DE3621202A1 - Verfahren zur herstellung von para-chinonen und dergleichen verbindungen - Google Patents
Verfahren zur herstellung von para-chinonen und dergleichen verbindungenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung
von para-Chinonen und ähnlichen Verbindungen mit der
allgemeinen Formel (I)
in welcher A einen aromatischen Ring oder einen 5-6-
gliedrigen heteroaromatischen Ring darstellt, während
R1, R2, R3, R4 oder R5, die untereinander gleich- oder
verschiedenartig sein können, Wasserstoff, Alkyl, Aryl,
Hydroxyl, Alkoxyl oder eine Nitrogruppe darstellen,
wobei ferner R1 + R2, oder R2 + R3, oder R3 + R4 ein
weiteres zyklisches, teilweise oder gänzlich ungesättigtes,
an den Benzolring orthokondensiertes System bilden
können, ausgehend von Hydrochinonen oder anderen aromatischen
Verbindungen und von aktivierten Dicarbonsäuren,
vorzugsweise in Form von Dichloriden.
Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf die
Herstellung, in einer einzigen Phase und bei breiter Anwendungsmöglichkeit, von 9,10-Anthrachinonen und
ähnlichen Verbindungen durch Reaktion von entsprechenden
Hydrochinonen (oder anderen aromatischen Substraten)
in denen mindestens die 2,3-Stellungen frei sind, mit
Dicarbonsäuredichloriden in Anwesenheit eines Metallhalogenid
Katalysators, in Lösungsmitteln mittlerer
Polarität.
Die solcherart hergestellten para-Chinone finden
verschiedene interessante Verwendungen. Die Hauptverwendung
des Anthrachinons ergibt sich in der Herstellung von
Zwischenprodukten für die Herstellung von Farbstoffpigmenten,
siehe Kirk-Othmer - Encyclopedia of Chemical
Technology, Bd. 8, S. 212-279 - John Wiley and Sons -
N.Y.1979.
Das Anthrachinon findet ferner im Isomerisierungsverfahren
von Pflanzenöl (V.Sarzf, Indian J. Appl. Chem.
22, 146 (1909)) und als Beschleuniger bei elektrochemischen
Verfahren Verwendung (S.Katz, GB-PS 10 29 686
(General Motors Corp.)).
Die Alkylanthrachinone werden im Produktionskreislauf
von Wasserstoffperoxyd verwendet (W.S. Schumb, Hydrogen
Peroxide, ACS Monograph Nr. 128, Reinhold Publishing
Corp., 1955, S. 77).
Die Aminoanthrachinone finden Verwendung bei der Synthese
der Farbstoffpigmente und fungieren als Stabilisatoren
für lichtinstabile Polystyrolharze (K.Nakamura, Kobunshi,
Ronbushu, 31, 373 (1974); Chem. Abstr., 81, 1365804
(1974)).
Die Hydroxyanthrachinone werden weitgehend bei der
Herstellung von Farbstoffpigmenten und als Antioxydationsmittel
für Schmieröle verwendet (F.Oberender, DE-PS
22 30 754 (25.Jan. 1973) (Texaco Development Cor.)).
Eine ganz besondere Klasse von hydroxylierten Anthrachinonen
wird von den unterschiedlich substituierten
1,4-Dihydroxy-9,10-anthrachinonen gebildet, welche
die Basissstruktur für Antitumor-Anthrazykline darstellen
(F. Arcamone, Doxorubicin Anticancer Antibiotics
Medicinal Chemistry, Academic Press, 1981; S. Penco,
La Chimica e l'Industria, Bd. 65, Nr. 5, 359 (1983)).
Die bei der Synthese des 9,10-Anthrachinons bisher
verwendeten Verfahren basieren auf vier grundsätzlichen
Lösungen. Die erste besteht in der Oxydation des Anthrazens
mit verschiedenen Oxydationsmitteln, wie Bichromat,
Salpetersäure, Chlor, molekularer Sauerstoff und Ozon
(T. James, US 28 65 933 (Koppers, Co.); L. Mahoney,
US 34 58 538 (Ford Motor Co.); L. Hutchings, US 35 10 498
(Great Lakes Carbon Corp.); Calderazzo, US 36 42 838
(American Cyanamid Co.); H. Yasui, Japn. Kokai,
7 51 08 254 (Nippon Steel Chemical Co.); IT-PS 8 69 293
(A.C.N.A. SpA)).
Die zweite Methode basiert auf der Benzolacylierung mit
Phthalsäureanhydrid in Anwesenheit von Aluminiumchlorid,
um so ortho-Benzoylbenzoesäure zu ergeben, die in einer
zweiten Stufe zu Anthrachinon zyklisiert wird, in einem
Medium, das aus einer Protonensäure, wie konzentrierte
Schwefelsäure, Polyphosphorsäure oder Fluorwasserstoffsäure
besteht (H. Stone, US 16 56 575 (E.C. Klipstein
and Sons Co.)).
