Synthesen mit Nitrilen, LVII [1] Zur Reaktivität von...

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Synthesen mit Nitrilen, LVII [1] Zur Reaktivität von Aminomethylen-malonsäuredinitrilen gegenüber Aldehyden und Orthoestern

Syntheses with Nitriles, L V I I [1]

The Reactivity of Aminomethylene-malononitriles with Aldehydes and Orthoesters

Martin Mittelbach und Hans Junek* Abteilung für Organische Chemie I, Institut für Organische Chemie, Universität Graz, Österreich Z. Naturforsch. 34b, 1580-1586 (1979); eingegangen am 13. Juli 1979 Aminomethylene-malononitrile, Aminomethylene-cyanoacetamide, Carbonyl Compounds, Orthoesters, Condensation

Condensation of aminomethy lene-malononitrile (la) with aromatic aldehydes and dimethylformamide-dimethylacetal, resp., leads to benzylidene-malononitriles (2 a, b) and to dimethylaminomethylene-malononitrile (2e), resp. A mechanism of this cleavage of a C = C double bond is discussed. Several substituted enaminonitriles (le-i) are prepared and the reactivity against aldehydes is studied. Thus, condensation of 3-Amino-2-cyano-crotononitrile ( le) with aldehydes leads to 2-amino-4-phenyl-l,3-butadiene-l,l-dicarbo-nitriles (3). 4-Oxo-2-phenyl-l,2,3,4-tetrahydro-5-pyrimidine-carbonitriles (4) are yielded by the reaction of 3-amino-2-cyano-crotonic-carboxamide ( lh) and 3-amino-2-cyano-cinnamamide (li) , resp., with aldehydes. Condensation of lh and l i with ethyl ortho-formate leads to 3,4-dihydro-4-oxo-pyrimidine-carbonitriles (6).

Aminomethylen-malonsäuredinitrile des Typs 1 sollten auf Grund ihrer Enaminonitril-Struktur zu Synthesen neuer Heterozyklen befähigt sein. Es zeigt sich jedoch, daß diese Verbindungen durch die geringe Basizität der Aminogruppe relativ wenig reaktiv sind und einige außergewöhnliche Eigen-schaften aufweisen, worüber hier berichtet werden soll.

T. Passalacqua [2] beschreibt bereits im Jahre 1913 die Darstellung von Aminomethylen-malon-säuredinitril ( l a ) bei der Umsetzung von Ethoxy -methylenmalonsäuredinitril mit Ammoniak. Auch 0 . Diels und H. Gärtner [3] benützen dieselbe Reaktion, um l a herzustellen. Auf Grund der Be-deutung von l a bei der Synthese von Vitamin B i [4] gibt es für diese Verbindung zahlreiche andere Darstellungsmöglichkeiten. Nach einem belgischen Patent [5] wird Malonsäuredinitril mit Formamid und Dimethylsulfat umgesetzt, wobei intermediär Dimethylaminomethylen-malonsäuredinitril gebil-det wird, das mit Ammoniak zu l a weiterreagiert. Weiters kann Malonsäuredinitril direkt mit Form-amid zu l a kondensiert werden [6].

W . Leimgruber et al. [7] beschreiben die Darstel-lung von l a aus Dialkylamino-acrylnitril, das sie durch Umsetzung von Dialkylformamid-dimethyl-acetal mit Acetonitril erhalten. Eine weitere Mög-lichkeit, Aminomethylenderivate des Malonsäure-dinitrils herzustellen, besteht in der Reaktion von

* Sonderdruckanforderungen an Prof. Dr. R. Hansel. 0340-5087/79/1100-1580/$ 01.00/0

Malonsäuredinitril mit Amidinen unter Abspaltung von Ammoniak. G. Kenner et al. [8] können dabei jedoch nicht die Aminomethylenderivate isolieren, da diese sofort mit einem weiteren mol Amidin zu substituierten Pyrimidinen weiterreagieren.

