Verfahren zur Herstellung von N-alkylierten Tetrahydrochinolinverbindungen
Es .ist bekannt, daß man zu N-alliylierten, im Pyridinkern hydrierten Chinolinverbindungen,
z. B. dem N-Methyltetrahydroch inolin (Kairolin), entweder durch Methylierung von
Tetrahydrochinolinen mit Methyljodid (s. Berichte der Deutschen Chem. Gesellschaft
Bd. 16, S. 732) oder durch Reduktion der jodmethylate vön Chinolinen mit Zinn und
konzentrierter Salzsäure bei Wasserbadtemperatur (dies. Berichte Bd.-i8, S.2388)
gelangen kann. Bei beiden Darstellungsmethoden ist es notwendig, zunächst Zwischenprodukte
(Tetrahydrochinoline bzw. Chinolinjodmethylate)-herzustellen und zu isolieren. Des
weiteren haben' die genannten Verfahren den 1,Tacht.eil der schwierigen Aufarbeitung
der Umsetzungsgemische. So müssen z. B. nach -der Methylierung von Tetrahydrochinolin
im Wesentlichen drei Stoffe voneinander getrennt «-erden, nämlich Tetrahydrochinolin,
Methyltetrahydrochinolin und Methyltetraliydrochinol,injo,dmetliylat. Die andere
Methode g°_-staltet sich durch die Entfernung und Aufarbeitung des Zinns äußerst
umständlich und zeitraubend. Infolgedessen lassen bei den bisher bekannten Verfahren
die Ausbeuten sehr zu wünschen übrig; so beträgt die Ausbeute im letzteren Falle
noch nicht einmal 50°/o der Theorie. Man hat auch schon versucht, das N-Methyltetraliydrochinol:in
durch Hydrierung von Chinolin.methosulfat mit Pt-1,#at.alvsator herzustellen (s.
Arch. d. Pharrn. u. Ber. d. D. Pharm. Ges. 274 [i936], S. rar, Fußnote). Doch führten
die dort beschriebenen Versuche stets unter Aufnahme von etwa ' 6 Mol Wasserstoff
zum N-Methyldekahy drochinolin; es gelang trotz Variierung der Versuchsbedingungen
nicht. die Reaktion so zu lenken, daß nur eine Aufnahme von 2 Mol Wasserstoff erfolgte
(»ein Haltepunkt nach Verbrauch von 2 Molen H=, wie beim Chinolin und Isocliinolin.
tritt also bemerkenswerterweise beim N-Methylchinolin selbst unter milden Bedingungen
..... nicht .ein«).Process for the preparation of N-alkylated tetrahydroquinoline compounds It is known that one can obtain N-alliylated quinoline compounds hydrogenated in the pyridine nucleus, e.g. B. the N-methyltetrahydroquinoline (kairoline), either by methylation of tetrahydroquinolines with methyl iodide (see reports of the Deutsche Chem. Gesellschaft vol. 16, p. 732) or by reducing the iodomethylate of quinolines with tin and concentrated hydrochloric acid at water bath temperature ( this. Reports vol. i8, p.2388) can reach. With both preparation methods it is necessary to first produce and isolate intermediate products (tetrahydroquinolines or quinoline iodine methylates). Furthermore, the processes mentioned have the first part of the difficult work-up of the reaction mixtures. So z. B. after the methylation of tetrahydroquinoline essentially three substances separated from one another, namely tetrahydroquinoline, methyl tetrahydroquinoline and methyl tetrali hydroquinol, injo, dmetliylat. The other method turns out to be extremely cumbersome and time-consuming due to the removal and processing of the tin. As a result, the yields in the processes known to date leave a lot to be desired; so in the latter case the yield is not even 50% of theory. Attempts have also been made to produce N-methyltetraliydroquinol by hydrogenating quinoline methosulfate with Pt-1, #at.alvsator (see Arch. D. Pharrn. And Ber. D. D. Pharm. Ges. 274 [1936], p. rar, footnote). However, the experiments described there always led to the N-Methyldekahy drochinolin with uptake of about 6 moles of hydrogen; it did not succeed in spite of varying the experimental conditions. directing the reaction in such a way that only 2 moles of hydrogen were taken up ("a stopping point after 2 moles of H = has been consumed, as with quinoline and isocliinoline. remarkably does not occur with N-methylquinoline even under mild conditions ....... .a").
Demgegenüber rriuß es also als außerordentlich überraschend bezeichnet
«-erden, daß, wie nun gefunden wurde, die Hydrierung von N-alkylierten Tetrahydrochinolinverbindungen
unter Anwendung von Katalysatoren aus der Gruppe der Platinmetalle
doch
gelingt, trenn man Katalysatormengen verwendet, die geringer als 1 "/o, bezogen
auf das Ausgangsmaterial, sind. Dabei ist es in den meisten Fällen vorteilhaft,
die aus der -@ll,:yl:ierung des Chinolins erhaltenen Umsetzungsgemische direkt der
verfahrensmäßigen Reduktion zti unterwerfen, ohne daß eine Isolierung der Chinoliniumsalze
erforderlich wäre. -Man kann sogar die Alkylierung und Hydrierung in einem Reaktionsgefäß
gleichzeitig durchführen, wobei in vielen Fällen die bei der Alkylierung entwickelte
Reaktionsenergie ausreichend für die zur Hydrierung etwa erforderliche Wärine ist,
was für die t,2cli,nisclie Herstellung der Verfahrensprodukte von besonderer wirtschaftlicher
Bedeutung ist. Das erfindungsmäßige Verfahren liefert in last quantitativer Ausbeute
sofort Produkte von einem Reinheitsgrad, daß ihre Verwendung ohne weitere Reinigungsmaßnahmen
für die in,#isten Zwecke direkt erfolgest kann.
