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Verfahren zur Herstellung von neuen polyjodierten Benzoylverbindungen
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von 3-Amino- 2, 4, 5, 6-tetrajodb enzoylverbindungen und Pentajodbenzoylverbindungen, in denen die polyjodierten Benzoylrest an Sauerstoff oder Stickstoff gebunden sind. Solche Verbindungen sind bisher noch nicht bekannt geworden, und es sind bisher auch keine Methoden beschrieben worden, die geeignet wären, diese polyjodierten Verbindungen vom Amid- oder Estertypus herzustellen.
Überraschenderweise konnte nun in den neuen Säurechloriden der Formel
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worin X ein Jodatom, eine Aminogruppe oder eine Thionylaminogruppe bedeutet, Substanzen gefunden werden, die glatt mit an Sauerstoff oder Stickstoff gebundenen aktiven Wasserstoffatomen oder den entsprechenden Metallderivaten reagieren und daher die Herstellung der eingangs erwähnten 0-, bzw. N-3-Amino-2, 4, 5, 6- tetrajod- bzw. Pentajod-benzoylverbindungen in einfacher Weise und in guter Ausbeute ermöglichen.
Diese erfindungsgemässe Reaktion wird in manchen Fällen durch die Anwesenheit von säurebindenden Stoffen gefördert.
Bei der Reaktion des neuen Pentajodbenzoylchlorids mit Verbindungen, die an Sauerstoff oder Stickstoff gebundene aktive Wasserstoffatome enthalten, gelangt man direkt zu 0-bzw. N-Pentajodbenzoylverbindungen. Analog führt die Verwendung von 2, 4, 5, 6-Tetrajod-3-amino bzw. 2, 4, 5, 6-Tetrajod-3-thionylamino-benzoyl- chlorid zu den entsprechenden 2, 4, 5, 6-Tetrajod-3-aminobenzoylverbindungen, wobei im Falle der Verwendung des Tetrajod-thionylamino-benzoylchlorids die Thionylaminogruppe anschliessend an die Umsetzung durch Einwirkung von basi- sehen oder sauren Agentien, meist in der Kälte, in die Aminogruppe umgewandelt werden muss, sofern nicht schon während der Umsetzung des Säurechlorids mit dem Träger des aktiven Wasserstoffatoms diese Umwandlung bereits stattgefunden hat.
Die neuen polyjodierten Benzoesäurechloride haben für Säurechloride an sich ungewöhnliche
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Sie sind in wässeriger Lösung auch in Anwesenheit von Alkalien weitgehend beständig.
Trotz dieser überraschenden Resistenz in wässerigem Medium reagieren diese Säurechloride in organischen Lösungsmitteln oder aber auch ohne Lösungsmittelzusatz sehr rasch und glatt, z'T. unter erheblicher Wärmeentwicklung, mit Alkoholen, Phenolen, Aminen oder Hyd- razinoverbindungen zu den entsprechenden Estern, Amiden oder Hydraziden. Diese Reaktionsweise ist besonders überraschend, da die erstaunliche Reaktionsträgheit in wässerigem Medium unbedingt auch eine solche in organischen Lösungsmitteln vermuten lassen müsste, jedenfalls aber bestimmt keine rasche, nahezu stürmische Reaktion erwarten liesse.
Für die Umsetzung mit den neuen polyjodierten Säurechloriden der Formel (I) sind als sauerstoffhältige Substanzen praktisch alle Verbindungen mit freien acylierbaren Hydroxylgruppen geeignet. Unter diesen sind vor allem primäre, sekundäre und tertiäre aliphatische, araliphatische und cycloaliphatische Mono- und Polyalkohole und deren Substitutionsprodukte, wie beispielsweise Oxysäuren oder Halogenalkohole, Phenole, die im Kern beliebig substituiert sein können, sowie heterocyclische Oxyverbindungen und deren Substitutionsprodukte zu nennen. Als stickstoffhältige Verbindungen eignen sich vor allem primäre und sekundäre aliphatische, cycloaliphatische, araliphatische und aromatische Mono- oder Polyamine und deren Substitutionsprodukte, wie z. B. Aminosäuren oder auch Aminoalkohole, da die Aminogruppe vor der Oxygruppe acyliert wird.
