DE1041048B

DE1041048B - Verfahren zur Herstellung von substituierten 5-Methylen-rhodaninen

Info

Publication number: DE1041048B
Application number: DEB38120A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Chem Dr Hans Behringer
Original assignee: HANS BEHRINGER DIPL CHEM DR
Current assignee: HANS BEHRINGER DIPL CHEM DR
Priority date: 1955-12-01
Filing date: 1955-12-01
Publication date: 1958-10-16

Description

Verfahren zur Herstellung von substituierten 5-Methylen-rhodaninen Es ist bekannt, daß man 5-Alkyliden- und Arylidenrhodanine der allgemeinen Formel III, worin R1 ein Wasserstoffatom bedeutet, durch Kondensation aliphatischer oder aromatischer Aldehyde mit Rhodanin erhalten kann (vgl. unter anderem Andreasch, »Monatshefte für Chemie; Bd.39, [1918], S.423; Gränacher, Gerö, Ofner, Kloppenstein und Schlatter, »Helvetica Chimica Acta« Bd.6, [19231, S.458. Auch in 3-Stellung substituierte Alkyliden-rhodanine der allgemeinen Formel III, worin R, einen Alkylrest bedeutet, können auf diese Weise aus den entsprechenden N-substituierten Rhodaninen und aliphatischen Aldehyden dargestellt werden (vgl. Knott, Journal of the Chemical Society, 1954, S. 1482 und 1490).
Es wurde gefunden, daß solche substituierte Methylenrhodanine in guter Ausbeute durch Umsetzung von 5-Halogen.methylen-rhodaninen der allgemeinen Formel II, wobei R1 einen Alkyl-, Arylrest oder ein Wasserstoffatom und F ein Halogenatom bedeutet, mit Verbindungen, die der Friedel-Craftsschen Reaktion zugänglich sind, dargestellt werden können. Nicht nur aromatische Verbindungen, sondern auch Olefine, die ihrerseits Substituenten tragen können und der letzteren Reaktion unterliegen, lassen sich als Komponenten der neuen Kondensationsreaktion verwenden. Als Reaktionsvermittler dienen die bei der Friedel-Craftsschen Reaktion allgemein angewandten Kondensationsmittel, wie Aluminiumchlorid, Borfluorid oder Zinkchlorid.
Die Reaktion verläuft in folgender Weise: In vorstehenden Formeln hat R die Bedeutung eines - gegebenenfalls substituierten - aliphatischen, aromatischen oder heterocyclischen Restes.
Es wurde weiter gefunden, daß man Halogenmethylenrhodanine der allgemeinen Formel II, worin R1 ein Wasserstoffatom oder einen Alkyl- oder Arylrest bedeutet, ganz allgemein auch mit Verbindungen der allgemeinen Formel I als Ausgangsverbindungen, worin H ein reaktionsfähiges oder durch Metall ersetzbares Wasserstoffatom bedeutet, kondensieren kann. Die Halogenmethylen-rhodanine können gegebenenfalls unmittelbar mit Verbindungen der allgemeinen Formel I oder in Gegenwart geeigneter Kondensationsmittel, z. B. tertiärer Basen, zur Umsetzung gebracht werden. Wendet man metallorganische Derivate von Verbindungen der allgemeinen Formel I an, so müssen solche 5-Halogenmethylen-rhodanine der allgemeinen Formel II, in welchen das Wasserstoffatom am Stickstoffatom durch einen Alky 1- oder Arylrest ersetzt ist, als Ausgangsverbindungen verwendet werden. Auch im letzteren Fall kann der Rest R der Verbindungen der allgemeinen Formel I substituiert sein, und zwar durch solche funktionelle Gruppen, z. B. Äthergruppierungen, die bei metallorganischen Synthesen keinen Anlaß zu störenden Nebenreaktionen geben.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die substituierten 5-Alkyl-, 5-Aryl- oder heterocyclisch substituierten Methy ler.-rhodanine in einstufiger Reaktion unmittelbar rein und in guten Ausbeuten erhalten. Gegenüber den bisher bekanntgewordenen Herstellungsverfahren erübrigt es sich, den der Verbindung R - H entsprechenden, als Zwischenprodukt benötigten Aldehyd der allgemeinen Formel R - C H O herzustellen, dessen Zugänglichkeit vielfach nur unbefriedigend ist und dessen Herstellung in manchen Fällen in präparativ em Maßstab gar nicht gelingt. Die in 5-Stellung durch Alkyl-, Aryl-oder heterocyclische Reste substituierten MethyIenrhodanine dienen als Zwischenprodukte für die Herstellung von z. B. a-Thion- bzw. a-Thiol-carbonsäuren, a-Ketocarbonsäuren und a-Aminosäuren, in welche sie in an sich bekannter Weise übergeführt werden können. Durch vollständige Entschwefelung, unter gleichzeitiger Reduktion mittels Raneynickel können sie ferner in die zugehörigen y-substituierten Propionsäuren verwandelt werden.
