DE2206018A1 - Cyclic hydroxamic acid derivs prodn - by electrolytic reduction of nitro-substituted carboxylic acid esters - Google Patents

Abstract

Derivs. of formula (I): (where X is -O-, -S-, -NR'-, -CH2-, -CHR-, -C(R)2-, -CH= or -CR= in which R is lower alkyl or phenyl and R' is lower alkyl, alkanoyl or benzoyl; R2 is H, lower alkyl, phenyl, or a direct bond to X; R3 is H, lower alkyl, phenyl or benzyl; R4 - R7 are H, opt. halogenated 1 - 12C alkyl, alkenyl or alkoxy, opt. substd. aryl, aralkyl or aryloxy, halogen, CN, SO3H, OH, NO2, NH2 or mono- or di-(lower alkyl) amino; and n is 0 or 1), which are useful as inters, esp. for plant-protection agents, are prepd. without the formation of lactones by cathodically reducing nitro-substd. esters of formula (II): (where R1 is lower alkyl, benzyl or phenyl) at a cathode pH of 3 - 13 in an electrolysis cell with sepn. of cathode and anode spaces.

Description

Verfahren zur Herstellung cyclischer Hydroxamsäuren Es ist bekannt, dap man cyclische Hydroxamsäuren durch chemische Reduktion geeigneter o-substituierter Nitroverbindungen zu Hydroxylaminderivaten und anschließenden Ringschluß erhalten kann. Zur Reduktion der Nitroverbindungen eignet sich insbesondere Natriumborhydrid in Gegenwart von Pd-Kohle (R.T. Coutts, D.G. Wibberley in J. Chem. Soc. 1963, 4610 ). Mit diesem Reduktionsmittel lassen sich z.B. 4-hydroxy-3,4-dihydro-3-oxo-1,4,2-benzothiazine aus den entsprechenden o-Nitrophenylthio-essigsäuren gewinnen. Ein Nachteil dieser chemischen Reduktionsmethode ist es jedoch, daß in Abahängigkeit von den Reaktionsbedingungen, insbesondere der Zeit und dem Lösungsmittel, als s weiteres Reaktionsprodukt das Lactam gebildet wird (R.T. Coutts, D.L. Barton, E.N. Smith in Canad. J. Chem. Process for the preparation of cyclic hydroxamic acids It is known dap one cyclic hydroxamic acids by chemical reduction of suitable o-substituted Nitro compounds obtained to hydroxylamine derivatives and subsequent ring closure can. Sodium borohydride is particularly suitable for reducing the nitro compounds in the presence of Pd carbon (R.T. Coutts, D.G. Wibberley in J. Chem. Soc. 1963, 4610 ). With this reducing agent, for example, 4-hydroxy-3,4-dihydro-3-oxo-1,4,2-benzothiazines win from the corresponding o-nitrophenylthio-acetic acids. One disadvantage of this chemical reduction method it is, however, that depending on the reaction conditions, in particular the time and the solvent, as s further reaction product the Lactam is formed (R.T. Coutts, D.L. Barton, E.N. Smith in Canad. J. Chem.

44, 1733 (1966)). Auch bei der katalytischen Hydrierung geeigneter Nitro-substituierter Vorstufen erhält man neben der gewänschten cyclischen Hydroxamsäure durch Ueberreduktion das unerwänschte Lactam (C.W. Muth, J.R. Elkine, M.L. De Matte, S.P. Chiang in J.44, 1733 (1966)). Also more suitable for catalytic hydrogenation Nitro-substituted precursors are obtained in addition to the desired cyclic hydroxamic acid the undesired lactam by overreduction (C.W. Muth, J.R. Elkine, M.L. De Matte, S.P. Chiang in J.

Org. Chem. 32, 1106 (1967)).Org. Chem. 32, 1106 (1967)).

Es ist weiterhin bekannt, daß bei der elektrochemischen Reduktion von o-substituierten Nitroaromaten auf der Stufe des Hydroxylamin-Derivates Ringschlußresaktionen stattfinden (vgl. Fichter, Organische Elektrochemie, Verlag Steinkopff(1942),S. 165). durch kathodische Reduktion geeigneter Nitroaromaten bei kontrolliertem Potential in salzsaurer Lösung sind so insbesondere heteroaromatische.It is also known that in the electrochemical reduction of o-substituted nitroaromatics at the stage of the hydroxylamine derivative ring closure reactions take place (see Fichter, Organische Elektrochemie, Verlag Steinkopff (1942), p. 165). by cathodic reduction of suitable nitroaromatics at a controlled potential in hydrochloric acid solution there are in particular heteroaromatic ones.

N-Oxide in guten Ausbeute zugänglich (H. Lund, L.G. Fecktistov in Acta Chem. Scand. 23, 3482 (1969)). Analog gelingt auch die Darstellung von N-hydroxy-3-carboxy-carbostyril durch kathodische Reduktion von o-Nitrobenzylidon-malonsäure in salzsaurer Lösung.N-oxides accessible in good yield (H. Lund, L.G. Fecktistov in Acta Chem. Scand. 23, 3482 (1969)). N-hydroxy-3-carboxy-carbostyril can also be prepared in a similar manner by cathodic reduction of o-nitrobenzylidonemalonic acid in hydrochloric acid solution.

