DE1057124B

DE1057124B - Verfahren zur Herstellung von Sydnonen

Info

Publication number: DE1057124B
Application number: DEF22631A
Authority: DE
Inventors: Dr Rolf Puetter; Dr Gerhard Wolfrum
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1956-10-05
Filing date: 1957-03-20
Publication date: 1959-05-14
Also published as: BE561417A; GB823001A; FR1183964A; US3238219A; NL110424C; CH360396A; DE1044502B

Description

DEUTSCHES

Nach den bisher bekannten Herstellungsverfahren [z. B. von Earl und Mackney, J. ehem. Soc. (London) 1935, S. 899; oder von Baker, Ollis und Poole, ebenda, 1950, S. 1542] werden die Sydnone durch Wasserabspaltung aus N-Nitrosoglycinen mit der vier- bis fünffachen Menge Essigsäureanhydrid gewonnen. Diese Umsetzung erfordert bei Raumtemperatur einige Tage, bei 100° C dagegen nur einige Stunden. Zur Isolierung der Sydnone wird das gleichzeitig als Lösungsmittel dienende Essigsäureanhydrid im Vakuum abdestilliert oder das Reaktionsgemisch auf Eis gegossen und das ausgeschiedene Sydnon abfütriert. Es ist ferner schon bekannt (s. Baker, Ollis und Poole, a. a. O.), das 3-Phenylsydnon aus N-Nitrosophenylglycin durch Umsetzung mit Trifluoressigsäureanhydrid oder Thionylchlorid bei tiefen Temperaturen in wasserfreien organischen Lösungsmitteln herzustellen. Weiter ist aus der Literatur bekannt (Baker und Mitarb., a. a. O.), das Kaliumsalz des N-Nitrosophenylglycins mit Acetylchlorid in Benzol umzusetzen. Dabei wurde das gemischte Anhydrid aus Essigsäure und N-Nitrosophenylglycin isoliert, das beim Aufbewahren an der Luft Essigsäure abgibt und dabei in 3-Phenylsydnon übergeht.

Nach allen diesen bisher bekannten Methoden zur Herstellung von Sydnonen ist es erforderlich, die durch Nitrosierung von Glycinen erhältlichen N-Nitrosoglycine zu isolieren und zu trocknen, bevor sie mit Essigsäureanhydrid, Trifluoressigsäureanhydrid oder Thionylchlorid zu Sydnonen umgesetzt werden können. Bewerkstelligt man den Ringschluß mit Trifluoressigsäureanhydrid oder Thionylchlorid, so muß außerdem in einem organischen Lösungsmittel gearbeitet werden.

Es wurde nun die überraschende Feststellung gemacht, daß der mit Säurechloriden unter Wasseraustritt erfolgende Ringschluß der N-Nitrosoglycine zu Sydnonen glatt und mit sehr guten Ausbeuten auch in wäßrigem Reaktionsmedium verläuft. Das erfindungsgemäße Verfahren bietet also die Möglichkeit, anschließend an die Nitrosierung derGlycine ohne Isolierung derNitrosoglycine in einem einzigen Verfahrensgang die Sydnonbildung vorzunehmen.

Die früher beschriebenen Reaktionen, nach welchen die Sydnone aus N-Nitrosoglycinen entstehen (Baker und Mitarb., a. a. O.), legt nahe, bei den neu gefundenen Herstellungsmethoden analoge Intermediärprodukte folgender Formel anzunehmen:

R'

R-N"

,.CH-CO
OX

N = O

Hierin ist X ein Acylrest. Durch Abspaltung von HOX Verfahren zur Herstellung von Sydnonen

Anmelder:

Farbenfabriken Bayer Aktiengesellschaft, Leverkusen-Bayerwerk

Dr. Rolf Pütter, Düsseldorf,

und Dr. Gerhard Wolfrum, Opladen,

sind als Erfinder genannt worden

entstehen hieraus die Sydnone, wie aus folgender Gleichung zu ersehen ist.