Außer der Verwendung von l a bei der Vitamin B'-Darstellung wird über diese Verbindung in der Literatur recht wenig berichtet. D. Brown [9] setzt zyklische Aminoether mit 1 a um, wobei bizyklische Pyrimidine entstehen. P. Kornuta et al. [10] erhalten Phosphorheterozyklen bei der Reaktion von (1-Aminoalkyliden)-malonsäuredinitrilen mit PCI5. Derivate von l a , in denen die Aminogruppe durch verschieden substituierte Anilinreste ersetzt ist, finden als Schädlingsbekämpfungsmittel Anwen-dung [11].

Um die Basizität des Stickstoffs der Aminogruppe zu untersuchen, wurde l a mit p-Chlor- bzw. p-Di-methylamino-benzaldehyd unter azeotroper Ent-fernung des Reaktionswassers mit Zusatz von Piperidinacetat umgesetzt. Dabei entstehen nicht die erwarteten Schiff basen, sondern nahezu quanti-tativ die Verbindungen 2 a, b, die als 4-Chlor- und 4-Dimethylaminobenzyliden-malonsäuredinitril an Hand der Literaturdaten [12, 13] identifiziert wer-den. Bei Verwendung von Anilinomethylen-malon-säuredinitril ( lb) [14], Aminomethylen-cyanessig-säuremethylester ( lc) [8] und -cyanacetamid ( ld) [15] erhält man die entsprechenden Benzyliden-derivate 2 a, C und d. Unter denselben Reaktions-bedingungen ist eine Umsetzung mit Acetophenon

M. Mittelbach-H. Junek • Synthesen mit Nitrilen 1581

bzw. p-Methoxy-acetophenon nicht erreicht worden. Bei dieser Reaktion von 1 a mit Aldehyden spalten sich formal Wasser und Blausäure bzw. Formamid ab. Blausäure kann jedoch nicht nachgewiesen wer-den. Eine hydrolytische Spaltung von 1 a unter den angegebenen Reaktionsbedingungen ohne Zugabe des Aldehyds findet nicht statt, 1 a wird quantitativ zurückgewonnen. Wird 1 a mit p-Chlor-benzaldehyd in Methanol und Eisessig erhitzt, kann 2 a in 20-proz. Ausbeute erhalten werden; ohne saure Katalyse erfolgt kein Umsatz.

Über den Mechanismus einer derartigen Spaltung einer C=C-Doppelbindung wird unseres Wissens in der Literatur nichts berichtet. Man kann als Zwi-schenprodukt eine Schiffbase annehmen, die mit einem weiteren mol Aldehyd über ein zyklisches Zwischenprodukt in die Endprodukte zerfällt (A). Diese Reaktion kann jedoch auch als Gruppenaus-tauschreaktion (Austausch von Sauerstoff gegen CR2) verstanden werden (analog der Wittigreaktion, bei der ein Aldehyd mit einem nucleophilen Phosphin-alkylen über eine betainartige Zwischen-verbindung in ein substituiertes Olefin übergeht). Dabei würde das von den Nitrilgruppen flankierte C-Atom nucleophil an der Carbonylgruppe des Aldehyds angreifen und die entstehende zwitter-ionische Verbindung in Formamid und 2 zerfallen

(B). Bekanntlich reagieren primäre aromatische Amine

mit Dimethylformamid-dimethylacetal zu Schiff-basen des Dimethylformamids [16]. Wird l a mit diesem Reagens umgesetzt, kommt es wieder zur Spaltung einer C = C - bzw. C=N-Bindung. Dabei wird formal Formamid-acetal abgespalten und Di-methylaminomethylen-malonsäuredinitril (2e) ge-bildet. Dieselben Überlegungen wie bei der Reaktion von 1 a mit Aldehyden gelten auch in diesem Fall.

