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PATENTANSPRÜCHE 1. 3-Chlor-isocinchomeronsäurechlorid der Formel
EMI1.1
2. Verfahren zur Herstellung von 3-Chlor-isocinchomeronsäurechlorid, dadurch gekennzeichnet, dass man Isocinchomeronsäure-N-oxid mit Phosgen, Thionylchlorid oder Phosphoroxychlorid in Gegenwart eines N,N-Dialkylformamids umsetzt.
3. Verfahren nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in Gegenwart eines Lösungsmittels, zweckmässig Thionylchlorid, Methylenchlorid, Chloroform oder Tetrachlorkohlenstoff, gearbeitet wird.
4. Verfahren nach Patentansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass man pro Mol Ausgangsprodukt 3 bis 20 Äquivalente Phosgen, Thionylchlorid oder Phosphoroxychlorid und 0,05 bis 5 Äquivalente Dialkylformamid anwendet.
5. Verfahren nach Patentansprüchen 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass man pro Gewichtsteil Ausgangsprodukt 1 bis 20 Gewichtsteile Lösungsmittel anwendet.
6. Verfahren nach Patentansprüchen 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass man die Umsetzung von Isocinchomeronsäure-N-oxid zum 3-Chlor-säurechlorid bei Temperaturen von -20 bis 100 "C, vorzugsweise bei 40 bis 60 "C, ausführt.
7. Verfahren nach Patentansprüchen 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass als Dialkylformamide die Verbindungen N,N-Dimethyl-, N,N-Diethyl-, N,N-Dipropyl- oder N,N-Dibutylformamid angewendet werden.
8. Verwendung des 3-Chlor-isocinchomeronsäurechlorids zur Herstellung von 3-Chlor- isocinchomeronsäureestern der Formel
EMI1.2
worin R1 = Alkyl, geradkettig oder verzweigt, substituiert oder unsubstituiert, mit 1 bis 20 C-Atomen oder eine Arylgruppe bedeutet, dadurch gekennzeichnet, dass das 3-Chlorisocinchomeronsäurechlorid mit einem Alkohol oder einem Phenol umgesetzt wird.
9. Verwendung des 3-Chlor-isocinchomeronsäurechlorids zur Herstellung von 3-Chlor-isocinchomeronsäure der Formel
EMI1.3
dadurch gekennzeichnet, dass das 3-Chlor-isocinchomeronsäurechlorid mit Wasser umgesetzt wird.
10. Verwendung des 3-Chlor-isocinchomeronsäurechlorids zur Herstellung von 3-Chlor-isocinchomeronsäureamids der Formel
EMI1.4
worin R2 und R3 gleich oder verschieden sind und H oder Alkyl, geradkettig oder verzweigt, mit 1 bis 20 C-Atomen bedeuten, dadurch gekennzeichnet, dass man 3-Chlor-isocinchomeronsäurechlorid mit Verbindungen der Formel HNR2R3, worin R2 und R3 die genannte Bedeutung haben, umsetzt.
11. Verwendung des 3-Chlor-isocinchomeronsäurechlorids zur Herstellung von 3-Chlor-isocinchomeronsäurethioestern der Formel
EMI1.5
worin R4 = Alkyl, geradkettig oder verzweigt, mit 1 bis 20 C Atomen bedeutet, dadurch gekennzeichnet, dass man 3-Chlor-isocinchomeronsäurechlorid mit einer Thio-Verbindung der Formel R3SH, worin R4 obgenannte Bedeutung hat, umsetzt.
12. Verwendung des 3-Chlor-isocinchomeronsäurechlorids zur Herstellung von 3-Chlor-thio-isocinchomeronsäure der Formel
EMI1.6
dadurch gekennzeichnet, dass man 3-Chlor-isocinchomeronsäurechlorid mit H2S umsetzt.
Es ist bekannt, Nikotinsäurechloridhydrochlorid unter Druck bei höherer Temperatur mühsam in 5-Stellung der Nikotinsäure zu chlorieren (R. Graf, J. für prakt. Chemie, 138, 244 (1933)). Im weiteren ist bekannt, substituierte Pyridin-Noxide mit Thionylchlorid zu den entsprechenden Pyridinen umzusetzen. Insbesondere in 3-Stellung substituierte Isocinchomeronsäure oder Derivate davon sind die heute in der Literatur nicht beschrieben worden.