R'

CH_V
R—W

N = O

R'

O
^SC

-HOX

©.
R — K

-C-O

Ο —Χ

N O

(Diese obige rechte Formel für die Sydnone ist nur eine der möglichen Grenzformeln dieser Resonanzhybride.)

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren sind nun allgemein Sydnone folgender Formel herstellbar:

R'

-CO

R —

N 0

In dieser Formel bedeuten: R = Alkyl, Aryl, Aralkyl oder ein heteroeyclischer Rest und R' = H, Alkyl, Aryl, Aralkyl oder ein heteroeyclischer Rest. R und R' können auch weitere Substituenten enthalten, wie z. B. Alkyl, Aryl, Aralkyl, — O-Alkyl, — O-Aryl, — NH-Alkyl, —N H-Aryl·-,— O-Acyl,—N H-Acyl,—S-Alkyl, —S-Aryl, — S Og-Alkyl, — S O₂-Aryl, weiter substituierte und unsubstituierte Sulfonamidgruppen sowie auch die Gruppen — COOH, -COOR, —CN, -SCN, —Halogen und -NO₂.

Als Säurechloride sind nach dem erfindungsgemäßen Verfahren z. B. brauchbar Sulfochloride (beispielsweise Benzolsulfochlorid), Kohlensäurehalbesterchloride, Phosgen, POCl₃.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen sind Schädlingsbekämpfungsmittel und haben eine akarizide bzw. ovizide

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3 4

Wirkung. Eine Anzahl der erfindungsgemäßen Ver- 3-(2'-Methylphenyl)-sydnon vonF. 94bis95°C. Nachdem bindungenist bekannt, viele Verbindungen jedoch sind neu. Umkristallisieren liegt der Schmelzpunkt bei 97 bis 98° C.

Beispiel 1 Beispiel 5

200 g Phenylglycin (1 Mol einer 75°/₀igen Ware) werden 5 110 g 3,4-Dichlorphenylglycin werden ganz analog der

in 600 ml Wasser mit 150 ml konz. Salzsäure in Lösung im Beispiel 4 für das N-(2-Methylphenyl)-glycin gege-

gebracht, mit Kohle geklärt und zu dieser Lösung bei benen Vorschrift nitrosiert. In das neutral gestellte

0 bis 5° C unter kräftigem Rühren eine Lösung von 69 g Reaktionsgemisch wird ebenfalls, wie im Beispiel 6 be-Natriumnitrit in 150 ml Wasser zugetropft. Wenn die schrieben, Phosgen eingeleitet. Man arbeitet auch hier Zugabe beendet ist, wird ¹Z₂ Stunde nachgerührt und dann io bei p_H 5 bis 7 und einer Temperatur von 10 bis 40° C bei 0 bis 10⁰C das Gemisch mit Natronlauge neutralisiert. und mit 20 bis 50% Phosgenüberschuß. Es werden 49 g Zu dieser Lösung von N-nitrosophenylglycinsaurem Rohprodukt vom Schmelzpunkt 130 bis 135° C erhalten. Natrium tropft man nun sehr langsam bei 10 bis 40⁰C Nach dem Umkristallisieren aus Alkohol schmilzt das 200 g Benzolsulfochlorid zu und hält durch gleichzeitigen 3-(3',4'-Dichlorphenyl)-sydnon bei 145 bis 147° C.
Zusatz von Soda einen p_H-Wert von 5 bis 7 ein. Ist alles 15 .

