CH188153A

CH188153A - Verfahren zur Darstellung eines Farbstoffes.

Info

Publication number: CH188153A
Authority: CH
Inventors: Aktiengesellsc Farbenindustrie
Original assignee: Ig Farbenindustrie Ag
Priority date: 1934-07-12
Filing date: 1935-07-03
Publication date: 1936-12-15

Description

Verfahren zur Darstellung eines Farbstoffes. Das Vitamin BZ stellt einen gelben durch Hydrosulfit leicht verküpbaren Farbstoff von ausserordentlich lebhafter grüner Fluoreszenz dar.

Es wurde nun gefunden, dass man Ver bindungen dieser Art synthetisch leicht in guter Ausbeute gewinnt, wenn: man N-mono- substituierte aromatische ortho-Diamine mit Alloxan, seinen. Monosubstitutionsprodukten oder deren Derivaten kondensiert.

Die neuen Verbindungen, die man auf .diesem Wege er hält, leiten sich wie das Vitamin BZ von .dem bisher unbekannten Isoalloxazin der Formel
EMI0001.0020
worin B ein aromatisches Ringsystem und R einen Substituenten, z. B. eine Alkyl-, CycIo- alkyl- oder Arylgruppe -darstellt, ab.

Die Kondensation zu den Isoallogazinen erfolgt unter Verwendung der N-monosubsti- tuierten aromatischen ortho-Diamine in Form ihrer Salze. Die Reaktionslösung kann saure Reaktion zeigen.

Statt von den N-monosubstituierten aro matischen ortho-Diaminen auszugehen, kann man diese auch aus N-monosubstituierten aro matischen ortho-Nitroaminen durch Reduk tion in der Reaktionsmischung entstehen las sen und die Kondensation mit Alloxan bezw. seinen Monosubstitutionsprodukten oder Deri vaten in einem Arbeitsgange durchführen,

wenn man cdi.e N-monosubstituierten aromati schen ortho-Nitroamine auf Allogan in Ge genwart des zur Reduktion der Nitrogruppe erforderlichen Reduktionsmittels einwirken lässt und die zunächst entstehenden Leuko- verbindungen zu den Iso-Alloxazinverbindun- gen durch Behandlung mit dehydrierenden Mitteln in an sich üblicher Weise dehydriert.

Als Reduktionsmittel können die für die Re duktion von Nitrogruppen üblichen Mittel, z. B. Zinn, Zinnchlorür, Eisen dreiwertiges Titan und dergleichen Verwendung finden. Geeignete Dehydrierungsmittel sind z. B.

Luftsauerstoff, Kaliumpermanganat, Halo gene, chinoide Farbstoffe usw. Die letztere Arbeitsweise hat sieh als besonders zweck mässig für die Darstellung zder N-oxyalkyl- substituierten Isoalloxazine unter Verwen- dung von ortho-Oxyalkylamino-nitrobenzolen als Ausgangsstoffe erwiesen.

Als Abkömmlinge des Alloxans können z. B. Oxypyrimidone oder deren Konden- sationsprodukte, wie sie bei der Reduktion von Alloxan entstehen, mit den N-mono- substituierten aromatischen ortho-Diaminen zu Isoalloxazinen kondensiert werden. Ge eignete Oxypyrimidone bezw. Kondensations- produkte dafür sind z.

B. die Dialursäure, die Isodialursäure und das Alloxantin. Auch bei Verwendung der Oxypyrimidone bezw. ihrer Kondensationsprodukte kann man der art verfahren,

dass man sie - anstatt mit dem N-monosubstituierten aromatischen ortho- Diamin - mit N-monosubstituierten ortho- Nitroaminen in Gegenwart des zur Reduk tion der Nitrogruppe erforderlichen Reduk- tionsmittels kondensiert und die dabei zunächst entstandenen Leukoverbindungen durch Behandlung mit dehydrierenden Mit teln zu den entsprechenden Isoalloxazinen in an sich üblicher Weise dehydriert.

Als Re- duktions- und Dehydrierungsmittel können in diesem Falle auch hier,die für .die Reduk tion von Nitrogruppen und für die Dehydrie- rung üblichen Mittel, z. B. die oben genann ten, Verwendung finden.

