This work has been digitalized and published in 2013 by Verlag Zeitschrift für Naturforschung in cooperation with the Max Planck Society for the Advancement of Science under a Creative Commons Attribution4.0 International License.

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Zur Reaktivität von C=N-Doppelbindungssystemen, X 1

Synthesen von kondensierten Heterocyclen

The Reactivity of C = N-Double Bond Systems, X 1

Synthesis of Condensed Heterocycles

O T T O S . W O L F B E I S u n d E R I C H Z I E G L E R

Institut für Organische Chemie der Universität Graz

(Z. Naturforsch. 31b, 1519-1525 [1976]; eingegangen am 19. Juli 1976)

2-Anilinomethylen-cyclohexanedione-1,3, Ethyl-l-phenyl-2,5-dioxo-l,2,5,6,7,8-hexahydroquinoline-3-carboxylate, Condensed Heterocycles

The combined action of orthoformate and aniline upon cyclohexanedione-1,3 yields anilinomethylene-cyclohexanedione-1,3, which react with cyanoacetate or malodinitrile in DMF in the presence of KOH to give ethyl-l-phenyl-2,5-dioxo-l,2,5,6,7,8-hexahydro-quinoline-3-carboxylates (or -carbonitrils).

In einer vorhergehenden Mitteilung2 ist gezeigt worden, daß sich an 4-Hydroxycumarine bzw. 4-Hydroxycarbostyrile in einer zweistufigen Syn-these in guten Ausbeuten ein Pyronring ankonden-sieren läßt. Die entstehenden Systeme zeichnen sich durch ausgeprägte blaue Fluoreszenz aus, und manche dieser Verbindungen könnten deshalb von praktischem Interesse sein3. Hier soll über analoge Versuche in der Reihe der 1.3-Cyclohexandione, wie z.B. am Dihydroresorcin, Dimedon, 5-Phenyl-cyclohexandion und Spiro[5.5]-undecan-2.4-dion be-richtet werden. Man erhält aus ihnen mit gleich-molaren Mengen eines aromatischen Amins (Anilin, p-Anisidin oder p-Chloranilin) und überschüssigem Orthoameisensäuretriäthylester in 70-85-proz. Aus-beuten die entsprechenden Anilinomethylen-cyclo-hexandione (la-1). Die IR-Spektren der Verbindun-gen 1 in KBr zeigen im Bereich um 3250 cm-1 eine schwache, oft auch kaum erkennbare breite Bande, charakteristisch für die Valenzschwingungsbande VNH in Aminen mit starker Wasserstoff brücke4. Diese reicht zu einer der beiden Carbonylgruppen, wodurch ein Sechsring-Chelatsystem ausgebildet wird. Für eine solche intramolekulare Brücke spre-chen auch die gute Löslichkeit in unpolaren Lösungs-mitteln und die vergleichsweise niedrigen Schmelz-punkte der Verbindungen 1.

Sonderdruckanforderungen an Prof. Dr . E . ZIEGLER, Institut für Organische Chemie der Universität Graz, Heinrichstraße 28, A-8010 Graz.

Dementsprechend treten auch zwei Valenzschwin-gungsbanden für die Carbonylgruppen auf: Bei 1653-1666 cm-1 für ein a./S-ungesättigtes Keton und bei 1595-1605 cm-1 für ein wasserstoffverbrücktes CO in Enaminoketonen5.

Auch die PMR-Spektren sind von großer Aussage-kraft : Zwei Dubletts mit Kopplungskonstanten um 13 Hz sprechen für zwei benachbarte H-Atome, welche in Jrans-Stellung zueinander stehen6. Die scharfen Signale der olefinischen Protonen erschei-nen bei 8,40-8,55 ppm, die etwas verbreiterten der am Stickstoff sitzenden bei 12,7 ppm. Durch D2O wird das NH erst nach längerem Stehen ausge-tauscht, was zusammen mit der tiefen Lage der NH-Signale für das Vorliegen einer starken Wasser-stoffbrücke spricht.

Mit diesen Daten ist nur eine Struktur vereinbar, deren stereochemischen und tautomeren Verhält-nisse denen der Formel 1 entsprechen. Die Massen-spektren von 1 a, d, g und k zeigen zwei charakteri-stische Eigenschaften: Einen Molekülpeak, der gleichzeitig Basepeak ist, und den in hohem Maße stattfindenden Verlust eines (Ri -f R2)-substituier-ten Cyclopropanons (Tab. III).

