185973. lajstromszámú szabadalom • Eljárás 2,5-diaziridinil- 3,6-bisz(alkoxi-karbonil-amino)- 1,4-benzokinon származékok előállítására
1 185 973 2 A találmány szerinti eljárás kiindulási anyagául alkalmazott (II) általános képletű, X helyén halogénatomot tartalmazó 2,5-dihalogén-3,6-diamino-l,4-hidrokinonok ismert vegyületek (vö. pl.: 1 577 091 sz. francia szabadalmi leírás), amelyek a megfelelő 2,5-dihalogén-3,6- -benzokinon, például a klóranilból (2,3,5,6-tetraklór-l,4 -benzokinonból) ismert módon, ammóniával való reagáltatás útján előállítható 2,5-diklór-3,6-diamino-l,4-benzokinon redukciója útján (vö. pl.: 1 544 514 sz. francia szabadalmi leírás) állíthatók elő. Az alábbiakban a találmány szerinti eljárás részletes ismertetése során ismertetjük az említett kiindulási vegyületek, a (II) általános képletű 2,5-dihalogén-3,6-diamino-1,4-hidrokinonok előnyös előállítási módját is. A találmány szerinti eljárást, valamint a kiindulási vegyület klóranilból történő előállítását egy konkrét (I) általános képletű vegyület, a 2,5-diaziridinil-3,6-bisz (etoxi-karbonil-amino)-l,4-benzokinon 2,5-diklór-3,6- -diamino-l,4-hidrokinonból történő előállításának példáján ismertetjük, azzal a megjegyzéssel, hogy az itt előadottak értelemszerűen alkalmazhatók az (I) általános képlet körébe eső egyéb analóg vegyületek előállítására is. A kiindulási vegyületként alkalmazott 2,5-diklór-3,6- -diamino-l,4-hidrokinon előállításának első lépésében a klór-anilt ammónium-hidroxid-oldattal reagáltatjuk, amint azt az 1. reakcióvázlat szemlélteti, és ekkor az (I) általános képletű 2,5-diklór-3,6-diamino-l,4-benzokinont kapjuk. Az 1. reakcióvázlaton szereplő képletekben X jelentése klóratom, fluoratom, brómatom, jódatom vagy alkoxicsoport. Az (I) általános képletű vegyületet ezután redukáljuk, s a (II) általános képletű 2,5-diklór-3,6-diamino-l,4-hidrokinont kapjuk. A reakciót a 2. reakcióvázlat szemlélteti. A (II) általános képletű vegyületet feleslegben vett dietil-pirokarbonáttal reagáltatjuk a 3. reakcióvázlaton bemutatott módon a (III) általános képletű 2,5-diklór-3,6-bisz-(etoxi-karbonil-amino)-l,4-hidrokinonná. A (III) általános képletű vegyületet a (IV) általános képletű 2,5-diklór-3,6-bisz(etoxi-karbonil-amino)-l,4 -benzokinonná oxidáljuk, amint az a 4. reakcióvázlaton látható. Végül a (IV) általános képletű vegyületet alkalmas aziridin vegyülettel reagáltatjuk, és akkor az (V) általános képletű AZQ-t vagy származékát kapjuk, az 5. reakcióvázlat szerint. R', R2, R3, R4 jelentése hidrogénatom és/vagy alkilcsoport. Az 1—5. reakcióvázlaton bemutatott reakciókkal olyan vegyületek is előállíthatok, ahol a képletekben X jelentése a lentebb említett klóratomon kívül fluoratom, brómatom, jódatom vagy alkoxicsoport. A találmány szerinti eljárással helyettesített aziridinil-csoportok is rávihetők a benzokinonra. A következőkben részletesen ismertetjük a találmány szerinti eljárást, különösen a 2,5-diaziridinil-3,6-bisz(etoxi-karbonil-amino)-l,4-benzokinonnak a találmány szerinti módon történő előállítását, valamint az eljárás kiindulási anyagául szolgáló 2,5-diklór-3,6-diamino-l,4- -hidrokinon klóranilból vagy ennek tetrafluoranalógjából, a fluoranilból kiinduló szintézisét. A klóranilt ismert módon állítjuk elő fenolból, p-klór-fenolból vagy p-fenilén-diaminból káliumkloráttal és sósavval végzett kezeléssel. A fluoranilt klóranilból állítjuk elő magasabb hőmérsékleten kalciumfluoriddal végzett reagálta tással . 