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Verfahren zur Herstellung von in p-Stellung zum Stickstoffatom durch
die Aldehydgruppe substituierten heterocyclischen Stickstoffverbindungen Es wurde
gefunden, daß man in p-Stellung durch dieAldehydgruppe substituierteheterocyclische
Stickstoffverbindungen erhält, wenn man Stickstoffverbindungen der allgemeinen Zusammensetzung:
in welcher Ar einen in p-Stellung zum Stickstoffatom unsubstituierten Arvlrest,
Y eine durch Wasserstoff, All-zyl, Arail#:yl oder Aryl abgesättigte Kette Von 2
oder 3 Kohlenstoffatomen und R Alkyl. (auch Cyanäthyl), Aralkyl oder Aryl
bedeutet, mit Formylverbindungen sekundärer aliphatisch-aromatischer Amine in Gegenwart
von chlorhaltigen, sauren Kondensationsmitteln, z. B. Phosphoroxychlorid, Phosgen,
umsetzt. Die Kohlenstoffatome der abgesättigten Kette können auch Glieder eines
hydrierten Ringes sein.
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Als geeignete Ausgangsstoffe seien beispielsweise folgende
heterocyclischen Stickstoffverbindungen genannt: i, 2-Dimethylindolin, i-Äthvl-2-methylindolin,
i-Butyl-2-phenylindolin, i-(ß-Chloräthyl)-2,3-dimethylindolin, i-Benzyl-2-methylindolin,
i-Methyl-i, 2, 3, 4-tetrahydrochinolin, i-Butyl-i, :2, 3, 4-tetrahydrochinolin,
i - (ß - Cyanäthyl) - 1, 23, 3, 4-tetrahydrochinolin,
9-Dethyl-i, 2, 3, 4, 10, 11-hexahydrocarbazol. 'Man führt die Umsetzung in
der Kälte, zweckmäßigerweise in einem Lösungsmittel, wie Benzol, o-Dichlorbenzol
oder Chloroform, durch.
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Die nach dem vorliegendenVerfahrenleicht erhältlichen Aldehyde sind
technisch wichtige Ausgangsstoffe für die Herstellung von Farbstoffen und pharmazeutischen
Produkten.
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Es ist bekannt, Indole mit Methylformylanilin umzusetzen, wobei die
Aldehydgruppe in den heterocyclischen Ring oder in einen an diesen Ring gebundenen
aliphatischen Rest eingeführt wird. Bei dem vorliegenden Verfahren tritt überra§chenderweise
die Aldehydgruppe in den dem heterocyclischen Ring benachbarten Benzolring. Auch
hat man bereits vorgeschlagen, in aromatische N-dialkylaminoalkylierte Amine oder
in sauerstoffhaltige cyclische Verbindungen Aldehydgruppen mit Hilfe von Formylverbindungen
sekundärer Amine einzuführen. Heterocyclische Stickstoffverbindungen der oben beschriebenen
Zusammensetzung hat man bisher zu solchen Umsetzungen nicht benutzt.
Beispiel
i Ein Gemisch von 68Teilen Methylformylanilin, 2oTeilen Benzol und 77Teilen Phosphoroxychlorid
wird etwa i Stunde lang gerührt. Hierauf läßt man unter Kühlung bei o bis io' eine
Mischung von 83 Teilen i-n-Butyl-2-rnethylindolin (Kpo,8 iii bis 111,5',
hergestellt aus 2-Methylindolin und n-Butylchlorid) und 4oTeilen Benzol einlaufen.