Benzolsulfochlorid eingetropft, wird noch 1 Stunde nach- Beispiel 6

gerührt und dann abgesaugt. Es wird gründlich mit Wasser 70 g 4'-Chlor-4-phenoxyphenylglycin werden, wie im gewaschen und getrocknet. Man erhält 130 g eines 130 bis Beispiel 4 beschrieben, mit 17,3 g Natriumnitrit in 50 ml 133° C schmelzenden rohen 3-Phenylsydnons, das nach Wasser nitrosiert. Die Weiterverarbeitung erfolgt volleinmaligem Umkristallisieren aus Benzol oder Wasser bei 20 kommen analog Beispiel 4. Man erhält 70 g eines Roh-135 bis 136°C schmilzt. Produktes vom Schmelzpunkt 125 bis 130° C. Nach dem

. . Umkristallisieren aus 80°/₀igem Methanol liegt der

Beispiel I Schmelzpunkt des 3-[4'-(4"-Chlor)-phenoxyphenyl]-syd-

165 g N-Benzylglycin werden analog der Vorschrift zur nons bei 135 bis 137° C.

Nitrosierung von Phenylglycin, wie im Beispiel 1 be- 25 .

schrieben, nitrosiert und das erhaltene Reaktionsgemisch xseispiei

mit Natronlauge bei 0 bis 10⁰C neutralisiert. Zu dieser 84 g N-(n-Butyl)-glycinhydrochlorid werden in 200 ml

Lösung von N-nitrosobenzylglycinsaurem Natrium werden Wasser gelöst und bei —5° C innerhalb von Y₂ Stunde

bei 10 bis 40⁰C sehr langsam 200 g Benzolsulfochlorid eine Lösung von 35 g Natriumnitrit in 100 ml Wasser

getropft und unter gleichzeitiger Zugabe von Soda der 30 zugetropft. Darauf wird 2 Stunden bei —5° C gerührt

p_H-Wert bei etwa 5 bis 7 gehalten. Man arbeitet analog und dann bei der gleichen Temperatur mit Lauge neutral

der im Beispiel 1 gegebenen Vorschrift auf und erhält gestellt. In diese Lösung von N-nitroso-N-(n-butyl)-

143 g 3-Benzylsydnon vom Schmelzpunkt 58 bis 62° C. glycinsaurem Natrium wird unter Rühren langsam

Nach dem Umkristallisieren aus Benzol—Petroläther (4:1) Phosgen eingeleitet. Dabei läßt man die Temperatur auf

liegt der Schmelzpunkt der farblosen Verbindung bei 65 35 10 bis 40° C ansteigen. Durch gleichzeitige Zugabe von

bis 66⁰C. Soda wird der p_H-Wert von 5 bis 7 eingehalten. Wenn

Beispiel 3 ^ ^^s ^% mehr Phosgen eingeleitet sind, als theoretisch

notwendig ist, wird die Phosgeneinleitung unterbrochen,

200 g 75%iges Phenylglycin werden nach der im Bei- Va Stunde nachgerührt und darauf das ölige 3-(n-Butyl)-

spiel 1 angegebenen Methode nitrosiert und das Reaktions- 40 sydnon mit Äther oder Benzol extrahiert. Die Extrakte

gemisch darauf bei 0 bis 10⁰C mit Natronlauge neutral werden über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet, das

gestellt. In die neutrale Lösung von N-nitrosophenyl- Lösemittel abdestilliert und der Rückstand im Vakuum

glycinsaurem Natrium leitet man dann unter gutem fraktioniert. Nach einem geringen Vorlauf erhält man

Rühren bei 10 bis 40⁰C in schwachem Strom Phosgen ein 43 g 3-(n-Butyl)-sydnon mit einem Siedepunkt von 162

und hält durch gleichzeitige Zugabe von Soda den p_H-Wert 45 bis 164° C bei 0,8 mm.

auf etwa 5 bis 7. Es ist wichtig, das Phosgen sehr langsam . .

einzuleiten, damit es fast vollständig und ohne hydroly- Beispiel 0

siert zu werden in Reaktion treten kann. Wenn man 48 g N-Cyclohexylglycinhydrochlorid werden analog

20 bis 50°/₀ mehr als die berechnete Menge an Phosgen der im Beispiel 7 angegebenen Methode mit 17,3 g Na-

eingeleitet hat, wird die Phosgenzufuhr abgestellt und 50 triumnitrit in 50 ml Wasser nitrosiert. In die neutralisierte

