DE923064C - Verfahren zur Herstellung von 7-Brom-5-chlorisatin - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von 3-Brom-5-chlorisatin Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von 7-Brom-5-chlorisatin und dessen Salzen.
• 7-Brom-5-chlorisatin ist ein wertvolles Zwischenprodukt für die Herstellung beispielsweise von Farbstoffen, pharmazeutischen Produkten und Farbbildnern für die Farbenfotografie.
• Die genannteVerbindung und deren Salze können erfindungsgemäß nach verschiedenen Ausführungsformen des Verfahrens hergestellt werden.
• Die eine Form besteht darin, daß Isatin in wäßrigem Medium zu r, 5-Dichlorisatin chloriert wird. Dieses Produkt wird dann in Natriumbisulfitlösung abgebaut, worauf man der siedenden oder heißen Lösung eine große Menge konzentrierte Schwefelsäure zusetzt, um das aus der Zersetzung erhaltene 5-Chlorisatin auszufällen. Das isolierte, aus der Zersetzung erhaltene 5-Chlorisatin wird dann in einem inerten wäßrigen oder organischen Medium durch Zusatz von freiem Brom bromiert, wodurch 7-Brom-5-chlorisatin erhalten wird.
• Eine andere bevorzugte Methode beruht auf der Tatsache, daß das in r, 5-Dichlorisatin am Stickstoffatom gebundene Chloratom sehr labil ist, und es wurde gefunden, daß 7-Brom-5-chlorisatin in besseren Ausbeuten unmittelbar aus dem Chlorierungsgemisch ohne Isolierung irgendwelcher Zwischenprodukte hergestellt werden kann, indem dieses labile Chloratom zur Oxydation von Bromi-dionen zu freiem Brom benutzt wird, das dann im Reaktionsmedium unmittelbar zur Bromierung verfügbar ist.
• Man geht dabei so vor, daß man r, 5-Dichlorisatin mit einer Lösung, die Bromidionen enthält, behandelt, so daß durch diese das i, 5-Dichlorisatin zersetzt und 5-Chlorisatin und freies Brom erhalten wird, das .dann durch Umsatz das gewünschte 7-Brom-5-chlorisati.n liefert. Da Verluste an freiem Brom die Ausbeute des gewünschten Produktes verringern, so ist es zweckmäßig, dem ursprünglichen Chlorierungsgemisch einen Überschuß an Bromidionen zuzusetzen und, nachdem die Zersetzung und Bromierung des Zwischenproduktes einige Zeit stattgefunden hat, in das Reaktionsgemisch einen schwachen Strom von Chlorgas einzuleiten, wodurch zusätzlich Brom für die Vervollständigung der Bromierung gebildet wird.
• Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele, auf die sie jedoch nicht beschränkt ist, näher erläutert. Die Teile sind Gewichtsteile. Beispiel i Eine gerührte Suspension von 155 g (o,85 Mol) 5-Chlorisatin in 18oo ccm 95%igem Äthanol wurde auf 76 bis 77° erhitzt und tropfenweise, jedoch ziemlich schnell, mit 390 g (2,q.5 Mol) flüssigem Brom bei dieser Temperatur versetzt. Das feste Produkt ging in Lösung, und kurz darauf schied sich ein orangefarbiges festes Produkt ab. Das Gemisch wurde i Stunde auf 77 bis 78° erhitzt und dann abgekühlt. 'Das 7-Brom-5-chl-orisatin wurde abfiltriert, zunächst mit 95%igemÄthanol und dann sorgfältig mit Wasser gewaschen und schließlich getrocknet.