Diese Synthesemethode, bei der in salzsaurer Lösung o-Nitroarylsubstituierte Carbonsäuren reduziert werden, ist jedoch nicht allgemein zur Darstellung cyclischer Hydroxamsäuren geeignet.This synthesis method in which o-nitroaryl-substituted in hydrochloric acid solution Carboxylic acids are reduced, but is not generally used to represent cyclic ones Hydroxamic acids are suitable.

wird bei der kathodischen Reduktion von 2-Nitro-phenoxyessigsäure in salzsaurer Lösung nicht die cyclische Hydroxamsäure, sondern 7-Chlor-3,4-dihydro-3-oxo-1,4,2-benzoxazin gebildet. Versucht man, die hierfür verantwortliche Dehydratisierung des in-termediaren Hydroxylamin-Deriva-ts durch Verwendung eines Acetatpuffers im Katholyten zu vermeiden, so erhält man lediglich stark gefärbte, nicht näher identifizierte Produkte (H. Lund, L.G. Fecktistor in Acta Chen. Scand. 23, 3482 (1969)).is used in the cathodic reduction of 2-nitro-phenoxyacetic acid in hydrochloric acid solution not the cyclic hydroxamic acid, but 7-chloro-3,4-dihydro-3-oxo-1,4,2-benzoxazine educated. If one tries to dehydrate the in-termediary, which is responsible for this Avoid hydroxylamine derivatives by using an acetate buffer in the catholyte, only strongly colored, unspecified products are obtained (H. Lund, L.G. Fecktistor in Acta Chen. Scand. 23, 3482 (1969)).

Es wurde nun gefunden, daß man in überraschender speise cyclische Hydroxamsäuren der allgemeinen Formel (I) in der X für -O-, -S-, -NR'-, -CH2-, -CHR-, -CR2-, -CH- oder -CR= steht, wobei R einen niederen Alkylrest oder die Phenylgruppe sowie R' eine niedere Alkyl-, Alkanoyl- oder die Benzoylgruppe darstelit, und R2 für Wasserstoff, eine niedere Alkylgruppe, die Phenylgruppe oder gegebenenfalls eine direkte Eindung zu X, für Wasserstoff, eine niedere Alkylgruppe, die Phenyl- oder Benzylgruppe und R4, R5, R6, R7 gleich oder verschieden sein können und für Wasserstoff, eine gegebenenfalls halogenierte Alkyl-, Alkylen- oder Alkoxygruppe mit 1 - 12 C-Atomen, eine gegebenenfalls substituierte, insbesondere halogenierte, vorzugsweise chlori.erte Aryl- oder Aralkyl- oder Aryloxygruppe, für Halogen, Cyan, die Sulfosäure-, Hydroxy-oder die Nitrogruppe, die Amino-Gruppe,oder eine mit niederen Alkylresten alkylierte oder dialkylierte Amino-Gruppe und n für 0 oder 1 steht, durch kathodische Reduktion von Nitroverbindungen in guter bis nahezu quantitativer Ausbeute erhält, wenn man Ester der allgemeinen Formel (II) in der X, R2 bis R7 und n die vorstehend angegebenen Bedeutungen haben und R1 für einen niederen Alkylrest, vorzugsweise einen Methyl- oder Äthylrest, ferner für einen Benzyl-oder einen Phenylrest steht, in einer Elektrolysezell.e mit Trennung von Kathoden- und Anodenraum durch ein Diaphragma bei einem pH-Wert des Katholyten von 3 bis 13, vorzugsweise von 3,5 bis 9, elektrochemisch reduziert. Unter diesen Bedingungen werden unerwurschte Nebenreaktionen, insbesondere Kondensations- und Umlagerungsreaktionen des intermediären Hydroxylamin-Derivats sowie eine Uberreduktion unter Bildung des Lactams weitestgehend vermieden.It has now been found that in surprising food cyclic hydroxamic acids of the general formula (I) in which X stands for -O-, -S-, -NR'-, -CH2-, -CHR-, -CR2-, -CH- or -CR =, where R is a lower alkyl radical or the phenyl group and R 'is a lower alkyl, alkanoyl or benzoyl group, and R2 for hydrogen, a lower alkyl group, the phenyl group or optionally a direct bond to X, for hydrogen, a lower alkyl group, the phenyl or benzyl group and R4, R5, R6, R7 may be the same or different and for hydrogen, an optionally halogenated alkyl, alkylene or alkoxy group with 1-12 C atoms, an optionally substituted, in particular halogenated, preferably chlorinated aryl or aralkyl or aryloxy group, for halogen, cyano , the sulfonic acid, hydroxy or nitro group, the amino group, or an amino group alkylated or dialkylated with lower alkyl radicals and n is 0 or 1, is obtained in good to almost quantitative yield by cathodic reduction of nitro compounds if Esters of the general F ormel (II) in which X, R2 to R7 and n have the meanings given above and R1 is a lower alkyl radical, preferably a methyl or ethyl radical, and also a benzyl or phenyl radical, in an Elektrolysezell.e with separation of the cathode and anode compartment electrochemically reduced by a diaphragm at a pH of the catholyte from 3 to 13, preferably from 3.5 to 9. Under these conditions, undesired side reactions, in particular condensation and rearrangement reactions of the intermediate hydroxylamine derivative and an overreduction with the formation of the lactam, are largely avoided.

Bei den angeführten Definitionen sind unter "niederen Alkyl-, Alkenyl-, Alkoxy- oder Alkanoylgruppen" solche zu verstehen, die 1 bis 4 C-Ato-me im aliphatischen Rest enthalten.In the definitions given are under "lower alkyl, alkenyl, Alkoxy or alkanoyl groups "are to be understood as those which have 1 to 4 carbon atoms in the aliphatic Rest included.

