtsteile, entsprechend 71% der Theorie.

Beispiel 3

206 Gewichtsteile Benzonitril, 139 Gewichtsteile Äthylendiamin, 95°/oig· ^ηη& ^I4⁰⁰ Volumteile absolutes Äthanol werden gekühlt. Man leitet sodann 80 Gewichtsteile Salzsäuregas ein, sättigt hernach mit Schwefelwasserstoff und erhitzt während 4 bis 6 Stunden auf 50 bis 55° und 2 bis 4 Stunden auf 90 bis 95⁰ im Autoklaven. Man läßt abkühlen, destilliert das Äthanol ab, versetzt den Rückstand mit Lauge, extrahiert mit Benzol, trocknet die Lösung, vertreibt das Benzol und destilliert im Vakuum. Es werden so 19,6 Gewichtsteile 2-Phenylirnidazolin vom F. = 101 bis 102° erhalten, entsprechend 67°/,, der Theorie.

Statt Schwefelwasserstoff in die Lösung von Benzonitril und Äthylendiamin einzuleiten, kann auch das Benzonitril mit einem Schwefelwasserstoffsalz des Äthylendiamins umgesetzt werden.

Beispiel 4

23,4 Gewichtsteile Phenylessigsäurenitril, 13,9 Gewichtsteüe Äthylendiamin, 95 °/'„ig, 140 Volum teile absolutes Äthanol und 1 Gewichtsteil Schwefelwasserstoff werden in einem mit Rührer versehenen Druckkessel 6 Stunden auf 90 bis 100° erhitzt. Nach dem Erkalten destilliert man das Äthanol ab, nimmt den Rückstand in verdünnter Salzsäure auf und verfährt im übrigen nach Beispiel 1. Man erhält so 31 Gewichtsteile (79% der Theorie) 2-Benzylimidazolinhydrochlorid vom gleichen Schmelzpunkt,, wie im Beispiel 1 angegeben.

Statt Schwefelwasserstoff kann ebensogut Schwefelkohlenstoff als Schwefelwasserstoff abgebendes Mittel in Anwendung kommen.

An Stelle von Äthanol kann auch Toluol als Verdünnungsmittel benutzt werden.

Beispiel 5

23,4 Gewichtsteile Phenylessigsäurenitril, 160 Volumteile absolutes Äthanol, 1 Gewichtsteil Magnesiumoxyd, 1,3 Gewichtsteile kristallisiertes Natriumsulfat, 1,8 Gewichtsteile Phosphorpentasulfid und 13,9 Gewichtsteile Äthylendiamin, 95⁰I₀Ig, werden im Bombenrohr während 12 Stunden auf 90 bis 100° erhitzt. Nach dem Erkalten destilliert man das Äthanol ab. Der Rückstand wird in verdünnter Salzsäure aufgenommen; im übrigen wird gleich verfahren wie im Beispiel 1. Ausbeute 28,5 Gewichtsteile 2-Benzylimidazolinhydrochlorid, entsprechend 72,5°/₀ der Theorie.

Vorteilhaft wird bei dieser Arbeitsweise statt Äthanol Toluol oder Xylol verwendet.

Beispiel 6

33,4 Gewichtsteile Naphthyl-(i)-essigsäurenitril, 140 Volumteile absolutes Äthanol, 1 Gewichtsteil Schwefelkohlenstoff und 15,2 Gewichtsteile Äthylendiamin, 95°/_oig, werden im rotierenden Stahlrohr während 15 Stunden auf 90 bis ioo° erhitzt. Man destilliert sodann das Äthanol ab, nimmt in 180 Volumteilen ι η-Salzsäure auf, verrührt mit Tierkohle, filtriert und dampft zur Trockne ein. Man kristallisiert den Rückstand aus absolutem Äthanol um. Man erhält 38 Gewichtsteile 2-[Naphthyl-(i)-methyl]-imidazolinhydrochlorid vom Schmelzpunkt 249 bis 251⁰.

Beispiel 7

39,4 Gewichtsteile 4-Methoxynaphthyl-(i)-essigsäurenitril, 13,9 Gewichtsteile Äthylendiamin, 95^o/oig, 2 Gewichtsteile Aluminiumsulfid, 1,3 Gewichtsteile kristallisiertes Natriumsulfat und 140 Volumteile absolutes Äthanol werden in einem Druckkessel mit Rührer 12 Stunden auf 90 bis ioo° erhitzt. Nach dem Abkühlen wird das Äthanol abdestilliert, der Rückstand· mit verdünnter Salzsäure versetzt, die Lösung filtriert und eingedampft. Man nimmt nochmals in absolutem Äthanol auf und filtriert von wenig unlöslichem Äthylendiamindihydrochlorid sowie von anorganischen Salzen ab, wonach das Äthanol abdestilliert und der verbleibende Rückstand aus Butanol umkristallisiert wird. Man erhält so 30,4 Gewichtsteile 2-[4'-Methoxynaphthyl-(i')-methyl]-imidazoünhydrochlorid vom F. = 218 bis 219⁰.