Setzt man die erhaltenen Anilinomethylene (1) mit Cyanessigester oder Malonitril in DMF/KOH (3 min 80 °C) um, so erhält man nach dem Ansäuern in guten Ausbeuten Produkte, denen auf Grund analytischer und spektroskopischer Daten sowie aus der Struktur von Abbauprodukten die Formeln

1520 O. S. Wolfbeis-E. Ziegler • Zur Reaktivität von C = N-Doppelbindungssystemen

CH(0ET)3 HJN-CGH^-X R1

0 H

£ C i r R2

1a-l

CG^-XTP)

Schlüssel zu den Verbindungen 1: a b c d e f g h i k 1

R 1 : H H H CH3 CH3 CH3 H H H - (CH 2 ) 5 -R 2 : H H H CH3 CH3 CH3 CÖHÖ C6H5 CßHs X : H CL OCH3 H CL OCH3 H CL OCH3 H CL

2a-p zugeordnet werden müssen. Es ist hervorzu-heben, daß in diesen Fällen - auch nach kurzer Reaktionszeit-das bei der Olefinierung frei werdende Anilin wieder ins Molekül eingebaut wird. Nicht ein Pyron-, sondern ein Pyridonring ist somit anneliert worden. Tm Gegensatz dazu erfolgte der Einbau des aromatischen Amins bei der cyclisierenden Olefinie-rung der Anilinomethylen-chromandione erst nach mehreren Stunden2. Allerdings könnte den Ver-bindungen 2a-p auch eine Isochinolinstruktur (3) zugeordnet werden, die aber auf Grund von Abbau-versuchen widerlegbar ist: Die Hydrolyse von 2e mit 10-proz. Kalilauge bei 100 °C oder mit conc. Salzsäure im Bombenrohr bei 120 °C führt zur Verseifung der Esterfunktion unter Bildung der

CN l CH, R3

R CN

+ H2N-C6H4X

H*

R2 I Cfrt-Xtp)

2a-s

/ S ^ N H - C 6 H 4 X - k ^ C N

R3

CgH^Xt p)

Schlüssel zu den Verbindungen 2a-s: Ri R2 X R3

a H H H COOC2H5 b H H H CN c H H Cl COOC2H5 (1 H H OCH3 COOC2H5 e CH3 CH3 H COOC2H5 f CH3 CH3 H CN £ CH3 CH3 OCH3 COOC2H5 h CH3 CH3 Cl CN i H CßHÖ H COOC2H5 k H CÖHS H CN 1 H C6H5 OCH3 COOC2H5 m H C6H5 Cl COOC2H5 n -(CH2)5- H COOC2H5 0 -(CH2)5- H CN P -(CH2)5- Cl COOC2H5 r CH3 CH3 H COOH s CH3 CH3 H H t -(CH2)5- H CONHa u -(CHo)5- H H

Carbonsäure (2r). Diese ist, wie auch andere Säuren dieses Typs7, überraschend stabil und wird erst bei 150 °C durch konz. HCl im Bombenrohr zu 2 s decarboxyliert. Das PMR-Spektrum von 2 s zeigt zwei Dubletts (J = 9,8Hz) bei 6,40 und 7,88 ppm für zwei orthoständige olefinische Protonen an. Hätte 2e eine Isochinolinstruktur, so wären die beiden Protonen im Abbauprodukt p-ständig zu-einander und würden kaum koppeln. Auch 2 o wurde in diesem Sinne mit H2SO4 conc. zum Amid (2t) abgebaut, welches mit HCl verseift und gleichzeitig zu 2 u decarboxyliert wird. Wieder ist die charak-teristische o-Kopplung in 2 u ein eindeutiger Beweis für die Chinolinstruktur.

Auch auf Grund von IR-Spektren lassen sich Chinoline von Isochinolinen unterscheiden, wie LUTHER8 zeigen konnte. Eine Bande bei 1 3 0 5 cm-1

in den IR-Spektren der Verbindungen 2a-r, stark bei den Nitrilen, schwächer bei den Carbonsäure-estern, spricht für die Chinolinstruktur. Beim un-substituierten Abbauprodukt 2 s, dessen Konstitu-tion durch das PMR-Spektrum gesichert erscheint, ist diese Bande schwach und auf 1318 cm-1 ver-schoben. Einen weiteren Beweis für die Chinolin-formel erbringt das 13C-NMR-Spektrum. Das zum Ringstickstoffatom para-ständige C-Atom hat eine chemische Verschiebung von 138 ppm (bei 2e) bzw. von 141 ppm (bei 2o). Es weist jeweils eine CH-Kopplung (163 Hz) auf, welche bei einem Iso-chinolinderivat nicht auftreten dürfte. Die Ring-schlußreaktion nimmt also nicht den im Formel-schema angedeuteten Verlauf zum Isochinolin (3). Es ist bemerkenswert, daß, so wie bei den Anilino-methylen-chromandionen2, der nukleophile Angriff der CH-aciden Komponente auch bei den Verbin-dungen 1 an der exocyclischen Doppelbindung, und nicht am Carbonyl-C-Atom stattfindet.

YUKHNEVICH und GUDRINIECE9 haben wahr-scheinlich auf analogem Wege 2f dargestellt und für dieses die Isochinolinstruktur (3) postuliert. Die Originalarbeit war uns bisher leider nicht zugänglich.