Das Anthrachinon kann auch durch Diels-A er-Reaktion
zwischen 1,4-Naphthochinon und 1,3-Butadien bei 100 bis
110°C im Autoklav synthetisiert werden, gefolgt von einer
Oxydation des so erhaltenen Tetrahydroanthrachinons an
der Luft (K. Sakuma, DE-OS 24 60 922 (Nippon Stec.
Chemical Co.)).
Ein neues Verfahren zur Herstellung des 9,10-Anthrachinons
ist vor kurzem berichtet worden und basiert
auf der Oxydation des durch Styrol-Dimerisation
erhaltenen Indans (H.Armbrust, US 37 64 631 (Badische
Anilin- und Soda-Fabrik); H. Armbrust, US 37 14 240
(Badische Anilin- und Soda-Fabrik); H. Engelbach, DE-OS
23 14 695 (BASF)).
Die Synthese über Phthalsäureanhydrid kann auch bei der
Herstellung von 2-Alkyl-anthrachinonen verwendet werden,
aber die drastischen Reaktionsbedingungen (hohe
Temperatur und stark saure Medien) führen zu einer
ungenügenden "regio" chemischen Kontrolle und zu
Isomerisierungen, wenn Aromaten mit langen Kohlenstoffketten
verwendet werden (C.A. Thomas, Anhydrous Aluminium
Chloride in Organic Chemistry, A.C.S. Monograph
Nr. 87, Reinhold Publishing Corp., N.Y. 1941).
Methylanthrachinone können, ausgehend von 1,4-Naphthochinonen
und Methylbutadien, auch nach der Reaktion von
Diels-A er hergestellt werden (H. Koehl, DE-PS
21 62 949 (BASF).
Verschiedene Hydroxyanthrachinone werden auf dem
Phthalsäure-Wege und nach der Diels-A er-Reaktion
hergestellt (F. Arcamone, Doxorubicin Anticancer Antibiotics,
Medicinal Chemistry, Academic Press, 1981; S.
Penco, La Chimica e l'Industria, 65, 359 (1983)).
Es muß jedoch darauf hingewiesen werden, daß die oben
genannten Verfahren starken Einschränkungen unterliegen,
vor allem, weil die generell drastischen Reaktionsbedingungen
die Möglichkeit ausschließen, para-Chinone
mit Substituentengruppen in wirtschaftlich guten Ausbeuten
zu erhalten, da bei den vorerwähnten Reaktionsbedingungen
Isomerisierungen oder Razemisierungen stattfinden, wenn
nicht sogar ein forcierter Abbau der Endprodukte erfolgt.
Ziel der Erfindung ist daher, die Bereitstellung einer
Methode zur direkten, relativ einfachen und milden
Herstellung von para-Chinonen und ähnlichen Verbindungen
mit breiter Anwendungsmöglichkeit, die sich durch
gute Ausbeute, hohe Selektivität, "regio"chemische
und stereochemische Kontrolle auszeichnet, und die
mit preiswerten und handelsüblichen Katalysatoren und
Lösungsmitteln arbeitet.
Dieses und andere Ziele, die dem Fachmann auf diesem
Gebiet durch die nachstehende Beschreibung deutlich
werden, werden erfindungsgemäß durch ein Verfahren für
die Synthese von para-ChinonenI erreicht, das dadurch
gekennzeichnet ist, daß aktivierte Dicarbonsäuren,
vorzugsweise in Form von Acyldichloriden II
worin A und R5 die oben angegebenen Bedeutungen haben,
mit einem aromatischen Substrat der allgemeinen Formel
III
worin R1, R2, R3, R4 die vorstehenden Bedeutungen
haben, in im wesentlichen stöchiometrischem Verhältnis,
bei Temperaturen von 80 bis 120°C, vorzugsweise bei
etwa 100°C, in Anwesenheit eines Metallhalogenids,
ausgewählt aus Halogeniden von Metallen der Gruppe
III oder IV des Periodensystems oder von Übergangsmetallen,
vorzugsweise wasserfreies Aluminiumchlorid
oder -bromid, im Verhältnis von 2-3 Moläquivalenten
bezogen auf die aromatische Verbindung III, in einem
Medium mittlerer Polarität, wie Nitrobenzol, Nitromethan
und Tetrachlorethylen, umgesetzt werden.
