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Verfahren zur Herstellung von Arylhydrazonen von a-Ketocarbonsäureamiden
Es wurde gefunden, daß man Arylhydrazone von a-Ketocarbonsäureamiden der allgemeinen
Formel
in der R1, R2 und R3 Alkylreste und R4 einen Arylrest bedeuten, wobei R1 mit R2
oder R3 und R2 und R3 zusammen mit dem Amidstickstoffatom N-heterocyclische Ringe
bilden können, erhält, wenn man auf ein N,N-disubstituiertes Carbonsäureamidchlorid
der allgemeinen Formel
in der R1, R2 und R3 die angegebene Bedeutung haben, in einem inerten organischen
Lösungs- bzw.
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Verdünnungsmittel bei etwa -20 bis +50"C und gegebenenfalls in Gegenwart
einer Base ein Diazoniumsalz der allgemeinen Formel
in der Ki die genannte Bedeutung hat und Xg für ein Chlor- oder Fluoroboration steht,
einwirken läßt und die entstandenen Arylhydrazone von a-Ketocarbonsäureamidchloriden
der allgemeinen Formel
in der R1, R2, R3 und R4 die angegebene Bedeutung haben, mit Wasser behandelt.
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Die als Ausgangsstoffe verwendeten N,N-disubstituierten Carbonsäureamidchloride
sind bekannt und leicht zugänglich (französische Patentschrift 1181 605). Geeignet
sind z. B. die Amidchloride, die sich von folgenden N,N-disubstituierten Carbonsäureamiden
ableiten: N,N-Dimethylpropionsäureamid, Propionsäurepiperidid, N,N - Dimethylbuttersäureamid,
Buttersäurepiperidid, Buttersäurepyrrolidid, Isovaleriansäurepiperidid, N,N - Dimethylpalmitinsäureamid,
N - Methylpyrrolidin, N - Athylpyrrolldin, N-Methylpiperidin.
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Als Diazoniumsalze können die Chloride oder Fluoroborate beliebiger
Diazoniumverbindungen verwendet werden. Da die erfindungsgemäß herstellbaren Verbindungen
jedoch als Zwischenprodukte für weitere Synthesen dienen, wobei der Arylhydrazonrest
in den meisten Fällen wieder abgespalten wird, verwendet man zweckmäßig solche Diazoniumsalze,
die man aus einfach gebauten Arylaminen erhalten kann. Beispiele für soche Arylamine
sind Anilin, p-Nitranilin, p-Chloranilin, p-Methoxyanilin, p-Toluidin, m-Nitranilin,
m-Chloranilin, m-Toluidin und m-Methoxyanilin.
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Die Umsetzung läßt sich beispielsweise bei Verwendung von Propionsäurepiperididchlorid
und p-Nitrophenyldiazoniumfluoroborat
durch die Gleichung
veranschaulichen.
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Die Umsetzung der Amidchloride mit den Diazoniumsalzen erfolgt bei
etwa -20 bis +50"C und wird vorzugsweise bei etwa 0 bis 20"C durchgeführt.
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Es ist zweckmäßig, auf das Diazoniumsalz etwa äquimolare Mengen Carbonsäureamidchlorid
einwirken zu lassen. Auch bei Verwendung von weniger als der äquimolaren Menge findet
ein Umsatz im Sinne der angegebenen Gleichung statt, vorteilhaft verwendet man jedoch
einen Uberschuß an Carbonsäureamidchlorid, z. B. 1,1 Mol je 1 Mol Diazoniumsalz.
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Als Lösungs- bzw. Verdünnungsmittel eignen sich unter den Reaktionsbedingungen
organische Flüssigkeiten, z. B. Tetrahydrofuran, Dioxan, Methylenchlorid, Chloroform,
Athylendichlorid, Dimethylformamid und N-Methylpyrrolidon. Es kann vorteilhaft sein,
die Umsetzung in Gegenwart einer Base, wie Triäthylamin, Tripropylamin, Dimethylanilin
und Pyridin, durchzuführen, wobei man die Base zweckmäßig in mindestens äquimolekularer
Menge verwendet.