1521 O. S. Wolfbeis-E. Ziegler • Zur Reaktivität von C = N-Doppelbindungssystemen

Die Chinolinone (2) lassen sich auch direkt aus einem 1.3-Diketon, Orthoester, Anilin und einem methylenaktiven Nitril in einem Einstufenverfahren darstellen. Die dabei erzielten Ausbeuten liegen etwas niedriger als bei der zweistufigen Reaktions-führung.

Abschließend sei auf die Spiroverbindung 4 (4.6-Dioxo-tetrahydropyron-2-spirocyclohexan) hinge-wiesen, welche bei der Dreikomponentenkondensa-tion die Anilinomethylene (5a-c) ergibt. Das Gerüst dieser Enamine erinnert an das des Alkaloids Gentiocrucin10. Wie dieses treten sie in E/Z-isomeren Formen auf (Verhältnis in CDCI3 ca. 5:2). Das IR-Spektrum von N-Phenylgentiocrucin11 (in CHCI3-Banden bei 1708, 1700, 1638, 1603 und 1587 cm-1) ähnelt stark dem von 5 a (Banden bei 1698, 1690, 1641, 1598 und 1581 cm-1 in CHC13). Auch die PMR-Signale für die olefinischen Protonen sind in Form und Lage recht ähnlich: 5 a weist 2 Dubletts bei 8,38 und 8,44 ppm (<7 = 13,8 Hz) auf, N-Phenylgentiocrucin solche bei 8,43 und 8,50 ppm (J=14Hz). Bezüglich Tautomerie und Stereo-chemie gilt das für die Anilinomethylencyclo-hexandione Gesagte, nur daß hier noch das Auf-treten von E/Z-Isomeren beobachtet werden kann.

Setzt man die Anilinomethylene (5) im üblichen Sinne mit Cyanessigester bzw. Malodinitril um, so entstehen die blau fluoreszierenden Heterocyclen (6a-d). Die „Chinolin"-struktur wird durch starke (6d) oder mittelstarke (6 a-c) IR-Banden bei 1308-1310 cm-1 sichergestellt. Da das freigewordene Anilin während der Umsetzung wieder eingebaut worden ist, gleicht 4 in seinem Reaktionsverhalten gegenüber methylenaktiven Nitrilen vollkommen

0 0 ' V W ( p ) 0

c A - o ^ • d ^ ' w < P >

4 Z-5a-c E-5a-c 9

0 R

CgHXtp)

6a-d Schlüssel zu den Verbindungen 5 und 6:

X R a H COOC2H5 b Cl COOC2H5 c OCH3 COOC2H5 d H CN

den 1.3-Cyclohexandionen, und nicht seinem struk-turell verwandten Triacetsäurelacton12.

Experimenteller Teil Die Schmelzpunkte, auf einem Apparat nach Dr.

TOTTOLI bestimmt, sind unkorrigiert. Die Aufnahme der IR-Spektren erfolgte auf einem Perkin-Elmer 421 Spektralphotometer, die der PMR-Spektren auf einem Varian A60 A mit TMS als innerem Standard. Die Angaben der chem. Verschiebung erfolgt in <5-Einheiten (TMS = 0). 2( N-Phenyl-aminomethylen )-1,3-cyclohexandion13

(la) Man löst 9,0g (0,08 Mol) 1.3-Cyclohexandion in

20 ml heißem Äthanol (95-proz.). Dazu tropft man bei ca. 80 °C eine Mischung aus 7,5 g (0,08 Mol) Anilin und 13,5 g (0,09 mMol) Orthoameisensäure-triäthylester. Nachdem die anfänglich stark exo-therme Reaktion beendet ist, hält man noch 5 min am Rückfluß und läßt dann auf —5 °C abkühlen. Den entstandenen Niederschlag saugt man ab, wäscht mit wenig eiskaltem Diäthyläther und trocknet im Vakuum bei 60 °C. Für die weiteren Umsetzungen besitzt das so erhaltene Produkt (12,4g) bereits die nötige Reinheit. Zur Analyse kann es aus einem niederen Alkohol umkristallisiert werden.

IR (KBr): 3045, 2950, 2880, 1666, 1640, 1585 und 1570 cm"1.

PMR (CDCI3): 1,8-2,2 (m, 2 H); 2,3-2,7 (m, 4H); 6.9-7,3 (m, 5 H); 8,54 (d, J = 13,5 Hz, 1H); 12,7 (br. d, J = 13,5 Hz, 1 H). Ci3H13N02 (215,25)

Ber. N 6,51, Gef. N 6,48.

Vollkommen analog wurden die Verbindungen lc, d, f, i und k dargestellt. Nähere Daten dazu finden sich in den Tabellen I, II und III.