Bevorzugt steht für R' die Methyl-, Äthyl-, Formyl-, Acetyl- und Benzoylgruppe, für R2 die Methyl- oder Äthyl-Gruppe oder die direkte Bindung zu X, für R3 die Methyl-, Äthyl-, Phenyl- oder Benzyl-Gruppe. Für R4, Rtj, R6, R7 können neben Wasserstoff als Substituenten beispielsweise stehen: Methyl-, Äthyl-, n-Propyl-', Isopropyl-, n-Butyl-, sec.-Butyl-, tert.-Butyl-, n-Hexyl-, Cyclohexyl-, Nonyl-, Dodecyl-, Trifluormethyl-, Difluorchlormethyl-, Pentafluoräthyl-, Chlormethyl-, Trichlormethyl-, Vinyl-, ß-Chlorvinyl-, Methoxy-, Äthoxy-, Cyclohexyloxy-, Difluormethoxy-, Pentafluoräthoxy-, Vinyloxy-, Phenyl-, Benzyl-, p-Chlorphenyl-, Phenoxy-, p-Chlorphenoxy-, Methylamino-, Äthylamino-, Dimethylamino- oder Diäthylamino-Gruppen. Bevorzugt unter den Alkylen-und Alkoxy-Gruppen sind solche mit bis zu 2 C-Atomen.R 'preferably represents the methyl, ethyl, formyl, acetyl and benzoyl group, for R2 the methyl or ethyl group or the direct bond to X, for R3 the methyl, Ethyl, phenyl or benzyl group. For R4, Rtj, R6, R7, in addition to hydrogen as substituents are, for example: methyl, ethyl, n-propyl ', isopropyl, n-butyl, sec-butyl, tert-butyl, n-hexyl, cyclohexyl, nonyl, dodecyl, trifluoromethyl, Difluorochloromethyl, pentafluoroethyl, chloromethyl, trichloromethyl, vinyl, ß-chlorovinyl, Methoxy, ethoxy, cyclohexyloxy, difluoromethoxy, pentafluoroethoxy, vinyloxy, Phenyl, benzyl, p-chlorophenyl, phenoxy, p-chlorophenoxy, methylamino, ethylamino, Dimethylamino or diethylamino groups. Preferred among the alkylene and alkoxy groups are those with up to 2 carbon atoms.

Die Elektrolyse selbst läßt sich in an sich bekannter Weise in üblichen Elektrolysezellen mit Trennung von Rathoden- und Anodenraum durch ein Diaphragma durchführen. Als Anolyt sind in üblicher Weise wäßrige Mineralsäuren, vorteilhaft Schwefelsäure oder Phosphorsäure, aber auch Salzsäure, weiterhin wäßrige Lösungen starker Elektrolyte, wie Natriumchlorid oder Natriumsulfat oder Mischungen dieser Salze mit andern anorganischen Elektrolyten geeignet. Als Ka A lyt werden wäßrige, verteilhaftjedoch wäßrig-organische Lösungen verwendet, wobei der Anteil des in Wasser lösbaren oder mit Wasser mischbaren organischen Lösungsmittels bis zu 95 99 des Gesamtvolumens betragen kann.The electrolysis itself can be carried out in a conventional manner Electrolysis cells with a diaphragm separating the Rathode and anode compartments carry out. Aqueous mineral acids are usually advantageous as anolyte Sulfuric acid or phosphoric acid, but also hydrochloric acid, and also aqueous solutions strong electrolytes such as sodium chloride or sodium sulfate, or mixtures of these Salts with other inorganic electrolytes are suitable. Aqueous, however, aqueous-organic solutions are used, the proportion of the in Water soluble or water miscible organic solvents up to 95 99 of the total volume can be.

Es ist nämlich zur Erzeilung einer ausreichenden Löslichkeit der Ausgangsverbindu.ngen der Formel (II)oft notwendig und vorteilhaft, dem wasserhaltigen Katholyten ein organisches Co-Lösungs'-mittel zuzusetzen. Hierzu eignen sich übliche, in Wasser lösbare oder mit Wasser mischbare Lösungsmittel, wie z.B. niedere Alkanole, Nitrile, Carbonsäureamide und cyclische Äther.This is because it is used to achieve sufficient solubility of the starting compounds of the formula (II) is often necessary and advantageous, the hydrous catholyte to add organic co-solvent. The usual ones in water are suitable for this Soluble or water-miscible solvents, such as lower alkanols, nitriles, Carboxamides and cyclic ethers.

Zur Einstellung und gegebenenfalls auch Aufrechterhaltung des pH-Wertes können die üblichen anorganischen Salze sowie die bekannten Puffer (beispielsweise Acetat- Ammon-, Phosphat-Puffer) benutzt werden. Für pH-Werte von 4 bis 5 sind insbesondere Ammoniumhalogenide und Ammoniumsulfat sowie Eisessig/ Natriumacetat-Puffer geeignet; für einen pH-Wert von ca. 7 findet insbesondere Ammoniumacetat Verwendung. Für den alkalaschen Bereich können Ammonlum-Puffer und Natriumhydrogenphosphat-Puffer verwendet werden. Bei Katholyten mit sehr geringem Wassergehalt können auch vorteilhaft bekannte organische Elektrolyten, insbesondere mit teilweise oder vollständig alkyliertem Ammonium-Ion verwendet werden.For setting and, if necessary, maintaining the pH value the usual inorganic salts as well as the known buffers (for example Acetate, ammonium, phosphate buffers). For pH values of 4 to 5 are in particular Ammonium halides and ammonium sulfate as well as glacial acetic acid / sodium acetate buffer suitable; for a pH of approx. 7, ammonium acetate is used in particular. For the in the alkaline range, ammonium buffers and sodium hydrogen phosphate buffers can be used will. In the case of catholytes with a very low water content, known organic electrolytes, in particular with partially or fully alkylated Ammonium ion can be used.

