CH415642A - Verfahren zur Herstellung von Guanidinderivaten - Google Patents

Description

  



  Verfahren zur Herstellung von Guanidinderivaten
Es wurde gefunden, dass man zu neuen Guanidinderivaten gelant, wenn man Mono-oder   Polyiso-    cyanid-dihalogenide mit a,   ss-Alkyleniminen    umsetzt.



   Die   Verfahrenserzeugnisse    enthalten die Gruppierung
EMI1.1     
 worin R ein Wasserstoffatom oder z. B. eine   Methyl-    gruppe bedeutet, ein-oder mehrmals im Molekül, wenn man mit einem Überschuss an Base arbeitet.



   Zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens werden bevorzugt die Isocyanid-dichloride herangezogen, aber auch die   IsocyanidZifluoride    und   IsocyanidLdibromide    sind für   Umsolizungen    mit a, ss  Alkyleniminen    verwendbar.



   Die   Isocyanid-dihalogenide    können der aliphatischen Reihe angehören und die   Isocyanid-dihaloge-    nid-Gruppe ein-oder mehrmals im Molekül enthalten.



  Als Beispiele hierfür seien zu nennen
Butyl-isocyanid-dichlorid,    Cyclohexyl-isocyanid-dichlorid,   
Dodecyl-isocyanid-dichlorid und    Hexamethylen-bis-isocyanid-dichlorid.   



   Die einfachsten   Mono-isocyanid-dihalogenide    der aromatischen Reihe, die zur Durchführung des er  findungsgemässen    Verfahrens herangezogen werden können, sind
Phenyl-isocyanid-difluorid,    Phenyl-isocyanid-dichlofid    und    Phenyl-isocyanid-dibromid.   



   Die Benzolkerne können auch durch Atome bzw.



  Gruppen, wie Alkyl, Aryl, Trifluormethyl, Alkoxy, Aryloxy, Aroyl, Alkoxycarbonyl, Halogencarbonyl, Arylazo,   Nitro,    Halogen und Arylsulfonyl substituiert sein. Jeder der genannten Substituenten kann auch mehrmals an den Benzolkern gebunden sein. Ferner lassen sich   Aryl-mono-isocyanid-dihalogenide    verwenden, die gleichzeitig verschiedene der vorgenannten Reste enthalten, also beispielsweise (Z bedeutet die   Isocyanid-dichlorid-Gruppe-N=CCll2) :

     
2-Chlorphenyl-Z, 2, 4-Dichlorphenyl-Z,
2, 4, 5-Trichlorphenyl-Z,    2-Methyl-4-chlorphenyl-Z,   
2-Methoxy-4-chlor-phenyl-Z,    2-Trifluorme°hyl-4-chlor-phenyl-Z,   
2,   6-Diäthyl-4-methyl-phenyl-Z,       4-Fluorphenyl-Z,    4-Bromphenyl-Z,
2, 4-Dibromphenyl-Z,   3-Nitrophenyl-Z,   
4-Nitrophenyl-Z, 2-Chlor-4-nitrophenyl-Z,    2-Methyl-5-nitro-phenyl-Z,   
2-Methoxy-5-nitro-phenyl-Z,
4-Methoxycarbonyl-phenyl-Z,
3-Chlorcarbonyl-phenyl-Z,
4-Phenylazophenyl-Z,   
2- (p-Chlorphenoxy)-5-chlbr-phenyl-Z,
4-BenzoyWphenyl-Z, 2-Benzolsulfonyl-phenyl-Z,   
2-Phenyl-phenyl-Z.



   Für die Umsetzungen mit   α,      ss-Alkyleniminen    sind   weifterhin solche Verbindungen    geeignet, die zwei   Isocyanid-dihalogenid-Gruppen    an ein und denselben Benzolkern gebunden enthalten. Dies ist z. B. bei den nachstehend genannten Stoffen der Fall :
1,   4-Phenylen-bis-isocyanid-dichlor,   
2-Chlor-1,   4-phenylen-bis-isocyanid-dichlorid    und    1-Methyl-4-chlor-2, 5-phenylen-bis-    isocyanid-dichlorid.



   Weiterhin sind Bis-, Tris-und Tetraisocyanid-dihalogenide verwendbar, die sich von Verbindungen mit mehreren   nichtkondensierten      Benzolkemen    ableiten. Dabei kann jeder Benzolkern sowohl durch eine als auch durch zwei   Isocyanid-dihalogenid-    Gruppen substituiert sein.