1 Stunde nachgerührt. Darauf saugt man ab, wäscht gut Lösung wird unter gleichzeitiger Zugabe von Soda bei mit Wasser und trocknet. Man erhält 132 g 3-Phenyl- pg 5 bis 7 und einer Temperatur von 10 bis 40° C Phosgen sydnon vom Schmelzpunkt 135 bis 136⁰C. in einem 20- bis 50%igen Überschuß eingeleitet. Man

rührt V₂ Stunde nach, saugt ab und wäscht mit Wasser

Beispiel 4 ^{55 nacn}· Nach dem Trocknen erhält man 38 g eines bei

60 bis 62° C schmelzenden Rohproduktes. Nach dem

83 g N-(2-Methylphenyl)-glycin werden in 400 ml Wasser Umkristallisieren aus Benzol—Petroläther (1: 1) schmilzt

suspendiert, und bei 0 bis 5° C wird unter Rühren eine das 3-CycIohexylsydnon bei 66 bis 67° C.

Lösung von 35 g Natriumnitrit in 100 ml Wasser zu- . .

getropft. Man rührt 2 Stunden bei 0 bis 5°C und tropft 60 Beispiel 9

dann bei der gleichen Temperatur langsam 60 ml konz. Verwendet man 57 g a-Anilinophenylessigsäure und

Salzsäure zu. Die Nitrosoverbindung scheidet sich ölig ab. verfährt im übrigen analog Beispiel 4, so erhält man

Darauf wird V₂ Stunde bei 0 bis 5° C nachgerührt und 41 g 3,4-Diphenylsydnon, das nach dem Umkristallisieren

anschließend mit Natronlauge bei etwa 10° C neutralisiert. bei 186 bis 188° C schmilzt.

In diese Lösung leitet man nun bei 10 bis 40° C unter 65

gutem Rühren in langsamem Strom Phosgen ein und hält Beispiel It)

dabei durch gleichzeitige Zugabe von Soda einen p_H-Wert 200 g 75°/₀iges Phenylglycin werden nach der im

von 5 bis 7 ein. Es muß dazu etwa 20 bis 50 % Überschuß Beispiel 1 angegebenen Methode nitrosiert und das

Phosgen eingeleitet werden. Dann wird analog den An- Reaktionsgemisch darauf bei 0 bis 10° C mit Natronlauge

gaben des Beispiels 3 verfahren, und man erhält 66 g 70 neutral gestellt. Zu dieser Lösung tropft man nun bei

20 bis 30° C unter gutem Rühren sehr langsam 130 g Chlorameisensäureäthylester und hält durch Zugabe von Soda stets auf p_H 4 bis 7. Wenn alles eingetropft ist, wird ¹Z₂ Stunde nachgerührt, abgesaugt und der Rückstand gut mit Wasser gewaschen. Man erhält 100 g 3-Phenylsydnon vom Schmelzpunkt 134,5 bis 135° C (Zers.).

Beispiel 11

200 g 75%iges Phenylglycin werden nach der im Beispiel 1 angegebenen Methode nitrosiert und das Reaktionsgemisch darauf bei 0 bis 10° C mit Natronlauge neutral gestellt. Zu dieser Lösung tropft man nun bei 0 bis 10° C unter gutem Rühren 140 g Chloracetylchlorid und hält durch Zugabe von Soda einen p_H-Wert von 4 bis 7 ein. Wenn das gesamte Chloracetylchlorid zugetropft ist, wird ¹Z₂ Stunde nachgerührt. Dann saugt man das Reaktionsprodukt ab, wäscht mehrfach mit Wasser und trocknet. Man erhält 90 bis 100 g 3-Phenylsydnon. Nach einmaligem Umkristallisieren liegt der Schmelzpunkt bei 134 bis 136° C (Zers.).

