PL159916B1 - Method for preparation of yhe new naphthyl compounds of the aminecarbazole derivatives - Google Patents

Method for preparation of yhe new naphthyl compounds of the aminecarbazole derivatives

Info

Publication number
PL159916B1
PL159916B1 PL27890289A PL27890289A PL159916B1 PL 159916 B1 PL159916 B1 PL 159916B1 PL 27890289 A PL27890289 A PL 27890289A PL 27890289 A PL27890289 A PL 27890289A PL 159916 B1 PL159916 B1 PL 159916B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
derivatives
carbazole
aminocarbazole
naphthylamino
preparation
Prior art date
Application number
PL27890289A
Other languages
Polish (pl)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed filed Critical
Priority to PL27890289A priority Critical patent/PL159916B1/en
Publication of PL159916B1 publication Critical patent/PL159916B1/en

Links

Landscapes

  • Indole Compounds (AREA)

Abstract

A method of producing new naphthol compounds of aminocarbazole derivatives, characterised in that the derivatives of 3-(2-naphthylamino)-carbazole with formula 1, where R stands for hydrogen, alkyl or benzyl and 1-(2-naphthylamino)-carbazole with formula 2, are produced by melting 3-amino-9R-carbazole or respectively 1-aminocarbazole with a 5-15-fold molar excess of 2-naphthol at a temperature of 400-450 K.<IMAGE>

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania nowych związków naftylowych pochodnych aminokarbazoli, wykazujących właściwości umożliwiające ich praktyczne zastosowanie w przemyśle jako antyutleniacze i termostabilizatory polimerów olefinowych.The subject of the invention is a method for the preparation of new naphthyl aminocarbazole derivatives showing properties enabling their practical use in industry as antioxidants and thermal stabilizers of olefin polymers.

Wymienione związki, ani ich synteza nie zostały dotychczas opisane w literaturze źródłowej. Wykazują one pewne analogie strukturalne w stosunku do znanej od lat grupy antyutleniaczy aminowych, stosowanych w technice jako antyozonanty i stabilizatory termiczne dla kauczuków i polimerów olefinowych.The mentioned compounds and their synthesis have not been described in the source literature so far. They show some structural analogies to the group of amine antioxidants known for years, used in the art as antiozonants and thermal stabilizers for rubbers and olefin polymers.

Wytwarzanie aryloaminowych pochodnych karbazolu w sposób analogiczny do znanej syntezy pochodnych alkiloaminowych, nastręcza szereg trudności. Reakcje zachodzą opornie, zaś w ostrych warunkach produkty ulegają daleko posuniętej degradacji, w efekcie czego wydajności reakcji są niskie a wyodrębnianie czystych produktów nader uciążliwe.The preparation of arylamine carbazole derivatives in a manner analogous to the known synthesis of alkylamine derivatives presents a number of difficulties. Reactions are resistant, and under severe conditions, the products undergo extensive degradation, as a result of which the yields of the reaction are low and the isolation of pure products is extremely onerous.

Istotą wynalazku jest sposób wytwarzania nowych związków pochodnych aminokarbazoli, polegający na tym, że pochodne 3-(2-naftyloamino)-karbazolu o wzorze 1, w którym R oznacza wodór, alkil lub benzyl oraz l-(2-naftyIoamino)-karbazol o wzorze 2, wytwarza się przez stapianie w temperaturze 400-450 K 3-amino-9R-karbazolu lub odpowiednio 1-aminokarbazolu z 5-15 krotnym nadmiarem molowym 2-naftolu.The essence of the invention is a process for the preparation of new compounds of aminocarbazole derivatives, which consists in the fact that the 3- (2-naphthylamino) -carbazole derivatives of the formula 1, in which R is hydrogen, alkyl or benzyl, and 1- (2-naphthylamino) -carbazole of the formula 2, is prepared by fusing 3-amino-9R-carbazole or 1-aminocarbazole, respectively, at a temperature of 400-450K with a 5-15 fold molar excess of 2-naphthol.

W trakcie poszukiwań nowych metod otrzymywania N-arylowych pochodnych aminokarbazoli nieoczekiwanie okazało się, że 3-(2-naftyloamino)-karbazol można otrzymać w prostej, jednoetapowej syntezie z łatwo dostępnych substratów ogrzewając 3-aminokarbazol w nadmiarze stopionego 2-naftolu. Podobnie reaguje 1-aminokarbazol oraz 3-amino-9-alkilokarbazol.During the search for new methods for the preparation of N-aryl aminocarbazole derivatives, it was surprisingly found that 3- (2-naphthylamino) -carbazole can be obtained in a simple, one-step synthesis from readily available starting materials by heating 3-aminocarbazole in excess molten 2-naphthol. 1-aminocarbazole and 3-amino-9-alkylcarbazole react similarly.

Próby syntezy w skali decymolowej wykazały, że reakcję kondensacji można przeprowadzić w temperaturze od 400 do 450 K, przy czym czas potrzebny do całkowitego przereagowania aminy wynosi od 12 do 24 godzin w pobliżu dolnej granicy podanego zakresu temperatury. Nadmiar 2-naftolu służy w tej reakcji jako wysokotemperaturowy rozpuszczalnik. Obniżenie stosunku molowego 2-naftolu do aminokarbazolu poniżej 10: 1 powoduje spadek wydajności produktu np. do 50% przy stosunku 6:1 i utrudnia odróbkę mieszaniny poreakcyjnej wskutek częściowego zestalenia się stopu.Synthesis trials on the decimole scale have shown that the condensation reaction can be carried out at a temperature of 400 to 450 K, the time required for complete conversion of the amine is 12 to 24 hours near the lower end of the temperature range given. An excess of 2-naphthol serves as a high-temperature solvent in this reaction. Lowering the molar ratio of 2-naphthol to aminocarbazole below 10: 1 causes a drop in product yield, e.g. to 50% at a ratio of 6: 1, and makes it difficult to process the reaction mixture due to partial solidification of the alloy.

Jak wynika z polskiego opisu patentowego nr 133969, synteza 3-aminokarbazolu na drodze nitrowania i redukcji nie nastręcza większych problemów, jednakże w wyniku nitrowania karbazolu powstaje mieszanina zawierająca około 70% 3-nitro i 30% 1-nitrokarbazolu, podczas gdyAccording to Polish patent specification No. 133969, the synthesis of 3-aminocarbazole by nitration and reduction does not pose any major problems, however, as a result of carbazole nitration, a mixture containing about 70% 3-nitro and 30% 1-nitrocarbazole is formed, while

9-alkilokarbazole dają nieomal wyłącznie produkty podstawienia w pozycji 3. Gdyby właściwości stabilizujące 3-(:^-^t^;^ft;^ll^ia^ino)^^^ćłll<illDkarbazoli okazały się wyraźnie lepsze od 3-(2-naftyloamino)-karbazolu, byłoby pożądanym poddanie karbazolu N-alkilowaniu przed reakcją nitrowania, a to w celu uniknięcia tworzenia się 1-nitropochodnej. Opracowano przeto prosty sposób otrzymywania 9-alkilokarbazoli oparty na znanym zjawisku katalizy międzyfazowej, a polegający na działaniu halogenkiem alkilowym na karbazol w heterogennej mieszaninie dimetylosulfotlenku i stężonego wodnego roztworu alkaliów w obecności chlorku trietylobenzyloamoniowego.9-alkylcarbazoles give almost exclusively the substitution products in the 3-position. If the stabilizing properties of 3 - (: ^ - ^ t ^; ^ ft; ^ ll ^ ia ^ ino) ^^^^^ ll <illDcarbazoles turned out to be clearly better than 3- (2 -naphthylamino) -carbazole, it would be desirable to subject the carbazole to N-alkylation prior to the nitration reaction in order to avoid formation of the 1-nitro derivative. Therefore, a simple method for the preparation of 9-alkylcarbazoles was developed based on the known phenomenon of interfacial catalysis, consisting in the action of an alkyl halide on carbazole in a heterogeneous mixture of dimethylsulfoxide and concentrated aqueous alkali in the presence of triethylbenzylammonium chloride.

Na podstawie przesłanek natury teoretycznej, co potwierdziły wstępne próby aplikacyjne, okazało się, że aryloaminowe pochodne karbazolu, w tym zwłaszcza naftyloaminokarbazole,On the basis of theoretical premises, which was confirmed by preliminary application tests, it turned out that arylamine carbazole derivatives, especially naphthylaminocarbazoles,

159 916 posiadają znacznie wyższą efektywność w stabilizacji polimerów niż N-aralkilowe pochodne 9-amino-, 1-amino i 3-aminokarbazoli, znane z opisów patentowych PRL nr 107448 i nr 129717, jako stabilizatory termiczne polietylenu. Naftyloaminokarbazole zbliżone są strukturalnie do pochodnych difenyloaminy i parafenylenodiaminy, jak N,N'-diefenylo-p-fenylenodiamina czy N-2-naftylo-N'-fenylo-p-fenylenodiamina, których stabilizujące działanie polega na przerywaniu łańcucha propagacji destrukcyjnych reakcji wolnorodnikowych makrocząsteczek przez dezaktywację rodników węglowodorowych w reakcji przeniesienia wodoru z cząsteczki stabilizatora na makrorodnik polimeru, jak też przez wychwytywanie i dezaktywację rodników nadtlenkowych i innych. Istnieją uzasadnione przypuszczenia, że aryloaminy działają również według mechanizmu rozkładaczy wodoronadtlenków, stąd ich wysoka aktywność, znacznie wyższa od stabilizatorów fenolowych, w stabilizacji polimerów narażonych na działanie wysokiej temperatury. Z tych to przyczyn opracowanie i optymalizacja metod syntezy N-podstawionych aryloamin ma doniosłe znacznie dla rozwoju przetwórstwa polimerów, zwłaszcza olefinowych, których zastosowanie w technice jest najpowszechniejsze.159,916 have much higher efficiency in stabilizing polymers than the N-aralkyl derivatives of 9-amino-, 1-amino and 3-aminocarbazoles, known from PRL patents No. 107448 and No. 129 717, as thermal stabilizers of polyethylene. Naphthylaminocarbazoles are structurally similar to diphenylamine and paraphenylenediamine derivatives, such as N, N'-diefenyl-p-phenylenediamine or N-2-naphthyl-N'-phenyl-p-phenylenediamine, whose stabilizing effect consists in breaking the chain of propagation of destructive reactions of free radical macromolecules by deactivation of hydrocarbon radicals in the reaction of hydrogen transfer from the stabilizer molecule to the polymer macroradio, as well as by capturing and deactivating peroxide and other radicals. There are reasonable assumptions that arylamines also act according to the mechanism of hydroperoxide decomposers, hence their high activity, much higher than phenolic stabilizers, in stabilizing polymers exposed to high temperature. For these reasons, the development and optimization of methods for the synthesis of N-substituted arylamines is of great importance for the development of the processing of polymers, especially olefin polymers, the most common use in the art.

Podobieństwo struktury izomerycznych naftyloaminokarbazoli, tj. - grupa aryloaminowa w pozycji orto lub para względem azotu pirolowego - pozwala przypuszczać, że ich działanie stabilizujące powinno być zbliżone. Tak więc naturalna mieszanina izomerycznych nitrokarbazoli może stanowić dogodny materiał wyjściowy do syntezy dwuskładnikowego stabilizatora. W praktyce celowe okazało się prowadzenie syntezy obu składników oddzielnie, gdyż zarówno aminokarbazole, jak i ich N-naftylowe pochodne dość znacznie różnią się rozpuszczalnością w typowych rozpuszczalnikach organicznych. Mieszaninę l-amino i 3-aminokarbazolu otrzymaną w wyniku redukcji produktu nitrowania rozdzielono przez ekstrakcję metanolem na frakcję nierozpuszczalną, zawierającą głównie 3-aminokarbazol oraz rozpuszczalną w metanolu frakcjęThe similar structure of the isomeric naphthylaminocarbazoles, ie - the arylamino group in the ortho or para position relative to the pyrrole nitrogen - suggests that their stabilizing effect should be similar. Thus, a natural mixture of isomeric nitrocarbazoles can be a convenient starting material for the synthesis of the two-component stabilizer. In practice, it turned out to be expedient to synthesize both components separately, because both the aminocarbazoles and their N-naphthyl derivatives differ significantly in solubility in typical organic solvents. The mixture of l-amino and 3-aminocarbazole obtained as a result of reduction of the nitration product was separated by extraction with methanol into an insoluble fraction, consisting mainly of 3-aminocarbazole and a methanol-soluble fraction.

1-aminokarbazolu. Obie frakcje poddano oddzielnie kondensacji z 2-naftolem. W odróżnieniu od naftolu 3-(2-naftyloamino)-karbazol jest w metanolu praktycznie nierozpuszczalny, co pozwala łatwo oddzielić produkt reakcji od nadmiaru reagenta. Z zatężonego metanolowego roztworu woda wytrąca osad 2-naftolu, który po odsączeniu i wysuszeniu może być ponownie użyty do reakcji kondensacji. W syntezie l-(2-naftyloamino)-karbazolu nadmiar 2-naftolu odmywany jest roztworem alkaliów i regenerowany przez wytrącenie kwasem. Oczyszczanie produktu jest bardziej uciążliwe, w efekcie jego wydajność jest nieco niższa, tak więc dwuskładnikowy stabilizator zawiera 20% l-(2-naftyloamino)-karbazolu i 80% 3-podstawionego izomeru.1-aminocarbazole. Both fractions were condensed separately with 2-naphthol. In contrast to naphthol, 3- (2-naphthylamino) -carbazole is practically insoluble in methanol, which allows the reaction product to be easily separated from the excess reagent. Water precipitates 2-naphthol from the concentrated methanolic solution, which, after filtering and drying, can be reused for the condensation reaction. In the synthesis of 1- (2-naphthylamino) -carbazole, excess 2-naphthol is washed off with an alkali solution and regenerated by precipitation with acid. Purification of the product is more cumbersome, as a result its yield is slightly lower, so that the two-component stabilizer contains 20% 1- (2-naphthylamino) -carbazole and 80% 3-substituted isomer.

Niżej podane przykłady bliżej wyjaśniają sposób wytwarzania naftyloaminokarbazoli.The following examples explain the preparation of naphthylaminocarbazoles in more detail.

Przykład I. W 145 g(l mol) stopionego 2-naftolu rozpuszczono 21 g (0,1 mol) 3-amino-9etylokarbazolu. Stop utrzymywano w temperaturze 410±5K przez 24 godziny przepuszczając wolny strumień azotu nad jego powierzchnią. Dodano 0,1 dm3 Ν,Ν-dimetyloforinamidu w celu obniżenia lepkości mieszaniny, a następnie wytrącono produkt reakcji wlewając roztwór do 0,8 dm3 wody, w której rozpuszczono uprzednio 80 g wodorotlenku sodu. Odsączono powstały osad, przemyto wodą i rozpuszczono w mieszaninie 1: 1 tetrahydrofuranu i toluenu. Roztwór przemyto alkaliami w celu usunięcia resztek 2-naftolu, a następnie wyekstrahowano nieprzereagowaną aminę 3N kwasem solnym. Po neutralizacji ekstraktu odzyskano 1,5 g (7%) 3-amino-9etylokarbazolu. Roztwór zatężono do niewielkiej objętości oddestylowując głównie bardziej lotny tetrahydrofuran. Po oziębieniu wykrystalizowało 22,5 g (67%) 3-(2-naftyloamino)-9-etylokarbazolu (wzór 1, R — etyl) w postaci jasnożółtych pryzm o t» = 451-453 K z przemianą polimorficzną w temperaturze 438 K.Example 1 In 145 g (1 mol) of molten 2-naphthol, 21 g (0.1 mol) of 3-amino-9-ethylcarbazole were dissolved. The alloy was kept at 410 ± 5K for 24 hours by passing a slow stream of nitrogen over the surface. 0.1 dm3 of Ν, Ν-dimethylformamide was added to lower the viscosity of the mixture, and then the reaction product was precipitated by pouring the solution into 0.8 dm3 of water, in which 80 g of sodium hydroxide were previously dissolved. The precipitate formed was filtered off, washed with water and dissolved in a 1: 1 mixture of tetrahydrofuran and toluene. The solution was washed with alkali to remove residual 2-naphthol and then the unreacted amine was extracted with 3N hydrochloric acid. After neutralization of the extract, 1.5 g (7%) of 3-amino-9-ethylcarbazole was recovered. The solution was concentrated to a small volume by distilling off mainly the more volatile tetrahydrofuran. On cooling, 22.5 g (67%) of 3- (2-naphthylamino) -9-ethylcarbazole (formula 1, R - ethyl) crystallized in the form of light yellow prisms with t> = 451-453 K with a polymorphic transformation at 438 K.

Przykład II. Surowy produkt nitrowania karbazolu, zawierający około 70% 3-nitrokarbazolu i 30% 1-nitrokarbazolu poddano redukcji podsiarczynem sodu w wodnoalkoholowym roztworze alkaliów. Produkt reakcji strącono wodą, odsączono i przemyto metanolem usuwającExample II. The crude product of carbazole nitration, containing approximately 70% of 3-nitrocarbazole and 30% of 1-nitrocarbazole, was reduced with sodium dithionite in a water-alcohol alkali solution. The reaction product was precipitated with water, filtered and washed with methanol to remove

1- aminokarbazol. Surowy 3-aminokarbazol (365 g = 2 mole) stapiano z 2-naftolem (2880 g = 20 moli) utrzymując mieszaninę przez 16 godzin w temperaturze 425-430K w atmosferze argonu. Stop wlano do 4 dm3 oziębionego metanolu, odsączony osad przemyto metanolem w celu usunięcia1-aminocarbazole. Crude 3-aminocarbazole (365 g = 2 mol) was melted with 2-naphthol (2880 g = 20 mol) keeping the mixture at 425-430K under argon atmosphere for 16 hours. Alloy was poured into a 4 dm 3 of chilled methanol, precipitate was filtered washed with methanol to remove

2- naftolu i krystalizowano partiami z ksylenu' otrzymując 505 g (82%) 3-(2-naftyloamino)karbazolu (wzór 1, R = wodór) w postaci jasnożółtych kryształów o tt — 518-519 K.2-naphthol and batch crystallized from xylene to give 505 g (82%) of 3- (2-naphthylamino) carbazole (Formula 1, R = hydrogen) as light yellow crystals with mp - 518-519 K.

159 916159 916

Metanolowy przesącz pod oddzieleniu surowego produktu reakcji zatężono do niewielkiej objętości i wlano do zimnej wody, po czym odsączono nieprzereagowany 2-naftol. Ksylenowe ługi pokrystaliczne zatężono do niewielkiej objętości i silnie oziębiono. Odsączony osad przemyto metanolem pozostawiając na sączku 3-(2-naftyloamino)-karbazol (ok. 10-15 g), zaś przesącz rozcieńczono 5% wodnym roztworem alkaliów, wytrącając osad l-(2-naftyloamino)-karbazolu (wzór 2), który następnie krystalizowano z mieszaniny benzenu i heksanu gotując z węglem drzewnym. Otrzymano 35 g produktu w postaci perłowoszarych płytek o tt = 484-485 K.After the crude reaction product was separated off, the methanol filtrate was concentrated to a small volume and poured into cold water, then the unreacted 2-naphthol was filtered off. The xylene crystalline liquors were concentrated to a low volume and strongly cooled. The filtered precipitate was washed with methanol leaving 3- (2-naphthylamino) -carbazole (approx. 10-15 g) on the filter, and the filtrate was diluted with 5% aqueous alkali, precipitating 1- (2-naphthylamino) -carbazole (formula 2), which was then crystallized from a mixture of benzene and hexane by boiling with charcoal. The obtained product was 35 g of the product in the form of pearl gray plates with a mp = 484-485 K.

Wzdr 1Sickness 1

Wzdr 2Sick 2

Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 10 000 złDepartment of Publishing of the UP RP. Circulation of 90 copies. Price: PLN 10,000

Claims (1)

Zastrzeżenie patentowePatent claim Sposób wytwarzania nowych związków naftylowych pochodnych aminokarbazoli, znamienny tym, że pochodne 3-(2-naftyloamino)-karbazolu o wzorze 1, w którym R oznacza wodór, alkil lub benzyl oraz l-(2-naftyloamino)-karbazol o wzorze 2, wytwarza się przez stapianie w temperaturze 400-450 K 3-amino-9R-karbazolu lub odpowiednio 1-aminokarbazolu z 5-15 krotnym nadmiarem molowym 2-naftolu.A process for the preparation of new naphthyl aminocarbazole derivatives, characterized in that the 3- (2-naphthylamino) -carbazole derivatives of the formula 1, in which R is hydrogen, alkyl or benzyl, and 1- (2-naphthylamino) -carbazole of the formula 2, produces is fused at 400-450 K of 3-amino-9R-carbazole or 1-aminocarbazole, respectively, with a 5-15 fold molar excess of 2-naphthol.
PL27890289A 1989-04-14 1989-04-14 Method for preparation of yhe new naphthyl compounds of the aminecarbazole derivatives PL159916B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL27890289A PL159916B1 (en) 1989-04-14 1989-04-14 Method for preparation of yhe new naphthyl compounds of the aminecarbazole derivatives

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL27890289A PL159916B1 (en) 1989-04-14 1989-04-14 Method for preparation of yhe new naphthyl compounds of the aminecarbazole derivatives

Publications (1)

Publication Number Publication Date
PL159916B1 true PL159916B1 (en) 1993-01-29

Family

ID=20047024

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL27890289A PL159916B1 (en) 1989-04-14 1989-04-14 Method for preparation of yhe new naphthyl compounds of the aminecarbazole derivatives

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL159916B1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2195974A (en) Process of producing new amino-carboxylic acids
US2288282A (en) Process for producing polyhydroxyarylsulphones
Crossley et al. Chemotherapeutic Dyes. II. 5-Arylamino-9-dialkylaminobenzo [a] phenoxazines1
US20120041044A1 (en) Process for the preparation of carvedilol and its enantiomers
US8604219B2 (en) Method for synthesis of N-alkyl carbazole and derivatives thereof
EP0012208B1 (en) 9-(3-(3,5-cis-dimethylpiperazino)propyl)-carbazole, its preparation and pharmaceutical compositions containing it
JP2005511668A (en) Crystalline venlafaxine base and novel polymorphs of venlafaxine hydrochloride and process for their preparation
PL159916B1 (en) Method for preparation of yhe new naphthyl compounds of the aminecarbazole derivatives
EP1558575B1 (en) Process for preparation of carvedilol
US3717680A (en) PURIFICATION OF p-AMINOPHENOL
US4539428A (en) Preparation of diaminodiphenyl ethers
JPS5852983B2 (en) Method for producing arylamine
US2152786A (en) Preparation of acetoacetyl aromatic acid amides
EA004922B1 (en) Method for preparing polyhalogenated paratrifluoromethylanilines
US2161697A (en) Hydroxybenzocarbazole compounds
EP0155441A1 (en) A process for separating nitration isomers of substituted benzene compounds
JPS60132933A (en) Manufacture of nitrodiarylamine
JPH02207025A (en) Method for organic synthesis
US4137238A (en) Process for the preparation of 2-hydroxycarbazoles
EP0105660B1 (en) Preparation of bis-(aminophenyl) ethers from (n-acetyl) aminophenols or their phenolates
US1938031A (en) Meta-hydroxyl-phenyl-arylamino carboxylic acids
US1548768A (en) Production of quinizarine green
US3177225A (en) 1, 2, 3, 4, 5, 6-hexachloro-7-nitronaphthalene and certain derivatives thereof
US3551494A (en) Process for the preparation of 1,1,1-tri(substituted nitrogen-containing aryl)ethanes
US6008413A (en) Process for recrystallizing 1,3-bis(aminophenoxy benzene)