Die Konzentrationen der Verbindung III im Lösungsmittel
sind nicht kritisch und können von etwa 5 bis 30 Gew.%
variieren. Dieses Verfahren ermöglicht also die direkte
selektive Synthese von para-Chinonen durch eine
(offenbare) Bisacylierung zweier benachbarter Kohlenstoffe
des aromatischen Ringes unter Minimierung von
Produkten, die durch Sauerstoffangriff erhalten werden.
Als wirksame Lösungsmittel haben sich die protonenfreien
Verbindungen mittlerer Polarität, wie Nitroderivate
(Nitrobenzol, Nitromethan), polyhalogenierte
Kohlenwasserstoffe (Tetrachlorethylen) gezeigt.
Die Reaktionszeiten variieren je nach Betriebstemperaturen
und Reaktionsfähigkeit der gewählten Substrate;
in der Praxis, bei 100°C, sind 10 Minuten bis 1 Stunde
ausreichend, um den Vorgang zu Ende zu führen. Das
Bewegen der Reaktionsmasse ist im Interesse einer größeren
Wirksamkeit zweckmäßig. Ferner ist zu bemerken, daß
die Arbeitsbedingungen für den ganzen Vorgang besonders
mild sind und daß die Reaktion, sofern optisch aktive
Reagenzien verwendet werden, unter völliger Erhaltung
der Chiralität verläuft.
Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird
das erfindungsgemäße Verfahren nach Auflösen der
Lewis-Säure (im Verhältnis von etwa 2-3 Mol je Mol des
aromatischen Substrats III) in Lösungsmittel und Zufügen
des gegebenenfalls ebenfalls in diesem Lösungsmittel
aufgelösten Substrats III zu der Lösung, und
Erwärmen des Ganzen auf eine Temperatur von etwa 100°C
durchgeführt. Nach etwa 5 bis 20 Minuten Bewegung
bei dieser Temperatur fügt man allmählich das - ebenfalls
in diesem Lösungsmittel aufgelöste - Dichlorid II mit
einer solchen Geschwindigkeit hinzu, daß die Temperatur
von etwa 100°C ohne weitere äußere Erwärmung erhalten
bleibt. Nach erfolgter Zugabe und stets bei gleichbleibender
Temperatur wird die Masse noch etwa 30 Minuten
bewegt, dann läßt man sie auf Raumtemperatur abkühlen
und versetzt sie mit einem Überschuß einer gesättigten
wässrigen Oxalsäure-Lösung. Die Mischung wird mit
Diethylether mehrmals extrahiert, und die vereinigten
Extrakte werden über wasserfreiem Na2SO4 getrocknet.
Die Verdampfung des Lösungsmittels bei reduziertem Druck
liefert das Rohprodukt, das durch Kristallisieren aus
geeigneten Lösungsmitteln oder durch normale Chromatographie
an Siliziumdioxid von den nicht aufgebrauchten
Ausgangsverbindungen abgetrennt wird.
Es wurde schon darauf hingewiesen, daß die Konzentrationen
nicht kritisch sind. In dem vorstehend beschriebenen
bevorzugten Verfahren kann die Konzentration der
Ausgangslösung der Lewis-Säure (z. B. von AlCl3) im
Lösungsmittel (beispielsweise Nitrobenzol) von 5 bis
20% (Gewicht/Volumen) variieren; die des aromatischen
Substrats III und des Dichlorids II können zwischen
10 und 30% (Gewicht/Volumen) variieren.
Wie schon erwähnt wurde, erfolgt die Bildung von Anthrachinonen
aus ortho-Benzoylbenzoesäure nur unter drastischen
Bedingungen, durch den Einsatz von stark protonierenden
Mitteln. Kinetische Untersuchungen des
Verhaltens der ortho-Benzoylbenzoesäure in Anwesenheit
solcher Mittel haben zur Formulierung des folgenden
zusammengefaßten Mechanismus geführt.
worin HA Fluorwasserstoff-, Polyphosphor- oder Schwefelsäure
ist: Siehe diesbezüglich M.S. Newman et al.,
J. Am. Chem. Soc. 67, 704 (1945); R.J. Downing et al.,
ibid. 84, 4956 (1962); D.S. Noyce et al., J. Org. Chem.
30, 1896 (1965).
Den überraschenden Aspekt dieser Erfindung bilden, wie
schon erwähnt, die besonders milden Reaktionsbedingungen
mit all den davon abzuleitenden Vorteilen der
Regiospezifizität und der Beibehaltung der Chiralität,
unbekannte Vorteil dort, wo nach den bekannten Techniken
zur Erlangung von Anthrachinonen und dergleichen
vorgegangen wird.
