close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Zur Darstellung des Bis-p-biphenylyl-methans und einiger seiner Derivate.

код для вставкиСкачать
293./65. Bd.
1960,Nr. 2
Zur Darstellung des Bis-P-biZlhenyl-rneBans
127
1832. C a r l - H e i n z B r i e s k o r n und Maria G e u t i n g *)
Zur D arstellung des Bis-p-biphenylyl-methans und einiger
seiner Derivate * *)
Mitteilung aus dem Pharmazeutisch-chemischenInstitut der Universitat Tubingen
(Eingegangen am 13. Oktober 1959)
Um den Mechanismus der Farbreaktion, welche Biphenyl mit FormaldehydSchwefelsaure gibt, zu ergriinden, interessierten wir uns fur die Darstellung von
Bis-biphenylyl-alkanen. Bisher sind nur wenige derartiger Verbindungen synthetisiert worded) 2, 3, 4, 6).
Bis-p-biphenylyl-methan stellte WeiZer7) 1874 erstmals aus Biphenyl, Methylal
und konz. Schwefelsaure her, machte jedoch keine Angaben iiber die Hohe der
Ausbeute. Beim Nacharbeiten seiner Methode konnten wir nur 1bis 2% der theoretischen Ausbeute an Bis-p-biphenylylmethan erzielen. Reichlich fallt hingegen eine
nicht kristallisierende Verbindung an, die im Bereich zwischen 130 bis 145"schmilzt.
Die Ausbeute an Bis-p-biphenylylmethan la& sich auf 4 bis 5% steigern, wenn wie wir fanden - das Reaktionsprodukt aus Biphenyl und Formaldehyd nicht der
Sublimation unterworfen, sondern mit Petroliither extrahiert und diese Losung d a m
iiber n e u t r a 1e m Aluminiumoxyd chromatographiert wird. ZumExtrahieren eignet
sich mit gleich guter Wirkung wie Petrolather auch Tetrachlorkohlenstoff. I n diesem Fall muf3 die Losung aber iiber s a u r e m Aluminiumoxyd chromatographiert
werden. Dabei ist eine Blaufarbung der Saule zu beobachten.
Gleiche Ausgangsmengen an Biphenyl, Formaldehyd und konz. Schwefelsaure,
unter denselben Bedingungen zur Reaktion gebracht, fiihren stets zu unterschiedlichen Ergebnissen. Sowohl die Gesamtausbeute als auch das Verhaltnis des petrolather- bzw. tetrachlorkohlenstoff-loslichen Anteiles zu der Menge des unloslichen
Ruckstandes, schwanken erheblich. Diese Unstimmigkeit la& sich nicht beseitigen,
wenn die Reaktion unter Eiskiihlung ablauft. Da wir die Ursache hierfur in einer zu
groBen Reaktionsbereitschaft des Formaldehyds vermuteten, ersetzten wir ihn
durch eine Formaldehyd abspaltende Verbindung. Hierfur eignet sich Hexamethylentetramin, welches mit Biphenyl und konz. Schwefelsaure ein Reaktionsprodukt liefert, aus dem sich nach unserem chromatographischen Verfahren 12,5y0
Bis-p-biphenylyl-methan gewinnen lassen.
*) M., Geuting, Beitrage zur Reaktion des Biphenyls mit Pormaldehyd-Schwefelsaure, Diss.
UniversitM, Miiiister 1959.
**) Herrn Prof. Dr. Walter Huckel zu seinem 65. Geburtstag in Verehrung gewidmet.
l) J. Braun und G. Jfanz, Liebigs Ann. Chem. 468, 258 (1929).
2 , N. Campbell und F . Chataway, Proc. Roy. SOC. (London) Ser. B. 130, 13,435 (1942).
3, J. Gonant und R. Schulz, J. Amer. chem. Soc. 55, 2098 (1933).
4, R. Jfeyer, W . Meyer und K. Taeger, Ber. dtsch. chem. Ges. 53, 2034 (1920).
j) A. D. Petrow, E. P. Kaplan und E . L. Letina, J. allg. Chem. (Moskau) 26, (88), 1246
(1956); Chem. Zbl. 128, 10188 (1957).
6) G. Wittig und ill. Leo, Ber. dasch. chem. Ges. 63, 913 (1930).
7, J. Weiler, Ber. dtsch. chem. Ges. 7,168 (1874).
