DD149666A1

DD149666A1 - Verfahren zur herstellung von 6-amino-und 6-hydroxy-1-aryl-5-cyan-2(1h)-pyridinonen und-thionen

Info

Publication number: DD149666A1
Application number: DD22006879A
Authority: DD
Inventors: Karl Gewald; Harry Schaefer; Peter Bellmann
Original assignee: Karl Gewald; Harry Schaefer; Peter Bellmann
Priority date: 1979-06-27
Filing date: 1979-06-27
Publication date: 1981-07-22

Abstract

Die Titelverbindungen, die als Zwischenprodukte Verwendung finden koennen, werden erfindungsgemaesz durch ein einfaches Verfahren zugaenglich gemacht, indem die Additionsverbindungen von Enaminen mit Isocyanaten und Isothiocyanaten (substituierte Beta-Aminoacrylsaeureamide und -thioamide) mit Malonsaeuredinitril zu substituierten 6-Amino-1-aryl-5-cyan-2(1H)-pyridonen und -thionen IV und mit Cyanessigsaeureester zu substituierten 6-Hydroxy-1-aryl-5-cyan-2(1H)-pyridinonen umgesetzt werden.

Description

Titel der Erfindung ·

Verfahren zur Herstellung von 6-Amino- und 6-Hydro:-;y-1-aryl-5-cyan-2(1H)-pyridinonen und -thionen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von sub- .. stituierten 6-Amino- und 6-Jiydro:;7-1-aryl-5-cyan-2(1lI)-pyridi- · nonen und -thionen. Derartige Verbindungen können als Zwischenprodukte Bedeutung erlangen, z.B. für die Herstellung von Pharmaka oder Farbstoffen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es ist bekannt, daß nach J. prakt. Chen. 312, 533 (1970) substituierte 6-Amino~1-aryl-5-cyan-2(1H)-pyridinthione durch Addition von Arylsenfölen an Xlidenmalonitrile hergestellt werden können, eine Verallgemeinerung der Synthese ist aber eng begrenzt. Ferner entstehen die gleichen Verbindungen nach J. prakt, Chem. ß1^ _t 679 O973) auch aus speziellen Thiopyranthionen und prim. Aminen; dabei wird aber H₂S freigesetzt. Von den substituierten 6-Amino~1-phenyl-2(1H)-pyridinonen ist die 4-,5-^etramethylenverbindung nach J. prakt. Chem. 312, 537 (1970) nur vielstufig über das entsprechende Thion in geringen Mengen hergestellt worden. Bekannt sind ferner die 4-Methy!verbindung nach Austr. J. Chera. 28, 531 (1975) und die 4-,5-Trimethylenverbindung nach Pol. J. Chem. £2, 295 (1973), sie werden aus Malodinitril und den entsprechenden ß-Ketosäureaniliden, die im letztgenannten Beispiel erst über mehrere Stufen, z.B. aus einem Enamin, synthetisiert werden müssen. Außerdem dürfte eine. Verallgemeinerung dieser Synthesen, bei denen auch noch andere Produkte

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entstehen können, schwierig sein. -Die unter dem letztgenannten Zitat formulierten Strukturen stimmen außerdem nicht mit den tatsächlichen Versuchsergebnissen überein« Für in 1-Stellung unsubstituierte 6-Hydroxy-5--cy,an-2--pyridinone sind einfache· Herstellungsverfahren bekannt (vgl. Heterocyclic Compounds, Vol. 14-, Supplement 3, S. 625, 879 und die dort angegebene Literatur), für die Synthese von 1-Arylderivaten sind diese offenbar nicht geeignet.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, substituierte Amino- sowie Hydroxypyridinone u. -thione in einfacher Weise herzustellen.