1. 3,6-diamino-l,4-benzokinonok előállítása A szintézis első lépésében a benzokinon szubsztituensei közül kettőt aminocsoportokkal helyettesítünk. Célszerűen úgy járunk el, hogy a tetraszubsztituált kinonszármazékot ammóniumhidroxiddal reagáltatjuk. Ez a reakció a szakirodalomból ismert. Két ilyen tárgyú publikáció jelent meg a szakirodalomban, ahol leírták a 2,5-diklór-3,6-diamino-l,4-benzokinon klóranilból és ammóniából történő előállítását. Az 1 577 091 sz. francia szabadalmi leírás szerint aprotikus oldószer (acetonitril) alkalmazása közel kvantitatív hozammal biztosította az (I) általános képletű diamino-benzokinont. Fieser már korábban beszámolt arról [J. Am. Chem. Soc., 57, 1844 (1935)], hogy 75%-os termelést ért el, amikor oldószerként alkoholt alkalmazott. Azt tapasztaltuk, hogy ez a két ismert eljárás eltérő termékeket szolgáltat, amint azt a vékonyréteg-kromatográfiás analízis mutatta. Mindkét vegyületnek azonos azonban az infravörös spektruma (káliumbromidos pasztilla) és a proton-magmágneses rezonancia spektruma (deutero-dimetilszulfoxid). Az acetonitril alkalmazásával készített vegyület a kívánt (la) képletű vegyület, míg az alkohol alkalmazásával nyert anyag annak (VII) képletű tautomerje. Az (la) képletű vegyület átalakítható a (VU) képletű vegyületté, ha vízzel vagy alkohollal mossuk, míg a (VII) képletű vegyületet úgy alakíthatjuk át az (la) képletű vegyületté, ha dimetilszulfoxidban oldjuk vagy acetonitrillel extraháljuk Soxhlet-készülékben. Gizycki egy olyan eljárást fejlesztett ki az (la) képletű vegyületnek klóranilból történő előállítására, amelynél ammónia helyett tömény ammóniumhidroxidot alkalmaz, és oldószerként metoxi-etil-acetátot használ. Ez az eljárás tiszta (la) képletű vegyületet szolgáltat, és kiküszöböli a korábbi ismert eljárásokkal kapcsolatos nehézségeket. A 3,6-diamino-l,4-benzokinonok előállítása nem korlátozódik az (la) képletű klórszármazékra. A tetrahalogén-l,4-benzokinonok és a tetraalkoxi-1,4-benzokinonok általában reakcióba lépnek ammóniával és aminokkal, s különféle diamino-kinonokat adnak. A tetraszubsztituált kánonok reakcióit részletesen tárgyalták a fluor-, klór-, bróm- és alkoxi-származékok esetén [lásd E. Winkelmann, Tetrahedron, 25, 2427 (1969); K. Wallenfels és W. Draber, Chem. Ber., 93, 3070 (1960); K. Wallenfels és W. Draber, Ann., 667, 55 (1963); R. Neeff és O. Bayer, Chem. Ber., 1137 (1957); és 762 723 sz. nagy-britanniai szabadalmi leírás]. Feltételezhető, hogy a jódanil (az X helyén jódatomot tartalmazó, az 1. reakcióvázlaton szereplő kiindulási vegyület) hasonló módon reagál aminokkal (vagy ammóniával), mivel hasonló eredményeket biztosít, amikor alkoholátokkal kezeljük. Az ammóniumhidroxid és a kinon-származékok reakcióját, amelynél a reakcióképes halogénatomokat bázisoscsoportra cseréljük ki, a legjobban oldószerek vagy hígítószerek jelenlétében végezhetjük. Mivel a halogénatom hidrogénhalogenid alakjában hasad le, tanácsos az amint legalább 2 mólekvivalens mennyiségben alkalmazni minden egyes halogénatomra, hogy megköthesse a hidrogénhalogenidet. A reakciók általában spontán módon végbemennek, hőfejlődés közben. Spontán reakció hiányában enyhe melegítés elegendő. Megfelelő hígítószer kiválasztása esetén az új kinon-származék közvetlenül a 3 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