Als Beispiel für eine Dreikomponentenkondensa-tion, welche wegen der Schwerlöslichkeit der Re-aktionspartner in Eisessig durchgeführt werden muß, diene die Darstellung des 2- ( 4-Chlor-phenylamino-methylen )-5-phenyl-1.3-cyclohexandions (lh)

6,0 g (32 mMol) 5-Phenyl-1.3-cyclohexandion werden in 15 ml Eisessig bei 100 °C gelöst. Dazu tropft man ein vorher kurz zum Sieden erhitztes Gemisch aus 4,1 g (32 mMol) Chloranilin und 5 g (34 mMol) Orthoameisensäure-triäthylester. Eine exotherme Reaktion findet statt. Die Lösung färbt sich gelb und schließlich rötlich. Nach beendeter Zugabe hält man noch 2 min am Rückfluß, engt die Lösung etwas ein, versetzt mit 20 ml Äthanol und läßt auf—5 °C abkühlen. Nach einiger Zeit können 9,0g (87% d.Th.) lh abgesaugt, mit Äther ge-waschen und getrocknet werden. Schmp. 169 °C (DMF).

1 5 2 2 O . S . Wolfbeis-E. Ziegler • Zur Reaktivität von C = N-Doppelbindungssystemen

Tab. I. Nomenklatur chemischer und physikalischer Daten der Verbindungen 1, 2, 5 und 6. Alle Verbindungen ergaben korrekte Mikroanalysen (max. Abweichungen: C 0,39%, H 0,21%, N 0,22%).

Verbindung Systematischer Name Summenformel Schmp. [°C] Ausbeute (Molmasse) (aus) [ % d . Th.]

.. .-1.3-cyclohexandion lb 2-(4-Chlorphenyl-amino)-methylen-... C13H12CINO2 144 79 2-(4-Chlorphenyl-amino)-methylen-...

(249,70) (EtOH) l c 2-(4-Methoxyphenylamino)-methylen-... C14H15NO3 132 76 2-(4-Methoxyphenylamino)-methylen-...

(245,28) (Et0H/H20) ld 5.5-Dimethyl-2-(phenylamino)-methylen-... C15H17NO2 141 85

(243,32) (EtOH) l e 5.5-Dimethyl-2-(4-chlorphenylamino-methylen-... CI5H16C1N02 199 81 5.5-Dimethyl-2-(4-chlorphenylamino-methylen-...

(277,76) (AcOH) lf 5.5-Dimethyl-2-(4-methoxyphenylamino)- CI6H19N03 153 78

methylen-... (273,34) (EtOH) l g 5-Phenyl-2-(phenylamino)-methylen-... C19H17NO2 138-140 81 l g 5-Phenyl-2-(phenylamino)-methylen-...

(291,35) (EtOH) Ii 5-Phenyl-2-(4-methoxyphenylamino)-methvlen-... C20H19NO3 151 70

(282,38) (EtOH) l k 5-Pentamethylen-2-(phenylamino)-methylen-... CI8H21N02 136 81 5-Pentamethylen-2-(phenylamino)-methylen-...

(283,38) (EtOH) 11 5-Pentamethylen-2 - (4-chlorphenylamino) - C18H20CINO2 191 83

methylen-... (317,83) {i-PrOH)

.. .-2.5-dioxo-1.2.5.6.7.8-hexahydrochinolin-... 2b -3-carbonitril C16H12N2O2 177 58

(264,30) (EtOH) 2c l-(4-Chlorphenyl)-.. .-3-carbonsäureäthylester CI8H16C1N04 218 62 l-(4-Chlorphenyl)-.. .-3-carbonsäureäthylester

(345,79) (i-PrOH) 2d l-(4-Methoxyphenyl)-.. .-3-carbonsäureäthylester C19H19NO5 197 56a l-(4-Methoxyphenyl)-.. .-3-carbonsäureäthylester

(341,37) (EtOH) 2e 7.7-Dimethyl-l-phenyl-.. .-3-carbonsäureäthylester C20H21NO4 221 71 7.7-Dimethyl-l-phenyl-.. .-3-carbonsäureäthylester

(339,40) (ä-PrOH) 21 7.7-Dimethyl-l-phenyl-.. .-3-carbonitril C18H16N2O2 232 69 7.7-Dimethyl-l-phenyl-.. .-3-carbonitril

(292,34) (DMF) 2g 7.7 -Dimethyl-1 - (4-methoxypheny 1) -. . . -3- C21H23NO5 182 54a

carbonsäureäthyl ester (369,42) (BuOH) 2h 7.7-Dimethyl-l-(4-chlorphenyl)-...-3- C20H20CINO4 209 70

carbonsäureäthylester (373,84) (DMF) 2i 1.7-Diphenyl-.. .-3-carbonsäureäthylester C24H21N04 192 66 1.7-Diphenyl-.. .-3-carbonsäureäthylester

(387,44) (DMF) 2k 1.7-Diphenyl-.. .-3-carbonitril C22H16N2O2 222 59 1.7-Diphenyl-.. .-3-carbonitril