   Derartige Körper sind beispielsweise    Diphenyl-4,    4'-bis-isocyanid-dichlorid,
Diphenyl-2, 4,   4'-tris-isocyanid-dichlorid,       Triphenylmethan-4,    4', 4"-tris-isocyanid-dichlorid,    Diphenylmethan-2,    4,   2',    4'-tetra isocyanid-dichlorid,
Triphenylphosphat-4,   4'-4"-tris-isocyanid-    dichlorid und    Triphenylthiophosphat-4,    4',   4"-tris-    isocyanid-dichlorid.



   Mono- und Bis-isocyanid-dihalogenide von kon  densierten      Ringsystemen    wie Naphthalin, Anthracen, Phenanthren und Fluoren lassen sich   ebenfalZs    für Umsetzungen mit a, ss-Alkyleniminen heranziehen.



  Hierher gehöhren beispielsweise 1-Naphthyl-isocyaniddichlorid   und 1, 4-Naphthalin-bis-isocyanid-dichlorid.   



   Verwendbare Ausgangsstoffe sind ferner   Iso-    cyanid-dihalogenide von heterocyclischen   Verbindun-    gen. Ein solcher ist z. B. das tetramere   CKorcyan.   



   Erfindungsgemäss verwendbare a,   ss-Alkylenimine    sind das   Athylenimin    selbst, das C-Methyl-äthylenimin und das C,   C-Dimethyl-äthylenimin.   



   Die Umsetzung eines   Isocyanid=dichlorides    (als Beispiel für ein   Isocyanid-dihalogenid)    mit   Äthyten-    imin (als Beispiel für ein   a, ss-Alkylenimin)    zu den neuen   Verfahrenserzeugnissen    ist wie folgt zu formulieren :
EMI2.1     

Wegen der   Hydrolysenempfindlichkeit    der Iso  cyanid-dihalogenide arbeitet    man bei der Herstellung der   Verfahrenserzeugnisse    vorzugsweise in einem inerten organischen   Lösungs-odber      Verdünnungs-    mittel, wie z. B.

   Benzol, Toluol, Äther oder Dioxan Auf eine   Isocyanid-dihalogenid-Gruppe verwendet    man dem obigen Formelschema entsprechend 2 Mole des a,   ss-Alkylenimiins    oder einen geringen Überschuss der Base. Zur Bindung des bei der Umsetzung entstehenden   Halogenwasserstoffes    ist die Anwesenheit   aines      Säureacceptors,    z. B. einer tertiären Base,   wib    Triäthylamin oder Hexahydro-N,N-dimethylanilin, erforderlich.



   Wenn das angewendete   Isocyanid dihalogenid    noch andere mit primären und sekundären Aminen   reagierende Gruppen enthält, wie z.    B. eine Carbon  säurechlorid Gruppe oder andlere leicht    bewegliche Halogenatome, und ist auch deren Umsetzung mit dem a, ss-Alkylenimin erwünscht oder unausbleiblich, so sind die Mengen an a,   ss-Alkylenimin und'gege-    benenfalls auch des   Säureacceptors    entsprechend zu erhöhen.



   Jede Isocyanid-dihalogenid-Gruppe besitzt zwei austauschbare Halogenatome. Die einfachste Aus  führungsform    des hier beschriebenen Verfahrens ist die, dass beide Halogenatome gegen   Äthylenimih    ausgetauscht werden. Bei   vorsichtiger    Arbeitsweise kann man jedoch auch so verfahren, dass man   zu-    nächst ein Halogenatom gegenüber anderen   nucleo-    philen Agentien (Alkohol, Amin usw.) austauscht und nur das zweite unter den oben genannten   Be-      dingungen    mit   Athylenimin    umsetzt. Man   getaugt    so zu gemischten Typen.

   Prinzipiell möglich erscheint auch der umgekehrte Weg, dass zunächst ein   Halogen-    atom gegen   Afhylenimin und das zweite gegen andere   
Reste ausgetauscht wird. Bei der grossen Empfindlichkeit der   Äthylenimin-Gruppe    dürfte dieser Weg aber weniger vorteilhaft sein.



   Die Umwandlung von   Phenyl-isocyanid-dichlorid    'mit sekundären Aminen in die entsprechenden Guani dine ist literaturbekannt (siehe A. Hantzsch und
L. Mai, Ber. 28, 983,   [1895]).   



   Anderseits gehören solche Guanidine zu den   stärk-    sten Basen der organischen Chemie. Bei der   erfin-      dungsgemässen    Umsetzung von   Isocyanid-dihalogeni-    den mit   a, ss-Alkyleniminen musste    daher damit ge rechnet werden, dass der entstehende Halogenwasser stoff trotz Anwesenheit eines tertiären Amins   allas      'SäureacceJptor    bevorzugt von dem gewünschten    Guanidin-Derivat    entweder unter Aufspaltung der   Athylenimin-Ringe    aufgenommen wird oder bzw. und d eine Polymerisation der Verfahrenserzeugnisse her    beiführt.    Es war daher überraschend, dass sich die neuartigen   Guanidin-Derivate    herstellen lassen.