Eine ausreichende Leitfähigkeit des Katholyten wird in üblicher Weise durch Zusatz geeigneter Salze, Säuren oder Basen hergestellt. Bevorzugt werden die vorstehend angegebenen Leitsalze, durch die gleichzeitig ein für den glatten Verlauf der Elektroreduktion geeigneter pH-Wert des Katholyten eingestellt wird.The catholyte has sufficient conductivity in the usual way prepared by adding suitable salts, acids or bases. Preferred are the above-specified conductive salts, through which at the same time a for the smooth course the electroreduction suitable pH of the catholyte is set.

Als Diaphragma-Materialien sind alle üblichen Materialien geeignet. Als besonders vorteilhaft erweisen sich Kationenaustauscher-Nembranen' wobei als Anolyt verdünnte Schwefelsäure oder Phosphorsäure verwendet werden können. Die Elektrolysetemperatur ist in weiten Grenzen variierbar und beträgt im allgemeinen -20° bis 100°C; bevorzugt wird ein Temperaturbereich von 100 bis 60°C eingehalten.All customary materials are suitable as diaphragm materials. Cation exchanger membranes have proven to be particularly advantageous where as Anolyte dilute sulfuric acid or phosphoric acid can be used. The electrolysis temperature can be varied within wide limits and is generally -20 ° to 100 ° C .; preferred a temperature range of 100 to 60 ° C is maintained.

Als Kathodenmaterialien sind bekannte Elektrodenmaterialien, wie z.B. Kupfer, Blei, Quecksilber, Zink, Zinn, amalgamiertes Blei, amalgamiertes Kupfer, Platin, Platinmetalle und Legierungen derselben, sowie Graphit, geeignet. Die Stromdichten betragen je nach Kathodenmaterial und den sonstigen Elcktrolysebedingungen 2 bis 50 A/dm², bevorzugt werden Stromdichten von 4 bis 30 A/dm². Die elektrolysen lassen sich ohne besondere Kontrolle des Kathodenpotentlals durchführen, wenn in der Ausgangsverbindung keine Substituenten enthalten sind, die bei Potentialen, die zwischen dem zur Reduktion der Nitrogruppe erforderlichen Potential und dem Potential der kathodischen Zersetzung des Elektrolyten bzw.As the cathode materials, known electrode materials such as e.g. Copper, lead, mercury, zinc, tin, amalgamated lead, amalgamated copper, Platinum, platinum metals and alloys thereof, as well as graphite, are suitable. The current densities depending on the cathode material and the other electrolysis conditions are 2 to 50 A / dm², current densities of 4 to 30 A / dm² are preferred. Let the electrolysis can be carried out without special control of the cathode potential, if in the initial connection no substituents are included at potentials which are between that for reduction the potential of the nitro group and the potential of cathodic decomposition of the electrolyte or

der Wasserstoffabscheidung liegen, selbst reduziert werden können. Sind Substituenten im genannten Potentialbereich selbst elektroaktiv, wie dies zum Beispiel bei zusätzlichen NO-Gruppen der Fall ist, so läßt sich eine selektive Reduktion derjenigen N02-Gruppe, die nach der Reduktion zur Hydroxylamin-Stufe den Ring zur cyclischen Hydroxamsäure schließt, durch Kontrolle des Kathodenpotentials erreichen, d.h. durch Konstanthaltung des Kathodenpot'entials auf dem Potential, das für die Reduktion dieser Nitrogruppe zur Hydroxylamin-StuSe erforderlich ist und das aus der jeweiligen polarographischen Kurve zu entnehemen ist. Insbesondere führt man die Reduktion, wenn noch andere Nitrogruppen, die nicht reduziert werden sollen, im Kern vorhanden sind, beim positivsten Halbstufen-Reduktionspbtential-aus. Diese Kontrolle des Kathodenpotentials karin dabei in an sich bekannter gleise durch Einstellen einer geeigneten Stromdichte und Kontrolle der Konzentration der Ausgangsverbindung, durch einen elektronischen Potentiostaten oder dadurch Wahl eines Kathodenmaterials mit geeigneter Wasserstoff-Ueberspannung erfolgen.the hydrogen separation, can be reduced by themselves. Are substituents in the mentioned potential range themselves electroactive, like this for If, for example, the case is the case with additional NO groups, a selective reduction can be carried out of those NO2 groups which, after reduction to the hydroxylamine stage, form the ring to cyclic hydroxamic acid closes, by controlling the cathode potential, i.e. by keeping the cathode potential constant at the potential required for the Reduction of this nitro group to a hydroxylamine step necessary and that can be seen from the respective polarographic curve. In particular the reduction is carried out if there are other nitro groups that are not reduced should, in the core, be present at the most positive half-stage reduction potential. This control of the cathode potential karin thereby in per se known tracks through Setting a suitable current density and controlling the concentration of the starting compound, by an electronic potentiostat or by choosing a cathode material take place with a suitable hydrogen overvoltage.