Bei den zuvor beschriebenen Konden sationen werden die Ausbeuten manchmal durch die am Benzolkern :des aromatischen Diamini haftenden Substituenten, sowie durch die Natur des N-stäadigen Substituen- ten beeinträchtigt. Vermutlich bleibt die Re aktion in solchen Fällen teilweise auf halbem Wege stehen, derart,

dass nur die primäre Aminogruppe des aromatischen Diamini un- ter Wasseraustritt mit dem Alloxan oder seinen Abkömmlingen reagiert.

Es hat sich nun gezeigt, dass ,die Konden sation der N-monosubstituierten aromatischen Diamine, ixn besonderen solcher, die am Ring Substituenten, z. B. Alkylgruppen, und an der einen Aminogruppe einen Oxyalkyl- bezw. Polyoxyalkylrest tragen, mit dem Alloxan und seinen Abkömmlingen mit bes serem Ergebnis verläuft, wenn man .die Kon densation in Gegenwart von Borsäure durch führt.

Besonders vorteilhaft hat sich dabei das Arbeiten in wasserfreien Lösemitteln, wie Eisessig, erwiesen. Auch in diesem Falle kann man von N-monosubstituierten ortho-Nitroaminen ausgehen und die Konden sation in Gegenwart eines Reduktionsmittels ausführen.. Die gegebenenfalls dabei entste henden Leukoverbindungen werden in an sich üblicher Weise zu den Isoalloxazinen dehydriert.

Man kann aber zunächst die Dia minoverbindung durch Reduktion aus dem N-monosubstituierten ortho-Nitroamin in Ge genwart von Borsäure und zum Beispiel von Eisessig entstehen lassen und dann so fort die Kondensation mit Alloxan bezw. sei nen Abkömmlingen anschliessen. Dabei etwa entstehende Leukoverbindungen werden wie üblich dehydriert.

Die Wirkung der Bor säure erklärt sich vielleicht durch die Bil dung von Komplexverbindungen.

Die Isoalloxazine sind leicht verküpbar und zeigen direkte Affinität zur pflanzlichen oder tierischen Faser. Sie sind in pharma kologischer Hinsicht und im Hinblick auf die Synthese von Vitaminen der B-Gruppe von Interesse.

Gegenstand des vorliegenden Patentes ist ein Verfahren zur Herstellung eines Farb stoffes, dadurch gekennzeichnet, dass man Alloxan mit einem Salzdes 1-(2', 3', 4', 5'- Tetraoxy-1'-amylamino) - 2-amino- 4,5 -dime- thylbenzols zum 6,7-Dimethyl-9-(2', 3', 4', 5'- tetraoxyamyl)-üoalloxazin kondensiert.

Die Kondensation erfolgt zweckmässig unter Er wärmen in Gegenwart eines Lösemittels, wie Wasser, verdünnten Säuren, Eisessig und dergleichen, sowie vorteilhaft in Gegenwart von Borsäure. Bei Verwendung von Borsäure arbeitet man zweckmässig in Gegenwart was serfreier Lösemittel, wie Eisessig.

Das als Ausgangsstoff benutzte 1-(2', 3'"4'1 5'-Tetra- oxy-1'-amylamino)- 2 -amino-4, 5-dimethylben- zol kann man auch in der Reaktionsmischung aus dem 1-(2', 3', 4', 5'-Tetraoxy-l'-amyl- i amino,) -2-nitro-4,5-dimethylbenzal,durell Ein- wirken eines Reduktionsmittels, wie Zinn, Zinnchlorür,

Eisen und dreiwertiges Titan entstehen lassen. Bei dieser Arbeitsweise durch überschüssiges Reduktionsmittel etwa entstandene Leukoverbindung des Isoalloxa- zinabkömmlings wird durch Einwirken eines dehydrierenden Mittels, z. B. Luftsauerstoff, Kaliumpermanganat, Halogen und chinoide Farbstoffe zur Isoalloxazinverbindung dehy driert. Das Alloxan kann man auch aus sei nen Abkömmlingen, z.

B. dem Alloxantin, in der Reaktionsmischung entstehen lassen.

Das so erhältliche 6,7-Dimethyl-9-(2', 3', 4', 5'-tetraoxyamyl)-isoalloxazin ist ein in ockergelben Nadeln kristallisierender Farb stoff, der sich leicht verküpen lässt und di rekte Affinität zur pflanzlichen oder tieri schen Faser aufweist. Es zeigt die Eigen schaften des Vitamin B,, und soll therapeuti sche Anwendung finden.