128
Archiv der
Plzamazie
Br i e s ko r und Beut ing
Zu noch hoheren Ausbeuten an Bis-p-biphenylyl-methan gelangten wir nur durch
Reduktion des zugehorigen Eetons. Es ist nach Straus und Diitzmann8) in befriedigender Ausbeute zuganglich. Bei der Reduktion nach Clemmensen erhielten wir,
gemaS den Angaben von Bradlow und vaa der Werfg),in der Hauptsache Tetrabiphenylyl-athylen. Zu seiner Bildung kommt es vermutlich durch Reaktion des
entstehenden Bis-p-biphenylyl-methans mit dem Ausgangsketon unter dem EinfluD
des gebildeten Zinkchlorids. Nach einer von Djerassi,Thomas und Jegerlo) erarbeiteten Wolff-Kishner-Methode gelang es -indem wir einige Reaktionsbedingungen
abwandelten - Bis-p-biphenylyl-keton mit einer Ausbeute von 733% zu Bis-pbiphenylyl-methan zu reduzieren.
Wird Bis-p-biphenylyl-keton im Druckautoklaven an Pd-Kohle oder mit Lithiumaluminiumhydrid reduziert, so gelangten wir zum Bis-p-biphenylyl-carbinol.Eine
Reduktion bis zum Eohlenwasserstoff erfolgt unter diesen Bedingungen nicht. Bisp-biphenylyl-carbinol erhielten wir ferner durch Oxydation des Bis-p-biphenylylmethans rnit frisch gefalltem Bleidioxyd, Kaliumferricyanid und Bleitetraacetat.
Von diesen Oxydationsmitteln ist letzterem der Vorzug zu geben, da es sich wie
Bis-p-biphenylyl-methan in Eisessig lost und. somit die Oxydation in homogener
Phase ablaufen kann. Dabei entsteht neben Bis-p-biphenylyl-carbinol in groaerer
Menge das bisher noch nicht beschriebene Bis-p-biphenylyl-carbinol-acetat. Diese
Verbindung besteht aus kleinen Kristallblattchen und hat einen Schmelzpunkt von
137". Wie Bis-p-biphenylyl-carbinol lost sich sein Acetat in konz. Schwefelsaure
rnit blauer Barbe. Beim Erwarmen werden beide Losungen langsam rotviolett.
Weiler') hatte bereits Bis-p-biphenylyl-keton durch Oxydation von Bis-p-biphenylyl-methan rnit Chromsaure erhalten. Wir stellten es leichter und reiner dar,
indem wir Bis-p-biphenylyl-methan und -carbinol mit Bleitetraacetat oxydierten.
Zur Klarung des Mechanismus der Parbreaktion zwischen Biphenyl und Bormaldehyd-SchwefelsLurel1) benotigten wir ein analytisches Verfahren, um das Entstehen noch kleinster Mengen der angefiihrten Verbindungen nachweisen zu konnen.
Tabelle 1
Rf-Werte einiger Bis-p-biphenylyl-Derivate
Substanz
Bis-p-biphenylylmethan
Bis-p-biphenylyl-carbinol
Bis-p-biphenylyl-carhinol-seetat
Bis-p-biphenylyl-keton
erkennbar im entwickelten Chromatogramm an Farbe
khan01 50%
Rf-Wert
1 Essigsliure 60%
rotviolett
rotviolett
blau
gelb
*) P. Straus und G. Dutzmann, J. prakt. Chem. (2) 103, 43 (1917).
a) H . L. Bradlow und C. A . van der Werf, J. Amer. chem. SOC.69, 1254 (1947).
lo)C. Djerassi, G . K . Thomas und 0. J q e r , Helv. Chim. Acta 38, 1306 (1965).
11) $rch.
Pharmaz. Ber. dtsch. pharmaz. Ges. im Druck.
293./65. Bd.
l960, Nr.2
Zur Darstellung des Bis-p-biphenylyl-methans
129
Als brauchbar erwies sich die aufsteigende papierchromatographische Analyse, bei
der nach einer Laufzeit von 14 Stunden fur Bis-p-biphenylyl-carbinol, Bis-p-biphenylylcarbinol-acetat und Bis-p-biphenylyl-keton beim Bespriihen mit konz.
Schwefelsaurecharakteristische Farbflecke entstehen. Bis-p-biphenylyl-methan 1aBt
sich nur durch Bespruhen mit Formaldehyd- Schwefelsaure nachweisen. Als FlieBmittel eignet sich sowobl 50yoiges Athano1 als auch 60yoige Essigsaure (Tab. 1).
