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Verfahren zur Herstellung von ß-Aminovinylcarbonylverbindungen Es
ist bekannt, daB man durch Umsetzung von Propargylaldehyd mit primären oder sekundären
Aminen Additionsprodukte erhält, die man als N-substituierte ß-Aminoacroleine auffassen
kann. Das Verfahren ist jedoch umständlich und unwirtschaftlich, da der Propargylaldehyd
durch Oxydation von Propargylalkohol hergestellt werden muB und dabei in nicht zufriedenstellenden
Ausbeuten entsteht und sehr unbeständig ist.
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Ferner ist bekannt, daB man ß-Aminovinylcarbonylverbindungen erhält,
wenn man Aminoverbindungen, die wenigstens ein am Stickstoff gebundenes Wasserstoffatom
enthalten, entweder auf z, 3-Dialdehyde, ihre Acetale oder Enoläther einwirken läßt
(vgl. USA.-Patent 2 228 039) oder mit ß-Chlorvinylketonen nach einer von
K o t s ch e t k o w beschriebenen Methode umsetzt (vgl. Nachr.Akad: Wiss.USSR,
1953, S. 99zff.). Technische Bedeutung besitzen diese Verfahren jedoch nicht,
da z, 3-Dialdehyde nicht in genügender Menge zur Verfügung stehen und schwer zugänglich
sind, während Chlorvinylketone den Nachteil haben, daB ihre tränenreizenden Eigenschaften
das Arbeiten sehr erschweren.
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Es wurde nun gefunden, daB man auf einfache Weise und in guten Ausbeuten
ß-Aminoacroleine und andere ß-Aminovinylcarbonylverbindungen erhält, wenn man Alkinole
der Formel
worin R' und-R" Wasserstoff, Alkyl- oder Arylgruppen bedeuten, in Gegenwart von
oxydierend wirkenden Mitteln mit Ammoniak oder primären oder sekundären Aminen umsetzt.
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Geeignete Alkinole sind beispielsweise Propargylalkohol, Butin-(i)-01-(3),
Pentin-(2)-01-(4), Heptin=
(2)-01-(i), 3-Phenyl-propin-(i)-ol-(3)
und i-Phenylbütin-(i)-ol-(3).
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Als Amine eignen sich primäre und sekundäre aliphatische oder cycloaliphatische
Amine, wie Methyl-, Äthyl-, Propylamin, normales oder tertiäres Butylamin, Dimethylamin,
Diäthylamin, Dipropylamin, Dicyclohexylamin, Pyrrolidin, Piperidin, Tetrahydrochinolin,
Morpholin, ferner aromatische Amine, wie Anilin, Methylahilin, Äthylanilin und die
entsprechenden Toluidine. Außerdem ist auch .Ammoniak in analoger Weise umsetzbar.
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Als Oxydationsmittel lassen sich z. B. Wismut- und Goldoxyd und die
höheren Oxyde anderer Metalle verwenden, die in verschiedenen Wertigkeitsstufen
auftreten, beispielsweise Quecksilber-, Vanadin, Chrom (VI)-, Eisen (111)-, Nickel
(111)-, Kobalt (lII)-oxyd, Blei, Cer- und Mangändioxyd. Ferner sind auch Mangandioxydhydrat
und Manganisalze, z. B. Mangantriacetat, Bleitetracetat, sowie Zink-, Magnesium-,
Silber Calcium-, Barium- und Kaliumpermanganat, geeignet, letztere gewünschtenfalls
auch mit einem Zusatz von alkalibindenden Mitteln, wie Kohlendioxyd, Magnesiumsulfat,
Magnesiumnitrat und Aluminiumsulfat. Auch Wasserstoffperoxyd und organische Oxydationsmittel,
wie Chinone, Nitrobenzol und Nitroanisol, kommen in Betracht.
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Zur Umsetzung trägt man z. B. das Oxydationsmittel in eine Mischung
des Alkinols und des Amins ein, die gewünschtenfalls auch durch Lösungsmittel, wie
Benzol, Toluol, Ligroin, Äther, chlorierte Kohlenwasserstoffe oder Wasser, verdünnt
sein kann. Das Einbringen des Oxydationsmittels kann dabei in kleinen Anteilen oder
auf einmal, wenn nötig ebenfalls unter Verwendung eines Verdünnungsmittels, erfolgen.
Man kann aber auch in der Weise verfahren, daß man das Alkinol in das Gemisch aus
Oxydationsmittel und Amin einträgt, sofern das Amin gegen das Oxydationsmittel beständig
'ist. Als zweckmäßig hat es sich erwiesen, die auf das Alkinol berechnete Menge
des Amins zu verwenden, jedoch ist auch ein Überschuß an Amin nicht von Nachteil.
