DE69119068T2

DE69119068T2 - Nitroanilide und verfahren zu ihrer herstellung

Info

Publication number: DE69119068T2
Application number: DE69119068T
Authority: DE
Inventors: Paul Buckland; Lee Latimer
Original assignee: Eastman Kodak Co
Current assignee: Eastman Kodak Co
Priority date: 1990-12-18
Filing date: 1991-12-16
Publication date: 1996-12-12
Anticipated expiration: 2011-12-17
Also published as: EP0517871A1; GB9027428D0; US5382682A; JPH05504779A; EP0517871B1; WO1992011230A1; DE69119068D1

Description

Diese Erfindung betrifft neue Aryloxy-nitroanilide sowie ein Verfahren zur Herstellung derselben.
Bestimmte Nitroanilide sind als Zwischenprodukte geeignet, die leicht in ihre entsprechenden Aniline überführt werden können, die zur Herstellung von nützlichen photographischen und pharmazeutischen Verbindungen benötigt werden. Bisher bekannte Herstellungsverfahren eigneten sich nicht zur Synthese von Anilinen in großen Mengen, insbesondere solchen Analogen, die Ballastgruppen aufweisen. Eine selektive Reduktion von Dinitroanalogen, wie es beschrieben wird in Anales de Fisica y Quimica (1966), 451, von PE. Verkade und C.P. Van Dijk, führt zur Bildung von Mischungen von Isomeren mit Schwierigkeiten bei der Trennung, wobei die Herstellung der erforderlichen Aniline von Ethyl-4-chloro-3-nitrobenzoat ein langwieriges und kostspieliges Verfahren ist.
Ein Verfahren zur Herstellung von 2-Phenoxy-5-nitroacetanilid in niedriger Ausbeute ist bereits bekannt (A.R. Fox und K.H. Pausacker, J. Chem. Soc. (1957), 295-301), bei dem 2-Chloro- 5-nitroacetanilid mit einem großen überschuß an Natriumphenoxid unter Bedingungen der Schmelze und in Gegenwart von Kupferpulver umgesetzt wird.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Aryloxy-nitroaniliden, das die Verwendung eiens grossen überschusses an Phenol vermeidet, für eine Synthese in großen Mengen geeignet ist und welches die Anilide in guten Ausbeuten liefert, sowie die neuen Zwischenprodukte hiervon. Die Anilide können nachfolgend zu den erforderlichen Anilinen unter Anwendung bekannter Verfahren hydrolysiert werden. Gemäß der vorliegenden Erfindung werden neue Zwischenprodukte der Formel (I) bereitgestellt:
worin R eine Alkylgruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen oder eine unsubstituierte oder substituierte Arylgruppe mit 6 bis 10 Atomen darstellt, worin einer der Reste R¹ und R² für Wasserstoff steht und der andere für eine Aryloxygruppe, worin der Arylrest unsubstituiert oder substituiert ist durch eine oder mehrere Alkylgruppen mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, wobei gilt, daß, wenn R für Methyl steht, R¹ nicht für eine unsubstituierte Phenoxygruppe steht, und wobei ferner gilt, daß, wenn R für 2-Hydroxy-5-chlorophenyl steht, R² nicht stehen kann für eine unsubstituierte oder durch Methyl substituierte Phenoxygruppe, und wobei ferner gilt, daß, wenn R für 2-Hydroxy-3,5-dijodophenyl steht, R² keine unsubstituierte Phenoxygruppe sein kann.
Der hier gebrauchte Ausdruck Alkyl kennzeichnet eine geradkettige oder verzweigtkettige Alkylgruppe.