Das erfindungsgemaße elektrochemische Verfahren besitzt gegenüber dem genannten chemischen Verfahren der Reduktion mit Natriumborhydrid/Pd-Kchle den Vorteil, dap kein Lactam gebildet wird. Weiterhin wird die Isolierung der Hydroxamsäure dadurch vereinfacht, daß beim erfindungsgemäßen Verfahren keine Parallel-Produkte, d.h. keine Oxydationsprodukte der verwendeten chemischen Reduktionsmittel, anfallen. Die Electrosynthese läßt sich mit Vorteil auch kontinuierlich durchführen, etwa in der Form, daß die gebildete Hydroxamsäure als Alkali salz abgetrennt wird und die nicht umgesetzte Nitroverbindung in die Elektrolyse zurückgeführt wird. Gegenüber dem angegebenen elektrochemischen Reduktionsverfahren von Lund besitzt das erfindungsgemäße Verfahren den Vorzug, das es nicht auf Nitroaromaten, die in o-Stelllmg zur Nitrogruppe di.e Gruppe aufweisen, beschränkt ist, sondern auch mit Vorteil auf Verbindungen, die in o-Stellung zur Nitrogruppe die Gruppen aufweisen, angewendet werden kann.The electrochemical process according to the invention has the advantage over the mentioned chemical process of reduction with sodium borohydride / Pd compound that no lactam is formed. Furthermore, the isolation of the hydroxamic acid is simplified in that no parallel products, ie no oxidation products of the chemical reducing agents used, arise in the process according to the invention. The electrosynthesis can also be carried out continuously with advantage, for example in the form that the hydroxamic acid formed is separated off as an alkali salt and the unreacted nitro compound is returned to the electrolysis. Compared to the specified electrochemical reduction process by Lund, the process according to the invention has the advantage that it does not relate to nitroaromatics which are in o-position to the nitro group have, is limited, but also advantageously to compounds which are in the o-position to the nitro group have, can be applied.

Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren herstellbaren cyclischen Hydroxamsäuren sind als Zwischenprodukte insbesondere für die Synthese von Pflanzenschutzmitteln interessant und geeignet.The cyclic ones which can be prepared by the process according to the invention Hydroxamic acids are used as intermediate products in particular for the synthesis of pesticides interesting and suitable.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich in analoger Weise, wie in den weiter unten aufgeführten Ausführungsbeispielen erläutert,. bspw. auch folgende Verbindungen darstellen: 2Methyl-4-hydroxy-6-chlor-3,4-dihydro-3-oxo-1,4,2-benzoxazin aus α-(2-Nitro-4-chlor-phenoxy)-propionsäureäthylester 4-Hydroxy-5,6-B-trichlor-3,4-dihydro-3-oxo-1,4,2-benzoxazin aus 2-Nitro-3,4,6-trichlor-phenoxy-essigsäureäthylester 4-IIydroxy- 6-nonyl- 3 ;4-dihydro-3-oo-1,,2-benzothiazin aus 4-Nonyl-phenylthio-essigsäuremethyloster l-Hydroxy-2-oxo-7-chlor-. 1,2, 3, 4-tetrahydro-chinolin aus 2-Nitro-4-chlor-dihydrozimtsäuremethylester l-J-TyAroxy-2-oxo-7-brom-1,2,3,4-tetrahydro-chinolin aus 2-Nitro-4-brom-dihydrozimtsäureäthylcster 1-Hydroxy-2-oxo-3,4-dimethyl-7-isopropyl-1,2,3,4-tetrahydrobenzopyrazin aus N-Methyl-N-(2-nitro-4-isopropyl-phenyl)-alaninäthylester 2,2-Dimethyl-4-hydroxy-6-(äthoxycarbonyl-isopropyloxy)-7-nitro-3,4-dihydro-3-oxo-1,4,2-benzoxazin aus 1, 4-Dinitro-2,-bis-(äthoxycarbonyl-isopropyloxy)-benzol 4-Hydroxy-6-nitro-S-sec. butyl-3,4-dihydro-3-oxo-1,4,2-benzoxazin aus 2,4-Dinotro-6-sec. butyl-phenoxyessigsäuremethylester 1-Hydroxy-6-cyano-oxindol aus 2-Nitro-4-cyano-phenylessigsäuremethylester 1-Hydroxy-3-acetyl-6-brom-benzimidazolon aus N-Acetyl-N-(2-nitro-4-brom-phenyl)-carbamidsäuremethylester 2-Methyl-4-hydroxy-6-cyclohexyloxy-3,4-dihydro-3-oxo-1,4,2-benzothiazin aus a- (4-Cyclohexyloxy-phenylthio )-propionsäuremethylester 7-Chlor-N-hydroxy-carbostyril aus 2-Nitro-4-chlor-aimtsäureäthylester Beisie1 1: Als Elektrolysegefäß dient eine runde, ca. 350 ml fassende Glaszelle mit einer Quecksilberkathode von ca. 20 cm2 Fläche. Das Quecksilber wird mit einem Magnet stab gerührt. Der Anolyt befindet sich in einem Polyäthylenrohr mit einem Durchmesser von 5 cm, dessen unteres Ende durch eine Kationenaustauscher-Membran (Nepton C 61 AZL 183) verschlossen ist. Der Abstand Kathode -Diaphragma beträgt 2 cm. Als Anode dient ein kreisförmiges Platinnetz mit 3,3 cm Durchmesser, das von innen auf dem Diaphragma aufliegt. Der Anolyt ist 2n H2SO4.According to the method according to the invention, in an analogous manner, as explained in the exemplary embodiments listed below. e.g. also represent the following compounds: 2Methyl-4-hydroxy-6-chloro-3,4-dihydro-3-oxo-1,4,2-benzoxazine from ethyl α- (2-nitro-4-chlorophenoxy) propionate, 4-hydroxy-5,6-B-trichloro-3,4-dihydro-3-oxo-1,4,2-benzoxazine from 2-nitro-3,4,6-trichloro-phenoxy-acetic acid ethyl ester 4-II-hydroxy-6-nonyl-3; 4-dihydro-3-oo-1,, 2-benzothiazine from 4-nonyl-phenylthio-acetic acid methyl ester l-hydroxy-2-oxo-7-chloro-. 1,2,3,4-tetrahydroquinoline from methyl 2-nitro-4-chloro-dihydrocinnamate, 1-J-TyAroxy-2-oxo-7-bromo-1,2,3,4-tetrahydroquinoline from ethyl 2-nitro-4-bromo-dihydrocinnamate, 1-hydroxy-2-oxo-3,4-dimethyl-7-isopropyl-1,2,3,4-tetrahydrobenzopyrazine from N-methyl-N- (2-nitro-4-isopropyl-phenyl) -alanine ethyl ester 2,2-dimethyl-4-hydroxy-6- (ethoxycarbonyl-isopropyloxy) -7-nitro-3,4-dihydro-3- oxo-1,4,2-benzoxazine from 1,4-Dinitro-2, -bis- (ethoxycarbonyl-isopropyloxy) -benzene 4-Hydroxy-6-nitro-S-sec. butyl-3,4-dihydro-3-oxo-1,4,2-benzoxazine from 2,4-dinotro-6-sec. butyl-phenoxyacetic acid methyl ester 1-Hydroxy-6-cyano-oxindole from 2-nitro-4-cyano-phenylacetic acid methyl ester 1-hydroxy-3-acetyl-6-bromo-benzimidazolone from N-acetyl-N- (2-nitro-4-bromo-phenyl) -carbamic acid methyl ester, 2-methyl-4-hydroxy-6-cyclohexyloxy-3,4-dihydro-3-oxo-1,4,2-benzothiazine from methyl a- (4-cyclohexyloxy-phenylthio) -propionate, 7-chloro-N-hydroxy-carbostyril from 2-nitro-4-chloro-aimtsäureäthylester Beisie1 1: As an electrolysis vessel serves a round, approx. 350 ml glass cell with a mercury cathode of approx. 20 cm2 area. The mercury is stirred with a magnetic stick. The anolyte is in a polyethylene tube with a diameter of 5 cm, the lower The end is closed by a cation exchange membrane (Nepton C 61 AZL 183). The distance between the cathode and the diaphragm is 2 cm. A circular one serves as the anode Platinum mesh with a diameter of 3.3 cm, which rests on the inside of the diaphragm. Of the Anolyte is 2n H2SO4.

