DE889446C - Verfahren zur Herstellung von Phenanthrolin-5, 6-chinonen - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Phenanthrolin-5, 6-chinonen

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DE889446C
DE889446C DEC4131A DEC0004131A DE889446C DE 889446 C DE889446 C DE 889446C DE C4131 A DEC4131 A DE C4131A DE C0004131 A DEC0004131 A DE C0004131A DE 889446 C DE889446 C DE 889446C
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DE
Germany
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phenanthroline
parts
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quinones
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Expired
Application number
DEC4131A
Other languages
English (en)
Inventor
Jean Dr Druey
Paul Dr Schmidt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Novartis AG
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Ciba Geigy AG
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D471/00Heterocyclic compounds containing nitrogen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system, at least one ring being a six-membered ring with one nitrogen atom, not provided for by groups C07D451/00 - C07D463/00
    • C07D471/02Heterocyclic compounds containing nitrogen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system, at least one ring being a six-membered ring with one nitrogen atom, not provided for by groups C07D451/00 - C07D463/00 in which the condensed system contains two hetero rings
    • C07D471/04Ortho-condensed systems
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C46/00Preparation of quinones
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C50/00Quinones

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Nitrogen Condensed Heterocyclic Rings (AREA)

Description

  • Verfahren zur Herstellung von Phenanthrolin-5, 6-chinonen Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Phenanthrolin-5, 6-chinonen, insbesondere des i, io-, 1, 7- und .4, 7-Phenanthrolin-5, 6-chinons der Formeln Es ist schonwiederholt versucht worden, durch Oxydation von Phenanthrolinen zu diesen Verbindungen zu gelangen. Die verschiedensten Oxydationsmittel, wie Selendioxyd, Vanadinpentoxyd, Jodsäure, Perjodsäure und Chromsäure, sind dabei ohne Erfolg angewandt worden. Die 5, 6-Phenanthrolinchinone muB-ten daher als unzugänglich gelten, bis S m i t h und Cagle (J. org. Chem. 1z, 781 [19q.71) aus i, io-Phenanthrolin als Nebenprodukt bei der Nitrierung in sehr kleinen Mengen das i, io-Phenanthrolin-5, 6-chinon erhielten. Die Ausbeute betrug dabei nur etwa 1 °/o, so daß von einer technischen Brauchbarkeit dieser Methode nicht die Rede sein kann. Wie Versuche zeigten, versagte sie bei der Anwendung auf i, 7-Phenanthrolin und 4, 7-Phenanthrolin sogar völlig. 1,7- und 4, 7-Phenanthrolin-5, 6-chinone waren demnach bis heute nicht bekannt.
  • Gemäß der Erfindung wurde nun gefunden, daß Phenanthrolin-5, 6-chinone in ausgezeichneter Ausbeute erhalten werden, wenn man Phenanthroline, die in einer der Stellungen 5 oder 6 einen durch Oxydation in eine Oxogruppe überführbaren Substituenten aufweisen, mit Salpetersäure oxydiert.
  • Als Ausgangsstoffe werden i, io-, 1, 7- oder 4, 7-Phenanthroline verwendet, die in einer der Stellungen 5 oder 6 beispielsweise eine freie oder substituierte Oxygruppe oder Aminogruppe besitzen. Diese Verbindungen können auch im heterocyclischen Kern Substituenten aufweisen. Die Oxydation mit Salpetersäure wird vorteilhaft mit konzentrierter Salpetersäure in Gegenwart von Schwefelsäure (Nitriersäure) durchgeführt. Es ist dabei zweckmäßig, bei erhöhter Temperatur, z. B. bei 5o bis i50°, zu arbeiten.
  • Die als Ausgangsstoffe zu verwendenden Verbindungen werden, soweit sie nicht bekannt sind, nach üblichen Methoden zur Herstellung von Phenanthrolinen gewonnen. So kann man entsprechend substituierte Phenylendiamine, die zwei vicinale Wasserstoffatome aufweisen, einer zweifachen Skr aupschen Synthese unterwerfen. Ferner läßt sich von Phenanthrolinen ausgehen, die in einer der Stellungen 5 oder 6 z. B. i Halogenatom oder eine Sulfogruppe aufweisen, indem dieser Substituent durch einen in eine Oxogruppe durch Oxydation überführbaren Substituenten ersetzt wird. Es kann auch vorteilhaft sein, in Aminophenanthrolinen statt der verfahrensgemäßen direkten Bildung der entsprechenden Chinone zunächst die Aminogruppe durch andere besonders geeignete Substituenten, wie z. B. die Oxy- oder Alkoxygruppe, zu ersetzen und erst hernach der Oxydation mit Salpetersäure zu unterwerfen.
  • Die nach dem vorliegenden Verfahren erhaltenen Phenanthrolin-5, 6-chinone sind wichtige Zwischenprodukte, insbesondere zur Herstellung von Heilmitteln.
  • Besonders wertvoll sind die 1, 7- und 4, 7-Phenanthrolin-5, 6-chinone. Ihre Bedeutung liegt nicht nur in der Verwendung als Zwischenprodukte, sondern beruht auch auf ihren therapeutischen Eigenschaften. So zeigen sie antibakterielle und antiparasitäre Wirkungen und können als Heilmittel verwendet werden.
  • Die Erfindung wird in den folgenden Beispielen beschrieben, ohne damit ihren Umfang zu beschränken. Dabei besteht zwischen Gewichtsteil und Volumteil das gleiche Verhältnis wie zwischen Gramm und Kubikzentimeter. Die Temperaturen werden in Celsiusgraden angegeben. Beispiel i 5 Gewichtsteile 6-Methoxy-1, 7-phenanthrolin werden mit 25 Volumteilen konzentrierter Schwefelsäure unter Kühlung mit 15 Volumteilen rauchender Salpetersäure (d = 1,51) versetzt und während 2 Stunden auf 12o° erhitzt. Man gießt hernach auf 25o Volumteile Wasser und stellt mit io n-Natronlauge auf pH 7. Nach einigen Stunden wird der ausgefallene Niederschlag abgenutscht, mit warmem Wasser nachgewaschen und aus Methanol umkristallisiert. Es werden so 4,5 Gewichtsteile (9o °/o der Theorie) i, 7-Phenanthrolin-5, 6-chinon der Formel in schwach gelblichen Kristallen vom Schmp. 255° erhalten.
  • Die gleiche Verbindung wird erhalten, wenn man von 5 Gewichtsteilen 6=Oxy-i, 7-phenanthrolin ausgeht.
  • Das als Ausgangsstoff verwendete 6-Methoxyi, 7-phenanthrolin läßt sich auf folgendem Wege darstellen: 18o Gewichtsteile Arsensäure werden mit i80 Volumteilen Wasser versetzt. Anschließend werden langsam unter Kühlung durch Eis-Kochsalz-Mischung 840 Volumteile konzentrierter Schwefelsäure, 36o Volumteile Glycerin und 6o Gewichtsteile 2, 4-Diaminoanisol dazugegeben. Man erhitzt nun die Mischung i Stunde auf 8o°, dann i Stunde auf ioo°; nach weiterem 2stündigem Erhitzen bei iio° tritt die Reaktion' plötzlich sehr stürmisch ein, so daß gekühlt werden muß. Der erkaltete Kolbeninhalt wird auf 2 Volumteile Eiswasser gegossen, von Verunreinigungen abgenutscht, mit io n-Natronlauge auf pH 8 gestellt und zweimal mit 1'/2 Volumteilen Chloroform ausgezogen. Nach Abdampfen des Lösungsmittels destilliert man den Rückstand bei 169 bis 170°/o,2 mm über, kristallisiert das in der Vorlage erstarrte Produkt aus Benzol um und erhält 6-Methoxy-i, 7-phenanthrolin in gelben Kristallen vom Schmp. 99°. Beispiel 2 2 Gewichtsteile 6-Methoxy-4, 7-phenanthrolin werden mit io Volumteilen konzentrierter Schwefelsäure und unter Kühlung mit Eis-Kochsalz-Mischung mit 6 Volumteilen rauchender Salpetersäure (d = 1,51) versetzt und während 2 Stunden auf 12o° erhitzt. Man bringt die Reaktionslösung auf Eis, stellt mit io n-Natronlauge auf pu 7, nutscht nach 2 Stunden Stehen von dem ausgefallenen Niederschlag ab und spült mit heißem Wasser nach. Nach Umkristallisation aus Methylalkohol und Trocknung bei ioo°/o,i mm erhält man 1,8 Gewichtsteile (9o °/a der Theorie) 4, 7-Phenanthrolin-5, 6-chinon in schwachgelben Kristallen vom Schmp. z95°; Formel: Beispiel 3 i Gewichtsteil 5-Methoxy-i, io-phenanthrolin wird mit 5 Volumteilen konzentrierter Schwefelsäure und unter Kühlung mit 3 Volumteilen rauchender Salpetersäure (d = 1,51) versetzt und während i1/2 Stunden auf i2o° erhitzt. Hierauf wird die Reaktionslösung auf Eis gegossen und unter Eiskühlung mit io n-Natronlauge auf pH 6 gestellt. Die wäßrige Lösung wird auf 30 Volumteile eingeengt und mit 5oo Volumteilen warmem Chloroform ausgezogen. Nach Abdampfen des Chloroforms bleiben rötliche Kristalle zurück, die aus Methylalkohol umkristallisiert werden. Man erhält so 0,5 Gewichtsteile (5o °/o der Theorie) i, io-Phenanthrolin-5, 6-chinon der Formel in gelblichen Kristallen vom Schmp. 25o°.
  • Das obige 3-Methoxy-i, io-phenanthrolin läßt sich z. B. auf folgendem Wege darstellen: io Gewichtsteile 5-Chlor-i, io-phenanthrohn werden mit q. Gewichtsteilen Kaliumhydroxyd, i Gewichtsteil Naturkupfer und 5o Volumteilen absolutem Methanol während 8 Stunden im verschlossenen Rohr auf 16o° erhitzt. Hierauf destilliert man den Methylalkohol ab, zieht den Rückstand mit Zoo Volumteilen 2 n-Salzsäure aus, nutscht von Verunreinigungen ab, macht mit Natronlauge alkalisch und schüttelt die wäßrige Lösung mit 75o Volumteilen Chloroform aus. Durch Umkristallisation des Rückstandes aus Essigester wird das 5-Methoxy-i, io-phenanthrolin in weißen Kristallen vom Schmp. 104 bis 1o5° erhalten.
  • Beispiel q.
  • 2o Gewichtsteile 3-Methyl-6-methoxy-4, 7-phenanthrolin werden mit ioo Volumteilen konzentrierter Schwefelsäure und unter guter Kühlung mit 6o Volumteilen rauchender Salpetersäure (d = 131) versetzt. Man erhitzt während 3 Stunden auf i2o°, bringt dann die Reaktionslösung auf Eis, stellt mit io n-Natronlauge auf pg = 6 bis 7 und nutscht von dem ausgefallenen gelben Niederschlag ab. Aus wenig siedendem Methanol wird das 3-Methyl-4, 7-phenanthrolin-5, 6-chinon der Formel in weißen Kristallen erhalten, die im Vakuum bei ioo° unter Gelbfärbung und Methanolabgabe verwittern und einen Schmp. von 23o° unter Zersetzung zeigen. Beispiel 5 Man versetzt q. Gewichtsteile 6-Amino-i, 7-phenanthrolin mit 2o Volumteilen konzentrierter Schwefelsäure und unter Kühlung mit 12 Volumteilen rauchender Salpetersäure und erhitzt während 2 Stunden auf i2o°. Die Reaktionslösung wird auf Eis gegossen und mit io n-Natronlauge auf p.H 7 gestellt; es wird dann von dem ausgefallenen Niederschlag abgenutscht und dieser mehrmals aus wenig siedendem Methanol umkristallisiert. Man erhält so das i, 7-Phenanthrolin-5, 6-chinon in gelben Kristallen vom Schmp. 255°, welche mit dem im Beispiel i erhaltenen Chinon im Mischschmelzpunkt keine Depression geben.

Claims (2)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von Phenanthrolin-5, 6-chinonen, dadurch gekennzeichnet, daß man Phenanthroline, die in einer der Stellungen 5 oder 6 einen durch Oxydation in eine Oxogruppe überführbaren Substituenten aufweisen, mit Salpetersäure oxydiert.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man Phenanthroline als Ausgangsstoffe verwendet, die in einer der Stellungen 5 oder 6 eine freie oder substituierte Oxygruppe aufweisen.
DEC4131A 1950-05-05 1951-05-01 Verfahren zur Herstellung von Phenanthrolin-5, 6-chinonen Expired DE889446C (de)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1196663B (de) * 1962-09-07 1965-07-15 Ciba Geigy Verfahren zur Herstellung von 6-Hydroxy-4, 7-phenanthrolinen
DE1232156B (de) * 1964-04-08 1967-01-12 Vni Chimiko Farmazewtitscheski Verfahren zur Herstellung von 4, 7-Phenanthrolin-5, 6-chinon

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1196663B (de) * 1962-09-07 1965-07-15 Ciba Geigy Verfahren zur Herstellung von 6-Hydroxy-4, 7-phenanthrolinen
DE1232156B (de) * 1964-04-08 1967-01-12 Vni Chimiko Farmazewtitscheski Verfahren zur Herstellung von 4, 7-Phenanthrolin-5, 6-chinon

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