Steht R für eine substituierte Arylgruppe, so kann diese substituiert sein, beispielsweise durch ein oder mehrere Halogenatome, Alkylgruppen, Estergruppen oder einen Sulfonylrest enthaltende Gruppen. Bevorzugte Zwischenprodukte sind jedoch jene, in denen R für eine Phenylgruppe steht oder, besonders bevorzugt, eine Methylgruppe und insbesondere solche, worin einer der Reste R¹ und R² eine substituierte Phenoxygruppe ist. Besonders bevorzugte Verbindungen sind
2-(4-t.-Octylphenoxy)-5-nitroacetanilid,
4-(4-t.-octylphenoxy)-3-nitroacetanilid,
2'-(2,4-Di-t.-pentylphenoxy)-5'-nitrobenzanilid und
2-(4-t.-Butylphenoxy)-5-nitrobenzanilid und
2-Phenoxy-5-nitrobenzanilid.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung von Zwischenprodukten der Formel (I)' bereitgestellt:
worin R für eine Alkylgruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen steht oder eineunsubstituierte oder substituierte Arylgruppe mit 6 bis 10 Kohlenstoffatomen, worin einer der Reste R¹ und R² für Wasserstoff steht und der andere für eine Aryloxygruppe, wobei die Arylgruppe unsubstituiert ist oder substituiert durch eine oder mehrere Alkylgruppen mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen,
das die Stufe der Umsetzung einer Verbindung der Formel (II)
worin R die oben angegebene Definition hat und einer der Reste L¹ und L² für Wasserstoff steht und der andere Rest eine abspaltbare Gruppe ist, mit einer Verbindung der Formel R³ OH, worin R³ für Aryl steht, wie für R¹ und R² angegeben, umfaßt.
Vorzugsweise wird die Umsetzung in Gegenwart einer Base durchgeführt, wie beispielsweise Kaliumcarbonat oder Natriumhydrid und mit einem polaren aprotischen Lösungsmittel, wie beispielsweise Dimethylformamid oder Diglym (Bis-(2-methoxyethyl)ether) oder einem nicht-polaren Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel, wie zum Beispiel Xylol. Obgleich das am meisten bevorzugte Lösungsmittel Dimethylformamid ist, sind diese anderen Lösungsmittel bei erhöhten Temperaturen gut verwendbar, insbesondere bei ihren Siedepunkten.
Die abspaltbare Gruppe ist vorzugsweise ein Halogenatom, insbesondere ein Chlor- oder Fluoratom, oder eine Sulfonatgruppe. Die geeignetste Reaktionstemperatur variiert in Abhängigkeit von den teilnehmenden Reaktionskomponenten und insbesondere von der abspaltbaren Gruppe. Steht R für Methyl oder ist die abspaltbare Gruppe ein Chloratom, so sind Temperaturen über 140ºC vorteilhaft, wohingegen die entsprechende Fluorverbindung wirksamer bei Temperaturen zwischen Raumtemperatur bis 100ºC reagiert. Steht R für Phenyl, so vermindert die Anwendung von Raumtemperatur die Bildung von Nebenprodukten.
Eine Ausdehnung des Verfahrens der Erfindung besteht darin, daß 2-Fluoro-5-nitroanilin ebenfalls bei erhöhten Temperaturen mit einer Verbindung R³OH umgesetzt werden kann, vorzugsweise unter basischen Bedingungen und mit einem polaren aprotischen Lösungsmittel, unter Bildung von 2-Aryloxy-5-nitroanilinen.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele weiter veranschaulicht:

Beispiel 1

2-(4-t.-Octylphenoxy)-5-nitroacetanilid [R = Me; R¹ = 4-t.-Octylphenoxy; R² = H]

Eine Mischung von 2-Chloro-5-nitroacetanilid (214 g, 1,0 Mol), 4-t.-Octylphenol (227 g, 1,1 Mol), fein vermahlenes, wasserfreies Kaliumcarbonat (207 g, 1,5 Mol) sowie Dimethylformamid (300 ml) wurde erhitzt und, wenn die Mischung bei 60ºC ausreichend beweglich wurde, wurde mit dem Rühren begonnen. Bei 140ºC setzte bis 150ºC eine exotherme Reaktion ein, unter kräftiger Entwicklung von Kohlendioxid. Die Mischung wurde bei 150ºC für weitere 1,5 Stunden gerührt, worauf eine Dünnschichtchromatographie sehr wenig Ausgangsmaterial zeigte. Nach dem Abkühlen auf 110ºC wurde Toluol (600 ml) zugegeben und die Mischung wurde mit heißem (50ºC) Wasser (750 ml) gewaschen. Die wäßrige Schicht wurde abgetrennt und das Toluol wurde entfernt, unter Gewinnung eines dunkelroten Öles, zu dem Methanol (1000 ml) zugegeben wurde. Nach dem Abkühlen auf 0ºC wurde die feste Masse abgetrennt, mit eiskaltem Methanol (4 x 100 ml) gewaschen und getrocknet, unter Gewinnung des Produktes (210 g). Eine teilweise Verdampfung der Mutterlaugen und Abkühlung führte zu einem zweiten Ansatz des Produktes, der abgetrennt, mit Methanol (3 x 50 ml) gewaschen, getrocknet und mit dem ersten Ansatz vereinigt wurde, unter Gewinnung einer Gesamtausbeute von 262 g (68 %). Eine analytisch reine Probe des Produktes schmolz bei 140ºC.

Beispiel 2

4-(4-t.-Octylphenoxy)-3-nitroacetanilid [R = Me; R¹ = H; R² = 4-t.-Octylphenoxy]

Unter Bedingungen, ähnlich jenen, wie oben angegeben (Reaktionszeit 3,5 Stunden), wurde 4-Chloro-3-nitroacetanilid mit 4-t.-Octylphenol umgesetzt, worauf nach Durchführung einer Kolonnen-Chromatographie (2:1 Petrolether:Ethylacetat) 27,0 g Produkt (70 %) in Form einer schwach orange-farbenen festen Masse mit Fp. 121ºC erhalten wurde.

Beispiel 3

2'-(2,4-Di-t.-pentylphenoxy)-5'-nitrobenzanilid [R = Ph, R¹ = 2,4-Di-t.-pentylphenoxy; R² = H]

2,4-Di-t.-pentylphenol (3,25 g, 13,9 Millimol) wurde langsam zu 80 %igem Natriumhydrid (0,42 g, 14 Millimol) in trockenem Dimethylformamid (10 ml) zugegeben. Nachdem die Wasserstoffentwicklung beendet war, wurde festes 2-Fluoro-5-nitrobenzanilid (3,2 g, 12,3 Millimol) zugegeben und die tief rote Reaktionsmischung wurde 4 Tage lang bei Raumtemperatur gerührt. Die Mischung wurde dann in Wasser gegossen und mit Ethylacetat extrahiert. Die vereinigten organischen Extrakte wurden gründlich mit Wasser und gesättigter Natriumbicarbonatlösung gewaschen und dann über Natriumsulfat getrocknet. Nach Entfernung des Lösungsmittels wurde ein Öl erhalten, das nach Kristallisation aus n-Hexan das Produkt in Form einer festen Masse in einer Ausbeute von 3,84 g (70 %), Fp. 123ºC, ergab.

Beispiel 4

2-(4-t.-Butylphenoxy)-5-nitrobenzanilid [R = Ph; R¹ = 4-t.-Butylphenoxy; R² = H]

Zu 0,18 g (6 Millimol) 80 %igem Natriumhydrid in 7,5 ml trokkenem Dimethylformamid wurden langsam 0,9 g (6 Millimol) 4-t.- Butylphenol in 2,5 ml Dimethylformamid gegeben. Nach Beendi gung der Wasserstoffentwicklung wurden 1,3 g (5 Millimol) festes 2-Fluoro-5-nitrobenzanilid zugegeben und die tief rote Lösung wurde bei Raumtemperatur 5 Tage lang gerührt. Die Reaktionsmischung wurde mit Wasser verdünnt und mit Ethylacetat extrahiert. Die organische Schicht wurde mit 1 N Chlorwasserstoffsäure und gesättigter wäßriger Natriumbicarbonatlösung gewaschen, über Magnesiumsulfat getrocknet und das Lösungsmittel wurde entfernt, unter Gewinnung des Rohproduktes. Eine Umkristallisation aus Methylenchlorid und Hexan ergab 0,92 g Produkt (47 %) , Fp. 138-140ºC.