Beispiel 1: 1 Mol des Hydrochlorids des 1-(2', 3', 4', :)'-Tetraoxy-1'-amylamino)-2@-amino-4, 5-dime- thylbenzols, gewonnen durch Kondensation von 1-Amino-2-nitro-4,5-dim-ethylbenzol mit Arabinose oder Ribose und energische Re duktion des Kondensationsproduktes, wird mit 1 Mol Alloxan in wässriger Lösung er hitzt.

Das ausgefallene Reaktionsprodukt wird aus Wasser oder verdünnter Essigsäure umkristallisiert. Das erhaltene 6,7-Dimethyl- 9-(2', 3', 4', 5'-tetraoxy-,1'-amyl)-isoalloxa- zin bildet ockergelbe Nadeln. Es hat die selbe Zusammensetzung wie das mit dem chemischen Namen "Lactoflavin" benannte Vitamin B2 und stimmt in Wasserlöslichkeit, Fluoreszenz der Lösung und der Urlöslich keit in Chloroform damit überein.

Beispiel 2: 1-(2', 3', 4', 5'-Tetraoxy-1'-amylamino)- 2-nitro-4,5-@dimethylbenzol, das aus 1,1 Mol 1-Brom-9-nitro-4,5-dimethylbenzol, 1 Mol Arabinamin oder Ribitylamin und 10 Mol Pyri,

din durch dreistündiges Erhitzen auf etwa 130 und Entfernen des Pyridins durch Abdestillieren im Vakuum unter mehrfacher Zugabe von Wasser in Form eines kristalli-. nischen, orange gefärbten Produktes gewon nen ist, wird mit etwas Äther gewaschen, um etwa anhaftendes überschüssiges 1-Brom- 2-nitro-4,5-dimethylbenzol zu entfernen und in starker Salzsäure aufgenommen,

über schüssiges Alloxan zugegeben und mit Zinn- chlorür reduziert, wobei intermediär 1- (2', 3', 4', 5'-Tetraoxy -1'- amylamino) - 2 - amino-4,5-dimethyl-benzol entsteht. Nach be endeter Reduktion wird mit Wasser ver dünnt und tropfenweise Kaliumpermanganat- lösung zugegeben.

Nach dem Abstumpfen mit Natriumacetat erhält man eine intensiv gelbe, leuchtend grün fluoreszierende Lö sung, die keinen Farbstoff an Chloroform abgibt und aus der das gebildete 6,7-Dime- thyl-9-(2', 3', 4', 5'-tetraoxyamyl)-isoalloxa- zin nach den zur Isolierung aus Naturpro dukten bekannten Verfahren, z.

B. durch Adsorption an Fullererede und Elution durch Pyridin in reinem Zustand .gewonnen werden kann. .

Beispiel 3: 1 4;5-I?imethyl-2-nitro-l- (2', 3', 4', 5'-tetraoxy-1'-amylamino)-benzol wird mit 5 Gewichtsteilen kristallisierter Borsäure in 50 Gewichtsteilen Eisessig kurze Zeit zum Sieden erhitzt. Nach dem Abküh len wird durch Schütteln mit überschüssi gem Zinkstaub die Nitrogruppe unter Küh len mit fliessendem Wasser zur Aminogruppe reduziert. Nach dem Absaugen ist das Fil trat vollkommen farblos.

Zur Kondensation wird bei Zimmertemperatur in eine Suspen sion von 2 Gewichtsteilen fein gepulvertem Alloxan in M Gewichtsteilen Eisessig lang sam einfliessen gelassen. Dabei wird ge rührt. Die Tsoallogazinbildung setzt sofort ein.

Nach zweistündigem Stehen (dabei er scheint ein gelber Niederschlag) wird mit 540 Gewichtsteilen Wasser verdünnt und bei 60 mm Druck zur Trockne gebracht, noch mals mit Wasser nachdestilliert und dann zweimal mit reichlich- Methanol bei gewöhn lichem Druck im Wasserbad abdestilliert. Der Rückstand wird in Wasser heiss gelöst und eingeengt, bis Kristalle erscheinen. Dann wird auf G abgekühlt, abgesaugt und ge waschen.