Die beanspruchte Reaktion kann hypothetisch verlaufen
unter Bildung von reaktionsfähigen Zwischenverbindungen
IV:
(worin A und R5 die vorstehend erläuterten Bedeutungen
haben, während X Halogen, Alkoxyl und Aryloxyl, und
Y Halogen, Alkoxyl oder Aryl bedeuten), die entstehen:
a) aus der Umlagerung der Produkte der Monoacylierung, ähnlich der in Schema 1 angenommenen, oder
b) aus der Reaktion von Dichlorphthaliden oder Dialkoxyphthaliden der Formel V (worin A und R5 die vorstehend erläuterten Bedeutungen haben, während Z und Z′, die untereinander gleichartig sind, Chlor oder Alkoxyl darstellen) mit den aromatischen Substraten III. Die Reaktionen a) und b) können durch Schema 2 veranschaulicht werden, das beispielsweise zwei spezifische Ausgangsverbindungen, d. h. Phthalsäuredichlorid (oder das entsprechende Dichlorphthalid, siehe A. Kirpel et al., Ber. 68, 1330 (1935)), und das 1,4-Dimethoxybenzol verwendet:
a) aus der Umlagerung der Produkte der Monoacylierung, ähnlich der in Schema 1 angenommenen, oder
b) aus der Reaktion von Dichlorphthaliden oder Dialkoxyphthaliden der Formel V (worin A und R5 die vorstehend erläuterten Bedeutungen haben, während Z und Z′, die untereinander gleichartig sind, Chlor oder Alkoxyl darstellen) mit den aromatischen Substraten III. Die Reaktionen a) und b) können durch Schema 2 veranschaulicht werden, das beispielsweise zwei spezifische Ausgangsverbindungen, d. h. Phthalsäuredichlorid (oder das entsprechende Dichlorphthalid, siehe A. Kirpel et al., Ber. 68, 1330 (1935)), und das 1,4-Dimethoxybenzol verwendet:
Die Zwischenverbindung VI konnte nicht isoliert werden,
das Schema 2 wird jedoch durch den Umstand bestätigt,
daß, wenn die Reaktion zwischen dem Phthalsäuredichlorid
und dem 1,4-Dimethoxybenzol - bei den gleichen anderen
Bedingungen - bei niedriger Temperatur (25°C) und über
kurze Zeiten (5 Minuten) erfolgt, man keine Anthrachinon-
Produkte erhält, sondern zwei Verbindungen, denen
die Strukturen VII und VIII zugeschrieben worden sind,
isoliert werden:
Die Bildung der Verbindung VII (1-(4-Methoxyphenoxy)-1-
(2,5-dimethoxyphenyl)-isobenzofuranon-3) kann auf den
Angriff des Chlorphthalids VI auf den Sauerstoff einer
Methoxygruppe, die Bildung der Verbindung VIII (1,1-
Di(2,5-dimethoxyphenyl)-isobenzofuranon-3) kann auf den
Angriff des Chlorphthalids auf einen Kernkohlenstoff
des Dimethoxybenzols zurückgeführt werden. Durch
Erwärmung von VII nach den Bedingungen dieses Verfahrens
erhält man nun, durch intramolekulare Acylierung
begünstigt durch die Spaltung einer C-O-Bindung und die
sich daraus ergebende Abspaltung einer guten Austrittsgruppe
(das p-Methoxyphenol), das 1,4-Dihydroxy-9,10-
anthrachinon mit quantitativer Ausbeute; im Falle von
VIII müßte die vom energetischen ungünstige Spaltung
einer C-C-Bildung auftreten: Tatsächlich aber erweist
sich VIII nicht als umwandelbar in 1,4-Dihydroxy-9,10-
anthrachinon.
Die Erfindung betrifft daher auch ein Verfahren zur
Herstellung von para-Chinonen I, ausgehend von isolierten
Zwischenverbindungen des Typs IV und V; und es
gehören zur Erfindung Zwischenverbindungen des gleichen
Typs, sofern es sich um neue handelt.
Die folgenden Beispiele dienen zur Erläuterung der
Erfindung. In den Tabellen sind die Strukturen der
nach den verschiedenen Beispielen synthetisierten
Produkte wiedergegeben.
Einer Menge von 26,6 g (0,2 Mol) wasserfreiem AlCl3 in
300 ml Nitrobenzol werden, bei Raumtemperatur und unter
leichtem Zustrom von trockenem Stickstoff, 7,2 g (0,2 Mol)
Benzol hinzugefügt. Danach Erwärmung auf 100°C;
nach 15 Minuten Bewegen bei dieser Temperatur werden,
im Verlauf von cirka 20 Minuten, 20,2 g (0,1 Mol) in
100 ml Nitrobenzol aufgelöstes Phthalsäuredichlorid
zugefügt. Man erhöht die Lösungsmenge mit Nitrobenzol
auf 500 ml und hält die Temperatur, unter 30minütigem
Bewegen bei 100°C, danach läßt man die Reaktionsmasse
abkühlen und gibt, unter intensiver Bewegung, 300 ml
gesättigte wäßrige Oxalsäure-Lösung zu. Man extrahiert
drei Mal mit jeweils 200 ml Ethylether, und die
kombinierten Extrakte werden über wasserfreiem Na2SO4
getrocknet. Die Lösung wird bei verringertem Druck
bewegt, und das Produkt durch Kristallisation aus Toluol
gereinigt. Das Ergebnis sind 17,7 g (Ausbeute 85%)
9,10-Anthrachinon (1), Fp=285°C (Lit. 286°C, EtOH).