Man rührt nOch 4Stunden lang bei io' und läßt 15 Stunden lang stehen. Dann
gießt man das Umsetzungsgemisch unter kräftigem Rühren in 3ooo Teile Wasser, wobei
sich der entstandene Aldehyd, mit Benzol gemischt, ölig abscheidet. Man nimmt in
Benzol auf wäscht mit Wasser und Natriumcarbonatlösung und treibt nach dein Trocknen
mit wasserfreiem Natriumcarbonat (las Benzol ab. Man erhält so etwa 78 Teile
des rohen Aldehyds vom Kp, 167 bis 169'. Er entspricht der Zusammensetzung
Bei Verwendung von i,2-Dimethylindolin an Stelle von i-n-Butyl-2-methylindolin erhält
man unter gleichen Bedingungen den i,2-Dirnethylindolin-5-aldehyd vorn Kp.. 159
bis 16o'und vomErstarrungspunkt 38,3', bei Verwendung von i-Äthyl-2-methvlindolin
den 1'-Äthyl-2-n-iethylindolin-5-aldeh#,d vom Kp.. j58 bis i#590.
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Beispiel 2 112 Teile i-BenZyl-2-methylinclolin (Kp4 168 bis 170',
hergestellt aus :2-Methylindoliii und Benzylchlorid) werden in der in Beispiel i
beschriebenen Weise mit 68 Teilen Methylfori-nylanilin und 77 Teilen
Phosphoroxychlorid umgesetzt. Man erhält so den i-Benzyl-2-methylindolin-5-aldelivd
vom Kp2 2oo bis 202' als dickes, gelbes bl, das nach längerem Stehen zu gelben Kristallen
erstarrt. F. 66 bis 67'. Der Aldehyd entspr icht der Zusammensetzung
Beispiel 3
88Teile 1,2,3,3-Tetrarnethylindolin wer--,den in der in Beispiel
i beschriebenen Weise mit 68 Teilen Methylformylanilin und 77 Teilen
Phosphoroxychlorid umgesetzt. Man erhält so den 1,:2,3,3-Tetramethylindolin-5-aldehyd
(Ausbeute etwa 8oTeile) vom Kp, 16o bis 162' und der Zusammensetzung
Beispie14 Ein Gemisch von 81 Teilen Methylformylanilin mit io2 Teilen Phosphoroxychlorid
wird 1/2 Stunde lang gerührt. Hierauf läßt man in dieses Gemisch unter Kühlung bei
o bis iol eine Lösung von 62 Teilen i-(ß-Cyanäthyl)-2-rnethylindolin (Kp,
135', hergestellt durch 15 Stunden langes Schütteln von 67o Teilen :2-Meth,vlindolin
mit 3ooTeilen Acrylnitril unter Zusatz von 3o Teilen Eisessig bei 140') in 5o Teilen
Benzol einlaufen. Man rührt noch 4 Stunden lang bei io' und läßt dann
15 Stunden lang bei Zimmertemperatur stehen. Dann gießt man unter kräftigern
Rühren das Umsetzungsgemisch in ein Gemenge von i ioo Teilen Wasser und :25o Teilen
Eis, wobei sich der entstandene Aldehyd als dickes Öl abscheidet. Man nimmt
in Benzol auf, wäscht und trocknet die benzolische Lösung und treibt das Benzol
ab. Hierbei erhält man 62 Teile des rohen Aldehyds vom Kp, 23o bis :235'
und der Zusammensetzung
Beispie15 Eine Mischung von 81 Teilen Methylformylanilin mit io2Teilen Phosphoroxychlorid
wird 1/, Stunde lang gerührt. Hierauf läßt man in d ieses Gemisch unter ICühlung
bei o bis io' eine Lösung von 62 Teilen i-(ß-Cyanäthyl) - 1, 2,
3, 4-tetrahydrochinolin (KP, 14-- bis i5o0, hergestellt. durch 14 Stunden
langes Schütteln von 67o Teilen 1, 22, 3, 4-'# Tetrahydrochinolin mit 31o
Teilen Acrylnitril unter Zusatz von 35 Teilen Eisessig bei 140') in 5o Teilen
Benzol eintropfen, arbeitet
in der in Beispiel 4 angegebenen Weise
auf und erhält so etwa 56 Teile eines rohen Alde-
hyds als dickes
Öl, das nach längerem Stehen kristallinisch erstarrt. Der Aldehyd besitzt
den Kpi 23o bis :240' (unter teilweiser Zersetzung) und die Zusammensetzung
Beispiel 6
Zu einer Mischung von 82, Teilen Äthylforriivl-o-toluidin
und 77 Teilen PhosphoroxyAlorid läßt man bei io' eine Lösung von
93 Teilen i - (P - Cyanäthyl) - 1, 2, 3, 4
- tetrahvdrochinolin in 6o Teilen Benzol tropfen. 3;Ian läßt das Uinsetzungsgemisch
etwa 15 Stunden lang bei Zimmertemperatur stehen, gießt es hierauf in 2ooo
Teile Wasser, rührt i Stunde lang kräftig und arbeitet es in der in Beispiel 4 beschriebenen
Weise auf; man erhält . so den in Beispiel 5 beschriebenen i- (ß-Cvanäthvl)-i,
?" 3, 4-tetrahydrochinolin-6-aldel#Yd.