(340,39) (DMF) 21 l-(4-Methoxyphenyl)-7-phenyl-.. .-3-carbonsäure- C25H20NO5 218 58a

äthylester (414,45) (BuOH) 2m l-(4-Chlorphenyl)-7-phenyl-.. .-3-carbonsäure- C24H20CINO4 207 59a

ätbylester (421,89) (DMF) 2n 7-Pentamethvlen-l-phenyl-.. .-3-carbonsäure- C 2 3 H 2 5 N 0 4 174 FO

äthylester (379,47) (Et0H/H20) 2o 7-Pentamethylen-l-phenyl-.. .-carbonitril C2IH2ON202 228 61 7-Pentamethylen-l-phenyl-.. .-carbonitril

(332,40) (BuOH) 2p 7-Pentamethylen-1 -(4-chlorpheny 1)-...-3-carbon- C23H24CINO4 196 68 2p

säureäthylester (413,91) (EtOH)

.. .-l-oxaspiro[5.5]undecan-2.4-dion 5b 2-(4-Chlorphenylamino)-methylen-... C17H18CINO3 190 86

(319,79) (i-PrOH) 5c 2-(4-Methoxyphenylamino)-methylen-... CI8H2IN04 146 81 2-(4-Methoxyphenylamino)-methylen-...

(315,38) (BuOH) a Im Direktverfahren

1523 O. S. Wolfbeis-E. Ziegler • Zur Reaktivität von C = N-Doppelbindungssystemen

Fortsetzung Tab. I

Verbindung Svstematischer Name Summenformel Schmp. [CC] Ausbeute (Molmasse) (aus) [ % d . Th.]

.. .-2'.5'-Dioxo-2/.3'.5/.8/-tetrahydro-spiro[cyclohexan-1.7-[7H]p3rrano[4.4-b]pyridin] 6b l'-(4-Chlorphenvl)-.. .-3'-carbonsäureäthylester C22H22CINO5 216-218 53

(415,88) (EtOH) 6c l'-(4-Methoxy)-.. .-3'-carbonsäureäthylester C23H25NO6 197 53 l'-(4-Methoxy)-.. .-3'-carbonsäureäthylester

(411,47) (EtOH) 6d l'-Phenvl-.. .-3'-carbonitril C20H18N2O3 210 56 l'-Phenvl-.. .-3'-carbonitril

(334,38) (i-PrOH)

Tab. II. IR- und iH-NMR-Daten einiger charakteristischer Verbindungen 1, 2 und 6.

Verbindung IR [KBr, cm -1]

Lösungs- iH-NMR (in <5-Einh. gegen TMS = 0) mittel

l d

l g

l k

2b

2e

2f

2i

2k

2n

2o

6 d

3240, 1600, 3050, 1605, 3060, 1653, 3075, 2220, 3060, 1661, 3075, 1655, 3050, 1665, 3050, 1675, 3060, 1692, 3060, 1688, 1628, 3055, 1711,

2950, 1590, 2955, 1592, 3042, 1598, 3050, 1678, 2960, 1588 2985, 1595, 2950, 1588 2980, 1660, 2938, 1663, 2945, 1675. 1590 2950, 1676,

2855, 1576 2875, 1581 2920, 1587, 2975, 1658, 1732,

1665,

1663,

2845, 1572 2960, 1584 1680,

2225, 1676, 1588, 1530 1730, 1690,

2890, 2220, 1595, 1585 2860, 1735, 1587 2870, 2235, 1655 (Sch),

2870, 2230, 1588, 1547

CDC13 1,08 (s, 6H); 2,41 (s, 2H); 2,44 (s, 2H); 6,9-7,2 (m, 5H); 8,45 (d, J = 13,5 Hz, 1H); 12,7 (br. d, J = 13,5 Hz, 1H).

CDCI3 2,6-2,9 (m, 5H); 7,0-7,2 (m, 10H); 8,48 (d, J = 13,5 Hz, 1 H); 12,7 (br. d, J = 13,5 Hz, 1 H).

CDCI3 1,45 (s, 10 H); 2,42 (s, 2 H); 2,45 (s, 2 H); 6,9-7,3 (m, 5 H); 8,40 (d, J = 13 Hz, 1 H); 12,65 (br. d, J = 13 Hz, 1 H).

DMSO-dß 1,3-1,6 (m, 4 H ) ; 1,7-2,1 (m, 2H) ; 7,1-7,5 (m, 5H) ; 8.34 (s, 1 H).

DMSO-d6 0,91 (s, 6 H); 1,23 (t, 3 H); 2,30 (s, 4 H); 4,14 (q, 2 H); 7,0-7,5 (m, 5 H); 8,37 (s, 1 H).

DMSO-de 0,9 (s, 6H) ; 2,37 (s, 4H) ; 7,1-7,5 (m, 5H) ; 8,35 (s, 1 H).