Darlegung des Y/esens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, neue, sowie bereits bekannte 6-Amino- und 6-Hydroxy-2-pyridone und -thione durch ein einfaches Verfahren herzustellen. ^: Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß man die Additionsverbindungen aus Enaminen und Isocyanaten sowie Isothiocyanaten, das sind substituierte ß-Aminoacrylsäureamide und -thioamide der allgemeinen Formel I,

R₀N -C=C-C- HH- R³ I

^ά L Ιο Il

R' R^ X

Ί 2

worin R und R ein Wasserstoff atom, eine Alley I-, Aryl- oder cyclisch verbindende Alkylgruppe darstellen und NR₃ einen Pyr-

3 rolidino-, Morpholino-, Piperidino- oder Dialkylaminorest, R·^ eine Arylgruppe sov;ie X ein Sauerstoff- oder Schwefelatom bedeutet, mit Malonsäuredinitril II

NC - CH₂ - CN II

in einem Lösungsmittel bei 60-120° zu den 6-Amino-1-aryl-5-cyan-2(1H)-pyridinonen und -thionen der allgemeinen Formel III,

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1 2 3 worin Y eine Aciinogruppe darstellt und R , R , R^ und X die oben angegebene Bedeutung besitzen, umgesetzt werden· V/enn unter gleichen Bedingungen ß-Aminoacrylsäureamide der Formel I, in der

1 2 3

R , R , R die oben angegebene Bedeutung besitzen und X ein Sauerstoffatom darstellt, mit Cyanessigsäureestern IV

HC - CH₂ - CO₂ Alkyl ^; * IV

umgesetzt werden, entstehen 6-Hydroxy-1-aryl-5-cyan-2(1H)-pyridinone der allgemeinen Formel III. in der X ein Sauerstoffatom. Y

1 2 3

eine Hydroxygruppe darstellt und R , R , R^ die oben genannte Bedeutung haben.

Die Ausgangsprodukte I sind nach bekannten, z.B. in Fortschr. Chem· Forsch. 14, 235 (1970) angegebenen Verfahren herstellbar.

Ausführungsbeispiele

Beispiel 1 : 6-Amino-3i^Zl—pentamethylen-1-phenyl-5-cyan-2(1H)-pyr'idinthion

0,01 mol 2-Morpholino-cyclohepten-(1)-thiocarbonsäureanilid werden zusammen mit 0,015 mol Malonsäuredinitril in 15-20 ml abs. Ethanol 2 Std. unter Rückfluß erhitzt. Nach Abkühlung und Anreiben kristallisiert das Produkt aus. Es wird abgesaugt, mit wenig kaltem Ethanol gewaschen und aus Ethanol umkristallisiert. Ausbeute 63 %, Schrap. 234-237 ⁰C.

Beispiel 2: 6-Amino-3-ethyl-1-phenyl-5-cyan~2(1H)-pyridinthion

0,01 mol 1-Pyrrolidino-n-buten-(1)-thiocarbonsäure-(2)-anilid werden zusammen mit 0,011 mol Malonsäuredinitril in 10 ml n-Propanol 2 Std. unter Rückfluß erhitzt. Nach 10 std. Stehen wird der Niederschlag abgesaugt, mit Wasser gewaschen und aus Acetonitril umkristallisiert. Ausbeute 78 %_t Schmp. 202-203 ⁰C.

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Beispiel 3? 6-Amino-1,4- diphenyl-5-cyan-2(1H)-pyridinthion

0,01 mol ß-Morpholino~thiozimtsäureanilid und 0,015 nol Malonsäuredinitril werden in 40 ml Methanol unter Zusatz von 2 ml Eisessig und 1 ml Piperidin 1 Std. zum Sieden erhitzt. Danach wird das Reaktionsgemisch mit 20 ml 4n KOH versetzt und erneut

1 Min. zum schwachen Sieden erhitzt. Nach dem Erkalten wird mit 50 ml Wasser verrührt, abgesaugt, mit Wasser gewaschen und aus Eisessig umkristallisiert. Ausbeute 61 %\ Schmp, 232-236 ⁰G.

Beispiel 4: 6-Amino-3,^/!-tetraniethylen-1-phenyl-5-cyan-2(1H)-pyridinthion

0,01 mol 2-Morpholino~cyclohexen-(1)-thiocarbonsäureanilid werden zusammen mit 0,014 mol Malonsäuredinitril in 15 ml n-Propanol 2 Std. zum Sieden erhitzt. Nach dem Erkalten wird mit 50 ml Wasser verdünnt, abgesaugt, mit '.Vasser gewaschen und aus Mtroniethan umkr istall is iert. Ausbeute 60 %, Schmp. 261-264 ⁰C.