Beispiel 1 a) Aus Rhodanin und Ameisensäureäthylester wird mittels Natrium in Äther 5-Hydroxymethylen-rhodanin (F. 178 bis 178,5°C) hergestellt (Ausbeute bezogen auf Rhodanin 760/0 der Theorie). Dieses wird mittels Thionylchloridzu 5-Chlormethylen-rhodanin (F. 103,5 bis 104,5°C) umgesetzt (Ausbeute 54°;o der Theorie, bezogen auf Hy droxymethylen-rhodanin).
b) 5-Benzyliden-rhodanin. Zu einer-Suspension von 3,5 ml wasserfreiem Benzol und 1,5 g gepulvertem Aluminiumchlorid gibt man auf einmal 0,7 g 5-Chlormethylenrhodanin. (Molverhältnis = 21!2: 1; Benzol im ÜberschuB). Unter Chlorwasserstoffentwicklung und leichter Erwärmung setzt die Reaktion ein. Nach 30 Sekunden Rühren ist die Reaktion beendet. Dann versetzt man mit Wasser und filtriert den unlöslichen gelben Rückstand ab und kristallisiert aus Alkohol um. Man erhält orangegelbe Nadeln mit einem Schmelzpunkt von 202 bis 203°C. Ausbeute 0,82 g (entsprechend 95 0/0 der Theorie, bezogen auf Chlormethylen-rhodanin). Der Mischschmelzpunkt mit einem 5-Benzyliden-rhodanin, das durch Kondensation von Benzaldehyd mit Rhodanin hergestellt wurde, ergab keine Depression.
Beispiel 2 5-p-Fluorbenzyliden-rhodanin In derselben Weise, wie im Beispiel l beschrieben, wurde aus Fluorbenzol und 5-Chlormethylen-rhodanin eine aus einem Benzol-Alkohol-Gemisch in gelben, abgeschrägten Prismen vom F.215 bis 216'C, kristallisierende Substanz erhalten, die der Analyse nach das p-Fluorbenzyliden-rhodanin darstellt.
Analog werden erhalten: 5-p-Chlorbenzyliden-rhodanin, F.223' C aus Chlorbenzol und 5-Chlormethylen-rhodanin.
5-p-Brombenzyliden-rhodanin, F.219' C aus Brombenzol und 5-Chlormethylen-rhodanin.
Beispiel 3 a) 3-Äthyl-5-chlormethylen-rllodanin wird über die aus ortho-Ameisensäureäthylester und 3-Äthyl-rhodanin erhältliche Äthoxymethylenverbindung und Hydroxymethylenverbindung mittels Thionylchlorid dargestellt. F.54 bis 55°C.
b) In ähnlicher Weise wie im Beispiel 1 angegeben, erhält man aus 3-Äthyl-5-chlormethylen-rhodanin und Benzol das 3-Äthvl-5-benziliden-rhodanin vom F. 149 bis 149,5# C in quantitativer Ausbeute, bezogen auf Rhodanin. Analog werden hergestellt: 3 - Äthyl - 5 - (p - fluorphenylmethy len) - rhodanin vom F.142,5 bis 143,5' C, aus Fluorbenzol und 3-Äthyl-5-chlormethylen-rhodanin.
3-Athvl-5-(p-methoxyphenylmethylen)-rhodaninvom F.133,5 bis 124'CausAnisol und 3-Äthyl-5-chlormethylenrhodanin.
3-Äthyl - 5- (p-dimeth.ylaminophenylmethylen) - rhodanin vom F.246,5 bis 247,5'C aus Dimethylanihn und 3-Äthy 1-5-chlormethylen-rhodanin.
Beispiel 4 3-Äthyl-5-(3-indolylmethylen)-rhodanin Eine aus Indol und Äthylmagnesiumbromid bereitete Lösung von Indolylmagnesiumbromid in absolutem Äther wird mit dem portionsweise zugegebenen 3-Äthyl-5-chlormethylen-rhodanin umgesetzt. Nach dem Zerlegen mit verdünnter Säure wird das Reaktionsprodukt in quantitativer Ausbeute in Form dunkelroter Blättchen erhalten. F. 235 bis 236° C.
Beispiel 5 1. 5-[3'-O,N-Diacetyl-dioxindolylmethylen]-3-äthylrhodanin 2 g 5-Chlormethylen-3-äthyl-rhodanin und 2,3 g O,N-Diacetyldioxindol werden in der nötigen Menge Tetrahydrofuran gelöst und 1,2 g Pyridin zugetropft. Es scheiden sich Kristalle von Pvridiniumhydrochlorid ab, welche abgesaugt werden. Aus dem Filtrat wird durch Abdampfen des Lösungsmittels im Vakuum eine zähe Masse isoliert, welche mit Alkohol angerieben wird. Aus Dibutyläther oder Alkohol umkristallisiert, F.147,5'C ; Ausbeute 2,5 g (entsprechend 620/0 der Theorie). Löslich in Eisessig, Aceton, Essigsäureäthylester und Petroläther.