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Das Verfahren kann durchgeführt werden, indem man das Carbonsäureamidchlorid
in einem der
genannten Lösungs- bzw. Verdünnungsmittel löst bzw. suspendiert und
sodann in die Mischung bei der Umsetzungstemperatur das Diazoniumsalz in fester
Form oder in Lösung bzw. Suspension einträgt.
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Eine vorteilhafte Arbeitsweise besteht darin, daß man die Umsetzung
mit N,N-disubstituierten Carbonsäureamidchloriden vornimmt, die unmittelbar im Umsetzungsgemisch
durch die Behandlung von N,N-disubstituierten Carbonsäureamiden mit Phosgen erhalten
worden sind.
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Die Umsetzung der Amidchloride mit den Diazoniumsalzen ist im allgemeinen
in einer Stunde beendet.
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Das die Arylhydrazone von a-Ketocarbonsäureamidchloriden enthaltende
Umsetzungsgemisch verdünnt man sodann bei Raumtemperatur mit Wasser, wobei sich
die Arylhydrazone von a-Ketocarbonsäureamiden abscheiden. Sie werden abfiltriert,
gewaschen und getrocknet.
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Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren in guter Ausbeute und Reinheit
herstellbaren Arylhydrazone lassen sich in die a-Ketocarbonsäuren überführen und
können als Zwischenprodukte, z. B. für die Herstellung von Farbstoffen und Heilmitteln,
verwendet werden.
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Die in den Beispielen genannten Teile sind Gewichtsteile.
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Beispiel 1 In eine Lösung von 24,5 Teilen Propionsäurepiperididchlorid
(Schmp. 82 bis 85"C) in 250 Teilen Dimethylformamid werden bei 0°C nach und nacl
24 Teile p-Nitrophenyldiazoniumfluoroborat einge. tragen. Man rührt das Umsetzungsgemisch
sodann noch 10 bis 20 Minuten und verdünnt es dann mit etwa 750 Teilen Wasser. Man
filtriert ab, wäscht den Filterrückstand mit Wasser und trocknet. Man erhält 27,5
Teile 2'- [p-Nitrophenylhydrazonyl]-N-propionylpiperidin der Formel
als gelbe Kristalle vom Schmelzpunkt 198 bis 200"C.
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Analyse: C14H1sN403 (290,32).
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Berechnet ... C 57,92, H 6,25, N 19,30, 0 16,52; gefunden . . C 58,1,
H 6,2, N 19,4, 0 16,5.
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Verwendet man an Stelle von 250 Teilen Dimethylformamid 250 Teile
N-Methylpyrrolidon bei sonst gleicher Arbeitsweise, so erhält man das 2'-[p-Nitrophenylhydrazonyl]-N
-propionylpiperidin in gleicher Ausbeute und Reinheit.
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Beispiel 2 18,5 Teile N,N - Dimethylbuttersäureamiddichlorid (Schmp.
82 bis 84"C) werden in der im Beispiell beschriebenen Weise mit 24 Teilen p-Nitrophenyldiazoniumfluoroborat
umgesetzt.
Man erhält 25 Teile der Verbindung der Formel
als gelbe Kristalle vom Schmelzpunkt 159 bis 161°C.
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Beispiel 3 In eine Lösung von 28 Teilen N-Methylpyrrolidindichlorid
(Schmp. 75 bis 79"C) und 14 Teilen Phenyldiazoniumchlorid in 200 Teilen Methylenchlorid
werden bei 0° C nach und nach 50 Teile Pyridin gegeben. Das Umsetzungsgemisch läßt
man 1 Stunde stehen, verdünnt es mit 500 bis 700 Teilen Wasser und leitet zur Entfernung
des Methylenchlorids einen Luftstrom durch die Mischung. Das abge-;chiedene Produkt
wird abfiltriert, mit Wasser gewaschen und getrocknet. Man erhält 15 Teile der Verbindung
der Formel
als farblose Kristalle vom Schmelzpunkt 237 bis 239"C (unter Zersetzung).