In der Art und Weise wie in Beispiel 1, jedoch bei
Verwendung von 11,0 g (0,1 Mol) Hydrochinon und 20,1 g
(0,1 Mol) Phthalsäuredichlorid, erhält man 15,6 g
(Ausbeute 65%) 1,4-Dihydroxy-9,10-anthrachinon (2), Fp = 199°C
(Lit. 200-202°C EtOH)
In der gleichen Art und Weise wie in Beispiel 1, jedoch
bei Verwendung von 12,4 g (0,1 Mol) 2-Methyl-hydrochinon
und 20,2 g (0,1 Mol) Phthalsäuredichlorid, erhält
man 15,7 g (Ausbeute 62%) 2-Methyl-1,4-dihydroxy-9,10-
anthrachinon (3), Fp = 177-178°C (Lit. 178-179°C EtOH).
Vorgehend wie in Beispiel 1, jedoch bei Verwendung von
11,0 g (0,1 Mol) Hydrochinon und 20,3 g (0,1 Mol)
3,4-Pyridin-dicarbonsäuredichlorid, erhält man 14,5 g
(Ausbeute 60%) 6-Aza-1,4-dihydroxy-9,10-anthrachinon (4),
Fp = 174-176°C (EtOH). Die Verbindung wurde wie folgt
charakterisiert:
IR (KBr, cm-1):2918, 1722, 1618, 1441, 1259, 1211, 792, 761.
1H-NMR (CDCl3,δ):
7,38 (s, 2H, H-2 u. H-3); 8,12 (d, 1H, H-8, J = 5,0 Hz);
9,13 (d, 1H, H-7, J = 5,0 Hz); 9,62 (s, 1H, H-5);
12,66 (s, 1H, OH); 12,79 (s, 1H, OH).
MASSE (m/e, relative Intensität in %:
241 (100), 213 (10), 185 (9), 171 (9), 102 (12).
UV (EtOH):
λ 206 230 259(s) 296 463(fl) 488 522(s)
ε 14580 17951 7749 5440 4065 4421 3174.
IR (KBr, cm-1):2918, 1722, 1618, 1441, 1259, 1211, 792, 761.
1H-NMR (CDCl3,δ):
7,38 (s, 2H, H-2 u. H-3); 8,12 (d, 1H, H-8, J = 5,0 Hz);
9,13 (d, 1H, H-7, J = 5,0 Hz); 9,62 (s, 1H, H-5);
12,66 (s, 1H, OH); 12,79 (s, 1H, OH).
MASSE (m/e, relative Intensität in %:
241 (100), 213 (10), 185 (9), 171 (9), 102 (12).
UV (EtOH):
λ 206 230 259(s) 296 463(fl) 488 522(s)
ε 14580 17951 7749 5440 4065 4421 3174.
Ähnlich vorgehend wie in Beispiel 1, jedoch bei Verwendung
von 11,0 g (0,1 Mol) Hydrochinon und 24,7 g
(0,1 Mol) 4-Nitro-phthalsäuredichlorid, erhält man 21,4 g
(Ausbeute 75%) 6-Nitro-1,4-dihydroxy-9,10-anthrachinon
(5), Fp = 226-228°C (EtOH). Die Verbindung wurde wie
folgt charakterisiert:
IR (KBr, cm-1:
1625, 1598, 1528, 1440, 1330, 1238, 1205, 1145, 790, 762.
1H NMR (CDCl3, δ):
7,42 (s, 2H, H-2 u. H-3); 8,5-8,7 (m, 2H, H-7 u. H-8);
9,16 (d, 1H, H-5, J = 1,7 Hz); 12,75 (s, 1H, OH);
12,78 (s, 1H, OH).
MASSE (m/e, relative Intensität in %:
285 (100), 255 (10), 239 (27); 227 (10), 211 (28), 183 (24), 127 (26).
UV (EtOH):
λ 253 260 264 319 469(fl) 495 530(fl)
ε 18104 18638 17745 2686 6140 6782 4254
IR (KBr, cm-1:
1625, 1598, 1528, 1440, 1330, 1238, 1205, 1145, 790, 762.