Der Katholyt (120 ml Isopropanol, 60 ml Wasser, 8 g Ammoniumchlorid) enthält 20 g α-(2-Nitro-4-chlor-phenoxy)-propionsäureäthylester. Bei einer Stromstärke von 1 A werden 8,1 Ah durch die Zelle geleitet, wobei die Temperatur des Katholyten bei 250C gehalten wird. Der Katholyt wird zur Trockne eingedampft, der Rückstand mit Wasser aufgenommen, der Niederschlag abfiltriert, getrocknet und aus Toluol/Petrolätyher umkristallisiert.The catholyte (120 ml isopropanol, 60 ml water, 8 g ammonium chloride) contains 20 g of ethyl α- (2-nitro-4-chlorophenoxy) propionate. At a A current of 1 A is passed 8.1 Ah through the cell, with the temperature of the catholyte is kept at 250C. The catholyte is evaporated to dryness, the residue taken up in water, the precipitate filtered off, dried and recrystallized from toluene / petroleum ether.

Ausbeute: 14,4 g 2-Methyl-4-hydroxy-6-chlor-3, 4-dihydro-3-oxo-1,4,2-benzoxazin = 92 % d. Th. Yield: 14.4 g of 2-methyl-4-hydroxy-6-chloro-3, 4-dihydro-3-oxo-1,4,2-benzoxazine = 92% of theory. Th.

Stromausbeute: 89 d3 Analog lassen sich aus 2-Nitro-4-chlor-dihydroximtsäuremathyl ester 1-Hydroxy-2-oxo-7-chlor-1,2,3,4-tetrahydrochinolin und aus N-Methyl-N-( 2-nitro-4-i sopropyl-phenyl) -alaninäthylester 1-Hydroxy-2-oxo-3,4-dimethyl-7-isopropyl-1,2,3,4-tetrahydrobenzopyrazin gewinnen.Current yield: 89 d3 In an analogous manner, 1-hydroxy-2-oxo-7-chloro-1,2,3,4-tetrahydroquinoline can be prepared from methyl 2-nitro-4-chloro-dihydroximate and from N-methyl-N- (2-nitro-4-isopropyl-phenyl) -alanine ethyl ester 1-hydroxy-2-oxo-3,4-dimethyl-7-isopropyl-1,2,3,4-tetrahydrobenzopyrazine to win.