Überraschenderweise wurde gefunden, dass ausgehend von der neuen Verbindung 3-Chlor-isocinchomeronsäurechlorid, die erfindungsgemäss nach Anspruch 2 hergestellt wird, zahlreiche 3-substituierte Isocinchomeronsäurederivate synthetisiert werden können.
Diese nicht vorbeschriebenen Verbindungen sind 3-Chlorisocinchomeronsäure, 3-Chlor-isocinchomeronsäurediester, 3-Chlor-isocinchomeronsäurediamide und 3-Chlor-isocin chomeronsäurethio-Verbindungen.
Die Reaktion folgt der allgemeinen Formel
EMI2.1
* = SOC12 oder POC13 oder COC12
Das Verfahren kann in einem Lösungsmittel ausgeführt werden, wobei zweckmässig Thionylchlorid, Methylenchlorid, Chloroform oder Tetrachlorkohlenstoff angewendet werden. Wie ersichtlich, kann das Chlorierungsmittel Thionylchlorid gleichzeitig auch als Lösungsmittel angewendet werden.
Bezogen auf ein Mol Ausgangsprodukt werden das Phosgen, Thionylchlorid oder Phosphoroxichlorid zweckmässig in Mengen von 3 bis 20 Äquivalenten und das Dialkylformamid zweckmässig in Mengen von 0,05 bis 5 Äquivalent angewendet.
Als Dialkylformamide können vorzugsweise die Verbindungen N,N-Dimethyl-, N,N-Diethyl-, N,N-Dipropyl- oder N,N-Dibutylformamid angewendet werden.
Das Lösungsmittel seinerseits kann pro Gewichtsteil Ausgangsprodukt in 1 bis 20 Gewichtsteilen angewendet werden.
Die Reaktionstemperatur für die Umsetzung von Isocinchomeronsäure-N-oxid zum 3-Chlor-säurechlorid kann - 20 bis 100 "C, vorzugsweise 40 bis 60 "C, betragen.
Die vorzugsweise Erfindungsform ist die Umsetzung von Isocinchomeronsäure-N-oxid mit Phosgen oder Thionylchlorid in Gegenwart von Dimethylformamid zum 3-Chlor-iso cinchomeronsäurechlorid.
Die Reaktion kann vorteilhaft derart ausgeführt werden, dass man das Phosgen, Thionylchlorid oder Phosphoroxichlorid und das Dialkylformamid und gegebenenfalls das Lösungsmittel vorlegt und auf die Reaktionstemperatur erwärmt. Dann wird das Isocinchomeronsäure-N-oxid diesem Gemisch zugegeben. Nach vollständiger Umsetzung wird allfälliges Lösungsmittel und überschüssiges Phosgen, Thionylchlorid oder Phosphoroxichlorid abgetrennt. Das 3-Chlor-isocinchomeronsäurechlorid wird isoliert oder direkt mit Wasser zur Säure oder mit Alkohol oder Phenolen zum Ester oder Phenolester oder mit Aminen zu den entsprechenden Amiden oder mit Thio-Verbindungen zur 3-Chlorisocinchomeronsäurethio-Verbindung umgesetzt.
Die Ausbeuten des vorliegenden Verfahrens liegen sehr hoch und erreichen in der Regel, insbesondere für das 3-Chlor-isocinchomeronsäurechlorid, über 90%.
Die erfindungsgemässen Substanzen finden Anwendung in zahlreichen weiteren Umsetzungen. So kann die 3-Chlorisocinchomeronsäure in hoher Ausbeute zur 5-Chlornikotinsäure umgesetzt werden.
Beispiel I Herstellung von 3-C/llor-isocinchomeronsäurechlorid
EMI2.2
143 g Thionylchlorid wurden mit 7,4 g Dimethylformamid (DMF) und 200 g CHC13 in einem 500 ml Kolben vorgelegt und bis 60 "C erwärmt. 36,6 g Isocinchomeronsäure-Noxid wurden langsam portionenweise zugegeben. Die Lösung verfärbte sich gelb und es entstand eine starke Gasentwicklung (SO2, HCI). Am Ende der Zugabe von Isocinchomeronsäure-N-oxid liess man ca. 1 Std. nachreagieren und destil lierte CHC13 und überschüssiges SOCl2 unter leichtem Vakuum ab (2 lO4Pa).