DMSO-de 1,23 (t, 3 H); 2,5-3.2 (drei m, zusamm. 5 H); 4,12 (q, 2 H): 7,0-7,4 (m, 10 H); 8,32 (s, 1 H).

DMSO-dß 2,4-3,2 (rn, 5 H); 7,06 (s, 5 H); 7,1-7,4 (m, 5 H); 8,36 (s, 1 H).

CDCI3 1,33 (t+m, 13 H); 2,32 (s, 2 H); 2,42 (s, 2 H); 4,25 (q, 2 H); 6,9-7,5 (m, 5 H); 8,60 (s, 1 H).

DMSO-de 1,30 (s, 10 H); 2,42 (s, 2 H); 2,44 (s, 2 H); 7,1-7,5 (m, 5 H); 8.35 (s, 1 H).

DMSO-dß 1,3-1,9 (m, 10 H); 2,60 (s, 2 H); 7,2-7,5 (m, 5 H); 8,37 (s, 1 H).

Tab. III. Massenspektrometrische Daten einiger ausgewählter Verbindungen.

Verbindung 70 eV-MS; m/e [rel. %]

l a

l d 2a

2o

5a 6a

215(100), 198 (4), 187 (15), 186(14), 174 (11), 159(92), 146 (15), 144 (52), 130(17), 117 (31), 104 (14), 93 (17), 90 (23), 77 (36). 243 (100), 228 (6), 214(5), 200 (6), 187 (15), 159 (75), 146 (19), 144(18), 117 (11), 93(3), 77 (2). 311 (22), 283 (2), 267 (5), 266 (25), 254 (2), 240 (18), 239 (100), 238 (13), 211 (7), 183 (10); 155 (8); 154 (14), 77 (76). 339 (21), 311 (2), 310 (3), 295 (4), 294 (17), 282 (5), 278 (6), 268 (17), 267 (100), 238 (11), 183 (16), 91 (15), 77 (61). 332 (19), 289 (4). 276 (4), 263 (3). 237 (14), 235 (16), 210 (39), 208 (36), 143 (20), 129 (17), 117 (25), 95 (50), 77 (100). 285 (100), 266 (3), 242 (2), 190 (11), 172 (12), 146 (11), 117 (13), 93 (52), 77 (33). 381 (29), 336 (8), 309 (83), 289 (7), 282 (12), 253 (13), 238 (23), 211 (19), 180 (13), 154 (17), 117 (20), 95 (18), 91 (17), 77 (100).

1 5 2 4 O . S . Wol fbeis - E . Ziegler • Zur Reaktivität von C = N-Doppelbindungssystemen

Ci9H16C1N02 (325,80) Ber. C 70,05 H 4,95 N 4,30 Cl 10,88, Gef. C 70,12 H 5,00 N 4,29 Cl 10,81. In entsprechender Weise wurden auch die Ver-

bindungen lb, e und 1 dargestellt. Die Angaben in den Tabellen I und II charakterisieren die neuen Verbindungen.

l-Phenyl-2.5-dioxo-1.2.5.6.7.8-hexahydrochinolin-3-carbonsäureäthylester (2 a)

2,2 g (10 mMol) la löst man in 10 ml DMF bei 80 °C und gibt dazu 1,5 g (13 mMol) Cyanessig-säureäthylester und anschließend eine Lösung von 1,0 g (18 mMol) fester KOH in 10 ml Äthanol abs. Die Reaktionsmischung beginnt zu sieden und färbt sich gelb bis rötlich. Nach 3 min bei 80 °C kühlt man rasch ab, gießt in 100 ml Wasser und bringt mit 6 N HCl auf pH 1. Nach 2-3 Stdn. saugt man den entstandenen Niederschlag ab und kristallisiert ihn aus Isopropanol oder wenig Eisessig um.

IR (KBr): 3050, 2920-2960, 1726, 1678, 1663 und 1588 cm-1.

PMR (DMSO-de): 1,25 (t, 3 H); 1,7-2,1 (m, 2 H); 2,3-2,6 (m, 4 H); 4,14 (q, 2H); 7,0-7,5 (m, 5H); 8,31 (s, 1 H). Ci8HI7N04 (311,34)

Ber. C 69,45 H 5,50 N 4,50, Gef. C 69,33 H 5,61 N 4,56. Die Verbindungen 2 b-p können in entsprechender

Weise dargestellt werden. Sie sind durch nähere Angaben in den Tabellen I, II und III charakteri-siert.