Beispiele
Zu einer durch intensives Rühren berge-
8t°-llten Emulsion von i kg Chinolin und 2 1
Wasser läßt man unter weiterem Rühren
1.o5 kg Dinietliylsulfat zufließen. Nachdem
alles Dinietliylstilfat zugegeben ist, wird der
Katalysator (3 g Platinoxyd suspeiidie'rt in
einigen hubikzentinieternWasiser) eingeführt,
worauf die Hydrierung beginnt. Sie wird
zweckmäßig bei erhöhter Temperatur und er-
höhtem Druck, z. B. 80-' und 2 bis 3 Atnio-
#,phären, durchgeführt. Nach Aufnahme der
berechneten -Menge Wasserstoff konnnt die
I1##drierung zum Stillstand. -Man filtriert vom
Katalysator ab, versetzt das LTSnsetztttigsge-
misch bis zur alkalischen Reaktion mit
25°/oigem Ainnioniak und trennt das als eil
abgeschiedene Reaktionsprodukt von der wäß-
rigen Pliase alt. Das rohe N-lletliyltetra-
hydrochitiolin wird in einer -Menge voll 1,10
bis 1,i5 kg erhalten. Es kann durch Destillation weiter gereinigt werden;
Siedepunkt i i7 bis i ig °/i9. mm, Ausbeute i,o l>is i, io kg (also über go°/o der
Theorie).On the other hand, it was described as extraordinarily surprising that, as has now been found, the hydrogenation of N-alkylated tetrahydroquinoline compounds using catalysts from the group of platinum metals succeeds, if catalyst amounts are used which are less than 1% In most cases, it is advantageous to subject the reaction mixtures obtained from the - @ ll,: yl: ation of the quinoline directly to the process-related reduction without the need to isolate the quinolinium salts can even carry out the alkylation and hydrogenation in one reaction vessel at the same time, whereby in many cases the reaction energy developed during the alkylation is sufficient for the heat required for the hydrogenation, which is of particular economic importance for the t, 2cli, nisclie production of the process products The method according to the invention delivers in last quantit Ative yield immediately products of a degree of purity that can be used directly for the purposes in question without further purification measures . Examples
To a result obtained by intensive stirring
8t ° -llten emulsion of 1 kg of quinoline and 2 l
Water is left with continued stirring
1.o5 kg of dinietliyl sulfate flow into it. After this
all dinietliyl stilfate is added, the
Catalyst (3 g of platinum oxide suspended in
some HubikzentinieterWasiser) introduced,
whereupon hydrogenation begins. she will
expedient at elevated temperature and
high pressure, e.g. B. 80- 'and 2 to 3 atnio-
#, spheres, carried out. After recording the
The calculated amount of hydrogen can
I1 ## drift to a standstill. -Man filtered from
Catalyst off, the LTSnsetztttigsge-
mix with until an alkaline reaction
25% Ainnioniak and separates it as a matter of urgency
separated reaction product from the aqueous
rigen Pliase old. The raw N-lletliyltetra-
Hydrochitiolin is 1.10 in an amount
to 1, i5 kg received. It can be further purified by distillation; Boiling point i i7 to i ig ° / i9. mm, yield i, o l> is i, io kg (i.e. over go ° / o of theory).
2. 58g geschmolzenes 8-Oxychiiiolin werden, in r20 ccm Wasser suspendiert,
gemäß Beispiel i mittels 5o g Diinetliylsulfat methyliert und unter Anwendung von
Platinoxyd (0,3 g) bei ioo°.und-einem Wasserstoffdruck ,-on 2 Atmosphären hydriert.
Nach dem Abfiltrieren des Katalysators wird die erhaltene Lösung mit Ammoniak versetzt
und das N-blethyl-i, 2, 3, q.-tetrahydro-8-oxychinolin durch Aussehütteln mit Äther
gewonnen. Der nach dein Abdampfen des Äthers verbleibende Rückstand wiegt 63 bis
66 g. Zur völligen Rei:nigtiirg wird aus verdümitein Alkohol umkristallisiert: Schmelzpunkt
i t 2".2. 58 g of molten 8-oxychiiioline are suspended in 20 cc of water,
methylated according to Example i by means of 5o g Diinetliylsulfat and using
Platinum oxide (0.3 g) hydrogenated at 100 ° and -a hydrogen pressure, -on 2 atmospheres.
After the catalyst has been filtered off, ammonia is added to the solution obtained
and the N-methyl-i, 2, 3, q.-tetrahydro-8-oxyquinoline by shaking with ether
won. The residue remaining after evaporation of the ether weighs 63 bis
66 g. For complete cleaning, it is recrystallized from an alcohol: melting point
i t 2 ".