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Die für die Umsetzung jeweils günstigsten Temperaturen lassen sich
durch Vorversuche leicht ermitteln. Sie liegen im allgemeinen bei etwa 1o bis 15o°.
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Aus dem Umsetzungsgemisch lassen sich, gegebenenfalls nach dem Abtrennen
der aus dem Oxydationsmittel erhaltenen Produkte, die ß-Aminoacroleine auf. übliche
Weise gewinnen, z. B. durch Destillation.
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Die so in guten Ausbeuten erhaltenen ß-Aminovinylcarbonylverbindungen
sind wertvolle Zwischenprodukte, insbesondere weil sie sich häufig, vorteilhaft
an Stelle.der wenig beständigen und schwer zugänglichen Acetylencarbonylverbindungen,
für Synthesen, z. B. von pharmazeutischen Produkten, verwenden lassen.
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Die in den Beispielen angegebenen Teile sind Gewichtsteile.
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Beispiel i In eine Mischung aus 56 Teilen (i Mol) Propargylalkohol,
75 TeilenDiäthylamin (i Mol) und75oTeilenBenzol trägt man unter Rühren bei 2o bis
30° aktives Mangandioxydhydrat ein, bis keine Temperaturerhöhung mehr zu beobachten
ist. Insgesamt werden etwa 50o Teile davon benötigt. Man rühr noch 12 Stunden bei
Raumtemperatur nach. Der entstandene Braunstein wird dann abfiltriert und zweimal
mit Benzol ausgekocht. Die Extrakte werden mit dem Filtrat vereinigt, und das Benzol
wird abdestilhert. Es hinterbleibt ein Rückstand von 116 Teilen. Durch Destillation
erhält man bei 12 mm Hg und 16o bis 161° iii Teile ß-(N, N-Diäthyl-)aminoacrolein
der Formel (HSCz)2N-CH = CH- CHO.
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Die Ausbeute entspricht 860/, der Theorie. Beispiel 2 In ein
mit Rückflußkühler versehenes Rührgefäß werden iooo Teile Toluol, ioo Teile Diäthylamin
und 75o Teile gemahlener Braunstein gegeben. Unter Rühren trägt man 56 Teile Propargylalkohol
ein, wobei sich die Temperatur der Mischung um einige Grade erhöht.
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Man erhitzt dann die Mischung unter Rückflußkühlung zum Sieden, bis
in Zeitabständen entnommene Proben der filtrierten Reaktionsmischung bei der Titration
mit Säure zeigen, daß der Gehalt an freiem Diäthylamin nicht mehr abnimmt. Dies
ist etwa nach 12- bis 15stündigem Kochen der Fall.
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Der Braunstein wird dann abfiltriert, mit 30o Teilen frischem Toluol
ausgekocht und erneut abfiltriert. Die Filtrate werden vereinigt und destilliert.
Nach Abdestillieren des Toluols und q. bis 5 Teilen nicht umgesetztem Propargylalkohol.
erhält man 1o8 Teile des gleichen Produktes wie im Beispiel i. Die Ausbeute beträgt
85 °/o der Theorie.
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In analoger Weise erhält man aus ioo Teilen Diäthylamin, 56 Teilen
Propargylalkohot, 60o Teilen Benzol und 50o Teilen Bleidioxyd nach 18stündigem Sieden
am Rückflußkühler 58 Teile des gleichen Produktes.
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Beispiel 3 25o Teile aktiver Braunstein, wie man ihn nach Attenburrow
(J. chem. Soc. London, 1952, S. 110q.) erhält, werden in 60o Raumteilen Benzol suspendiert.
Nach Zugabe von 73 Teilen Diäthylamin erhitzt man das Gemisch zum Sieden und läßt
im Verlauf von 2 Stunden 56 Teile Propargylalkohol zufließen.
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Das bei der Reaktion gebildete Wasser- wird durch einen zwischengeschalteten
Wasserabscheider laufend aus dem Kondensat entfernt, während man das mitdestillierte
Benzol jeweils in das Reaktionsgefäß zurückleitet. Nachdem die gesamte Menge an
Propargylalkohol eingetragen ist, hält man das Gemisch noch weitere 2 Stunden im
Sieden und läßt dann erkalten.
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Nach Absaugen des Braunsteins wird letzterer im Extraktor mit Benzol
erschöpfend extrahiert. Die vereinigten benzolischen Lösungen werden destilliert.
Man erhält 6q. Teile des gleichen Produktes wie im Beispiel i.
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Beispiel q.