Die oben erwahnte, nicht kristallisierende Verbindung mit dem Schmelzbereich
zwischen 130-145", deren Anteil 10-25y0 des Rohproduktes ausmacbt, ahnelt
sowobl in den Werten der Elementaranalyse wie im Molekulargewicht dem Bis-pbiphenylyl-methan. Auch beim Vergleich ihrer IR-Spektren ergibt sich nur ein
geringfugiger Unterschied (Abb. 1 und 2) *).
r
5000
-r-
2
5000
I
TOO
3000
u
-
IYOO
ID00
I200
8
9
Weiienliinge
7
5
Wellenzahl
-
10
800
900
n
B
700
3
mu
IY
I
Abb. 1. TR-Spektrum des Bis-p-biphenylyl-methans
2000
3000
/ I
I
-
1600 I W O
Welienzahi
1200
900
I
1
9
ID
-
700
800
I
mu 15
I
I
I'
I ,
I1
12
13
1Y
Welleniange
Abb. 2, IR-Spektrum der Substanz m i t dem Schrnelzbereich von 130-145'
C
Nach Extraktion des Rohproduktes mit Petrolather bzw. Tetrachlorkohlenstoff
verbleibt stets ein gelblicher bis graugruner Ruckstand. Er ist vollstandig unloslich
nicht nur in organischen Losungsmitteln, sondern auch in Wasser, Saure und Lauge.
~ . _ _
*) Die IR-Spektren wurden in dem Forschungslabor der Chemischen Werke Hiils, Marl bei
Recklighausen, aufgenommen. Wir mochten auch an dieser Stelle unseren Dank dafiir aussprechen.
B r i e s k o r n und G e u t i n g
130
Archiv der
Pharmazie
Vermutlich handelt es sich urn ein hochmolekulares Produkt, entstanden durch
Reaktion des Bis-p-biphenylyl-methane rnit Formaldehyd. Bei der Kondensation
diirften neben geradkettigen auch verzweigte und vernet'zt'e Verbindungen auftreten. Da der Extraktionsriickstand stets Schwefel enthilt, mu8 eine teilweise Sulfurierung eingetreten sein. Dem entstandenen Produkt kommt darnit ein den Ionenaustauschern ahnlicher Aufbau zu. Es 1aBt sich zeigen, da8 das Polykoridensat als
schwacher Kationenaustauscher wirkt.
Beschreibung der Versuche
I. Darstellung von B i s - p - b i p h e n y l y l - m e t h a n
1. Aos Biphenyl und Hexamethylentetramin
7,7 g (0,05 Mol) Biphenyl werden in 150 ml Eisessig gelost und init 1,s g (0,03 Mol)
Hexamethylentetramin versetzt. Unter Riihren und Kuhlen gibt mail 50 ml konz. Schwefelsaure hinzu, wobei die Temperatur des Gemischee 60" nicht iibersteigen soll. Nach
12 Std. werden weitere 250 ml konz. Schwefelsaure in kleinen Anteilen unter Kiihlen zugesetzt. Die Mischung bleibt 8 Std. stehen und wird dann auf vie1 feingestoaenes Eis gegossen. Das entstandene weiI3-gelbliche Reaktionsprodukt wird abfiltriert, saurefrei gewaschen und im Exsikkator uber CaCl, getrocknet.
Das Reaktionsprodukt wird im Soxhlet erschopfend mit Petrolather (Sdp. 3 5 4 0 ' )
extrahiert. Die noch warme Losung chromatographiert man iiber eine mit neutralem
A1,0, (nach Brockmann) gefullte und auf 30" beheizte Saule.
Beim Nachwaschen rnit warmem Petrola,ther ist die Gesamtmenge des Bis-p-biphenylylmethans in der Regel bereits in den ersten drei Fraktionen (je 50 ml) enthalten. Die ubrigen
Fraktionen liefern ein amorphes Produkt, dessen Schmelzbereich zwischen 124 bis 146'
liegt.
Die ersten drei Fraktionen werden vereinigt und eingeengt. Dabei kristallisiert Bis-p.
biphenylyl-methan in kleinen, farblosen Blattchen aus. Ausbeute IZ,5yb, Schmelzpunkt
162,O".