Statt Aluminiumsulfid kann ebensogut Eisensulfid verwendet werden.

Beispiel 8

23,4 Gewichtsteile Phenylessigsäurenitril, 15,2 Gewichtsteile Äthylendiamin, 95%ig, 160 Volumteile

Xylol, 2,5 Gewichtsteile Magnesiumoxyd, 3,3 Gewichtsteile Natriumsulfat, kristallwasserhaltig, und 4,5 Gewichtsteile Phosphorpentasulfid werden in einem Rührkolben mit Rückflußkühler während 12 Stunden auf dem siedenden Wasserbad erwärmt. Man nutscht hernach ab und entfernt vom Filtrat das Xylol durch Destillation bei 12 mm. Der Rückstand wird in verdünnter Salzsäure aufgenommen; im übrigen wird wie im Beispiel 1 aufgearbeitet. Man erhält das 2-Benzylimidazolinhydrochlorid in einer Ausbeute von 56°/o.

Beispiel 9

33,4 Gewichtsteile Naphthyl-(i)-essigsäurenitril, 12,7 Gewichtsteile Äthylendiamin, 95°/_oig, 160 Volumteile Toluol und 5,4 Gewichtsteile Äthylendiamindihydrochlorid werden in einem Rührkessel mit Rückflußkühler während 6 Stunden auf dem siedenden Wasserbad erwärmt. Im Verlaufe des Erhitzens trägt man nach und nach 3,2 Gewichtsteile entwässertes Natriumsulfid ein. Es wird sodann noch heiß abfiltriert, das Filtrat durch Destillation vom Toluol befreit und der Rückstand im Hochvakuum destilliert. Man erhält so 25 bis 29 Gewichtsteile 2-[Naphthyl-(i)-methyl]-imidazolin vom Siedepunkt 178 bis 179⁰ bei 0,1 mm Druck; F. = 118 bis 120⁰.

Der Toluolrückstand kann auch nach der Aufarbeitungsweise des Beispiels 6 direkt in das 2-[Naphthyl-(i)-methyl]-irnidazolinhydrochlorid vom F. =249 bis 251⁰ übergeführt werden.

Beispiel 10

70,2 Gewichtsteile Phenylessigsäurenitril, 41,7 Gewichtsteile Äthylendiamin, 95%ig, und 3,0 Gewichtsteile Schwefelkohlenstoff werden während 12 Stunden auf etwa 90 bis ioo° erhitzt, wobei Ammoniak ent" weicht. Nach beendeter Umsetzung wird das Reaktionsprodukt, unter Umständen unter Zusatz von wenig Zinkstaub, destilliert. Man erhält so 82,5 Gewichtsteile (86°/₀ der Theorie) 2-Benzylimidazolin vom Kp_o,_O7 = 120 bis 122⁰, dessen Hydrochlorid bei 171 bis 172⁰ schmilzt.

Analog zu den obigen Beispielen können z. B. auch die folgenden Imidazoline gewonnen werden: 2-n-Pentyümidazolin, Kp₁₂ = 126 bis 128⁰; 2-Cyclohexylmethylimidazolin, F. = 110 bis iii°, Kp₁₁ = 156 bis 158⁰; 2-[/3-Phenyläthyl]-ünidazolin, F. = 103 bis 104⁰; 2-(3', 4', 5'-Trimethoxybenzyl)-imidazolinhydrochlorid, F. = 185 bis 186°; 2-[>'-Methoxynaphthyl-(i')]-imidazolinhydrochlorid, F. == 263 bis 264°; 2-[Pyridü-(3')]-imidazolin, F. = 104 bis 105⁰; 2-[Chinolyl-(8')-methyl]-imidazolin, F. = 93 bis 95°, Kp,,,₀₅ = 190 bis 192⁰; 2-(N-Phenylaminomethyl)-imidazolinhydrochlorid, F. = 180 bis 182⁰.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH:

   Verfahren zur Herstellung von Imidazolinen, dadurch gekennzeichnet, daß man Nitrile, vorzugsweise substituierte Essigsäurenitrile, mit Äthylendiaminen in Gegenwart von Schwefelwasserstoff oder von diesen abgebenden Mitteln, vorzugsweise unter Anwendung von Lösungsmitteln, erhöhter Temperatur und Druck, gegebenenfalls unter Zusatz von Mineralsäuren, reagieren läßt.

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