Beispiel 12

200 g 75%iges Phenylglycin werden nach der im Beispiel 1 angegebenen Methode nitrosiert und das Reaktionsgemisch bei 0 bis 10° C mit Natronlauge neutral »5 gestellt. Zu dieser Lösung tropft man nun bei 0 bis 10° C unter gutem Rühren 153 g Oxalylchlorid und hält durch Zugabe von Soda einen p_H-Wert von 4 bis 7 ein. Wenn das gesamte Säurechlorid zugetropft ist, wird ¹Z₂ Stunde nachgerührt und dann das Reaktionsprodukt abgesaugt. Man erhält nach dem Waschen mit Wasser und Trocknen 100 bis 110 g 3-Phenylsydnon, das nach einmaligem Umkristallisieren aus Wasser, Methanol oder Benzol bei 134 bis 136° C unter Zersetzung schmilzt.

Beispiel 13

55 g a-Anilino-propionsäure werden in 150 ml Wasser und 50 ml konz. Salzsäure gelöst und bei 0 bis 5° C mit einer Lösung von 23 g Natriumnitrit in 50 ml Wasser unter gutem Rühren nitrosiert. Darauf wird mit verdünnter Natronlauge bei 0 bis 10° C neutral gestellt und bei 20 bis 40° C langsam Phosgen eingeleitet. Durch Zugabe von Soda hält man den p_H-Wert bei 4 bis 7. Wenn 20 % mehr als die berechnete Menge Phosgen eingeleitet sind, wird die Phosgenzufuhr abgestellt, ¹Z₂ Stunde nachgerührt, auf 5 bis 10° C abgekühlt und abgesaugt. Der Rückstand wird wiederholt mit Wasser gewaschen und getrocknet. Man erhält 35 g eines Sydnons folgender Konstitution:

mit Wasser gewaschen und getrocknet. Man erhält 60 g Sydnon folgender Konstitution:

OCH_{3 N}

CO
C
H

SO₂C₂H₅

CH,

das bei 101 bis 102° C schmilzt.
Beispiel 14

69 g N-(2-Methoxy-5-äthylsulfonyl)-phenylglycin werden in 250 ml Wasser und 30 ml konz. Salzsäure gelöst und bei 0 bis 5° C unter Rühren mit einer Lösung von 17 g Natriumnitrit in 30 ml Wasser nitrosiert. Man rührt ¹Z₂ Stunde nach und stellt dann mit verdünnter Natronlauge neutral. Darauf wird unter heftigem Rühren bei 10 bis 40° C Phosgen eingeleitet und mit Soda bei p_H 4 bis 7 gehalten. Wenn 20 % über die theoretisch berechnete Menge Phosgen eingeleitet sind, wird die Phosgenzufuhr abgestellt, ¹Za Stunde nachgerührt, abgesaugt, wiederholt das bei 161 bis 164° C unter Zersetzung schmilzt. Nach einmaligem Umkristallisieren aus Methanol liegt der Schmelzpunkt bei 169 bis 171° C (Zers.).
C₁₁H₁₂N₃O₅S (284,28)

Berechnet.. C 46,47%, H4,26°/₀, N 9,86°/₀, S 11,28°/₀; gefunden .. C 46,39%, H4,40°/₀, N 10,02 ^Q/_o, S 11,40⁰Z₀.

Beispiel 15

25 g p-Acetylaminophenylglycm-hydrochlorid werden in 150 ml Wasser aufgeschlämmt und bei 0 bis —5° C mit 10 ml konz. Salzsäure versetzt. Dann tropft man bei der gleichen Temperatur unter gutem Rühren eine Lösung von 7 g Natriumnitrit in 10 ml Wasser zu, rührt 10 Minuten nach und stellt dann bei etwa -S^0-C mit 10^Q/₀iger Natronlauge auf p_H 6. Nun leitet man zwischen —5° und 10° C langsam Phosgen ein und hält durch Zugabe von Soda den p_H-Wert zwischen 5 und 7. Sind 25 °/₀ über die theoretisch berechnete Menge an Phosgen eingeleitet, wird die Phosgenzufuhr abgestellt, das Reaktionsprodukt abfiltriert und gut mit Wasser gewaschen. Man erhält 12 g einer Verbindung vom Schmelzpunkt 251 bis 253° C, die nach Analyse und chemischen Eigenschaften folgende Konstitution hat:

HX- CO — NH-

V- N

CO

C₁₀H₉N₃O₃
Berechnet .
gefunden .