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Beispiel 7
In eine Mischung von i4?-Teilen Methylformvlanilin
mit I47Teilen i,2-Diniethylindofin und 2oo Teilen Benzol leitet man bei
WO unter Kühlung io5 Teile Phosgen ein, wobei während der exotherm verlaufenden
Urnsetzung Kohlendioxyd entweicht. Man läßt etwa 12 Stunden bei gewöhnlicher Temperatur
stehen, gießt das Gemisch in 30oo Teile Wasser von 5o' und rührt etwa 1/2 Stunde
lang gut durch. Der Aldehyd scheidet sich, in Benzol gelöst, ölig ab. Die benzolische
Lösung wird, erforderlichenfalls nach dem Zugeben weiteren Benzols, abgetrennt und
mit Wasser, verdünnter Natronlauge und nochmals mit Wasser gewaschen, mit wasserfreiem
Natriumcarbonat getrocknet und im Vakuum fraktioniert destilliert. Man erhält so
in guter Ausbeute den in Beispiel i beschriebe-nen i, 2-Diinethylindolin-5-aldehyd.
Beispiel 8
Man trägt unter Rühren in eine Mischung von 75Teilen Formyläthylanilin
mit 74Teilen i -Methyl-i, :2, 3, 4-tetrahydrochinolin und 13oTeilen o-Dichlorbenzol
bei 5 bis io' unter Kühlung 104Teile Phosphorpentachlorid ein, rührt dieses
Gemisch noch i Stunde lang.weiter, läßt etwa 12 Stunden bei gewöhnlicher Temperatur
stehen, gießt das Gemisch in 3oooTeile Wasser von 30'
und rührt gut durch.
Die sich als Öl abscheidende Lösung des Aldehyds in o-Dichlorbenzol wird
abgetrennt, mit Wasser, verdünnter Natronlauge und nochmals mit Wasser gewaschen,
mit wasserfreiem Natriumcarbonat getrocknet und im Vakuum fraktioniert destilliert.
Man erhält so den i-Methyl-i, 2, 3, 4-Tetrahydroachinolin-6-aldehyd, der
unter 13 mm Druck bei 196' siedet und bei 3o,6' kristallinisch 'erstarrt.
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Beispiel 9
Eine Mischung von 14Teilen Methylformylanilin mit
16Teilen Phosphoroxychlorid und 5 Teilen Benzol wird 1/2 Stunde lang gerührt.
