DE892897C - Verfahren zur Herstellung von Pyrrolen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Pyrrolen Bekanntlich werden durch Reduktion von a-Isonitrosoketonen im Gemisch mit Ketonen, die eine reaktionsfähige: a-Methylen.gruppe besitzen, Pyrrole hergestellt. Diese Reaktion wird am besten, mit Eisessig, der auch als Lösungsmittel dient, und Zinkstaub in der Hitze vorgenommen. Auch die Umsetzung von a-Aminoketonen mit reaktionsfähigen Ketonen ist in. manschen Fällen durchführbar, wobei allerdings die Ausbeuten gering- sind, da die a-Aminoketone zur Kondensation aus den stabilen Salzen mit Alkalien in Freiheit gesetzt werden müssen und ebenso, wie auch die Ketone zum großen Teil durch Selbstkondensation und andere Nebenreaktionen verlorengehen. In erster Linie sind ß-Ketonsäureester und ß-Diketone sowie d?.e entsprechenden Isonitrosoverbi.nidungenbzw. Aminoverbindun.gen für die Reaktion geeignet, andere Ketone nur sehr beschränkt, Aldehyde und. ihre Derivate überhaupt nicht.
• Es wurde nun gefunden., daß die Umsetzung von a-Isonitroso-carbonylverbi.ndungen mit Carbonylverbindungen, die in a-Stellung eine CH 2 Gruppe besitzen, zu Pyrrolen mit besonders gutem Erfolg unter Verwendung stark reduzierender Schwefelverbindungen gelingt. Besonders geeignet sind die, Hydrosulfite, Sulfide, Formaldehydsulfoxylate. Die Umsetzung kann. in indifferenten Lösungsmitteln durchgeführt wenden, vor allem mit Wasser mischbaren; sie verläuft aber auch sehr glatt in wäßriger Lösung oder Suspension. :Ulan hält dabei zweckmäßig zunächst schwach alkalische Reaktion aufrecht oder zunächst schwach saure oder neutrale Reaktion, wobei puffernd wirkende Stoffe Vorteilhaft zugesetzt werden, und stellt dann alkalisch. Die'Reakfionswärme wird nötigenfalls durch Kühlung abgeführt und die Reaktionstemperatur zweckmäßig unter 5o bis 6o° gehalten.
• Als umzusetzende Verbindungen sind die bisher bereits für die Eisessig-Zinkstaub-Methode benutzten aliphatischen Isonitrosoverbindungen der niederen ß-Ketonsäureester und aliphatischen ß-Diketone geeignet. Darüber hinaus können auch Garbo cyclische, aromatisch-aliph.atische und. heterocyclische, jedoch auch besonders empfindliche Isonitrosoverbindungen Anwendung finden sowie solche wie Isonitroso-aceton, Isonit.roso-methyläthylketo:n und andere, die mit der Zinkstaub-Eisessig-Methode kein Pyrrol oder nur minimale Merngen.ergeben; sie mußten auf umständliche und kostspielige Weise in die Aminoketone übergeführt werden, die auch nur mäßige-Ausbeuten an Pyrrol lieferten. Nach dem neuen Verfahren lassen sich derartige Nitrosoverbindungen direkt und mit viel besserer Ausbeute zu Pyrrolen umsetzen; sie brauchen für die Reaktion nicht in. Substanz isoliert zu. werden. Ebenso können auch außer den. nach den älteren Methoden brauchbaren Carbonylverbindungen ganz besonders empfindliche, reaktionsfähige Carbonylverbindungen zur Pyrrolsynthese Verwendung finden, gegebenenfalls in Form von. Derivaten, wie Bisulfitverbindungen, Enalnatriumsalzen. und anderen, wie z. B. Acetessigsäure und andere freie ß-Ketocarbonsäuren, Aldehyde, z. B. Malondialdehyd, Phenylacetaldehyd. Statt der Isonitrosoketone können auch Isonitrosoverbindungen mit Aldehydfunktion angewandt werden.
• Weitere besondere Vorteile des Verfahrens bestehen darin, daß die Synthese unter schonenden Bedingungen., meist ohne Erhitzen., erfolgt und daß auf die Verwendung von. organischen. Lösungsmitteln meist vollständig verzichtet werden kann sowie in der einfachen Isolierung der Pyrrole, da diese sich meist unimittelbar rein aus der Lösung abscheiden. Die Ausbeuten an Pyrrol nach, der neuen Arbeitsweise sind sehr gut und erreichen vielfach fast die Theorie, während nach den bekannten Methoden kaum mehr als 6o '/o, meist jedoch viel weniger erhalten werden.
• Beispiel i Ein äquimolares Gemisch von Isonitroso-aceton und Aoetessigester wird in der iofachen Menge Wasser suspendiert mit Hydrosulfit (NazS204) in kleinen Anteilen versetzt, wobei durch Zugabe von Natronlauge schwach alkalische Reaktion aufrechterhalten wird. Die Umsetzung ist beendet, wenn kein Hydrosulfit mehr verbraucht wird; 2, 4-Dimethyl-3-carbäthoxy-pyrrol scheidet sich kristallisiert ab; Ausbeute 75% der Theorie.