Als Beispiel für die Darstellung der Chinolinone (2) ohne vorhergehende Isolierung des Zwischen-produktes diene die Synthese von 2 f:

7.7-Dimethyl-l-phenyl-2.5-dioxo-l .2.5.6.7.8-hexahydrochinolin-3-carbonitril (2 f)

1,4 g (10 mMol) Dimedon in 10 ml heißem ab-solutem Äthanol wird tropfenweise mit einer Mischung aus 0,9 g (10 mMol) Anilin und 1,5 g (10 mMol) Orthoameisensäure-triäthylester versetzt und 3 min am Rückfluß erhitzt. Dann entfernt man das Lösungsmittel weitgehend, löst einen eventuell entstandenen Niederschlag in wenig DMF und ver-setzt bei 80 °C mit 1,0 g (15 mMol) Malodinitril und 1,0 g (18 mMol) fester KOH in 10 ml Äthanol abs. Nach 3 min bei 80 °C kühlt man ab, gießt in Wasser und arbeitet, wie für 2 a beschrieben, auf. Die er-zielten Ausbeuten bei dieser direkten Reaktions-führung liegen etwa 10-15% niedriger als beim Zweistufen verfahren. Die in der Tab. I angegebenen Ausbeuten beziehen sich, sofern nicht anders ange-geben, auf die Synthese aus der isolierten Verbin-dung 1.

7.7-Dimethyl-2.5-dioxo-l-phenyl-l.2.5.6.7.8-hexahydro-chinolin-3-carbonsäure (2 r)

1,7 g (5 mMol) 2e werden in 50 ml 10-proz. Kali-

lauge 1 Stde. am Rückfluß erhitzt. Nach dem Ab-kühlen wird mit 20 ml CHCI3 extrahiert und mit 6 n HCl angesäuert. Den entstandenen Niederschlag kristallisiert man aus Eisessig um. Farblose Kristalle (0,9 g) vom Schmp. 290-293 °C.

IR (KBr): 3430, 3050, 2935, 1725, 1686, 1623, 1544 cm-1.

PMR (DMSO-de): 0,94 (s, 6 H); 2,35-2,50 (m,4 H); 7,1-7,6 (m, 5 H); 7,51 (s, 1 H); 12,05 (br. s, 1 H). Ci8HI7N04 (311,34)

Ber. C 69,44 H 5,50 N 4,50, Gef. C 69,41 H 5,55 N 4,43.

7.7-Dimethyl-2.5-dioxo-l-phenyl-l .2.5.6.7.8-hexahydro-chinolin (2 s)

1,7 g (5 mMol) 2e und 30 ml konz. HCl werden in einem Bombenrohr 14 Stdn. auf genau 150 °C er-hitzt. Nach Reaktion wird die überschüssige Säure abgedampft, der Rückstand mit konz. Sodalösung ausgezogen und schließlich aus 50-proz. Äthanol unter Zusatz von Aktivkohle umkristallisiert. Farb-lose Kristalle (0,5 g) vom Schmp. 166 °C.

IR (KBr): 3050, 2955, 2865, 1690, 1677, 1656, 1644 cm-1.

P M R (CDCI3) : 0 , 9 8 (s, 6 H ) ; 2 , 2 5 (s, 2 H ) ; 2 , 3 1 (s, 2 H); 6,40 (d, J = 9,8 Hz, 1 H); 6,8-7,5 (m, 5 H); 7,88 (d, J = 9,8 Hz, 1 H). C17H17NO2 (267,33)

Ber. C 76,38 H 6,41 N 5,24, Gef. C 76,21 H 6,40 N 5,22.

7-Pentamethylen-2.5-dioxo-l-phenyl-l .2.5.6.7.8-hexahydrochinolin-3-carboxamid (21)

4,0 g (12 mMol) 2o erhitzt man in 30 ml H2S04 conc. 10 min auf 150-170 °C. Eine leichte Braun-färbung tritt auf. Man läßt abkühlen, gießt in 500 ml Wasser und saugt den entstandenen Nieder-schlag ab. Aus wenig DMF farblose Kristalle vom Schmp. 305 °C, Ausbeute 3,2 g (76% d.Th.).

IR: 3360, 3145, 2935, 1678, 1655, 1586, 1528cm-1. C2iH22N203 (350,42)

Ber. C 71,98 H 6,33 N 7,99, Gef. C 71,78 H 6,29 N8,01.

7-Pentamethylen-2.5-dioxo-l-phenyl-l .2.5.6.7.8-hexahydro-chinolin (2u)

Durch Abbau von 2 t, entsprechend der für die Darstellung von 2 s angegebenen Vorschrift. Aus wenig EtOH farblose Kristalle vom Schmp. 176 °C, Ausbeute 46%.

IR (KBr) : 2955, 1690, 1676, 1645 cm"1. P M R (CDCI3) : 1 ,31 (s, 10 H ) ; 2 , 3 6 (s, 2 H ) ; 2 , 4 2

(s, 2 H); 7,0-7,4 (m, 5 H); 6,40 (d, J = 9 Hz, 1 B); 7,80 (d, J = 9 Hz, 1 H). C20H2iNO2 (307,40)

Ber. N 4,56, Gef. N 4,52.