Nach dem Trocknen werden 0,65 Gewichtsteile 6,7-Dimethyl-9-(2', 3', 4', 5'- tetraoxyamyl)-isoalloxazin erhalten. Aus der Mutterlauge kristallisiert noch weiteres, weniger reines 6,7-Dimethyl-9-tetraoxyamyl- isoalloxäzin aus.

Beispiel 1 Hol 1-(2', 3', 4', 5'-Tetraoxy-1'-amyl- amino)-2-amino-4,5-dimethylbenzol wird in salzsaurer Lösung mit 1: Mol Alloxan in Form seiner Molekülverbindung mit Dialur- säure, des Alloxantins, 5 Minuten gekocht. Beim Abkühlen fällt das gebildete 6,7-Dime- thyl-9-(2', '3', 4', 5'-tetraoxyamyl)-isoalloxa- zin in feinen Nadeln aus, die durch Um kristallisieren aus Eisessig rein erhalten werden..

Beispiel 5: 1 Mol 1-(2', 3', 4', 5'-Tetraoxy-1'-amyl- amino)=2@-nitro-4,5-.dimethylbenzol wird unter Zusatz von 2: Mol Dialursäure mit Zinnchlo- rür und Salzsäure reduziert.

Nach beendig ter Reduktion zum 1-(2', 3', 4', 5'-T'etraoxy- 1'-amylamino),- 5. amino-4451- dimethylbenzol wird durch Zusatz von Permanganatlösung die Bildung .des 9-(2', 3', 4', 5'-Tetraoxy- amyl)- isoalloxazins bewirkt, wobei inter mediär Alloxan aus der zugesetzten DiaJur- säure entsteht. Der Farbstoff wird nachbe kannten, z.

B. den zur Isolierung des Vita mins BZ aus Naturprodukten üblichen Ver fahren in reinem Zustand gewonnen.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Darstellung eines Farb stoffes, dadurch gekennzeichnet, dass, man Alloxan mit einem Salz des 1-(2', 3', 4', 5'- Tetraoxy-1'- amylamino) - 2 -amino - 4,5 -idime- thylbenzols zum 6,7-Dimethyl-9-(2', 3', 4'. 5' tetraoxyamyl)-isoälloxazin kondensiert.

Das so erhältliche Produkt ist ein in ockergelben Nadeln kristallisierender Farb stoff, -der sich leicht verküpen lässt und di- rekte Affinität zur pflanzlichen oder tieri schen Faser aufweist. Es zeigt die Eigen schaften des Vitamin B., und soll therapeuti sche Anwendung finden. UNTERANSPRüCHE: 1.

Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man die Konden- sation in Gegenwart eines Lösemittels unter Erwärmen vornimmt. 2. Verfahren nach Patentanspruch und Un teranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man als Lösemittel verdünnte Mine ralsäuren verwendet. 3. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass- man in Gegenwart von Borsäure arbeitet. 4.

Verfahren nach Patentanspruch und Un teransprüchen 1 und 3., dadurch gekenn zeichnet, dass man in Gegenwart von Eis- essig als Lösemittel arbeitet. 5.

Verfahrene nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man ein 1-(2', 3', 4', 5'- Tetraoxy -1'-amylamino)- 2 -amino-4, 5 -idi- methylbenzol verwendet, das in Gegen wart von Alloxan durch Einwirken eines Reduktionsmittels aus dem 1-(2', 3', 4', 5' Tetraoxy-1'-amylamino)-h-nitro-4,;

5-dime thy lbenzol entstanden ist, und dass man durch überschüssiges Reduktionsmittel entstandene Leukoverbindung durch Ein wirken eines dehydrierenden Mittels zum 6,7-Dimethyl-9-(2@, 3', 4', 5'-tetraoxyamyl)- isoalloxazin .dehydriert. 6.

Verfahren. nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man Alloxan ver wendet, das in Gegenwart von 1-(2', 3', 4', 5'-Tetraoxy-1'-amylamino)-2-amino-4,5- dimethylbenzol aus einem Alloxanab- kömmling entstanden ist, und dass man bei der Kondensation etwa entstandene Leukoverbindung zum 6-,7-Dimethyl-9- (2', $', 4', 5'- tetraoxyamyl) - isoalloxazin dehydriert.