Es reagieren aber auch am N acylierbare stickstoffhältige Heterocyclen, wie beispielsweise Pyrrolidin, Thia-
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zolidin, Piperidin, Piperazin und Morpholin, deren Substitutionsprodukte, wie Tetrahydro- nikotinsäure sowie heterocyclische Aminover- bindungen, wie z. B. Aminothiazol, 2, 3-Dimethyl- 4-aminoisoxazol und Aminopyrimidin glatt mit den erfindungsgemässen Säurechloriden der Formel (I). Schliesslich sind auch Verbindungen, die eine Hydrazinogruppe tragen, sowie Säureamide, insbesondere Sulfonsäureamide als Reaktionspartner geeignet.
Die neuen Säurechloride der Formel (I) können auf einfache Weise durch Umsetzungl der bisher nicht beschriebenen Pentajodbenzoesäure oder der ebenfalls neuen 3-Amino-2, 4, 5, 6-tetra- jodbenzoesäure mit Chlorierungsmitteln, beispielsweise mit Thionylchlorid, hergestellt werden.
Bei der Umsetzung von 3-Amino-2, 4, 5, 6-tetra- jodbenzoesäure mit Thionylchlorid entsteht als Zwischenprodukt das 3-Thionylamino-2, 4, 5, 6- tetrajodbenzoylchlorid, das entweder als solches isoliert oder ohne Isolierung gleich im Reaktionsgemisch durch Alkali- oder Säurebehandlung in das 3-Amino-2, 4, 5, 6-tetrajodbenzoylchlorid übergeführt werden kann.
Die 3-Amino-2,4,5,6-tetrajodbenzoesäure wiederum kann durch Jodierung von 3-Jod-5aminobenzoesäure mit NaCl-ClJ-Lösung gewonnen werden. Aus ihr wird die Pentajodbenzoesäure durch Diazotieren der Aminogruppe und Umsetzung mit Kaliumjodid dargestellt.
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für die Herstellung pharmazeutischer Präparate dar. Überdies besitzen eine Reihe dieser Verbindungen eine starke choleretische Wirksamkeit.
In den nachfolgenden Beispielen wird die Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens an Hand typischer Vertreter der einzelnen Verbindungsklassen erläutert, ohne das Verfahren darauf beschränken zu wollen.
Beispiel 1 : 71, 8 g 3-Jod-5-aminobenzoe- säure (hergestellt nach Wheeler und Liddle, Am. Chem. Journal 42, Seite 504) werden in 300 ml n-HCl und 4150 ml Wasser unter Zusatz von 275 ml konzentrierter HC1 gelöst. Die so erhaltene Lösung wird zu einer Lösung von 660 ml2n-NaC1. ClJ in 275 ml n-HCl und 3100 ml Wasser bei 400 C innerhalb 1 Stunde zutropfen gelassen und das Reaktionsgemisch 11/2 Stunden bei 80 C unter Rühren reagieren gelassen. Hierauf werden noch einmal 200 ml 2 n-NaClClJ-Lösung langsam zugefügt, nach weiterer zweistündiger Reaktionsdauer das Reaktionsgemisch abgekühlt und der entstandene Niederschlag isoliert. Man erhält 160 g 3-Amino- 2, 4, 5, 6-tetrajodbenzoesäure, d. s. 91, 5% der Theorie. Schmelzpunkt 215-230 C.
Nach Umkristallisieren aus Äthanol zeigt das Reaktionsprodukt einen Schmelzpunkt von 238 bis 239 C.