   Sie werden nach den üblichen Methoden der   präpara-    tiven organischen Chemie isoliert und gereinigt. Die
Stabilität der Produkte ist bemerkenswert und war ebenfalls nicht   vorauszusehen.   



   Die neuen Verbindungen sind   polyfunktionellle       AlkylierungsmittD und    als solche für viele Vernet    zungsreaktionen    geeignet. Sie dienen als Zwischen produkte für Synthesen auf dem Gebiet des Pflanzen schutzes, zur Herstellung von   Arzneimitteln, Farb-    stoffen und Kunststoffen. Wie vielen   Athylenimin-    Verbindungen sind ihnen biologische Wirkungen eigen. 



     Beispiel I   
EMI3.1     

In eine Mischung aus 200   cm3    absolutem Benzol, 34, 8   cm3    (0, 25 Mol) Triäthylamin und 12, 9 cm3 (0, 25 Mol)   Äthylenimin    lässt man unter Rühren und'Kühlen 17, 4 g   (0,    1 Mol)   PhenylisocyanidLdichlorid,    das mit 70   ce    absolutem Benzol verdünnt ist, eintropfen und rührt zwei Tage lang bei Raumtemperatur nach.



  Dann wird vom   Triäthylamin-hydrochlorid      abge-    saugt, dieses mit Benzol gewaschen und das Filtrat i. V. bei Raumtemperatur vom Lösungsmittel befreit.



  Der ölige Rückstand wird in Petroläther aufgenommen ; man klärt mit Aktivkohle und entfernt das Lösungsmittel wiederum im Vakuum. Der ölige, dünnflüssige Rückstand wird zweimal im H. V. de  stilliert,    wobei das reine Produkt in einer Ausbeute von 9, 5 g vom   Kpo,    2   95-100     anfällt.



   Beispiel 2
EMI3.2     

Zu einer Mischung aus 200 cm3 absolutem Benzol, 34, 8   cm3      (0,    25 Mol) Triäthylamin und 12, 9 cm3 (0,25 Mol) Äthylenimin tropft man unter Rühren und Kühlen eine Lösung von 21, 9 g (0, 1 Mol) para Nitrophenylisocyanid-dichlorid in 200 cm3 absolutem Benzol und rührt bei Raumtemperatur nach. Am anderen Tag saugt man vom   Triäthylamin-hydro-    chlorid ab, wäscht mit Benzol und destilliert aus den vereinigten Filtrat das Lösungsmittel   i.    V. ab. Das als Rückstand erhaltene Rohprodukt (22, 4 g vom Fp.   94-96 )    wird aus der 4fachen Menge Äthanol umkristallisiert und hierdurch in gelben Kristallen   vom Fp. 100-101  relin    erhalten ; Ausbeute 13, 5 g.



  Beispiel 3
EMI3.3     

Man verfährt wie im Beispiel 2 angegeben und verwendet eine Lösung von 21, 9 g (0, 1   Mi)    m  Nitrophenylisocyanid-dichlorid    in 50   cm3    absolutem Benzol anstelle der para-Nitrophenylisocyanid-dichlo  rid-Lösung. Das bei der    Aufarbeitung zunächst als   01    anfallende Rohprodukt kristallisiert beim Verreiben mit Cyclohexan (Ausbeute 18, 8 g). Durch Umkristallisieren aus 70 cm3 Methanol (Abkühlung auf   -20 )    erhält man das reine gelbe Produkt vom Fp.



     76-77'in einer Ausbeute von    11, 1 g.



   Beispiel 4
EMI3.4     

In eine Mischung aus 200 cm3 absolutem Benzol, 34, 8   cm3    (0, 25 Mol) Triäthylamin und ! 11, 3   cm3    (0, 22 Mol)   Athylenimin    tropft man unter Rühren und Kühlen mit fliessendem Wasser eine Lösung von 23, 2 g (0, 1 Mol)   4-Methoxy-carbonyl-phenyliso-      cyanid-dichlorid in    100 cm3 absolutem Benzol. Nach   dreitägigem    Nachrühren bei Raumtemperatur wird vom   Triäthylamin-hydrochlorid    abgetrennt und die   benzolische    Lösung des Reaktionsproduktes i.

   V. ein  gedampft.    Der feste Rückstand   (22,    4 g vom Fp. 81, 5 bis   90 )    wird zur Reinigung zweimal aus Cyclohexan unter Zusatz von Aktivkohle   umkristallisiert. Hier-    durch erhält man das Produkt   a ! ts    weisses   KristaR-    pulver vom Fp. 96-97  in einer Ausbeute von 11, 3 g.