Hierauf läßt man in dieses Gemisch unter Kühlung bei io0 eine Lösung von :24 Teilen
4-ß-Cyanäthyl-4-aza-i, 2, 3, 4-tetrahydrophenanthren vom F. 93 bis
94' (hergestellt durch Anlagerung von Acrylnitril an 4 - Aza - 1,
2, 3, 4 - tetrahydrophenanthren in Gegenwart von Eisessig bei erhöhter
Temperatur) in 2o Teilen Benzol einlaufen. Man rührt noch i Stunde lang, läßt dann
bei gewöhnlicher Temperatur noch etwa 1:2 Stunden lang stehen, gießt nun in :2ooo
Teile Wasser von 45' und rührt längere Zeit kräftig durch, wobei der Aldehyd sich
kristallinisch abscheidet. Man saugt ab, wäscht mit Wasser aus und löst aus Alkohol
um. Der Aldehyd bildet schwach gelb gefärbte Kristalle vom F. 143 bis 144'. Er entspricht
der Zusammensetzung
Beispiel io In ein Gemisch von 16iTeilen i-Äthyl-1,2,3,4-tetrahyärochinolin mit
149Teilen Äthylformylanilin läßt man unter Kühlung bei 8 bis 2o' iooTeile
Oxalylchlorid langsain einlaufen. Die Umsetzung verläuft bei starker Erwärmung unter
Entwicklung von Kohlenoxyden, bis schließlich die Umsetzungsschmelze zäh und fest
wird. Nach etwa 12stündigeni Stehenlassen versetzt man mit heißem Wasser, nimmt
das ölige, ungelöst gebliebene Umsetzungsprodukt mit Benzol auf, wäscht die benzolische
Lösung mit Wasser und Natriumcarbonatlösung und destilliert sie nach dem Trocknen
im Vakuum, wobei der i-Äthyl-i,2,3,4-tetrahydrochinolin-6-aldehyd unter
8 mm Druck bei i go' siedet.
Das aus dem Aldehyd hergestellte
Phenylhydrazon schmilzt bei 104 bis io5', die Verbindung des Aldehyds mit Anilinhydrochlorid
bei 135 bis 136'.
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Beispiel ii Eine Mischung von 57Teilen Methylformylanilin mit
65 Teilen Phosphoroxychlorid und 5o Teilen Benzol wird 1/2 Stunde lang gerührt.
Hierauf läßt man in dieses Gemisch unter Kühlung bei io' eine Lösung von 75Teilen
9-Methyl-i,2,3,4,io,-ii-hexaliydrocarbazol in 4o Teilen Benzol eintropfen. Nach
etwa i 5stündigem Stehenlassen gießt man das Umsetzungsgemisch in 400o Teile Wasser
von 40' und arbeitet in der in Beispiel i beschriebenen Weise auf. Der neue Aldehyd
siedet unter 2 mm Druck bei 178 bis 179' und entspricht der Zusammensetzung
Beispiel i-Man rührt eine Mischung von 75Teilen Methylformylanilin mit 85Teilen
Phosphoroxychlorid und 2STeilen Benzol 1/2Stunde lang, läßt hierauf in dieses Gemisch
unter Kühlung bei i o' eine Mischung von 113 Teilen 9-ß-Cyanäthyl-i,2,3,4,10,ii-hexahydrocarbazol
und 5o Teilen Benzol einlaufen und arbeitet nach etwa i2stündigem Stehenlassen in
der in Beispiel ii beschriebenen Weise auf; man erhält so den 9-Cvanäthyl-i,
2, 3, 4, io, ii-hexahydrocarbazol-6-aldehyd, der, aus Alkohol umgelöst,
bei go bis gi' schmilzt. Er entspricht der Zusammensetzung
Beispiel 13
Man rührt eine Mischung von 47Teilen Methylformylanilin mit 54Teilen
Phosphoroxychlorid und ioTeilen- Benzol %Stunde lang, läßt in diese Mischung unter
Kühlung bei io' eine Lösung von 95 Teilen i-Benzyl-2-phenylindolin vom F.
8:2' (hergestellt aus :2-Phenylindolin und Benzylchlorid) in i oo Teilen
Benzol einlaufen und arbeitet nach etwa i5stündigem Stehenlassen in der üblichen
Weise auf. Der entstandene Aldehyd siedet unter -_#, mm Druck bei 235 bis
240' und schmilzt nach dein Umlösen aus Alkohol bei 98 bis 991. Er
entspricht der Zusammen-Setzung