38,4g3-Amino-2,4,5,6-retrajodbenzoesäure wer- den in 100 ml Thionylchlorid versetzt und 2 Stunden am Rückfluss gekocht. Anschliessend wird das überschüssige Thionylchlorid im Vakuum abdestilliert, der Rückstand in Äther aufgenommen und die Lösung durch Abnutschen von den unlöslichen Anteilen befreit. Die Ätherlösung wird zuerst mit Eiswasser, dann mit n-NaOH durchgeschüttelt, zur Trockne eingedampft und der Eindampfrückstand aus Äther umgelöst.
Man erhält 29, 7 g 3-Amino-2, 4, 5, 6-tetrajod- benzoylchlorid mit einem Schmelzpunkt von
162 bis 1630 C. Ausbeute 75% der
Theorie.
Unterlässt man die Behandlung der Äther- lösung mit n-NaOH, so kann man aus dieser durch Eindampfen das 3-Thionylamino-2, 4, 5, 6- tetrajodbenzoylchlorid in guter Ausbeute gewin- nen. Nach Umkristallisieren aus Petroläther zeigt es einen Schmelzpunkt von 194 bis 200 C unter Zersetzung.
Beispiel 2 : Eine Lösung aus 6, 41 g 3-Amino- 2, 4, 5, 6-tetrajodbenzoesäure, 10 ml n-NaOH, 0, 7 g
Natriumnitrit und 40 ml Wasser wird langsam unter Rühren zu 200 ml auf 0 C abgekühlter 0, 5n-HCl zugefügt. Anschliessend werden etwa l g Harnstoff eingerührt, hierauf eine Lösung von 15 g KJ in 50 ml Wasser zugefügt und das Reaktionsgemisch innerhalb 15 Minuten auf
95 C erwärmt, wobei der entstandene ursprünglich dunkle Niederschlag hellgelb bis weiss wird. Anschliessend wird durch Zusatz von NaHS03 die Reaktionslösung entfärbt, der ausgeschiedene Niederschlag isoliert und getrocknet.
Man erhält 6, 4 g Pentajodbenzoesäure, das entspricht einer Ausbeute von 85% der Theorie.
Die Säure zersetzt sich oberhalb 340 C. 15, 4 g Pentajodbenzoesäure werden mit 70 ml Thionylchlorid versetzt und 51/2 Stunden unter Rückfluss gekocht. Nach Abkühlen der Mischung wird die kristalline Fällung abgenutscht und getrocknet. Man erhält 10, 26 g Pentajodbenzoylchlorid mit einem Schmelzpunkt von 312 bis 3160 C. Aus der Mutterlauge können durch Abdestillieren des Thionylchlorids im Vakuum noch 2, 36 g Pentajodbenzoylchlorid mit einem Schmelzpunkt von 315 bis 3170 C gewonnen werden. Gesamtausbeute 12, 62 g, d. s. 79, 9% der Theorie.
Das Säurechlorid hat noch zwei weitere Modifikationen mit Schmelzpunkten von 264 bis 266 C und 285 C.
Die Tatsache, dass es sich um Modifikationen handelt, wurde durch Aufnahme der U-Rot-Spektren bestätigt.
Beispiel 3 : 6, 59 g 3-Amino-2, 4, 5, 6-tetrajod- benzoylchlorid werden mit 50 ml Methanol lt Stunden unter Rückfluss gekocht, der entstandene Niederschlag wird nach Abkühlen
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erhält 4, 38 g 3-Amino-2,4,5,6-tetrajodbenzoesäuremethylester als gelbe Kristalle, d. s. 66, 85% der Theorie. Schmelzpunkt 121-123 C.
Beispiel 4 : 3, 0 g Pentajodbenzoylchlorid werden mit 15 ml n-Butanol 4 Stunden unter J Rückfluss gekocht, das Gemisch abgekühlt, die ausgeschiedenen Kristalle isoliert und mit Petrol- äther nachgewaschen. Man erhält 2, 2 g Penta-
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jodbenzoesäure-n-butylester, d. s. 70% der Theorie. Schmelzpunkt 149-150 C.