C,,H2, (320)
Ber.: C 93,82
Gef. : C 93,651')
H 6,18
H 6,27
2. Aus Bis-p-biphenylyl-keton durch Reduktion nach 1 P o l f f - K i ~ h n e r ~ ~ ) .
In einer Natrium-alkoliolat-Losung aus 1g Natriurn und 50 nil frisch destillierten
Athylenglykols werden 500 mg Bis-p-biphenylyl-keton aufgeschwemmt. In diese Suspension laBt man bei 180" 50 ml wasserfreies Hydrazin - bereitet durch 2stiindiges Erhitzen
von 98'Jhigem Hydrazinhydrat uber 10 g Natriumhydroxyd - langsam zutropfen. Dabei
farbt sich die Lasung braun. Sie wird 10 Std. bei 150-160° gekocht. Dann destilliert man
solange Hydrazinhydrat ab, bis die Temperatur auf 210" gestiegen ist und erhitzt weitere
10 Stunden. Beim EingieBen des Gemisches in 200 ml Wasser entsteht ein gelblichgrauer
Niederschlag, der abgesaugt, gut gewaschen und im Exsikkator uber CaC1, getrocknet
wird. Durch Behandeln rnit Tetrachlorkohlenstoff laBt er sich in einen loslichen und einen
unloslichen Anteil trennen. Die Tetrachlorkohlenstoff-Losung chromatographiert man uber
Fiir die Ausfiihrung der Arialysen miichten wir den1 Analytischen Labor der Knoll A . G.,
Ludwigshafen, sehr herzlich danken.
233.i65. Bd.
1960,Nr. 2
131
Zur Darstellung des Bis-p-biphenylyl-m.ethans
eine Siiule aus saurem Aluminiumoxyd (WoeZm), wobei das Eluat in Fraktionen von je
50 ml aufgefangen wird. Die erste Rraktion enthiilt unverkndertes Bis-p-biphenylylketon. Aus den Fraktionen 2--6 kristallisiert nach dem Abdestillieren des Losungsmittels
Bis-p-biphenylyl-methan aus. Es zeigt die gleichen Eigenschaften wie oben. Ausbeute
355mg (73,876 d. Th.).
-
11. D a r s t el lung v on Bi s - p - b i p h e n y 1y 1- c a r b i n ol u n d B is - p b i p h e n y 1y 1carbinol- a c e t a t
1. Durch Oxydation von Bie-p-biphenylyl-methan
240 mg (0,75 Mol) Bis-p-biphenylyl-methan werden in 20 ml frisch destillierten Eisessigs gelost, mit 330 mg (0,75 Mol) Bleitetraacetat versetzt und 21/, Std. am RuckfluB-
kiihler gekocht. Beim EingieRen der heiRen Losung in 100 ml kalten Wassers bildet sich
ein farbloser Niederschlag, der dreimal mit je 50 ml Ather ausgeschuttelt wird. Urn die
vereinigten Atherlosungen von Essigsiiure zu befreien, werden sie mit KaliumbicarbonatLosung geschiittelt. Nach dem Abdestillieren des Athers verbleibt ein farbloser Ruckstand.
In ihm lassen sich mit Hilfe der von uns entwickelten papierchromatographischen Analyse
folgende Verbindungen nebeneinander nachweisen :
Bis-p-biphenylyl-methan
Bis-p-biphenylyl-carbinol
Bis-p-biphenylyl-carbinol-acetat
Bis-p-biphenylyl-keton
sehr wenig
wenig
Hauptmenge
sehr wenig
2. Durch Acetylieren von Bis-p-biphenylyl-carbinol
250 mg Bis-p-biphenylyl-carbinolwerden mit 5 ml frisch destillierten Essigsiiureanhydrids und 500 mg frisch entwassertem Natrium-acetat 2 Stunden unter RiickfluB gekocht. Nach Zusatz von Wasser fiillt ein gelblich-weiRer Niederschlag aus. Er wird abgesaugt, mit Wasser bis zur Siiurefreiheit gewaschen, iiber CaCl, getrocknet und aus 960/6igem Athano1 umkristallisiert :
Kleine, gltinzende, farblose Blattchen vom Schmelepunkt 137’. Ausbeute 235 mg (800,;
d. Th.).
C27H2202(358,Z)
Ber. : C 85,68
H 5,84
Gef.: C 85,73
H 5,85
111. Darstellung von Bis-p-biphenylyl-keton
1. Durch Oxydation von Bis-p-biphenylyl-methan
240 mg Bis-p-biphenylyl-methan werden anstatt mit 330 mg mit 887 mg Bleitetraacetat oxydiert. I m iibrigen verfiihrt man wie unter I1 1 beschrieben. Ausbeute 230 mg
(91,2yo d. Th.). Papierchromatographisch lassen sich im Reaktionsprodukt na.chtveisen:
Bis-p-biphenylyl-carbinol-acetat.