Beispiel 5

2-Phenoxy-5-nitrobenzanilid [R = Ph; R¹ = Phenoxy; R² = H]

Das Verfahren des Beispieles 4 wurde wiederholt, wobei in guter Ausbeute das Produkt erhalten wurde, das durch sein nuklearmagnetisches Resonanz spektrum charakterisiert wurde.

Claims

1. Nitroanilid der Formel (I)

worin R für Alkyl mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen oder unsubstituiertes oder substituiertes Aryl mit 6 bis 10 Kohlenstoffatomen steht, worin einer der Reste R¹ und R² ein Wasserstoffatom ist und der andere Rest ein Aryloxyrest, in dem Aryl unsubstituiert ist oder substituiert ist mit einem oder mehreren Alkylresten mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen,

wobei gilt, daß, wenn R Methyl ist, R¹ kein unsubstituiertes Phenoxy sein kann und daß, wenn R für 2-Hydroxy-5-chlorophenyl steht, R² kein unsubstituiertes oder Methyl-substituiertes Phenoxy sein kann und daß, wenn R für 2-Hydroxy-3,5-diiodophenyl steht, R² kein unsubstituiertes Phenoxy sein kann.

2. Nitroanilid nach Anspruch 1, in dem R eine Methyl- oder Phenylgruppe ist.

3. Nitroanilid nach einem der Ansprüche 1 oder 2, in dem einer der Reste R¹ und R² für eine substituierte Phenoxygruppe steht.

4. 2-(4-t-Octylphenoxy)-5-nitroacetanilid.

5. 4-(4-t-Octylphenoxy)-3-nitroacetanilid.

6. 2'-(2,4-Di-t-pentylphenoxy)-5'-nitrobenzanilid.

7. Verfahren zur Herstellung eines Nitroanilides der Formel (I')

worin R Alkyl mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen darstellt oder unsubstituiertes oder substituiertes Aryl mit 6 bis 10 Kohlenstoffatomen; worin einer der Reste R¹ und R² für ein Wasserstoffatom steht und der andere Rest ein Aryloxyrest ist, in dem der Arylrest unsubstituiert ist oder substituiert durch eine oder mehrere Alkylgruppen mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen,

mit der Stufe der Umsetzung eines Nitroanilides der Formel (II)

worin R die oben angegebene Definition aufweist und einer der Reste L¹ und L² ein Wasserstoffatom ist und der andere Rest eine abspaltbare Gruppe mit einer Verbindung der Formel R³OH(III), worin R³ eine Arylgruppe darstellt, wie für R¹ und R² angegeben.

8. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem die Umsetzung in Gegenwart einer Base durchgeführt wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 8, bei dem die Reaktion in einem polaren aprotischen Lösungsmittel durchgeführt wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, in dem die abspaltbare Gruppe ein Fluor- oder Chloratom oder eine Sulfonatgruppe ist.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, in dem R eine Alkylgruppe ist und die abspaltbare Gruppe ein Chloratom, wobei die Reaktion bei einer Temperatur von größer als 140ºC durchgeführt wird.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, in dem R für Alkyl steht und die abspaltbare Gruppe ein Fluoratom ist, wobei die Umsetzung bei Raumtemperatur bis 100ºC durchgeführt wird.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, in dem R für Aryl steht und die abspaltbare Gruppe ein Fluoratom ist, wobei die Umsetzung bei Raumtemperatur durchgeführt wird.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, bei dem R für eine Methyl- oder eine Phenylgruppe steht.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 14, in dem einer der Reste R¹ und R² eine substituierte Phenoxygruppe ist.