1H NMR (CDCl3, δ):
7,42 (s, 2H, H-2 u. H-3); 8,5-8,7 (m, 2H, H-7 u. H-8);
9,16 (d, 1H, H-5, J = 1,7 Hz); 12,75 (s, 1H, OH);
12,78 (s, 1H, OH).
MASSE (m/e, relative Intensität in %:
285 (100), 255 (10), 239 (27); 227 (10), 211 (28), 183 (24), 127 (26).
UV (EtOH):
λ 253 260 264 319 469(fl) 495 530(fl)
ε 18104 18638 17745 2686 6140 6782 4254
Mit einem ähnlichen Verfahren wie in Beispiel 1, jedoch
bei Verwendung von 11,0 g (0,1 Mol) Hydrochinon und
19,2 g (0,1 Mol) 3,4-Furandicarbonsäuredichlorid erhält
man in 40% Ausbeute das 1,4-Dihydroxy-c-furano-naphthochinon
(6), Fp = 163-165°C. Die Verbindung wurde wie
folgt charakterisiert:
IR (KBr, cm-1):
3094, 2900, 1665, 1600, 1515, 1274, 1120, 857, 840.
1H HMR (CDCl3, w):
7,28 (s, 2H, H-5 e H-7); 8,25 (s, 2H, H-2 e H-3);
12,79 (s, 2H, OH).
MASSE (m/e, relative Intensität in %:
230 (100), 184 (10), 147 (55), 122 (80), 107 (75).
UV (EtOH):
g 206 223 285 438 448 465(s) 477(s)
ε 7858 8638 1814 2401 2382 1922 1491.
IR (KBr, cm-1):
3094, 2900, 1665, 1600, 1515, 1274, 1120, 857, 840.
1H HMR (CDCl3, w):
7,28 (s, 2H, H-5 e H-7); 8,25 (s, 2H, H-2 e H-3);
12,79 (s, 2H, OH).
MASSE (m/e, relative Intensität in %:
230 (100), 184 (10), 147 (55), 122 (80), 107 (75).
UV (EtOH):
g 206 223 285 438 448 465(s) 477(s)
ε 7858 8638 1814 2401 2382 1922 1491.
Vorgehend wie in Beispiel 1, jedoch bei Verwendung von
12,4 g (0,1 Mol) 2-Methyl-hydrochinon und 19,2 g (0,1 Mol)
3,4-Furandicarbonsäuredichlorid, erhält man 10,2 g
(Ausbeute 42%) 2-Methyl-1,4-dihydroxy-c-furano-naphthochinon
(7), Fp = 150-151°C. Die Verbindung wurde wie
folgt charakterisiert:
IR (KBr, cm-1):
3100, 2910, 1670, 1609, 1522, 1283, 1222, 1130, 864, 848.
1H NMR (CDCl3, δ):
2,34 (d, 3H, Ar-CH3, J = 1,1 Hz); 7,54 (s, 2H, H-5 e H-7); 8,21 (d, 1H, H-3, J = 1,1 Hz); 12,81 (s, 1H, OH); 13,20 (s, 1H, OH).
MASSE (m/e, relative Intensität in %:
244 (50), 184 (10), 147 (100), 119 (38).
UV (EtOH):
λ 207 248(s) 254(fl) 440 448 468(s) 478(s)
ε 17492 7692 7571 2342 2428 1935 1500.
IR (KBr, cm-1):
3100, 2910, 1670, 1609, 1522, 1283, 1222, 1130, 864, 848.
1H NMR (CDCl3, δ):
2,34 (d, 3H, Ar-CH3, J = 1,1 Hz); 7,54 (s, 2H, H-5 e H-7); 8,21 (d, 1H, H-3, J = 1,1 Hz); 12,81 (s, 1H, OH); 13,20 (s, 1H, OH).
MASSE (m/e, relative Intensität in %:
244 (50), 184 (10), 147 (100), 119 (38).
UV (EtOH):
λ 207 248(s) 254(fl) 440 448 468(s) 478(s)
ε 17492 7692 7571 2342 2428 1935 1500.
Mit einem ähnlichen Verfahren wie in Beispiel 1, jedoch
bei Verwendung von 11,0 g (0,1 Mol) 1,2-Dihydroxybenzol
und 20,2 g (0,1 Mol) Phthalsäuredichlorid, erhält man
13,2 g (Ausbeute 55%) 1,2-Dihydroxy-9,10-anthrachinon
(8), Fp = 288-289°C (Lit. 288-289°C EtOH).
Mit einem ähnlichen Verfahren wie in Beispiel 1, jedoch
bei Verwendung von 16,4 g (0,1 Mol) 1,4-Dihydroxy-5,6,7,8-
Tetrahydronaphthalin und 20,2 g (0,1 Mol)
Phthalsäuredichlorid, erhält man 33,7 g (Ausbeute 88%) 6,11-
Dihydroxy-7,8,9,10-tetrahydro-5,12-naphtacenchinon (9),
Fp = 194-196°C (EtOH).