Zum Rückstand gab man 50 g CH2Cl2. Unter Ausschluss von Luftfeuchtigkeit wurde die entstandene Aufschlämmung abfiltriert und der Niederschlag mit kalter CH2C12 gewaschen.
Das Festprodukt bestand aus dem sogenannten Zollinger Komplex, dem Dimethylformamidiumchlorid, welches für einen nächsten Versuch, ohne Qualitätseinbusse, unter Erspar nis von Thionylchlorid und Dimethylformamid weiterver- wendet werden konnte.
Die Lösung enthielt hauptsächlich das 3-Chlor-isocinchomeronsäurechlorid, welches durch Abdestillieren des Methylenchlorids in reiner Form erhalten wurde.
NMR: 60 Mhz in CDC13 6 8,27 ppm(d,J= 1,9Hz) 6 8,60 ppm (d,J =1,9Hz)
Beispiel 2 Herstellung von 3-Chlor-isocinchomeronsäure
EMI3.1
143 g Thionylchlorid wurden mit 7,4 g Dimethylformamid (DMF) und 200 g CHCl3 in einem 500 ml Kolben vorgelegt und bis 60 "C erwärmt. 36,6 g Isocinchomeronsäure-N- oxid wurden langsam portionenweise zugegeben. Die Lösung verfärbte sich gelb und es entstand eine starke Gasentwicklung (SO2, HC1). Am Ende der Zugabe von Isocinchomeronsäure-N-oxid liess man ca. 1 Std. nachreagieren und destillierte CHCl3 und überschüssiges SOCi unter leichtem Vakuum ab (2 104 Pa).
Zum Rückstand gab man 50 g CH2Ck und tropfte die entstandene Aufschlämmung von 3-Chlorisocinchomeronsäurechlorid langsam in 240 g H2O (50 bis 70 "C) zu, wobei CH2Cl2 sofort entwich. Man liess noch 15 min rühren und unter Vakuum wurde der HC1-Gehalt der Lösung reduziert. Das fast weisse Produkt wurde dann abgenutscht, mit kaltem H2O gewaschen und unter Vakuum 15 Std. (50 "C) getrocknet.
Man erhielt 38,2 g eines leicht braunen luftigen Produktes. Die Rohausbeute an 3-Chlor-isocinchomeronsäure, bezo gen auf eingesetztes Isocinchomeronsäure-N-oxid lag bei ca.
94%. Das Produkt konnte leicht aus einem Alkohol/Wasser Gemisch umkristallisiert werden.
Beispiel 3 Herstellung von 3-Chlor-isocinchomeronsäuredimethylester
EMI3.2
Das nach Beispiel 1 hergestellte, in CH2Cl2 gelöste 3-Chlor-isocinchomeronsäurechlorid (0,1 Mol) wurde bei Raumtemperatur in 100 ml MeOH zugegeben (Temp. = 20 "C). Am Ende der Zugabe wurde MeOH abdestilliert und der Rückstand in H2O gegeben und mit Na2CO3 sofort auf pH 10 gebracht. Die wässrige Phase wurde mit CHCl3 extrahiert.
Nach Abdestillieren der organischen Phase konnte der 3-Chlor-isocinchomeronsäuredimethylester gewonnen werden. Das Produkt fiel bei Stehenlassen langsam aus.
Die Ausbeute lag bei 80%.
Beispiel 4 Herstellung von 3-Chlor-isocinchomeronsäuremethyldiamid
EMI3.3
Gasförmiges Methylamin wurde in CH2Cl2 gelöst. Dieser Lösung wurde 3-Chlor-isocinchomeronsäurechlorid in CH2C12 langsam zugegeben (Temp. = -10 C). Der Niederschlag wurde in H2O aufgeschlämmt, abgenutscht und getrocknet.
Das weisse Produkt schmolz bei 186 CC.
Die Ausbeute an 3-Chlor-isocinchomeronsäuremethyldiamid lag bei 85%.
Beispiel 5 Herstellung von 3-Chlor-isocinchomeronsäureethylthioester
EMI3.4
Äthylmercaptan wurde in Toluol gelöst, einer Lösung von 3-Chlor-isocinchomeronsäurechlorid in Toluol zugegeben.
Nach Aufarbeitung wurde der 3-Chlor-isocinchomeronsäureethylthioester in reiner Form erhalten.
Beispiel 6 Herstellung von 3-Chlor-isocinchomeronsäure mit SOCI, und Dibutylformamid
Dieses wurde analog Beispiel 2 mit Dibutylformamid ausgeführt. Die Reaktion verlief etwas langsamer und führte zu einer Rohausbeute an 3-Chlor-isocinchomeronsäure von 80%.
Beispiel 7 Herstelllolg von 3-Chlor-isocinchomeronsäure mit POCI3 und Dnethylfonnwnid (DMF)
EMI3.5
200 g CHC13, 7,6 g Dimethylformamid und 45 g POC13 wurden in einem 500 ml Kolben vorgelegt. Bei 60 C wurdenl8,3 g Isocinchomeronsäure-N-oxid zugegeben. Am Ende der Isocinchomeronsäure-N-oxid-Zugabe wurde weitergerührt, bis das Edukt vollständig in Lösung ging. Nach Abdestillieren der flüchtigen Anteile wurde der dickflüssige Rückstand langsam ins Wasser zugetropft (60 C). Es fiel dann ein Produkt aus, das abgenutscht, gewaschen und getrocknet wurde.
6,4 g 3-Chlor-isocinchomeronsäure wurden isoliert (Rohausbeute 32%).
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PATENT CLAIMS 1. 3-chloro-isocinchomeronic acid chloride of the formula
EMI1.1
2. Process for the preparation of 3-chloro-isocinchomeronic acid chloride, characterized in that isocinchomeronic acid N-oxide is reacted with phosgene, thionyl chloride or phosphorus oxychloride in the presence of an N, N-dialkylformamide.
3. The method according to claim 2, characterized in that in the presence of a solvent, advantageously thionyl chloride, methylene chloride, chloroform or carbon tetrachloride, is carried out.
4. The method according to claims 2 and 3, characterized in that 3 to 20 equivalents of phosgene, thionyl chloride or phosphorus oxychloride and 0.05 to 5 equivalents of dialkylformamide are used per mole of starting product.
5. The method according to claims 2 to 4, characterized in that 1 to 20 parts by weight of solvent are used per part by weight of starting product.
6. The method according to claims 2 to 5, characterized in that one carries out the conversion of isocinchomeronic acid N-oxide to 3-chloroacid chloride at temperatures from -20 to 100 "C, preferably at 40 to 60" C.
7. The method according to claims 2 to 6, characterized in that the compounds N, N-dimethyl, N, N-diethyl, N, N-dipropyl or N, N-dibutylformamide are used as dialkylformamides.
8. Use of the 3-chloro-isocinchomeronic acid chloride for the preparation of 3-chloro-isocinchomeronic acid esters of the formula
EMI1.2
wherein R1 = alkyl, straight-chain or branched, substituted or unsubstituted, having 1 to 20 carbon atoms or an aryl group, characterized in that the 3-chloroisocinchomeronyl chloride is reacted with an alcohol or a phenol.
9. Use of the 3-chloro-isocinchomeronic acid chloride for the production of 3-chloro-isocinchomeronic acid of the formula
EMI1.3
characterized in that the 3-chloro-isocinchomeronyl chloride is reacted with water.
10. Use of the 3-chloro-isocinchomeronic acid chloride for the preparation of 3-chloro-isocinchomeronic acid amide of the formula
EMI1.4
wherein R2 and R3 are the same or different and are H or alkyl, straight-chain or branched, having 1 to 20 carbon atoms, characterized in that 3-chloro-isocinchomeronyl chloride with compounds of the formula HNR2R3, in which R2 and R3 have the meaning given , implements.
11. Use of the 3-chloro-isocinchomeronic acid chloride for the preparation of 3-chloro-isocinchomeronic acid thioesters of the formula
EMI1.5
wherein R4 = alkyl, straight-chain or branched, having 1 to 20 C atoms, characterized in that 3-chloro-isocinchomeronyl chloride is reacted with a thio compound of the formula R3SH, in which R4 has the abovementioned meaning.
12. Use of the 3-chloro-isocinchomeronic acid chloride for the preparation of 3-chloro-thio-isocinchomeronic acid of the formula
EMI1.6
characterized in that 3-chloro-isocinchomeronyl chloride is reacted with H2S.
It is known to laboriously chlorinate nicotinic acid hydrochloride under pressure at a higher temperature in the 5-position of nicotinic acid (R. Graf, J. für Prakt. Chemie, 138, 244 (1933)). It is also known to react substituted pyridine-noxides with thionyl chloride to give the corresponding pyridines. In particular, isocinchomeronic acid or derivatives thereof substituted in the 3-position have not been described in the literature today.
Surprisingly, it was found that numerous 3-substituted isocinchomeronic acid derivatives can be synthesized starting from the new compound 3-chloro-isocinchomeronic acid chloride, which is produced according to the invention as claimed in claim 2.
These compounds not described above are 3-chloroisocinchomeronic acid, 3-chloro-isocinchomeronic acid diesters, 3-chloro-isocinchomeronic acid diamides and 3-chloro-isocine chomeronic acid thio compounds.
The reaction follows the general formula
EMI2.1
* = SOC12 or POC13 or COC12
The process can be carried out in a solvent, suitably using thionyl chloride, methylene chloride, chloroform or carbon tetrachloride. As can be seen, the chlorinating agent thionyl chloride can also be used simultaneously as a solvent.
Based on one mole of starting product, the phosgene, thionyl chloride or phosphorus oxychloride are expediently used in amounts of 3 to 20 equivalents and the dialkylformamide expediently in amounts of 0.05 to 5 equivalents.
The compounds N, N-dimethyl-, N, N-diethyl-, N, N-dipropyl- or N, N-dibutylformamide can preferably be used as dialkylformamides.
For its part, the solvent can be used in 1 to 20 parts by weight per part by weight of starting product.
The reaction temperature for the conversion of isocinchomeronic acid N-oxide to 3-chloroacid chloride can be - 20 to 100 "C, preferably 40 to 60" C.
The preferred form of the invention is the reaction of isocinchomeronic acid N-oxide with phosgene or thionyl chloride in the presence of dimethylformamide to give 3-chloro-iso cinchomeronic acid chloride.
The reaction can advantageously be carried out in such a way that the phosgene, thionyl chloride or phosphorus oxychloride and the dialkylformamide and, if appropriate, the solvent are initially introduced and heated to the reaction temperature. Then the isocinchomeronic acid N-oxide is added to this mixture. After the reaction is complete, any solvent and excess phosgene, thionyl chloride or phosphorus oxychloride are separated off. The 3-chloro-isocinchomeronic acid chloride is isolated or reacted directly with water to the acid or with alcohol or phenols to the ester or phenol ester or with amines to the corresponding amides or with thio compounds to form the 3-chloroisocinchomeronic acid thio compound.
The yields of the present process are very high and generally reach over 90%, in particular for the 3-chloro-isocinchomeronic acid chloride.
The substances according to the invention are used in numerous other reactions. For example, 3-chloroisocinchomeronic acid can be converted to 5-chloronicotinic acid in high yield.
Example I Preparation of 3-C / chloro-isocinchomeronic acid chloride
EMI2.2
143 g of thionyl chloride with 7.4 g of dimethylformamide (DMF) and 200 g of CHC13 were placed in a 500 ml flask and heated to 60 ° C. 36.6 g of isocinchomeronic acid oxide were slowly added in portions. The solution turned yellow and it formed a strong gas evolution (SO2, HCl) At the end of the addition of isocinchomeronic acid N-oxide, the mixture was left to react for about 1 hour and CHC13 and excess SOCl2 were distilled off under a slight vacuum (2 lO4Pa).
50 g of CH2Cl2 were added to the residue. The resulting slurry was filtered off in the absence of atmospheric moisture and the precipitate was washed with cold CH2C12.
The solid product consisted of the so-called Zollinger complex, the dimethylformamidium chloride, which could be used for a next experiment without loss of quality, saving thionyl chloride and dimethylformamide.
The solution mainly contained 3-chloro-isocinchomeronic acid chloride, which was obtained in pure form by distilling off the methylene chloride.
NMR: 60 MHz in CDC13 6 8.27 ppm (d, J = 1.9 Hz) 6 8.60 ppm (d, J = 1.9 Hz)
Example 2 Preparation of 3-chloro-isocinchomeronic acid
EMI3.1
143 g of thionyl chloride, 7.4 g of dimethylformamide (DMF) and 200 g of CHCl3 were placed in a 500 ml flask and heated to 60 ° C. 36.6 g of isocinchomeronic acid N-oxide were slowly added in portions. The solution turned yellow and There was a strong evolution of gas (SO2, HC1) At the end of the addition of isocinchomeronic acid N-oxide, the mixture was left to react for about 1 hour and CHCl3 and excess SOCi were distilled off under a slight vacuum (2 104 Pa).
50 g of CH2Ck were added to the residue and the resulting slurry of 3-chloroisocinchomeronyl chloride was slowly added dropwise in 240 g of H2O (50 to 70 ° C.), CH2Cl2 escaping immediately. The mixture was left to stir for a further 15 minutes and the HC1 content of the The almost white product was then filtered off with suction, washed with cold H2O and dried under vacuum for 15 hours (50 ° C.).
38.2 g of a light brown, airy product were obtained. The crude yield of 3-chloro-isocinchomeronic acid, based on the isocinchomeronic acid N-oxide used, was approx.
94%. The product could easily be recrystallized from an alcohol / water mixture.
Example 3 Preparation of 3-chloro-isocinchomeronic acid dimethyl ester
EMI3.2
The 3-chloro-isocinchomeronic acid chloride (0.1 mol), prepared according to Example 1 and dissolved in CH2Cl2, was added at room temperature in 100 ml of MeOH (temp. = 20 ° C.). At the end of the addition, MeOH was distilled off and the residue was poured into H2O and immediately brought to pH 10 with Na2CO3. The aqueous phase was extracted with CHCl3.
After the organic phase had been distilled off, the 3-chloro-isocinchomeronic acid dimethyl ester could be obtained. The product slowly failed when left standing.
The yield was 80%.
Example 4 Preparation of 3-chloro-isocinchomeronic acid methyl diamide
EMI3.3
Gaseous methylamine was dissolved in CH2Cl2. 3-Chloro-isocinchomeronic acid chloride in CH2C12 was slowly added to this solution (temp. = -10 C). The precipitate was slurried in H2O, suction filtered and dried.
The white product melted at 186 CC.
The yield of 3-chloro-isocinchomeronic acid methyl diamide was 85%.
Example 5 Preparation of 3-chloro-isocinchomeronic acid ethyl thioester
EMI3.4
Ethyl mercaptan was dissolved in toluene, a solution of 3-chloro-isocinchomeronyl chloride in toluene was added.
After working up, the 3-chloro-isocinchomeronic acid ethyl thioester was obtained in pure form.
Example 6 Preparation of 3-chloro-isocinchomeronic acid with SOCI and dibutylformamide
This was carried out analogously to Example 2 with dibutylformamide. The reaction proceeded somewhat slower and led to a crude yield of 3-chloro-isocinchomeronic acid of 80%.
Example 7 Production of 3-chloro-isocinchomeronic acid with POCI3 and Dnethylfonnwnid (DMF)
EMI3.5
200 g of CHC13, 7.6 g of dimethylformamide and 45 g of POC13 were placed in a 500 ml flask. 8.3 g of isocinchomeronic acid N-oxide were added at 60.degree. At the end of the isocinchomeronic acid-N-oxide addition, stirring was continued until the starting material completely dissolved. After the volatile constituents had been distilled off, the viscous residue was slowly added dropwise to the water (60 ° C.). A product then precipitated, which was suction filtered, washed and dried.
6.4 g of 3-chloro-isocinchomeronic acid were isolated (crude yield 32%).