Bis-p-biphenylyl-keton
wenig
Hauptmenge
2. Durch Oxydation von Bis-p-biphenylyl-carbinol
134 mg (0,04Mol) Bis-p-biphenylyl-carbinol
werden mit 176 mg (0,04Mol) Bleitetraacetat in 10 ml frisch destillierten Eisessigs gelost und 2 Stunden am ItiickfluBkiihler gekocht. Beim EingieBen in 100 ml Wasser entsteht ein farbloser Niederschlag, der wie bei
I1 1 beschrieben, meiterverarbeitet wird. Ausbeute 11 mg (83,77, d. Th.). Das Ergebnis
der papierchromatographischen Analyse entspricht dein von I11 1.
13%
Auterhoff und B o l l
Archiv der
Pharmazie
P a p i e r chromatographische Analyse der Bis-p-biphenylyl-methan-derivate
Filterpapier: Schleicher und SchuZl2043b
FlieBmittel: Athano1 50%ig
Spriihreagentien : 1. konz. Schwefelshure
2. Formaldehyd-Schwefelsaure, frisch zubereitet aus 0,2 ml 37yoiger FormaldehydLosung und 10 ml konz. Schwefelsaure
Die Ausfiihrung der Analyse erfolgte nach der iiblichen Methodik. Zum Sichtbarmachen
des entwickelten Chromatogramms eignet sich nur konz. Schwefelsaure, deren Anwendung
allerdings mit erheblichen Nachteilen behaftet ist. Nur bei raschem Arbeiten lassen sich
die R,-Werte einwandfrei festlegen. Die Zerstiirung des Filterpapiers tritt nach 1-2 Min.
ein.
Bis-p-biphenylyl-methan l&Dt sich durch Bespriihen mit Formaldehyd-Schwefelsiiure
kenntlich machen. Nach kurzem Erwlirmen auf 100" kommt es zur RiIdung eines rotvioletten Fleckes.
Um die Nachteile des Papieres zu umgehen, fiihrten wir die Analyse der Bis-p-biphenylylmethan-derivate rnittels Dunnschicht-Chromatographie ( E . StuhZ) durch. Ble FlieBmittel
eignen sich Benzol und Chloroform. Die Anfiirbung des Chromatogramms ist auch hier
nur kurze Zeit bestandig, da die Farbflecke sehr schnell verblassen. Infolge der feinen Verteilung der vcrspriihten SchwefelsLure ist ihre Hygroskopizitat so gesteigert, da13 eine
rasche Ausloschung der ,,halochromen" Farben erfolgt. Bis-p-biphenylyl-keton zeigt bei
der Dunnschicht-Chromatographie den gleichen R,-Wert wie Bis-p-biphenylyl-carbinolacetat. Die Trennung beider Verbindungen gelingt auch durch zmeidimensionale Dunnschicht-Chromatographie nicht.
Ansclirift: Prof. Dr. C . H. Brieskorn, Phnrmaz. chem. Institut Tiibingcn.
1833. H. A u t e r h o f f und P. Moll*)
Die allgemeine Bedeutung der Reaktion von Alkaloiden
sekundaren Amincharakters mit Formaldehyd* *)
Aus dem Institut fur Pharmazeutische Chemie und Lebensmittelchemie
der Technischen Hochschule Braunschweig
(Eingegangen am 30. November 1959)
Die Reaktion von dminen rnit Formaldehyd bzw. Formaldehyddoiiatoren und
CH-aciden Verbindungen hat fur die Biogenese yon Alkaloiden wahrscheinlich
fundamentale Bedeutungl). Da Amine meist nucleophiler sind als CH-acide Verbindungen, besteht, der erste Schritt der Reaktion in der Bildung von N-Methylol*) Herrn Prof. Dr. W.Huckel eum 65. Geburtstag in Verehrung und Dankbarkeit gewidmet.
* *) Vgl. Arch. Pharmaz. Ber. dtsch. pharmaz. Ges. 291/63, 555 (1958) u. 292/6C, 540 (1959).
1 ) R. B. Woodward, Angew. Chem. 68, 13 (1966).
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
387 Кб
Теги
zur, darstellung, seine, bis, derivata, des, einigen, methane, biphenyls, und
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа