DE958647C - Verfahren zur Herstellung von 7-Amino-2-oxy-4-methyl-chinolinen - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von 7-Amino-2-oxy-4-methyl-chinolinenInfo
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Description
- Verfahren zur Herstellung von 7-Amino-2-oxy-4-methyl-chinolinen Das 7-Amino=2-oxy-4-methyl-chinolin (7-Amino-4-methyl-carbostyril) und das 7-Amino-2-oxy-4, 6-dimethyl-chinolin (7-Amino-4, 6-dimethyl-carbostyril) wurden bisher durch Erhitzen von i, 3-Diaminobenzol bzw. i, 3-Diamino-4-methylbenzol mit Acetessigester im Rohr oder Autoklav auf 13o° hergestellt (Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft, Bd.3i, S.798 [i898]).DieReaktionsdauer beträgt dabei bis zu i9 Stunden (Journal of the American Cheniaal Society, Bd.6o, S. 2104 [i938]) In geringer Abänderung dieser Methode wurden die Komponenten auch längere Zeit auf dem Sandbade unter Rückfluß gekocht (Journal of the Chemical Society, 1942, S. 2i4). Die Schmelzpunkte der so gewonnenen Rohprodukte wurden in keinem Fall angegeben. Die Umsetzung von i, 3-Diaminobenzol mit Acetessigester bei 13o° verläuft nämlich nicht einheitlich, und es entstehen in reichlicher Menge größtenteils ölige Nebenprodukte, die durch Behandlung des Reaktionsproduktes mit organischen Lösungsmitteln abgetrennt werden müssen.
- In der britischen Patentschrift 661 o22 wird neben dem 7-Amino-2-oxy-4-methyl-chinolin das 7-Diäthanol@amino-2-oxy-4-methyl-chinolin (7-Diäthanolamino-4-methyl-carbostyril) ohne genaue Angaben seiner Eigenschaften erwähnt mit dem Hinweis, daß beide Verbindungen nach der bekannten Vorschrift (Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft, Bd.31, S.798 [r898]) hergestellt worden sind. Andere als die obengenannten 7-Amino-2-oxy-4-methyl-chinoline, z. B. im Benzolkern durch Halogen oder Sulfonsäuregruppen substituierte Derivate, sind in der Literatur bisher nicht beschrieben.
- Weiterhin ist seit langem bekannt, daß Acetoacetylverbindungen von Anilin und dessen Kernsubstitutionsprodukten unter dem Einfluß von sauren, stark dehydratisierenden Kondensationsmitteln, wie hochprozentiger Schwefelsäure, Salzsäure, Phosphorsäure und auch Sulfurylchlorid, in 2-Oxy-4-methyl-chinoline (4-Methyl-carbostyrile) übergehen (Annalen der Chemie, Bd.236, S. 83 [1886] u. a.). Bei Verwendung von Sulfurylchlorid wird gleichzeitig die Gruppe .-S 02 Cl eingeführt (Gazzetta Chimica Italiana, Bd. 71, S. 662 bis 667 [i941]). Bei Verwendung von- 5o°%oiger Schwefelsäure entstehen z. B. aus Acetessiganilid nur noch geringe Mengen von 4-Methyl-carbostyril. Wendet man 41oo/oige Schwefelsäure an, dann ist die Bildung von cyclisiertem Produkt nur gerade noch und bei weiterer wesentlicher Verdünnung kaum mehr nachweisbar. Ähnliche Verhältnisse findet man auch bei den Kernsubstitutionsprodukten des Acetessiganilids.
- Bisher ist es nicht gelungen, N-Acetoacetylverbindungen von Phenylendiaminen unter Verwendung der obengenannten konzentrierten Säuren in die entsprechenden Amino-4-methyl-carbostyrile überzuführen. Aus den Angaben- in Gazzetta Chimica Italiana, Bd.70, S.652 (194o) geht vielmehr hervor, daß cyclisierte Verbindungen bei der Einwirkung von starken Säuren auf die Bis-acetoacetyl-verbindungen von 1, 3- oder i, 4-Diaminobenzol nicht entstehen und daß letztere unter den gegebenen Bedingungen zu den entsprechenden Diaminen versteift werden. Auch mit Wasser verdünnte, beispielsweise. 40%ige Schwefelsäure führt noch keinen Ringschluß in wesentlichem Umfange herbei.
- Daraus ergibt sich, daß mit Schwefelsäure starker Konzentration, die bekanntlich Acetessiganilid zum 4-Methyl-carbostyril kondensiert, eine intramolekulare Kondensation von 3-Amino-acetessiganilid zum 7-Amino-4-methyl-carbostyril in erheblichem Umfange nicht zu erreichen ist. Analoges trifft auch für die Verwendung von anderen Säuren, wie Salzsäure oder Phosphorsäure, zu.
- Es wurde nun gefunden, daß man zu 7-Amino-2-oxy-4-methyl-chinolinen (7-Amino-4-methylcarbostyrilen) gelangt, wenn man Acetoacetylaminobenzole, die in m-Stellung zur Acetoacetylaminogruppe eine Aminogruppe, deren Wasserstoffatome substituiert sein können, und in mindestens einer der beiden o-Stellungen zur Acetoacetylaminogruppe Wasserstoff tragen, sonst im Kern aber anderweitig, z. B. durch Halogen, Alkyl-oder Sulfonsäuregruppen, substituiert sein können, in schwach bis mäßig saurem, neutralem oder schwach alkalischem wässerigem Medium, zweckmäßig bei erhöhter Temperatur, einer intramolekularen Umsetzung unterwirft. Die Wasserstoffatome am m-ständigen Stickstoffatom können z. B. durch Alkyl-, Aralkyl- oder Arylgruppen substituiert sein.
- Der Vorteil des neuen Verfahrens gegenüber dem bisher bekannten Verfahren liegt darin, daß es nunmehr möglich ist, in wässeriger Lösung oder Suspension ohne Anwendung von organischen Lösungsmitteln, langen Reaktionszeiten und Temperaturen über ioo°, ausgehend von definierten, am Benzolkern verschiedenartig substituierten monoacetoacetylierten 1, 3-Diaminobenzolen, in technisch sehr einfacher, wirtschaftlicher Weise und mit guter Ausbeute zu einheitlichen 7-Amino-2-oxy-4-methyl-chinolinen zu gelangen.
- Die optimalen Reaktionsbedingungen findet man, je nach Art der Substituenten am Benzolkern und am Stickstoffatom, das sich in 3-Stellung zur Acetoacetylaminogruppe befindet, im engeren Bereich um den Neutralpunkt, besonders aber in dem Bereich verdünnter Säuren. Zur Erzeugung der sauren Reaktion können Mineralsäuren; organische Säuren und saure Salze, wie Schwefelsäure, Salzsäure, Essigsäure, Sulfonsäuren oder saure Phosphate, verwendet werden.
- Das als Ausgangsmaterial für die Ringschlußreaktion verwendete 3-Amino-acetoacetylaminobenzol und .dessen Substitutionsprodukte können z. B. durch Umsetzung von 1, 3-Diaminobenzol und dessen Substitutionsprodukten mit Diketen in wässeriger Lösung analog dem Verfahren der deutschen Patentschrift 749 975 erhalten werden. Man kann die Acetoacetylaminoverbindungen isolieren und dann kondensieren. Es ist besönders vorteilhaft, daß nach der hier beanspruchten Methode des Ringschlusses die Acetoacetylaminoverbindungen, ohne isoliert zu werden, sofort zu den 4-Methyl-carbostyrilen weiterverarbeitet werden können.
- Die erhaltenen 7-Amino-4-methyl-carbostyrile sollen als Zwischenprodukte für die Herstellung von Farbstoffen und Textilhilfsmitteln Verwendung finden. Beispiel i 7-Amino-4-methyl-carbostyril 24,7 Gewichtsteile Hydrochlorid des i-Acetoacetylamino-3-aminobenzols werden in einem Gemisch von 135 Gewichtsteilen Wasser und 17 Gewichtsteilen 4 n-Natriumacetatlösung suspendiert und rStunde unter Rückfluß gekocht. Aus. der anfangs klaren Lösung fällt das substituierte Carbostyril sehr bald grob kristallin aus. Das zu Beginn der Umsetzung nur schwach saure Gemisch zeigt gegen Ende einen pH-Wert von etwa 2. Man neutralisiert noch heiß mit Natronlauge, saugt nach dem Erkalten ab und wäscht mit Wasser. Die Ausbeute beträgt 16 Gewichtsteile (92 % der Theorie). F.271 bis 273°. Aus viel Alkohol kristallisiert die Verbindung in farblosen Nadeln bzw. Stäbchen voriz F. 274°.
- Bei den in diesem und den nachfolgenden Beispielen angegebenen Schmelzpunkten ist die Faden-. korrektur des Quecksilberthermometers nicht berücksichtigt.
- Beispiel e 7-Amino-4-methyl-carbostyril 24,7 Gewichtsteile Hydrochlorid des i -Acetoacetylamino-3-aminobenzols werden in r25 Gewichtsteilen Wasser suspendiert. Man stellt das Gemisch mit 3o Gewichtsteilen 4n-Natronlauge gerade alkalisch und kocht i Stunde unter Rückfluß. Nach dem Erkalten gewinnt man aus dem Reaktionsgemisch, das während der Reaktion schwach sauer wird, durch Absaugen die grobkristalline Verbindung in einer Ausbeute von 16 Gewichtsteilen (92% der Theorie). F.270 bis 272°.
- Beispiel 3 7-Amino-4-methyl-carbostyril 22,2 Gewichtsteile technisches 97%iges 1, 3-Diaminobenzol werden in Zoo Gewichtsteilen Wasser gelöst. Die mit Kohle geklärte Lösung wird mit 6,3,Gewichtsteilen Eisessig schwach angesäuert und unter Rühren bei 7obis75° innerhalb i Stunde tropfenweise mit 18,5 Gewichtsteilen Diketen versetzt. Anschließend wird das Gemisch noch i Stunde unter Rückfluß gekocht und nach den Angaben des Beispiels i aufgearbeitet.
- Die Ausbeute beträgt 26 Gewichtsteile (75 0/0 der Theorie). F. 269 bis 27o°.
- Beispiel 4 7-Amino-4-methyl-carbostyril Es werden die gleichen Substanzmengen wie im Beispiel 3 eingesetzt. Nur wird das Diketen jetzt bei Siedetemperatur innerhalb i Stunde zutropfen gelassen und, nachdem eine weitere Stunde im Sieden gehalten wurde, das Reaktionsgemisch heiß abgesaugt. Ausbeute: 21,5 Gewichtsteile (62 % der Theorie). F. 27o bis 272°. Beispiel 7-Dimethylamino-4-methyl-carbostyril 22 Gewichtsteile technisches i-Acetoacetylamino-3-dimethylaminobenzol (F.71°) werden in 2oo Gewichtsteilen Wasser 2 Stunden unter Rückfluß gekocht. Die in, der praktisch neutralen Lösung bereits in der Siedehitze ausgeschiedenen Kristalle werden nach dem Erkalten abgesaugt und mit Wasser gewaschen. Die Ausbeute beträgt 2o,Gewichtsteile (95 % der Theorie). Das substituierte Carbostyril enthält etwa 4 Gewichtsprozent Wasser. F. 263 bis 265°. Aus viel Alkohol kristallisiert die Verbindung in farblosen langen schmalen Blättchen vom F. 265 bis 266°.
- Beispiel 6. 7-(3'-Oxy-phenylamino)-4-methyl-carbostyril 21 Gewichtsteile technisches 95%iges 3-Amino-3'-oxy-diphenylamin (rein F.143°) werden in einem Gemisch von 25o Gewichtsteilen Wasser und 23 Gewichtsteilen 5 n-Salzsäure in der Wärme gelöst, die Lösung wird mit Kohle geklärt und unter Rühren bei 85 bis ' 9o° innerhalb 3a Minuten tropfenweise mit 9,3 Gewichtsteilen Diketen versetzt. Zu gleicher Zeit gibt man 35 Gewichtsteile 4 n-Natriumacetatlösung in der Weise zu, daß das Reaktionsgemisch stets einen p$ Wert von etwa 2 bis 4 zeigt (Kongopapier). Bereits nach kurzer Zeit beginnt, ohne daß die Acetoacetylverbindung in Erscheinung tritt, das substituierte Carbostyril sich kristallin abzuscheiden. Die essigsaure Suspension wird noch warm abgesaugt und das Produkt mit Wasser gewaschen. Die Ausbeute beträgt 21,5 Gewichtsteile (8o % der Theorie). F. 278 bis 28o°. Aus: Alkohol kristallisiert die neue Verbindung in farblosen stumpfen Nadeln vom F. 282°.
- Wird das Diketen bei Raumtemperatur zutropfen gelassen, dann fällt zunächst die harzige Acetoacetylverbindung aus, die sich im Verlaufe einiger Stunden zum Teil in das kristalline Carbostyrilderivat umwandelt. Beispiel 7-7-Amino-4, 8-dimethyl-carbostyril 12,6 Gewichtsteile technisches 97%iges 2, 6-Diamino-i-methylbenzol werden in 15o Gewichtsteilen warmen Wassers gelöst. Zu der mit Kohle geklärten Lösung läßt man unter Rühren bei 4o bis 50° innerhalb 45 Minuten 9,3 Gewichtsteile Diketen zutropfen. Die Acetoacetylverbindung kann dabei zum Teil ausfallen. Man erhitzt nun rasch zum Sieden, gibt bei Siedebeginn 16 Gewichtsteile 5 n-Salzsäure hinzu und kocht dann i Stunde unter Rückfluß. Das Gemisch wird noch heiß mit Natronlauge neutralisiert und nach dem Erkalten das ausgeschiedene kristalline Reaktionsprodukt abgesaugt. Die Ausbeute beträgt 13 Gewichtsteile (69% der Theorie). F.243 bis 244°. Aus Wasser umkristallisiert, erhält man das substituierte Carbos,tyril in glänzenden dünnen Blättchen vom F.243 bis 24q.°.
- Beispiel 8 7-Amino-4, 6-dimethyl-carbostyril 12,4 Gewichtsteile technisches 98%iges 2, 4-Diamino-i-methylbenzol werden in einem Gemisch von 7o Gewichtsteilen Wasser und 27 Gewichtsteilen 5 n-Salzsäure gelöst. Dann läßt man unter Rühren bei 5 biss: io° innerhalb von 30 Minuten 9 Gewichtsteile Diketen und 21 Gewichtsteile 4 n-Natriumacetatlösung so nebeneinander zutropfen, daß der pH-Wert etwa 2 bis 3, gegen Ende der Umsetzung 4 beträgt. Man rührt weitere 30 Minuten bei Raumtemperatur, stellt das Gemisch dann mit verdünnter Natrönlauge auf einen pH-Wert von 5 bis 6 ein und kocht 30 Minuten unter Rühren und Rückfluß. Dabei wird die anfangs ausgefallene ölige Acetoacetylaminoverbindung rasch in ein kristallines Erzeugnis übergeführt. Nach dem Erkalten wird abgesaugt und mit Wasser gewaschen. Die Ausbeute beträgt 15 Gewichtsteile (8o% der Theorie). F.355 bis 356°. Durch Umkristallisieren aus viel Alkohol gewinnt man das substituierte Carbostyril in Form von farblosen schmalen Blättchen vom F. 356 bis 357°.
- Beispiel 9 6-Chlor-7-amino-4-methyl-carbostyril 17,.2 Gewichtsteile technisches 83%iges 4-Chlor-L, 3-diaminobenzol werden in 25o Gewichtsteilen warmen Wassers gelöst. Unter Rühren läßt man bei 9o bis 95° innerhalb i Stunde 9,3 Gewichtsteile Diketen hinzutropfen, wobei die Acetoacetylverbindung zum Teil ölig ausfällt. Nach der Zugabe von 27 Gewichtsteilen 2 n-Schwefelsäure wird 2 Stunden unter Rückfluß gekocht. Die ölige Acetoacetylaminoverbindung geht bald in ein kristallines Erzdugnis über. Das Gemisch wird noch heiß mit verdünnter Natronlauge neutralisiert und das Reaktionsprodukt warm abgesaugt. Die Ausbeute beträgt 17 Gewichtsteile (8i % der Theorie). Aus sehr viel Alkohol kristallisiert die neue Verbindung in farblosen Stäbchen vom F. 34o bis 34i°. Beispiel io 7-Amino-4-methyl-carbostyril-6-sulfonsäure 18,8 Gewichtsteile i, 3-Diamino-benzol-4-sulfonsäure werden in i5o Gewichtsteilen Wasser gelöst und unter Rühren bei 35 bis 4o° innerhalb i Stunde tropfenweise mit 9,3 Gewichtsteilen Diketen versetzt. Man erhitzt zum Sieden, gibt 4Gewichtsteile 5 n-Salzsäure hinzu und kocht 2 Stunden unter Rückfluß. Zu der siedenden Lösung werden anschließend, zur Ausfällung des Reaktionsproduktes, weitere 33 Gewichtsteile 5 n-Salzsäure zugegeben. Nach dem Erkalten wird abgesaugt und mit Wasser gewaschen. Die Ausbeute an Sulfonsäure beträgt 18,5 Gewichtsteile (68% der Theorie). Die Verbindung kristallisiert aus Wasser in schwach gelblichen durchscheinenden schmalen Blättchen bzw. Nadeln mit etwa 7 Gewichtsprozent Wasser und zersetzt sich bei 34o bis 35o°
Claims (1)
- PATRNTANSPRUCII: Verfahren zur Herstellung von 7-Amino-2-oxy-4-methyl-chinolinen (7-Amino-4-methylcarbostyrilen), dadurch gekennzeichnet, daß man Acetoacetylaminobenzole, die in m-Stellung zur Acetoacetylaminogruppe eine gegebenenfalls substituierte Aminogruppe und in mindestens einer der beiden o-Stellungen zur Acetoacetylaminogruppe Wasserstoff tragen und sonst- im Kern anderweitig substituiert sein können, in schwach bis mäßig saurem, neutralem oder schwach alkalischem wässerigem Medium, zweckmäßig bei erhöhter Temperatur, einer intramolekularen Umsetzung unterwirft.
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