Vorgehend wie in Beispiel 1, bei Verwendung von 16,0 g
(0,1 Mol) Naphthohydrochinon und 20,2 g (0,1 Mol)
Phthalsäuredichlorid, erhält man 15,9 g (Ausbeute 55%)
6,11-Dihydroxy-5,12-naphtacenchinon (10), Fp = 214-216°C
(EtOH).
Mit einem ähnlichen Verfahren wie in Beispiel 1, erhält
man bei Verwendung von 12,8 g (0,1 Mol) Naphthalin und
20,2 g (0,1 Mol) Phthalsäuredichlorid, 23,2 g (Ausbeute
85%) Benzo[a]anthracen-7,12-dion (11), Fp = 168-170°C
(Lit. 169°C).
Mit einem ähnlichen Verfahren wie in Beispiel 1, erhält
man bei Verwendung von 25,0 g (0,1 Mol) von (-)-7-Acetyl-
7-oxy-1,4-dimethoxytetralin und 20,2 g (0,1 Mol)
Phthalsäuredichlord 29,9 g (Ausbeute 85%) von (-)-4-
Dimethoxy-7-deoxydaunomcyinon (11), Fp = 210°C.
[α]= -19° (c = 0,09 g/100 ml EtOH/CHCl3 1/1).
Mit einem ähnlichen Verfahren wie in Beispiel 1, erhält
man bei Verwendung von 10,8 g (0,1 Mol) Anisol und 20,2 g
(0,1 Mol) Phthalsäuredichlorid: 19,0 g (Ausbeute 60%)
2-Methoxy-9,10-anthrachinon (13), Fp = 195-197°C.
Einer Lösung von 0,2 Mol AlCl3 in 300 ml Nitrobenzol
werden bei Raumtemperatur 0,1 Mol von in 100 ml Nitrobenzol
aufgelöstem 1,4-Dimethoxybenzol, und dann, bei
cirka 20°C, schnell 0,1 Mol Phthalsäuredichlorid beigefügt.
Nach 5minütigem Bewegen wird, auf einmal, eine
gesättigte wäßrige Oxalsäure-Lösung hinzugefügt. Nach
den üblichen Extraktionen mit Ethylether erhält man
eine organische Phase, die über Na2SO4 getrocknet wird.
Das Lösungsmittel wird unter Vakuum eliminiert; der
Rest wird auf Silikagel chromatographiert (Elution:
Hexan/Ethylacetat 1/1). Man erhält die Verbindungen
VII und VIII mit 40%iger bzw. 30%iger Ausbeute bezogen
auf Dimethoxybenzol. Die Verbindung VII (MG = 392)
wurde einer Massenspektroskopie unterzogen, und zwar mit
den folgenden Resultaten (m/e, relative Intensität):
392 (15), 269 (10), 255 (8), 165 (6), 137 (5), 123 (5).
Durch die Behandlung mit AlCl3 in Nitrobenzol (100°C,
20 Minuten) wandelt sich die Verbindung quantitativ
in 1,4-Dihydroxy-9,10-anthrachinon (2) um.
Die Verbindung VIII (MG = 406), vorgeschlagene Struktur:
wurde charakterisiert, wie folgt:
1H NMR (CDCl3, w):
3,46 u. 3,70 (12H, OCH3); 6,85 (s, 4H, H-3′, H-4′, H-3″, H-4″; 6,90 (s, 2H, H-6′ u. H-6″); 7,48 u. 7,60 (2t, 2H, H-4 u. H-5, J = 9,0 Hz); 7,88 (d, 2H, H-3 u. H-6, J = 9,0 Hz).
MASSE (m/e, relative Intensität in %:
406 (100), 375 (6), 347 (29), 331 (20), 269 (40), 239 (19), 211 (20).
1H NMR (CDCl3, w):
3,46 u. 3,70 (12H, OCH3); 6,85 (s, 4H, H-3′, H-4′, H-3″, H-4″; 6,90 (s, 2H, H-6′ u. H-6″); 7,48 u. 7,60 (2t, 2H, H-4 u. H-5, J = 9,0 Hz); 7,88 (d, 2H, H-3 u. H-6, J = 9,0 Hz).
MASSE (m/e, relative Intensität in %:
406 (100), 375 (6), 347 (29), 331 (20), 269 (40), 239 (19), 211 (20).