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Eine Mischung von 185 Teilen11,5 Mol) Nitrobenzol, 129 Teilen (i Mol)
Dibutylamin, 2o Teilen (o,25 M01)
Kupferoxyd und 21? Teilen (2,5
Mol) Toluol wird in einer Kreislaufapparatur erhitzt. Sobald der Kreislauf in Gang
ist, trägt man bei einer Innentemperatur von i35° langsam 56 Teile (i Mol) Propargylalkohol
ein. Die Wasserabspaltung beginnt sofort. Das mitdestillierte Wasser wird laufend
aus dem Kreislauf entfernt. Nachdem in etwa i 1/2 Stunden die Wasserabspaltung beendet
ist, läßt man erkalten und saugt das flüssige Reaktionsprodukt ab, Den Rückstand
kochtman mehrmals mit heißem Nitrobenzol aus und vereinigt die Auszüge mit dem Filtrat.
Durch Destillation erhält man neben einem amin- und propargylalkoholhaltigen Vorlauf
52 Teile ß-(N, N-Dibutyl)-aminoacrolein vom KP." = 148 bis i50°.
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Beispiel s In der im Beispiel 3 beschriebenen Weise werden 7o Teile
Butin-(i)-01-(3) mit 73 Teilen Diäthylamin und 25o Teilen aktiviertem Braunstein
in 6oo Raumteilen Benzol umgesetzt. Man erhält 73 Teile ß-(N, N-Diäthylamino)vinylmethylketonvomKp.E
= 13o bis. i32° der Formel (HSCz)2N-CH = CH -CO-CH3.
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Beispiel 6 75o Teile. gemahlener Braunstein werden in iooo Teilen
ToIuoI suspensiert und nach Zugabe von ioo Teilen Diäthylamin und 7o Teilen Butin-(1)-01-(3)
am Rückflußkühler zum Sieden erhitzt. Man hält das Ganze weitere 15 Stunden im Sieden.
Dann filtriert man den Braunstein ab und kocht ihn mit 3oo Teilen Toluol aus. Aus
den vereinigten Toluollösungen erhält man durch Destillation unter vermindertem
Druck 1i8 Teile des gleichen Produktes wie im Beispiel 5. Die Ausbeute entspricht
83 °/o der Theorie.
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Beispiel 7 In eine Lösung von 73 Teilen Isobutylamin in 6oo Teilen
Benzol trägt man 25o Teile aktiven Braunstein (hergestellt gemäß Attenburrow, J.
chem.. Soc. London, 1952, S. 1104) ein und erhitzt das Gemisch zum Sieden. Im Verlauf
von 2 Stunden-setzt man 7o Teile Butin-(i)-01-(3) zu. Man hält weitere 8 Stunden
auf Siedetemperatur und filtriert heiß das Umsetzungsgemisch. Der anorganische Rückstand
wird mit 300 Teilen Benzol ausgekocht und ebenfalls abfiltriert. Die vereinigten
Filtrate werden fraktioniert destilliert. Man. erhält 42 Teile i-Isobutylaminobuten-(i)-on-(3).
Kp."5 = 6o bis 63°; Eisenchloridreaktion rotviolett. Beispiel 8 Man gibt einer Lösung
von 85 Teilen Piperidin in 6oo Teilen Benzol 25o Teile aktiven Braunstein zu, erhitzt
zum Sieden und trägt dann io6 Teile 1-Phenylpropin-(2)-ol-(i) im Verlauf von 2 Stunden
ein. Das Gemisch wird weitere 8 Stunden im Sieden gehalter. und dann wie im Beispiel
7 aufbereitet. Die Filtrate werden im Vakuum so weit erhitzt, bis nicht umgesetztes
Phenylpropinol abdestilliert ist. Der kristallisierende Rückstand wird aus Cyclohexan
umkristallisiert. .Man erhält i2o Teile i-Phenyl-3-piperidinopropen-(2)-on-(i).
Die Verbindung schmilzt bei go°.
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Beispiel 9 Eine Lösung von 179 Teilen Dicyclohexylamin und
56 Teilen Propargylalkohol in 6oo Teilen Methanol wird mit 25o Teilen aktivem Braunstein
versetzt und das Gemisch 30 Stunden unter Rückflußkühlung gekocht. Dann wird
vom anorganischen Rückstand abfiltriert und dieser mit 3oo Teilen Methanol ausgekocht.
Die Filtrate werden eingedampft und der Rückstand unter vermindertem Druck von 1,5
mm Hg erhitzt. Man erhält daraus nach dem Umkristallisieren 130 Teile ß-(Dicyclohexylamino)-acrolein:
Die Verbindung schmilzt bei 127°.