  Beispiel 5
EMI3.5     

In eine gerührte und gekühlte Mischung aus   1      1    absolutem Benzol, 348 cm3 (2, 5 Mol) Triäthylamin und 129 cm3 (2, 5 Mol)   Athylenimin    tropft man eine Lösung von 135 g (0, 5 Mol) p-Phenylen-bis-iso  cyanid-dichlorid    in 1, 5   1    absolutem Benzol. Es wird zwei Tage lang bei Raumtemperatur nachgerührt, vom   Triäthylaminhydrochlorid    abgesaugt, mit Benzol nachgewaschen und das Filtrat i. V. zur Trockene gebracht. Der Rückstand wird nochmals in kaltem   Benzol    aufgenommen, die Lösung mit Aktivkohle ge  klärt    und erneut i. V. eingedampft.

   Das Rohprodukt (138 g) wird zweimal aus der je 20fachen Menge Cyclohexan unter Verwendung von Aktivkohle umkristallisiert, wodurch man die reine Verbindung vom Fp.   123,      5-125     in einer Ausbeute von 67, 3 g erhält. 



  Beispiel 6
EMI4.1     

Man legt eine Mischung aus 300 cm3 absolutem Benzol, 69, 6 cm3 (0, 5 Mol) Triäthylamin und 25, 8 cm3 (0, 5 Mol)   Athylenimin    vor und lässt unter Rühren   und Kuhlen    eine Lösung von 31, 9 g (0, 1 Mol)   l-Methyl-4-chlor-2, 5-phenylen-bis-isocyanid-di-    chlorid in   200    cm3 absolutem Benzol eintropfen.



  Dann wird zwei Tage 1lang bei Raumtemperatur nachgerührt, vom Triäthylamin-hydrochlorid abgesaugt, dieses mit heissem Benzol ausgewaschen und das Filtrat i. V. eingedampft. Der trockene Rückstand   ' (28,    7 g) wird zweimal aus der je 100fachen Menge Cyclohexan unter Zusatz von Aktivkohle umkristalli  sis.    Auf diese Weise wird die Verbindung rein in Form eines weissen Kristallpulvers vom Z. P. 176 bis   177     (bei   170     eingetaucht) erhalten. Die Ausbeute beträgt 16, 7 g.



  Beispiel 7
EMI4.2     

In eine aus 250 cm3 absolutem Benzol, 48, 7 cm3 (0, 35 Mol) Triäthylamin und 18, 1   cm3    (0, 35 Mol)   Äthylenimin    bestehende Mischung tropft man unter Rühren und Kühlen eine Mischung aus 23, 7 g (0, 1 Mol)   3-Chlorcarbonyl-phenylisocyanid-dichlorid    und 70 cm3 absolutem Benzol. Nach zweitägigem Nachruhren saugt man vom ausgeschiedenen Triäthyaminhydrochlorid ab, wäscht mit Benzol und dampft die vereinigten Filtrate i. V. ein. Der Rückstand ist in Benzol nicht mehr vollständig löslich ; man laugt ihn mit kaltem Benzol aus, klärt mit Kohle und'bringt ihn   i.    V. erneut zur Trockene.

   Das Rohprodukt (8, 6 g vom Fp. 90,   5-95 )    wird durch einmalige   Umkristalli-      sation    aus wenig Essigester (Tiefkühlung) völlig rein von Fp. 95-95,   5     erhalten.



  Beispiel 8
EMI4.3     

Man legt ein Gemisch aus 600 cm3 absolutem Benzol, 139, 2 cm3 (1   MoD    Triäthylamin   und 51,    6 cm3 (1 Mol) Äthylenimin vor und lässt unter Rühren und   KühTen eine Mischung    aus 60, 9 g (0, 2 Mol) 2-Chlor1, 4-phenylen-bis-isocyanid-dichlorid und 400 cm3 absolutem Benzol eintropfen. Es wird dann 4 Tage lang nachgerührt, vom ausgeschiedenen Triäthylaminhydroch,lorid abgesaugt, dieses mit Benzol gewaschen und das Filtrat i. V. eingedampft. Als   Rückstand er-    hält man eine halbfeste Masse, die mit 50 cm3 Alkohol   vernieben,      bei-20  abgesaugt    und mit Alkohol von   -60  gewaschen wird'.

   Durch zweimaliges Umkristal-      lisieren    aus wenig Alkohol gewinnt man das reine Produkt vom Zersetzungspunkt   151-156     (bei   145     eingetaucht).

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Verfahren zur Herste ! Eung von Guanidindemvaten, d'adurch gekennzeichnet, dass man Mono- oder Poly isocyanid-dihatiogemde mit α,ss-Alkyleniminen umsetzt.