Beisp.iel 2: Die Elektrolyse wird in einer ca. 200 ml fassenden Glaszelle vorgenommen. Durch einen seitlichen Ansatz kann eine Luggin-Kapillare eingeführt werden. Als Kathode dient eine kreisförmige Graphitplatte (Elektrographit Sigri, P 127) mit einer Fläche von 16 cm2. Auf der Graphitplatte wird mit einem Magnetstab gerührt. Anodenraum, Anode, Anolyt und Diaphragma stimmen mit der in Beispiel 1 angegebenen Anordnung überein.Example 2: The electrolysis is carried out in a glass cell with a capacity of approx. 200 ml performed. A Luggin capillary can be inserted through a lateral approach will. A circular graphite plate (electrographite Sigri, P 127) with an area of 16 cm2. A magnetic bar is placed on the graphite plate touched. The anode compartment, anode, anolyte and diaphragm are the same as in Example 1 specified arrangement.

Der Katholyt enthält in 95 ml Acetonitril und 20 ml Wasser 20 ml Eisessig, 7 g Natriuinacetat und 5 g l'4-Dinitro-2,5-bis-(äthyoxycarbonyl-isopropyloxy)-benzol. Die Elektrolyse wird unter Verwendung eines elektronischen Potentiostaten (Venk7ng Potentiostat 70 HP 10) bei einem Potential von - 400 mV (gegen Ag/AgCl-Bezugselektrode) in Gegenwart eines Inertgases durchgeführt und abgebrochen, wenn der Strom auf 20 mA abgefallen ist.The catholyte contains 20 ml of glacial acetic acid in 95 ml of acetonitrile and 20 ml of water, 7 g sodium acetate and 5 g l'4-dinitro-2,5-bis (ethyoxycarbonyl-isopropyloxy) -benzene. The electrolysis is carried out using an electronic potentiostat (Venk7ng Potentiostat 70 HP 10) at a potential of - 400 mV (against Ag / AgCl reference electrode) carried out in the presence of an inert gas and terminated when the current to 20 mA has dropped.

Der Katholyt wird zur Trockne eingedampft, der Rückstand mit wenig Wasser aufgenommen, der Niederschlag abfiltriert, getrocknet und aus Cyclohexan umkristallisiert.The catholyte is evaporated to dryness, the residue with a little Water taken up, the precipitate filtered off, dried and from cyclohexane recrystallized.

Ausbeute: 3,97 g 2,2-Dimethyl-4-hydroxy-6-(äthoxy-carbonylisopropyloxy)-7-nitro-3,4-dihydro-3-oxo-1,4,2-benzoxazin = 97 ß d. Th. Yield: 3.97 g of 2,2-dimethyl-4-hydroxy-6- (ethoxy-carbonylisopropyloxy) -7-nitro-3,4-dihydro-3-oxo-1,4,2-benzoxazine = 97 ß d. Th.

Beispiel 3: Die Elektrolyse wir in einer Durchflußzelle aus Polyäthylen mit einer Kathode aus amalgamiertem Kupfer (Fläche 100 cm2) und einer Bleidioxid-Anode (Fläche 100 cm2) durchgeführt. Als Diphragma dient eine Kationenaustauscher-Hembran. Der Abstand des Diaphragmas von der Kathode bzw, Anode beträgt 6 mm, die Flupgeschwindigkeit der Elektrolyten ao cm/sec. Der Katholyt enthält in einer Mischung aus 600 ml Aethanol und 150 ml Wasser 15 g Ammoniumchlorid und 60 g a-(2-Nitro-phenoxy)-propionsäureäthylester. Der Anolyt ist 1 n H2SO4. Bei einer Katholyttemperatur von 300C und einer Stromstärke von 10 A werden 23 Ah durch die Zelle geleitet. Das organische Lösungsmittel des Katholyten wird abgezogen, der Niederschlag abfiltriert und mehrmals mit einer waßrigen 2 n Sodalösung extrahiert. Es verbleiben ll g Ausgangsprodukt. Das Filtrat wird auf pH = 4 angesäuert und die ausgefallene Hydroxamsäure abgesaugt.Example 3: The electrolysis is carried out in a flow cell made of polyethylene with a cathode made of amalgamated copper (area 100 cm2) and a lead dioxide anode (Area 100 cm2). A cation exchange membrane serves as a diphragm. The distance between the diaphragm and the cathode or anode is 6 mm, the flapping speed the electrolyte ao cm / sec. The catholyte contains a mixture of 600 ml of ethanol and 150 ml of water, 15 g of ammonium chloride and 60 g of a- (2-nitro-phenoxy) -propionic acid ethyl ester. The anolyte is 1 n H2SO4. At a catholyte temperature of 300C and an amperage of 10 A, 23 Ah are passed through the cell. The organic solvent of the Catholyte is drawn off, the precipitate is filtered off and several times with an aqueous 2 n soda solution extracted. There remain ll g of starting product. The filtrate will acidified to pH = 4 and the hydroxamic acid which has precipitated is filtered off with suction.