(219,2)

.. C 54,79°Z₀, H 4,14°/₀₎ N 19,17%;

.. C 54,83%, H 4,19%, N 19,40%.

Beispiel 16

Verwendet man an Stelle des im Beispiel 15 angegebenen p-Acetylaminophenylglycin-hydrochlorids 25 g p-Acetoxyphenylglycinhydrochlorid und verfährt im übrigen analog der Vorschrift des Beispiels 15, so erhält man 18 g einer farblosen Verbindung vom Schmelzpunkt 143 bis 144° C. Das so erhaltene Sydnon hat die Konstitution:

;—co—0—e >— n;

,CO

55 C
H

C₁₀H₈N₂O₄ (220,18)

Berechnet.. C 54,55 %, H 3,66 %, N 12,72 %, O 29,07 %; gefunden .. C 54,92%, H 3,89%, N 12,45%, 028,84%.

Beispiel 17

39 g N-[Tetrahydrothiophen-l'-dioxyd-(3')]-aminoessigsäure der Konstitution:

65 O₂S

NH-CH₂-COOH

werden in 80 ml Wasser und 40 ml konz. Salzsäure suspendiert und bei 5 bis 10° C mit einer Lösung von 13 g Natriumnitrit in 20 ml Wasser nitrosiert. Nach

etwa !/jstündigem Rühren liegt eine klare Lösung vor, die bei 0 bis 5° C mit verdünnter Natronlauge auf p_H 6 bis 7 gebracht wird. Dann leitet man langsam unter gutem Rühren bei 10 bis 40° C Phosgen ein und hält den p_H-Wert durch laufende Zugabe von Soda zwischen 4 und 7. Man unterbricht die Phosgenzufuhr, sobald 25 % über die theoretisch berechnete Menge eingeleitet sind, rührt ¹J₂ Stunde nach und filtriert das Reaktionsprodukt ab. Es wird wiederholt mit Wasser gewaschen und getrocknet. Man erhält 25 g einer farblosen Verbindung, die nach dem Umkristallisieren aus Wasser in sehr schön ausgebildeten Kristallen vom Zersetzungspunkt 173 bis 174° C anfällt und die Konstitution

O₈S

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur Herstellung von Sydnonen der allgemeinen Formel

R'

-CO

C = O

besitzt.

C₆H₈N₂O₄S (204,2)

Berechnet.. C35,29%, H3,95%, N 13,72%, 031,34%,

S 15,70 %;
gefunden .. C 35,32%, H 4,13 %, N 14,28%, 031,30%, a₅

S 15,70%.

R-N' ± j
N O

in welcher R für Alkyl, Aryl, Aralkyl oder einen heterocyclischen Rest und R' für H, Alkyl, Aryl, Aralkyl oder einen heterocyclischen Rest stehen kann und R und R' als weitere Substituenten Alkyl-, Aryl-, Aralkyl-, — O-Alkyl-, — O-Aryl-, — NH-Alkyl-, — NH-Aryl-, — O-Acyl-, — NH-Acyl-, — S-Alkyl-, — S-Aryl- SO₂-Alkyl-, oder—S O₂-Aryl-Gruppen, unsubstituierte und substituierte Sulfonamidgruppen, ferner — COOH, — COOR, — CN, — SCN, — Halogen oder — NO₂ enthalten können, dadurch gekennzeichnet, daß man Säurechloride auf N-Nitrosoglycine in wäßrigem Reaktionsmedium einwirken läßt.

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