C18H160sN2S2 (404,4)

Berechnet .... C 53,440/0, H 3,960/0, N 6,92

gefunden...... C 53,510/0, H 3,930/0, N 6,770/0.

Beispiel 6 2. 5-(3'-Guaj azulenylmethylen)-3-äthyl-rhodanin 1 g Guajazulen und 1 g 5-Chlormethylen-3-äthylrhodanin werden in 15 ccm trockenem Nitromethan gelöst und 0,7g wasserfreies Aluminiumchlorid hinzugefügt. 15 Minuten, nachdem die unter Erwärmung eintretende Chlorwasserstoffentwicklung abgeklungen ist, wird auf Eis gegossen und mit verdünnter Salzsäure angesäuert und mit Äther ausgeschüttelt. Aus dem Ätherauszug isoliert man grüne Kristalle mit Metallglanz, die umkristallisiert werden aus Aceton unter Zusatz von wenig Wasser. F. 140'C, Ausbeute 0,8 g (entsprechende 43 01/0 der Theorie). Löslich in Benzol, Chloroform und Methanol.

C21H230N S2 (369,4)

Berechnet .... C 68,260/0, H 6,250/0, 113,790,10-

gefunden...... C 68,360/0, H 6,060/0, N 3,730j0

Beispiel 7 Merocyanin aus 1-Methyl-2-methylen-dihydrochinolin und 3-Äthyl-5-chlormethylen-rhodanin 2 g 3-Äthyl-5-chlormethylen-rhodanin werden in 20 ccm Äther gelöst und eine ätherische Lösung von 1,5 g 1-Methyl-2-methylen-dihydrochinolin langsam zugegeben. Es scheidet sich sofort ein dunkelvioletter Niederschlag ab, der nach einigem Stehen abfiltriert wird. Die Ausbeute entspricht der Theorie. Aus Eisessig kristallisiert die Verbindung in feinen dunkelvioletten Nadeln vom F. 280 bis 285°C.