• Ausbeute 170 g (77% der Theorie), Smp. 246 bis 247°. Die Reaktion kann wie folgt dargestellt werden: Beispiel: Um die Zersetzung und Bromierung von i, 5-Di, chlorisatin, das nach der Patentschrift 255 722 hergestellt worden war, nachzuweisen, wurden 21,6 g dieses Produktes (o,i Mol) in 200 ccm Wasser suspendiert und mit 30 g (o,25 Mol) Kaliumbromid und o,5 ccm konzentrierter 98%iger Schwefelsäure versetzt. Die durchgerührte Suspension wurde auf einem Dampfbad langsam auf etwa 6o° erhitzt. Als das suspendierte Produkt sich zu einem hellen orangefarbigen festen Produkt umgesetzt hatte und Brom entwickelt wurde, wurde, um Bromverluste zu vermeiden, das Erwärmen unterbrochen und das Gemisch mehrere Stunden durchgerührt. Der Niederschlag (7-Brom-5-chlorisatin) wurde abfiltriert, mit Wasser gewaschen und aus Eisessig umkristallisiert, wodurch 13 g (So% der theoretischenAusbeute) eines lebhaft orangefarbigen festen Produktes vom Schmelzpunkt 245 bis 246° erhalten wurden, das keine Schmelzpunkterniedrigung zeigte, wenn es mit .einer authentischen Probe von 7-BrOm-5-chlorisatin .gemischt wurde. Beispie13 75 g Isatin, die in i5oo ccm Wasser, die 5 g KJ enthielten, suspendiert waren, wurden bei 15° unter Rühren mit einer Menge Chlor behandelt, die etwas größer war, als sie theoretisch zur Bildung von i, 5-Dichlorisatin erforderlich ist. Die Herstellung des i, 5-Dichlorisatinzwischenproduktes. war beendet, wenn der Schmelzpunkt einer Probe etwa i5o° betrug. Der Zusatz von Chlor wurde dann unterbrochen und eine Lösung von 150 g KBr in 300 ccm Wasser zugesetzt. Das Gemisch wurde 6 Stunden durchgerührt, und es wurde dann in das Gemisch Chlorgas langsam eingeleitet, bis eine aus Essigsäure umkristallisierte Probe bei 245 bis 246° schmolz, wodurch die Bildung von 7-B:rom-5-chlorisatin angezeigt war. Das Produkt wurde dann abfiltriert, mit Wasser gewaschen und aus Eisessig umkristallisiert, wodurch 9o g an Produkt (670/0 der Theorie) erhalten wurden. Beispie14 Das Verfahren des Beispiels 3 wurde wiederholt, doch wurde das Produkt, anstatt es aus Eisessig umzukristallisieren, wie folgt behandelt.
• Das rohe Bromierungsprodukt wurde abfiltriert, gut mit Wasser gewaschen und wieder in heißem Wasser suspendiert. Die Suspension wurde mit 4o%iger Natronlauge behandelt, bis das feste Produkt in Lösung gegangen und in das Natriumsalz von 7-Brom-5-chlorisatinsäure umgesetzt worden war (pH-Wert io bis i i). Der heißen Lösung wurde dann eine 3o%ige Salzlösung bis zur beginnenden Kristallisation zugesetzt. Die Lösung wurde dann auf Zimmertemperatur abgekühlt und der Niederschlag abfiltriert (Anmerkung). Dieser Niederschlag wurde dann in heißem Wasser wieder gelöst, die Lösung mit Holzkohle behandelt und filtriert und das heiße Filtrat mit Salzlösung bis zur beginnenden Fällung versetzt. Die Lösung wurde dann abgekühlt und das kristalline Produkt abfiltriert (Anmerkung). Dieses kristalline Produkt wurde wieder zu 7-Btom-5-chlorisatin, umgewandelt, indem das Natriumsalz in 'heißem Wasser gelöst Anmerkung: Eine Menge rohes 5-Chlorisatin, das nicht bromiert worden war, wurde aus dem Kristallisationsfiltrat erhalten, indem es mit konzentrierter Salzsäure auf einen p"-Wert q. bis 5 angesäuert wurde. Dieses Produkt konnte zur Bromierung nach dem Verfahren des Beispiels i benutzt werden und ergab eine weitere Menge des gewünschten Produktes. und langsam mit konzentrierter Salzsäure auf einen pH-Wert q. bis 5 angesäuert wurde.
• Das vorstehend beschriebene Verfahren kann in verschiedener Weise abgeändert werden, ohne daß hierdurch der Rahmen der Erfindung verlassen wird. Es können beispielsweise die folgenden Abänderungen getroffen werden.
• So können bei dem Verfahren der Beispiele 2 und 3 an Stelle von Kaliumbromid andere genügend lösliche ionisierbare Bromide benutzt werden, die freies Brom entwickeln, wenn sie mit r, 5-Dichlorisatin umgesetzt werden, z. B. Ammonium-, Alkali-und Erdalkalibromide, wie die Bromide von Natrium, Ammonium, Calcium, Magnesium u. dgl. oder auch Bromwasserstoffsäure u. dgl., benutzt werden. Ebenso kann irgendein. anderes Ionisierungsmittel, z. B. wäßriger Alkohol oder Essigsäure, absoluter Alkohol, Eisessig od. dgl., benutzt werden.