1525 O. S. Wolfbeis-E. Ziegler • Zur Reaktivität von C = N-Doppelbindungssystemen

3-Anilinomethylen-4.6-dioxo-tetrahydropyron-2-spirocyclohexan (5 a)

5,0 g (27 mMol) 5-Pentamethylen-pyran-2.4-dion14 in 20 ml Äthanol oder Glykoldimethyläther tropft man unter Rühren zu einem heißen Gemisch aus 2,5 g (27 mMol) Anilin und 4 g (27 mMol) Ortho-ameisensäure-triäthylester. Danach erhitzt man kurz zum Sieden, kühlt ab und reibt an. Farblose Kri-stalle (6,1g, 84% d. Th.), Schmp. 138 °C (aus Äthanol).

IR (KBr): 3250, 2940, 2865, 1691, 1637, 1594, 1578 cm-1.

PMR (CDCls): 1,1-2,1 (m, 10 H); 2,52 und 2,57 (2 s, zusamm. 2 H, E- u. Z-Form); 6,9-7,3 (m, 5 H); 8,38 und 8,44 (2 d, J = 12,5 Hz, zus. 1 H); 12,0-12,4 (breit, 1 H).

MS: siehe Tab. III. C 1 7 H 1 9 N O 3 (285,38)

Ber. C 71,55 H 6,71 N4,91, Gef. C 71,62 H 6,70 N 5,09. In entsprechender Weise können auch die Deri-

vate 5 b, c dargestellt werden, zu denen sich nähere Angaben in den Tabellen I und II finden.

1 9 . M i t t . : E . Z I E G L E R U . J . G . Z W A I N Z , Z . N a t u r -forsch. 31b, 1142 [1976].

2 O . S . W O L F B E I S u . E . Z I E G L E R , Z . N a t u r f o r s c h . 3 1 b , 514 [1976].

3 Schweizer Patentgesuch Nr. 014156/75 der Ciba-G e i g y - A G . E r f . E . Z I E G L E R u . O . S . W O L F B E I S .

4 H. J. HEDIGER, Infrarotspektroskopie, Akademi-sche Verlagsgesellsch., Frankfurt (Main) 1971.

5 a L. J. BELLAMY, The Infrared Spectra of Complex Molecules, S. 144, Methuen, London 1962. b J. DABROWSKI, Chimia (Basel) 28, 122 [1974].

6 S . F O R S E N U . M . N I L S O N , A r k i v f . K e m i 1 9 , 5 6 9 [1963],

2' .5'-Dioxo-1'-phenyl-2' .3' .5' .8'-tetrahydro-spiro-[ cyclohexan-1.7' - [7 H ]pyrano[4.3-b Jpyridin ]-3'-carbonsäureäthylester (6 a)

1,9 g (5 mMol) 5 a und 1,0 g (9 mMol) Cyanessig-ester werden mit Hilfe von 0,8 g (14 mMol) KOH in DMF/Äthanol, wie im Falle 2 a angegeben, cycli-siert und aufgearbeitet. Aus Äthanol farblose, in Lösung blau fluoreszierende Kristalle vom Schmp. 187 °C. Ausb. 1,9 g (75% d.Th.).

IR (KBr): 3050, 2935, 1697 (breit), 1604, 1542 cm-1.

PMR (CDCI3) : 1,30 (t, 3H); 1,1-2,0 (m, 10 H); 2,47 (s, 2 H); 4,22 (q, 2 H); 6,9-7,5 (m, 5 H); 8,49 (s, 1 H).

C 2 2 H 2 3 N O 5 (381,44) Ber. C 69,28 H 6,08 N 3,67, Gef. C 69,36 H 6,14 N3,71. 6 b, c und d können in analoger Weise dargestellt

werden.

7 Z.B. die Verbindungen 3, 7, 11, 12 u. 16 in: A. D O R N O W U. E . N E U S E , A r c h . P h a r m . 2 8 7 , 3 6 1 [ 1 9 5 4 ] .

8 H . L U T H E R , A r c h . P h a r m . 2 8 7 , 3 7 3 [ 1 9 5 4 ] . 9 A . D . Y U K H N E V I C H U. E . G U D R I N I E C E , C . A . 8 0 ,

82596 n [1974], nach: Latv. PSR. Zinat. Akad. Vestis, Khim. Ser. 1973, 694.

1 0 S . G H O S A L , R . K . C H A N D U R I , M . P . T I W A S I , A . K . S I N G H U . F . W . W E H R L I , T e t r a h e d r o n L e t t e r s 1 9 7 4 , 403.

1 1 B . G A N E M , J . A m e r . C h e m . Soc . 9 8 , 2 2 4 [ 1 9 7 6 ] . 12 Unpublizierte Arbeiten. 1 3 N . A . J . R O G E R S U . H . SMITH , J . C h e m . Soc . 1 9 5 5 , 3 4 1 . 1 4 H . J . R O T H , A r c h . P h a r m . 3 0 1 , 8 0 1 [ 1 9 6 8 ] .