Beispiel5 : 10gPhenolwerdenaufl05-110 C erhitzt, langsam mit 3 g Pentajodbenzoylchlorid versetzt und 15 Minuten auf 115-120 C erhitzt. Nach dem Erkalten wird das Reaktionsgemisch mit Äther versetzt, der zurückbleibende Niederschlag abgenutscht und mit reichlich Äther nachgewaschen. Man erhält 2, 68 g Pentajodbenzoesäurephenylester mit einem Schmelzpunkt von 278 bis 280 C, das entspricht einer Ausbeute von 83, 3% der Theorie.
Durch Eindampfen der mit Natronlauge und Wasser gewaschenen Ätherlösung können noch 0, 10 g unreines Produkt gewonnen werden.
Beispiel 6 : 6, 59 g 3-Amino-2, 4, 5, 6-tetra- jodbenzoylchlorid werden mit 4, 5 g Anilin gemischt und auf 80-100 C erwärmt, wobei die schlagartige Bildung eines Niederschlages das Einsetzen der Reaktion anzeigt. Nach kurzem Erwärmen wird das Reaktionsgemisch abgekühlt, mit Wasser und etwas Salzsäure digeriert, aufgekocht und der unlösliche Anteil isoliert. Man
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und 2 g Anilin werden miteinander langsam angewärmt, bis die Reaktion unter Temperatur- anstieg und Niederschlagsbildung einsetzt. Nach Abklingen der Reaktion wird das Gemisch mit Wasser, dann mit Aceton ausgekocht, der feste Anteil durch Abnutschen isoliert und getrocknet. Man erhält 1, 4 g Pentajodbenzoylanilid, d. s. 62, 8% der Theorie. Schmelzpunkt 345-3470 C.
Beispiel 8 : 6, 59 g 3-Amino-tetrajodbenzoyl- chlorid werden mit 1, 8 g Piperidin und 50 ml Aceton gemischt, 11/2 Stunden unter Rückfluss gekocht und nach Abkühlen die festen Anteile durch Abnutschen isoliert. Nach Auskochen des Niederschlages mit Wasser und Trocknen erhält man 6, 4 g 3-Amino-2, 4, 5, 6-tetrajodbenzoylpiperidid, d. s. 90% der Theorie. Schmelzpunkt 231-2330 C.
Beispiel 9 : 3, 12 g Pentajodbenzoylchlorid werden mit l g Piperidin und 200 ml Aceton gemischt und 30 Minuten unter Rückfluss gekocht. Nach beendeter Reaktion wird das Aceton im Vakuum entfernt und der Rückstand zuerst mit Wasser, dann mit Aceton ausgekocht. Nach Isolieren und Trocknen der festen Anteile erhält man 2, 5 g Pentajodbenzoylpiperidid, d. s.
75, 4% der Theorie. Schmelzpunkt 2550 C (unter langsamer Zersetzung).
Beispiel 10 : 22 g 3-Amino-tetrajodbenzoylchlorid werden mit 11 g N-ss-Oxyäthyl-ss'aminopropionsäuremethylester und 20 ml Aceton gemischt und so lange aufgewärmt, bis die Reaktion unter Temperaturanstieg einsetzt. Dabei destilliert das Aceton ab. Nach beendeter Reaktion wird das Reaktionsgemisch in wenig Dimethylformamid gelöst und die Lösung, noch warm, in überschüssige verdünnte Salzsäure unter starkem Rühren eingegossen. Hiebei fällt der Ester fest an und kann durch Abnutschen isoliert werden. Man erhält nach Trocknen 23, 0 g N- (3-Amino-tetrajodbenzoyl)-N-ss-oxyäthyl- ss'-aminopropionsäure-methylester, d. s. 88, 5% der Theorie. Schmelzpunkt 113 C.
Der Ester kann nach Auflösen in Dioxan und Zusatz von methanolischer NaOH in der Wärme verseift werden. Beim Eingiessen des Reaktionsgemisches in überschüssigen Äther fällt das Natriumsalz in fester Form aus und kann durch Absaugen isoliert werden. Man erhält dabei aus 23 g Methylester 22, 1 g N- (3-Amino-
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man die freie Säure durch Lösen in Wasser und Zugabe der berechneten Menge Salzsäure.