C1,H1sON,S2 (328,4)

Berechnet .... C62,170/0, H4,910110, N8,53"/,);

gefunden...... C 62,540/0, H 4,89°/0,N 8,060/0.

Beispiel 8 3-Äthyl-5-(2'-thienylmethylen)-rhodanin 2 g 3-Äthyl-5-chlormethylen-rhodanin werden in 10 ccm Nitromethan gelöst und 0,9 g Thiophen zugesetzt, hierauf portionsweise unter Kühlung 2,6 g wasserfreies Aluminiumchlorid zugegeben. Nach dem Abklingen der Reaktion wird auf Eis gegossen und mit verdünnter Salzsäure angesäuert, wobei sich ein roter Niederschlag absetzt. Ausbeute 2,4 g (entsprechend 940;0 der Theorie), F. 149 bis 152°C. Durch Umkristallisieren aus Benzol werden rote Nadeln vom F. 160 bis 160,5°C erhalten.

C10 H00NS3 (255,4)

Berechnet .... C 47,070/0, H 3,660/0, N 5,700/0;

gefunden ...... C 47,03 0/0, H 3,53 0/0, N 5,49 0/0.

(2-Thiophenaldehyd kann nach Organic Synthesis, Bd. III, S. 811, aus Thiophen über 2-Chlormethyl-thiophen nur in einer Ausbeute von 19 bis 22 0/0 der Theorie, bezogen auf Thiophen, dargestellt werden.) Beispiel 9 5-(2',5'-Dihydroxy-phenylmethylen)-3-äthyl-rhodanin 2,2 g Hydrochinon und 4,2 g 5-Chlormethylen-3-äthylrhodanin werden in 35 ccm trockenem Nitromethan gelöst und 5,4 g Aluminiumchlorid hinzugefügt. Unter Dunkelrotfärbung und Erwärmung entwickelt sich Chlorwasserstoff. Es wurde gekühlt und nach etwa 10 Minuten auf Eis gegossen, mit verdünnter Salzsäure angesäuert und ausgeäthert. Der Ätherauszug hinterließ rote Kristalle, welche aus Dioxan umkristallisiert werden. F. 209°C, Ausbeute 3,8 g (entsprechend 67 0/0 der Theorie).

'C12H110sNSa (281,3)

Berechnet .... C 51,230/0, H 3,940/0,N 4,970/0;

gefunden...... C 51,400/0, H 3,980/0, N 4,640/0

(Gentisinaldehyd kann am besten aus technischem m-Nitrobenzaldehyd über m-Hydroxy-benzaldehyd [Organic Synthesis, Bd.III, S. 453] durch Oxydation des letzteren mit Kaliumpersulfat nur in einer Ausbeute von 20,5 bis 22,5 0/0 der Theorie, bezogen auf m-Nitrobenzaldehyd, hergestellt werden [Hoppe-Seyler's Zeitschrift für physiologische Chemie, Bd. 52, 1907, S. 380; vgl. auch Journal of the Chemical Society, London, 1927, S. 2339].) Beispiel 10 5-(2', 4', 6'-Trimethyl-phenylmethylen)-3-äthyl-rhodanin Wie unter Beispiel 8 angegeben, werden 2,0 g 3-Äthyl-5-chlormethylen-rhodanin, 1,2 g Mesitylen und 2,6 g wasserfreies Aluminiumchlorid in 10 ccm Nitromethan umgesetzt. Nach dem Zersetzen mit Eiswasser und Ansäuern mit verdünnter Salzsäure wird in Äther aufgenommen, welcher beim Abdampfen einen dicken rötlichen Sirup hinterläßt, welcher langsam kristallin wird. Ausbeute 2,9 g, entsprechend 98 0/0 der Theorie, F. 102 bis 105°C. Umkristallisiert aus Petroläther: gelbe Kristalle vom F. 109 bis 110°C.

C15H1sONS2 (291,4)

Berechnet .... C 61,810/0, H 5,880/0,N 4,81 °/o;

gefunden...... C 61,580/0, H 5,710/0,N 5,15°/o.