Ausbeute: 33 g 2-Methyl-4-hydroxy-3, 4-dihydro-3-oxo-l,4, 2-benzoxazin Materialausbeute: 90 % Stromausbeute: 86 % Beispiel 4: In der in Beispiel 1 beschriebenen Zelle werden 20 g a-(2-Nitrophenylthio)-essigsäuremethylester, in einem Gemisch aus 110 ml Dioxan, 40 ml Wasser, 20 ml Aethanol und 7 g Ammoniumacetat gelöst, an einer Kupferelektrode von 20 cm2 Fläche bei einer Stromstärkevonl A elektrolysiert. Nach Durchsatz von 9,8 Ah wird, wie in Beispiel 3 beschrieben aufgearbeitet, wobei der Sodalösung 30 Vol-% Aethanol zugesetzt werden.Yield: 33 g of 2-methyl-4-hydroxy-3,4-dihydro-3-oxo-1,4,2-benzoxazine Material yield: 90% Current yield: 86% Example 4: In the cell described in Example 1, 20 g of a- (2-nitrophenylthio) -acetic acid methyl ester, in a mixture of 110 ml of dioxane, 40 ml of water, 20 ml of ethanol and 7 g of ammonium acetate dissolved, electrolyzed on a copper electrode of 20 cm2 area at a current of 1 A. After a throughput of 9.8 Ah, it is worked up as described in Example 3, 30% by volume of ethanol being added to the soda solution.

Ausbeute: 13,7 g 4-Hydroxy-3,4-dihydro-3-oxo-1,4,2-benzothiazin = 86 % d. Th. Yield: 13.7 g of 4-hydroxy-3,4-dihydro-3-oxo-1,4,2-benzothiazine = 86% of theory. Th.

Stromausbeute: 83,5 % Unter den gleichen Elektrolysebedingungen läpt sich aus 2-Nitro-4-chlor-zimtsäureäthylester 7-Chlor-N-hydroxy-carbostyril gewinnen. Current yield: 83.5% Under the same electrolysis conditions, 7-chloro-N-hydroxycarbostyril can be obtained from ethyl 2-nitro-4-chlorocinnamate.

Claims (3)

PatentansprücheClaims Verfahren zur Herstellung von cyclischen Hydroxamsäuren der allgemeinen Formel (I) in der X für -0-, -S-, -NR'-, -CH2-, -CHR-, -CR2-, -CH= oder -CR= steht, wobei R einen niederen Alkylrest oder die Phenylgruppe und R' einen niederen Alkyl-, Alkanoyl- oder die Benzoylgruppe darstellt, R2 für Wasserstoff, eine niedere Alkylgruppe? die Phenylgruppe oder eine direkte Bindung zu X, R3 für Wasserstoff, eine niedere Alkylgruppe, die Phenyl- oder Benzylgruppe, Rg, R5, R6, R7 gleich oder verschieden sein können und für Wasserstoff, eine gegebenenfalls halogenierte Alkyl-, Alkylen- oder Alkoxygruppe mit 1 - 12 C-Atomen, eine gegebenenfalls substituierte Aryl- oder Aralkyl- oder Aryloxygruppe, für Halogen, Cyan, die Sulfosäure-, Hydroxy- oder die Nitrogruppe, die Amino-Gruppe oder eine mit niederen Alkylresten alkylierte oder dialkylierte Aminogruppe und n für 0 oder 1 steht, dadurch gekennzeichnet, daß man Nitro-carbonsäureester der allgemeinen Formel (II) in der X, R2 bis R7 und n die Vorstehend angegebene Bedeutung haben und R1 für einen niederen Alkylrest, einen Benzyl- oder weinen Phenylrest steht, bei einem pH-lYert des Katholyten von.Process for the preparation of cyclic hydroxamic acids of the general formula (I) in which X stands for -0-, -S-, -NR'-, -CH2-, -CHR-, -CR2-, -CH = or -CR =, where R is a lower alkyl radical or the phenyl group and R 'is a represents lower alkyl, alkanoyl or the benzoyl group, R2 represents hydrogen, a lower alkyl group? the phenyl group or a direct bond to X, R3 for hydrogen, a lower alkyl group, the phenyl or benzyl group, Rg, R5, R6, R7 can be the same or different and for hydrogen, an optionally halogenated alkyl, alkylene or alkoxy group with 1 - 12 C atoms, an optionally substituted aryl, aralkyl or aryloxy group, for halogen, cyano, the sulfonic acid, hydroxy or nitro group, the amino group or an amino group alkylated or dialkylated with lower alkyl radicals and n for 0 or 1 is, characterized in that nitro-carboxylic acid esters of the general formula (II) in which X, R2 to R7 and n have the meaning given above and R1 stands for a lower alkyl radical, a benzyl or phenyl radical, at a pH of the catholyte of. 3 bis 13 in einer Elektrolysezelle mit Trennung von Kathoden-und Anodenraum kathodisch reduziert. 3 to 13 in an electrolytic cell with separation of cathode and Cathodically reduced anode space. 2. Verfahren nach Anspruch 1 mit Ausgangsverbindungen der Formel (II), dienen oder zwei der Substituenten R4 bis R7 als N02-Gruppen enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß die Reduktion unter Erhalt dieser Nitrogruppen bei dem Potential derjenigen polarographischen Stufe der Ausgangsverbindung,die das positivste Halbstufen-Reduktionspotential aufweist, durchgeführt wird.2. The method according to claim 1 with starting compounds of the formula (II), serve or contain two of the substituents R4 to R7 as NO2 groups, thereby characterized in that the reduction with retention of these nitro groups at the potential that polarographic level of the starting compound which has the most positive half-wave reduction potential has, is carried out. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Diaphragmamaterial eine Kationenaustauscher-Membran und als Anolyt verdünnte Schwefelsäure verwendet wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that as Diaphragm material a cation exchange membrane and sulfuric acid diluted as anolyte is used.