Die Säure schmilzt unscharf bei 129 C, Ausbeute 82%.
In analoger Weise erhält man durch Umsetzung von Tetrajod-3-amino-benzoylchlorid mit : N-Butylaminoessigsäureäthylester die N- (3Amino-tetrajodbenzoyl) -N-butylaminoessigsäure vom Schmelzpunkt 115 C, Ausbeute 61%, ss-N-
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(3-N- (3-Amino-tetrajodbenzoyl)- (x-aminopheny- lessigsäure vom Schmelzpunkt 260-264 C, Ausbeute 88, 5%.
Beispiel 11 : 0, 24 g Natrium werden in 15 ml Butanol gelöst und mit 2, 0 g Pentajodbenzoesäurechlorid versetzt. Das Gemisch wird nun 24 Stunden unter Rückfluss gekocht und anschlie-] ssend noch 3 Tage bei Zimmertemperatur stehen gelassen. Nach Ablauf dieser Zeit werden die ausgeschiedenen gelben Kristalle gesammelt. Man erhält so 1, 1 g Pentajodbenzoesäurebutylester, d. s. 52, 4% der Theorie. Schmelzpunkt 146 bis] 1470 C.
Beispiel 12 : 0, 25 g Natrium werden in etwas
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am Rückfluss gekocht, die Lösung dann in viel Wasser eingegossen und der ausgefällte Methylester isoliert. Man erhält 2, 05 g 3-Amino-2, 4, 5, 6-
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lösten Substanz 115-118 C.
Beispiel 13 : 3 g 3-Thionylamino-2, 4, 5, 6- tetrajodbenzoylchlorid werden mit 30 ml Methanol gemischt und am Wasserbad 7 Stunden unter Rückfluss gekocht. Nach beendeter Re-1 aktion wird das Reaktionsgemisch in verdünnte Salzsäure eingegossen, wobei S02 entweicht, das am Geruch und an dem Nachweis mit Jod-
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Stärkepapier erkannt werden kann, und der Methylester der 3-Amino-2, 4, 5, 6-tetrajodbenzoe- säure ausfällt. Man erhält nach Absaugen und Trocknen 2, 78 g dieses Methylesters, das ent-
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6%tetrajodbenzoylchlorid werden zusammen mit 0, 5 g Piperidin in 10ml Aceton gelöst, und das Aceton wird dann vorsichtig abgedampft. Der Rückstand wird in Wasser aufgenommen, mit n-HC1 versetzt und aufgekocht, wobei S02 entweicht.
Der dabei entstandene Niederschlag wird abgesaugt und getrocknet. Man erhält so 0, 84 g 3-Amino-2, 4, 5, 6-tetrajodbenzoylpiperi-
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Beispiel 15 : 3 g 3-Thionylamino-2, 4, 5, 6- tetrajodbenzoylchlorid und l g Anilin werden gemischt und so lange angewärmt, bis die Reaktion unter Selbsterwärmung einsetzt. Nach beendeter Reaktion wird das Reaktionsgemisch mit verdünnter HC1 versetzt, wobei S02 entweicht, das durch Geruch und Jod-Stärkepapier nachgewiesen werden kann, und das 3-Amino-2, 4, 5, 6- tetrajodbenzoylanilid ausfällt. Es wird abgesaugt, mit Wasser gründlich ausgewaschen und getrocknet. Man erhält 2 g 3-Amino-2, 4, 5, 6- tetrajodbenzoylanilid, d. s. 65, 69% der Theorie.
Schmelzpunkt 280-282 C.
Beispiel 16 : 3 g 3-Thionylamino-2, 4, 5, 6- tetrajodbenzoylchlorid und 1, 5 g Anthranilsäuremethylester werden gemischt, gemeinsam angewärmt, bis die Reaktion unter starker Erwärmung einsetzt, und dann rasch abgekühlt.
Das Reaktionsgemisch wird anschliessend mit 20 ml Methanol digeriert-wobei eine kristalline Fällung entsteht-und in verdünnte Salzsäure eingegossen. Bei der Säurebehandlung entweichtSchwefeldioxyd, das durch Geruch und JodStärkepapier nachgewiesen werden kann. Die gebildeten Festanteile werden aus der sauren Lösung isoliert, mit reichlich Wasser gewaschen und getrocknet. Man erhält 2, 4 g o-3-Amino-
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4, 5, 6-tetrajodbenzoylamino-benzoesäuremethyl-220 C (Zersetzung).
Beispiel 17 : 3 g 3-Amino-2, 4, 5, 6-tetrajod- benzoesäurechlorid und 1, 5 g Phenylhydrazin werden in 20 ml Dioxan gelöst, worauf die so erhaltene Lösung 3 Stunden auf 1000 C erhitzt wird. Nach Abkühlen des Reaktionsgemisches wird dieses durch Filtrieren von ungelösten Anteilen befreit und das Dioxan durch Absaugen im Vakuum entfernt. Der Rückstand wird mit viel Äther zur Kristallisation gebracht, die kristallisierten Anteile werden durch Absaugen isoliert, mit reichlich Wasser gewaschen und getrocknet. Man erhält 1, 6 g 3-Amino-2, 4, 5, 6- tetrajodbenzoesäure-phenylhydrazid, d. s. 33, 3% der Theorie. Schmelzpunkt 225-227 C unter Zersetzung.
Beispiel 18 : 20 g 3-Amino-2, 4, 5, 6-tetra- jodbenzoylchlorid werden mit 5, 0 ml Dioxan und 3, 5 g Triäthylamin gemischt und anschlie- ssend mit 4, 7 g p-Oxybenzoesäuremethyleste ! versetzt. Die Reaktion setzt unter Temperaturanstieg ein, wobei das Dioxan abdampf. Nach etwa 30 Minuten langer Reaktion bei 1000 C wird das Reaktionsgemisch in Chloroform aufgenommen und die Lösung von den ungelösten Anteilen befreit. Anschliessend wird die Chloroformlösung nacheinander mit n-HCl, n-NaOH und Wasser gewaschen, getrocknet und im Vakuum zur Trockne eingedampft.
Der dabei als Rückstand erhaltene ölige Methylester der p- (3- Amino - 2, 4, 5, 6 - tetrajodbenzoyloxy) - benzoesäure wird in Dioxan gelöst und mit der berechneten Menge methanolischer NaOH bei 50-60 C verseift. Aus der alkalischen Verseifungslösung schlägt sich das Na-Salz der p- (3-Amino-2, 4, 5, 6- tetrajodbenzoyloxy) benzoesäure als gallertige Masse nieder, es wird abgesaugt, mit reichlich Äther nachgewaschen und getrocknet. Man erhält 16, 05 g, d. s. 67, 5% der Theorie.
Beispiel 19 : Zu einer am Wasserbad angewärmten Lösung von 33 g 3-Amino-2, 4, 5, 6- tetrajodbenzoylchlorid und 7 g Triäthylamin in 80 ml Aceton und 25 ml Dioxan werden innerhalb von 80 Minuten 7, 2 g Hexamethylendiamin- N, N'-bis-ss-propionsäuremethylester in etwa 20ml Aceton zugesetzt. Das Reaktionsgemisch wird
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der dabei entstandene Sirup dann langsam unter gutem Rühren in 3000 ml verdünnte Salzsäure eingegossen. Der in der sauren Lösung entstandene Niederschlag wird abgenutscht, mit Wasser gewaschen und in Chloroform gelöst.
Nach Waschen der Chloroformlösung mit NaBicarbonat-Lösung und Wasser wird diese mit Natriumsulfat getrocknet und der Eindampfrückstand dargestellt. Man erhält so 22, 45 g des Dimethylesters der Hexamethylendiamin-
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beute von 58, 37%.
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