• Demgemäß besteht eine zweckmäßige Abänderung der Beispiele 2 und 3 darin, daß der feuchte Filterkuchen des z, 5-Dichlorisatins in absolutem Alkohol gelöst, zwei chemische Äquivalente von Bromidionen und schließlich ein überschuß an freiem Brom wie im Beispiel r zugesetzt werden.
• Bei dem im Beispiel r veranschaulichten Verfahren kann an Stelle einer Suspension von 5-Chlorisatin in Äthanol auch irgendein anderes inertes wäßriges oder organisches Lösungsmittel, wie beispielsweise Eisessig, Trichlormethan, Kohlenstofftetrachlorid u. dgl., benutzt werden.
• Bei dem Reinigungsverfahren des Beispiels q. wird zweckmäßig Natriumhydroxyd wegen der Löslichkeit und Billigkeit als salzbildende Base benutzt. Es können jedoch auch andere wirksame Basen, die genügend löslich und basisch sind, benutzt werden, z. B. die Hydroxyde und Carbonate von Kalium und Lithium u. dgl., sowie Bariumhydroxyd und Magnesiumoxyd.
• Obgleich Ammoniumhydroxyd und Carbonate von Barium, Calcium und Magnesium infolge Unlöslichkeit nicht besonders zweckmäßig sind, so kann man, wenn ein Mindestmaß an Löslichkeit nicht erforderlich ist, die gewünschten 7-Brom-5-chlori.satinsäuresalze auch dieser und anderer Basen ahne Rücksicht auf ihre Löslichkeit und andere Eigenschaften leicht herstellen.
• Im allgemeinen ist jedeTemperatur von Zimmertemperatur bis zur Siedetemperatur des Reaktionsmediums anwendbar; doch soll man in jedem Fall die Temperatur feststellen, bei der die besten Resultate erhalten werden. So erleichtert z. B. in Beispiel z die Anwendung von Wärme die Bromierungsreaktion, obgleich hier Wärme nicht unbedingt erforderlich ist. Bei den Beispielen :2 und 3 müssen, da Brom in naszierendem Zustand im Reaktionsmedium in Freiheit gesetzt wird, zu hohe Temperaturen vermieden werden, da sonst größere Bromverluste eintreten. In diesem Fall sind somit tiefere Temperaturen zweckmäßig.
• Das erfindungsgemäße Produkt, nämlich 7-Brom-5-chlorisatin, isst ein besonders wertvodles Zwischenprodukt bei der Herstellung von 6-Chlor-8-oxy-chinolinverbindungen durch Umwandlung mittels Ringvergrößerung zu einem Chinolin und anschließende selektive Hydrolyse.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: r. Verfahren zur Herstellung von 7-Brom-5-chlorisatin, dadurch gekennzeichnet, daß 5-Chlorisatin in einem inerten Medium mit freiem Brom behandelt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß Isatin beispielsweise in wäßrigem Medium zu z, 5-Dichlorisatin chloriert, dieses mittels Natriumbisulfit zu 5-Chlorisatin abgebaut, letzteres durch Zusatz von konzentrierter Schwefelsäure ausgefällt und abgetrennt und in einem inerten wäßrigen oder organischen Medium mit freiem Brom zu 7-Brom-5-chlorisatin bromiert wird.
3. 3. Abänderung des Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß r, 5-Dichlorisatin mit einer Bromidionen enthaltenden Lösung, wie beispielsweise einer Kaliumbromid= Lösung, behandelt, hierdurch das z, 5-Dichlorisatin zu 5-Chlorisatin abgebaut und letzteres durch das hierbei frei gewordene Brom zu 7-Brom-5-chlorisatin umgewandelt wird.
4. 4.. Verfahren nach Anspruch r und 3, dadurch gekennzeichnet, daß r, 5-Dichlorisatin mit einer Bromidionen enthaltenden Lösung, wie beispielsweise einer Kaliumbromidlösung, versetzt und dann das so erhaltene Gemisch mit Chlor behandelt wird.
5. 5. Verfahren nach Anspruch z und 3, dadurch gekennzeichnet, daß z, 5-Dichlorisatin mit einer Bromidionen enthaltenden Lösung, wie beispielsweise einer Kaliumbromidlösung, versetzt und dann das so erhaltene Gemisch mit Brom behandelt wird.