• Beispiel e 130 g Acetessigester werden in i2o ccm Eisessig gelöst und mit i Mol Natriumnitrit in kauzentrierter wäßriger Lösung nach bekannter Weise nitrosiert. Nach mehrstündigem Stehen der Lösung wird mit starker Natronlauge unter Kühlung neutralisiert, und weitere 130 g Acetessigester werden zugegeben. Durch Eintragen von 26o g technischem Natriumhydrosulfit und konzentrierter Natronlauge in kleinen Anteilen, wobei die Temperatur auf 40° gehalten wird, führt man. die Reduktion bei neutraler Reaktion durch. Wenn nach etwa i Stunde die Abscheidung von Kristallen beginnt, stellt man die Lösung schwach natriumhydroxyd-alkalisch. Das auskristallisierte reine 2, 4-Dimethyl-3, 5-dicarbäthoxy-pyrrol wird nach etwa 24stündigem Stehen abgetrennt; Ausbeute .85 % und mehr.
• Die Hydrosulfitmenge kann mit gutem Erfolg auch geringer gehalten werden.
• Beispiel 3 Eine äquimolare Mischung von Acetylaceton und Isonitroso-acetessigester gibt bei der Umsetzung nach Baispiell:#a, 4-Dimethy-1-3-,acetyl-5-carbäthoxypyrro.l im einer Ausbeute von 72 °%. -Beispiel 4 Isonitroso-acetylaceton und Acetessigester ergeben wie in. Beispiel i umgesetzt 2, 4-Dimethyl-5-acetyl-3-carbäthoxy-pyrrol.
• Beispiels Eine molare Mischung von Isonitroso-methyläthylketon und Acetessigester ergibt bei der Reduktion nach Beispiel i das 2, 3, 5 Trimethyl ¢-carbäthoxy-pyrrol in guter Ausbeute.
• Analog führt Isonitroso-diäthylketon zum 2, 5-Dimethyl-3-äthyl-4-carbäthoxy-pyrrol. Beispiel Isonitroso-acetessigester und Acetondicarbonsäureester ergeben analog Beispiel 2 das 3-Methyl-2, 4-dicarbäthoxy-5-essigsäureäthylester-pyrrol.
• Beispiel? Eine wie in Beispiele hergestellte essigsaure Lösung von Isonitroso-acetessigester wird mit der äquimolekularen Menge Acetessigester und i Mol Pyridin versetzt. Durch Reduktion. mit i Mol Hydrosulfit gewinnt man ein gut kristallisiertes Zwischenprodukt, das durch Behandlung mit verdünnter Natronlauge in z, 4-Di:mebhyl-3, 5-d'iDarbäthoxy-pyrrol übergeführt wird.
• Beispiel 8 Molare Mengen Isonitroso-acetessigester und Acetessigester sowie weiterhin Natriumhydrosulfit werden in der 5fachen Menge Wasser unter Zusatz von überschüssigem Natriumacetat zur Umsetzung gebracht. Das nach 24stündigem Stehen isolierte kristallisierte Reaktionsprodukt wird durch Behandeln mit verdünnter Lauge in 2, 4-Dimethyl-3, 5-dicarbäthoxy-pyrrol übergeführt.
• Beispiel 9 Molare Mengen Isonitroso-acetessigester und Acetessigester werden mit 2M01 kriställisiertem Natriumsulfid und der iofachen Menge Wasser umgesetzt; nach 3tägigem Stehen wird das entstandene substituierte Pyrrol abgetrennt.
• Statt kristallisierten Natriumsulfids kann auch Schwefelleber zur Reaktion verwendet werden. Beispiel io Äquimolare Mengen Isonitroso-aeetessigester und Acetessigsäureanilid werden wie in Beispiele umgesetzt. Man: erhält in fast theoretischer Ausbeute 2, 4.-Dimethyl-5-carbäthoxy-3-carbonsäurean.ilidpyrrol.
• Bei der Umsetzung nach Beispiel 8 erhält man das Zwischenprodukt derReaktion, das mitAlkalien in das Pyrrol übergeht. Bei Anwendung der Arbeitsweise des Beispiels 2 und vorn Isonitroso-acet,essigester und Acetessigsäure-amid als Ausgangsstoffven erhält man. das 2, 4-Dim-ethyl-5-carliäthoxy-3-carbonsäureamid-pyrrol; die Verwendung von Acetessigsäure an Stelle von Acetessigsäureamid ergibt das 2, q.-Dimethyl-5-carbäthoxy-3-carbonsäure-pyrrol.
• In analoger Weise ergibt die Umsetzung von Isonitroso-methyläthylketon mit Acetylaceton das 2, 3, 5-Trim@ethyl-.I-acetyl-pyrrol in guter Ausbeute; Isonitroso-aoetylaceton und Aoetylac-eto.n ergeben 2, a-Dimethyl-3, 5-diacety l-py rrol.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von Pyrrolen aus a-Isonitroso-carbonylverbindungen und Carbonylverbindungen, die in a-Stellung eine IVIethylengruppe enthalten., dadurch gekennzeichnet, daß als Reduktionsmittel stark reduzierende Schwefelverbindungeni, besonders Hyd,ro-sulfit.e, Sulfide, Formaldehydsulfoxylate, verwendet werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch kennzeichnet, daß lösliche Hydrosulfite in schwach saurer oder neutraler Lösung angewendet werden und die Kondensationsprodukte mit verdünnter Alkalilauge behandelt werden.
3. 3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Reduktion in schwach alkalischem Medium durchgeführt wird. q.. Verfahren nach. Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als Ca.rbonylverbindungen Aldehyde Anwendung finden.