Beispiel 11 5-(2'-Pyrrylmethylen)-3-äthy l-rhodanin a) Über die Grignardverbindung Die Umsetzung erfolgt, wie im Beispiel 4 beschrieben. Ansatz: 0,5g Magnesiumspäne, 2,2g Äthylbromid, 1,3 g Pyrrol, 4,2 g 3-Äthyl-5-chlormethylen-rhodanin.
Rohprodukt 4,3 g (entsprechend 89 0/0 der Theorie) vom F. 190 bis 195°C. Durch Umkristallisieren aus Alkohol unter Zusatz von Aktivkohle erhält man orangefarbene Nadeln vom F. 215 bis 216°C.

C"H10ON,S2 (236,3)

Berechnet .... C 50,820/0, H 4,260/0, N 11,850/0;

gefunden...... C 50,690/0, H 4,070/0, N 11,590/0.

b) In Gegenwart von Triäthylamin 4,2 g 3-Äthyl-5-chlormethylen-rhodanin, 1,4 g Pyrrol und 2,0 g Triäthylamin werden unter Eiskühlung gut verrieben. Es entsteht eine dunkle flüssige Masse, die nach kurzer Zeit unter Erwärmung zu einem sehr zähen Brei erstarrt. Dieser wird mit Wasser verrührt, der dabei entstehende Niederschlag abfiltriert, gewaschen und getrocknet. Das so erhaltene dunkelgefärbte Pulver wird aus Essigsäureanhydrid kristallisiert: 2,5 g (entsprechend 52 0/0 der Theorie) Kristalle vom F. 198 bis 200°C, welche nochmals unter Zusatz von Tierkohle aus Alkohol umkristallisiert werden. Schmelzpunkt und Mischschmelzpunkt mit der unter a) dargestellten Verbindung 215 bis 216°C.
Beispiel 12 3-Phenyl-5-(p-rnethoxyphenylmethylen)-rhodanin Die Umsetzung erfolgt wie unter Beispiel 6 oder 8 angegeben.
Ansatz: 1,3g 3 - Phenyl- 5 - chlormethylen - rhodanin, 0,6 g Anisol, 1,3 g wasserfreies Aluminiumchlorid, 10 ccm Nitromethan als Lösungsmittel.
Ausbeute: 1,3 g (entsprechend 780/0 der Theorie), F. 203 bis 208°C. Nach dem Umkristallisieren aus Benzol ,verden feine gelbe Nadeln vom F. 218 bis 219°C erhalten.

C1, H1, 02 N S2 (327,4)

Berechnet .... C62,360/" H4,000/" N4,280/,;

gefunden...... C 62,70 0/0, H 3,85 0/0,N 4,40 0,'0.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von substituierten 5 .Methylen-rhodaninen der allgemeinen Formel worin R einen - gegebenenfalls substituierten - aliphatischen, aromatischen oder heterocyclischen Rest und R1 ein Wasserstoffatom, einen Alkyl- oder Arylrest bedeutet, dadurch gekennzeichnet, daß man a) Verbindungen der allgemeinen Formel R - H, worin R die obige Bedeutung hat, die der Friedel-Craftsschen Reaktion zugänglich sind, mit 5-Halogenmethylen-rhodaninen in Gegenwart von Friedel-Craftsschen Katalysatoren kondensiert, wobei R und R1 in allen Fällen die oben angegebene Bedeutung haben, oder b) Verbindungen der allgemeinen Formel R - H, worin R die obige Bedeutung hat, die ein reaktionsfähiges, an ein Kohlenstoffatom gebundenes Wasserstoffatom enthalten, in An- oder Abwesenheit eines basischen Kondensationsmittels mit einem 5-Halogenmethylen-rhodanin kondensiert, oder c) eine metallorganische Verbindung der allgemeinen Formel R - me, worin R die obige Bedeutung hat und me ein Äquivalent eines ein- oder mehrwertigen Metalls bedeutet, mit einem am Stickstoffatom durch Alkyl- oder Arylreste substituierten 5-Halogenmethylen-rhodanin umsetzt.