Claims (8)
1. Verfahren zur Herstellung von para-Chinonen der
Formel I
in der A einen aromatischen Ring oder einen 5-6gliedrigen
heteroaromatischen Ring darstellt, während
R1, R2, R3, R4 oder R5, die untereinander gleich
oder verschieden sein können, Wasserstoff, Alkyl,
Aryl, Hydroxyl, Alkoxyl oder eine Nitrogruppe darstellen;
wobei R1 + R2, oder R2 + R3, oder R3 + R4
auch ein weiteres zyklisches, teilweise oder gänzlich
ungesättigtes, an den Benzolring orthokondensiertes
System bilden können, dadurch gekennzeichnet,
daß aromatische Substrate
der Formel III
in welcher R1, R2, R3 und R4 die obengenannten
Bedeutungen haben, mit reaktionsfähigen Verbindungen,
ausgewählt aus der Gruppe der Dicarbonsäuredichloride
II und der Phthalide der Formel IV
in welchen A und R5 die obenerwähnten Bedeutungen
haben, während X Halogen, Alkoxyl und Aryloxyl,
und Y Halogen, Alkoxyl oder Aryl bedeuten, in
Anwesenheit von Halogeniden von Metallen, ausgewählt
aus der Gruppe der Metalle der Gruppen III und
IV des Periodensystems und der Übergangsmetalle,
in Lösungsmitteln mittlerer Polarität umgesetzt
werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Verhältnis zwischen den aromatischen Substraten
III und den reaktionsfähigen Verbindungen
II (IV) im wesentlichen stöchiometrisch ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das Metallhalogenid im Verhältnis
von 2-3 Mol je Mol aromatischen Substrats III
verwendet wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß ein aus der Gruppe von
wasserfreiem AlCl3 und AlBr3 gewähltes Metallhalogenid
verwendet wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß ein Lösungsmittel verwendet wird,
das aus der Gruppe von Nitrobenzol, Nitromethan und
Tetrachlorethylen gewählt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß man bei Temperaturen von
80 bis 120°C arbeitet.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet
durch die folgenden Stufen:
a) Auflösen des Metallhalogenids in dem Lösungsmittel;
b) Zufügen des gegebenenfalls ebenfalls in dem Lösungsmittel aufgelösten aromatischen Substrats III;
c) Erwärmen der unter b) erhaltenen Lösung auf etwa 100°C;
d) allmähliches Zusetzen, bei gleichbleibender Temperatur, der gegebenenfalls ebenfalls in dem Lösungsmittel aufgelösten reaktionsfähigen Verbindung II (IV);
e) Behandeln der erhaltenen Mischung nach beendeter Reaktion mit einem Überschuß einer gesättigten wäßrigen Oxalsäurelösung und Isolieren der Reaktionsprodukte nach an sich bekannten Techniken.
a) Auflösen des Metallhalogenids in dem Lösungsmittel;
b) Zufügen des gegebenenfalls ebenfalls in dem Lösungsmittel aufgelösten aromatischen Substrats III;
c) Erwärmen der unter b) erhaltenen Lösung auf etwa 100°C;
d) allmähliches Zusetzen, bei gleichbleibender Temperatur, der gegebenenfalls ebenfalls in dem Lösungsmittel aufgelösten reaktionsfähigen Verbindung II (IV);
e) Behandeln der erhaltenen Mischung nach beendeter Reaktion mit einem Überschuß einer gesättigten wäßrigen Oxalsäurelösung und Isolieren der Reaktionsprodukte nach an sich bekannten Techniken.
8. 6-Aza-1,4-dihydroxy-9,10-anthrachinon;
6-Nitro-1,4-dihydroxy-9,10-anthrachinon;
1,4-Dihydroxy-c-furano-naphthochinon;
2-Methyl-1,4-dihydroxy-c-furano-naphthochinon;
1-(4-Methoxyphenoxy)-1-(2,5-dimethoxyphenyl)- isobenzofuranon-3;
1,1-Di(2,5-dimethoxyphenyl)-isobenzofuranon-3.
6-Nitro-1,4-dihydroxy-9,10-anthrachinon;
1,4-Dihydroxy-c-furano-naphthochinon;
2-Methyl-1,4-dihydroxy-c-furano-naphthochinon;
1-(4-Methoxyphenoxy)-1-(2,5-dimethoxyphenyl)- isobenzofuranon-3;
1,1-Di(2,5-dimethoxyphenyl)-isobenzofuranon-3.
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---|---|---|---|
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CH (1) | CH671394A5 (de) |
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Anst. J. Chem. 35 (7), 1982, S.1451-68, ref. in Chem. Abstr. 97, 1982, Nr.215 955 d * |
J. Chem. Research (M), 1979, S.3501-3517, ref. in J. chem. Research (S), 1979, S.300-301 * |
J. Org. Chem. 24, 1959, S.497-500 * |
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