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Analyse: C11H13N30 (203,24).
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Berechnet ... C 65,00, H 6,45, N 20,68, 0 7,87; gefunden ... C 65,2,
H 6,5, N20,3, 0 8,2.
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Beispiel 4 In eine Lösung von 10 Teilen N-Methylpyrrolidon in 200
Teilen Methylenchlorid leitet man bei 10 bis 15"C 12 Teile Phosgen ein und läßt
das Gemisch noch 30 Minuten stehen. Sodann trägt man bei 0°C 14 Teile Phenyldiazoniumchlorid
und nach und nach 50 Teile Pyridin ein und arbeitet wie im Beispiel 3 angegeben
weiter. Man erhält 15,5 Teile der Verbindung der Formel
als farblose Kristalle, die bei 237 bis 239"C unter Zersetzung schmelzen.
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Beispiel 5 In eine Lösung von 28 Teilen N-Methylphyrrolidindichlorid
(Schmp. 75 bis 79"C) in N-Methylpyrroli-
don, die man durch Einleiten von 18,5 Teilen
Phosgen in 270 Teile N-Methylpyrrolidon bei 10°C hergestellt hat, werden bei C C
nach und nach 24 Teile p-Nitrophenyldiazoniumfluoroborat eingetragen. Das Umsetzungsgemisch
wird noch 10 bis 20Minuten gerührt und dann mit etwa 750 Teilen Wasser verdünnt.
Man filtriert ab, wäscht den Filterrückstand mit Wasser und tro!linet Man erhält
22 Teile der Verbindung der Forr-tel
als gelbe Kristalle vom Schmelzpunkt 262 bis 264"C (unter Zersetzung).
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Analyse: C11H12N403 (248,24).
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Berechnet ... C 53,22, H 4,87, N 22,57; gefunden ... C 53,4, H 5,2,
N 22,7.
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Beispiel 6 In eine Lösung von 31 Teilen N-Methylpiperidindichlorid
(Schmp. 80 bis 85"C) in 250 Teilen N-Methylpyrrolidon werden bei 0 0C nach und nach
24 Teile N-Nitrophenyldiazoniumfluoroborat eingetragen. Das Umsetzungsgemisch wird
noch 15 Minuten gerührt. Der abgeschiedene Niederschlag wird abfiltriert, mit Wasser
gewaschen und aus Dimethylformamid umkristallisiert. Man erhält 21 Teile der Verbindung
der Formel
als gelbe Kristalle vom Schmelzpunkt 237 bis 239"C.
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Beispiel 7 In eine Lösung von 41 Teilen Palmitinsäurepiperididchlorid
(Schmp. 70 bis 75"C) in 250 Teilen Dimethylfotmamid werden bei 0°C nach und nach
24 Teile p-Nitrophenyldiazoniumfluoroborat eingetragen. Man rührt das Umsetzungsgemisch
noch 30 Minuten und gießt es in 400 Teile Eiswasser. Der Niederschlag wird abfiltriert,
mit Wasser gewaschen und getrocknet. Man erhält 14 Teile der Verbindung der Formel
als gelbe Kristalle, die nach Umkristallisation aus Athanol bei 157 bis 161"C schmelzen.
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Analyse: C27H44N403 (472,6).
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Berechnet . . . C 68,61, H 9,38, N 11,85, 0 10,16; gefunden . . C
68,7, H 9,4, N 11,8, 0 10,5.
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Läßt man die Ausgangsstoffe bei -20"C 2 Stunden aufeinander einwirken
und verfährt im übrigen wie vorstehend angegeben, so erhält man 12 Teile p-Nitrophenylhydrazon.
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Setzt man Palmitinsäurepiperididchlorid mit p-Nitrophenyldiazoniumfluoroborat
wie oben, jedoch bei 50"C um, so erhält man 10 Teile des genannten p-Nitrophenylhydrazons,
das jedoch weniger rein ist und nach Umkristallisation bei 155 bis 160"C schmilzt.