Beispiel 5: 6-Amino-3,4-trimethylen-1-phenyl-5-cyan-2(1H)-pyridinthion

0,01 mol 2-Morpholino-cyclopenten-(1)-thiocarbonsäureanilid und 0,012 mol Malonsäuredinitril werden in 15 ml n-Propanol

2 Std. zum Sieden erhitzt. Nach Abkühlung wird mit 50-60 ml Wasser verrührt und abgesaugt. Das Produkt wird in 5 ^l Ethanol unter Zusatz von 5 ^l 4-n KOH 5 Min. zum Sieden erhitzt. Nach Abkühlung fügt man 20 ml 7/asser zu, saugt ab und kristallisiert aus Ethanol um. Ausbeute 60 %_t Schmp. 263-266 ⁰C.

Beispiel 6: 6-Amino-3,4-trimethylen-1-phenyl-5-cyan-2(1H)-pyridinon

Eine Lösung von 0,01 mol 2-Morpholino-cyclopenten-(1)-carbonsäureanilid, 0,011 mol Malonsäuredinitril und 3 ml Piperidin in 20 ml n-Propanol wird 1 Std. zum Sieden erhitzt. Nach Abkühlung wird abgesaugt, mit Wasser gewaschen und aus Ethanol umkristal-.lisiert. Ausbeute 71 %, Schmp. 279-283 ⁰C

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Beispiel 7: 6-Amino-3»4- tetramethylen-1-phenyl-5-cyan-2(1H)-py'ridinon

0,01 mol 2-Morpholinocyclohexen-(1)-carbonsäureanilid und 0,014 mol Malonsäuredinitril werden zusammen in 15 ml n-Propanol unter Zusatz von 2 ml Piperidin 1,5 Std. unter Rückfluß erhitzt. Nach dem Anreiben kristallisiert das Produkt aus, das nach dem Absaugen mit Wasser gewaschen und aus Nitromethan umkristallisiert wird. Ausbeute 62 %, Schmp. 276-278 ⁰C.

Beispiel 8: 6-Amino-3»4- pentamethylen-1-phenyl-5-cyan-2(1H)-pyridinon

0,01 mol 2-Morpholinocyclohepten-(1)-carbonsäureanilid werden zusammen mit 0,014 mol Malonsäuredinitril in 15 ml n-Propanol 1 Std. unter Rückfluß erhitzt. Der bereits in der Hitze ausgefallene Niederschlag wird nach dem Erkalten abgesaugt und aus Ethanol umkristallisiert. Ausbeute 83 %\ Schmp. 254-257 ⁰C.

Beispiel 9: 6-Amino-1,4-diphenyl-5-cyan-2(1H)-pyridinon

0,01 mol ß-Morpholino-ziratsäureanilid und 0,011 mol Malonsäuredinitril werden in 40 ml n-Propanol 2 Std. zum Sieden erhitzt. Danach wird im Vakuum bis fast zur Trockne eingedampft, der Rückstand abgesaugt und aus Ethanol umkristallisiert. Ausbeute 51 %» Schmp. 288-290 ⁰G.

Beispiel 10: 6-Amino-3,4-tetramethylen-1-(p-tolyl)-5-cyan-2(1H)-pyridinthion

0,01 mol 2-Morpholino-cyclohexen-(1)-thiocarbonsäure-p-toluidit werden mit 0,014 mol Malonsäuredinitril in 10 ml n-Propanol 2 Std. zum Sieden erhitzt. Nach 2-3täg. Stehen fällt ein Niederschlag aus, der abgesaugt und aus Ethanol umkristallisiert wird. Ausbeute 59 %, ⁰CMp. 238-241 ⁰C.

Beispiel 11: 6-Amino-3,4-tetramethylen-1-(oC-naphthyl)-5-cyan-2(1H)-pyridinthion

0,01 mol 2-Morpholino-cyclohexen-(1)-thiocarbonsäure-0£-naphthylamid werden mit 0,014 mol Malonsäuredinitril in 10 ml n-Propanol 2 Std_e zum Sieden erhitzt. Nach Stehen über Nacht wird vom aus-

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gefallenen Öl abdekantiert, das öl mit 10 ml Ethanol und 5 4N KOH versetzt und 10 Min. gekocht. Nach dem Abkühlen wird mit 100 ml Wasser verdünnt und der Niederschlag abgesaugt und aus Ethanol umkristallisiert. Ausbeute 66 %, Schmp.. 229-232 ⁰C.

Beispiel 12: 6-Hydro:xy-3_>4-trimethylen--1-phenyl-5-cyan-2(1H)-pyridinon

0,01 mol 2-Morpholino-cyclopenten-(1)-carbonsäureanilid und 0,012 mol Cyanessigsäureethylester werden 2 Std. in 15 ml n-Propanol zum Sieden erhitzt. Nach Abkühlung auf ca, 60° setzt man eine Lösung aus 0,23 g Natrium in 10 ml abs. Ethanol zu und erhitzt noch 30 Min. zum Sieden. Man läßt das Reaktionsgemisch erkalten und verdünnt es mit 75 ml Wasser. Von einem geringfügigen schmierigen Niederschlag wird abgetrennt und mit halbkonz. Salzsäure angesäuert. Nach. 12 Std. saugt man den ausgefallenen Niederschlag ab und kristallisiert aus Acetonitril um. Ausbeute 59 %,'SchmpV 276-279 ⁰C.

Beispiel 13: 6-Hydroxy-3,4—tetramethylen-i-phenyl-^cyan^- (IH)-pyridinon

0,01 mol 2-Morpholino-cyclohexen-(1)-carbonsäureanilid werden mit 0,012 mol Cyanessigester 1,5 Std. in 15 ml n-Propanol zum Sieden erhitzt. Das nach mehrstündigem Stehen ausgefallene Morpholiniumsalz wird abgesaugt und aus Nitromethan umkristallisiert, Ausbeute 57 %, Schmp. 219-222 ⁰C. Die freie Hydroxyverbindung erhält man durch Lösen des Morpholiniumsalzes in wenig Wasser und Versetzen der Lösung mit verd. Schwefelsäure. Schmp. 264-267 ⁰C

Claims

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E_rfindungsanspruch

Verfahren zur Herstellung von substituierten 6-Amino- und 6-Hydroxy-5-cyan-2-pyridinonen und -thionen., geken η zeichnet dadurch, daß substituierte ß-Aminoacrylsäureamide und -thioamide der Formel I, . .

R-N -C=G-C-R³ I

R¹ ir x

v/orin RoN eine Morpholino-, Pyrrolidino-, Piperidino- oder Dial-

1~ 2
kylaminogruppe, R und R eine Aryl- oder Alkylgruppe, eine cyclisch verbindende Alkylgruppe oder ein V/asserstoffatom, R^ einen Arylrest und X ein Sauerstoff- oder Schwefelatom bedeutet, in einem Lösungsmittel, vorzugsweise einem Alkohol oder Dimethyl-. formamid, bei GO-120⁰ mit Malonsäuredinitril II

NC - CH₂ - CN II

zu den substituierten 6-Ajuino-1-aryl-5-cyan-2(1H)-pyridinonen und -thionen der allgemeinen Formel III,

R¹
R² '

III X

1 2 ^

in dor Y eine Aminogruppe darstellt und R , R , R^J und X die oben angegebene Bedeutung besitzen und ß-Aminoacrylsäurearnide der Formel I, worin X ein Sauerstoffatom ist und R , R^", R^ die angegebene Bedeutung haben, unter gleichen Bedingungen mit Cyanessigsäureestern IV

NC - CH₂ - CO₂ Alkyl IV

zu den 6-HydroAy-1-aryl-5-cyan-2(1H)-pyridinonen der allgemeinen Formel III, in der X ein Sauerstoffatom, Y eine Hydroxygruppe dargestellt und R , R , R^ die oben angegebene Bedeutung besitzen, umgesetzt werden_e