Es wurden nun Verbindungen l e - i hergestellt, um ihr Verhalten gegenüber Aldehyden zu unter-suchen. l e - g lassen sich sehr leicht aus den ent-sprechend substituierten Ethoxymethylen-malon-säuredinitrilen [17] durch Umsatz mit Ammoniak herstellen [10, 18]. 3-Amino-2-cyanocrotonsäure-amid ( lh) wird in der Literatur noch nicht be-schrieben, läßt sich jedoch in guter Ausbeute aus Cyanacetamid und Acetamidin herstellen, l i wird aus l g durch Verseifung eines Nitrils mit konzen-trierter Schwefelsäure erhalten. Im »H-NMR-Spek-trum von 1 h und 1 i findet man 2 getrennte Signale für die beiden Protonen der Enaminogruppe, was

NC^ NHR C=C

R 1 " R2

l a - i

NC R' c=c

R R2

2 a-e

l a R b R c R d R e R f R

e R h R

i R

2a R b R c R d R e R

= CN, R2 = R3 = H = CN, R 2 = H, R3 = C 6 H 5

= COOCH3 , R2 = R3 = H = CONH2 , R2 = R3 = H = CN, R2 = CH3, R 3 = H = CN, R2 = C2H5, R3 = H = CN, R 2 = C6H5 , R 3 = H = CONH2 , R 2 = CH3, R3 = H = CONH2 , R 2 = C6H5 , R3 = H

= CN, R 2 = H, R3 = C6H4-Cl(P) = CN, R 2 = H, R3 = C6H4-N(CH3)2(P) = COOCH3 , R 2 = H, R3 = C6H4-N(CH3)2(p) = CONH2 , R 2 = H, R3 = C6H4-N(CH3)2(P) = CN, R 2 = H, R3 = N(CH3)2

R H \ / C N

/ 0 \ r c—CN

R ^ c c

^ ^ / \ H N H

1a

CN

R — C C — C N

I I -0 C^ H N H ,

R H

\ / C

/ \ -0 \ F C -

o I I / \ ^

CN

- C N

\ X 2a

C

H , N C

3 a R 1 = R 2 = H, R3 = N(CH3)2, R 4 = H b R 1 = R 2 = R 4 = H, R3 = OCH3

c R ! = OCH3, R 2 = R3 = R4 = h d R i = R3 = OCH3, R 2 = R4 = H e R i = R2 = OCH3, R 3 = R 4 = H f R i = R3 = R . = OCH3, R 2 - H

1582 M. Mittelbach-H. Junek • Synthesen mit Nitrilen

auf eine intramolekulare Wasserstoffbrücke zum Säureamid-Carbonyl zurückzuführen ist. Von den substituierten Aminomethylen-malonsäuredinitri-len 1 e -g reagiert nur 1 e mit aromatischen Aldehyden unter den angegebenen Bedingungen. Es lassen sich jedoch nur Aldehyde umsetzen, die Substituenten mit Donatorwirkung besitzen. Dabei entstehen weder Benzylidenderivate noch Schiffbasen, son-dern der Aldehyd reagiert mit der Methylgruppe von le unter Ausbildung von 3a-f. Diese Verbin-dungen sind auf Grund ihres konjugierten Systems rot (3 a) bzw. schwach gelb (3 b-f) gefärbt. Die Aminogruppe von 3 a findet man im IR-Spektrum zwischen 3380 und 3240 cm" 1 , im iH-NMR-Spek-trum (DMSO) fehlt die Methylgruppe des Ausgangs-produktes, dafür treten 2 olefinische Protonen bei 6,38 und 7,48 ppm auf, die mit einer Kopplungs-konstanten von 15 Hz aufspalten, was auf eine Transstellung der Protonen hinweist. Die durch den Elektronenzug der beiden Nitrilgruppen aktivierte Methylgruppe ist somit reaktiver als die ohnehin wenig basische Aminogruppe. Dabei reagiert l e analog dem dimeren Malonsäuredinitril, das sich von l e nur dadurch unterscheidet, daß ein Wasser-stoffatom der Methylgruppe durch eine Nitrilgruppe ersetzt ist.

Auch dimeres Malonsäuredinitril reagiert mit aromatischen Aldehyden an der aciden CH2- und nicht an der Aminogruppe [19, 20]. l h und l i wur-den unter den gleichen Bedingungen mit aromati-schen Aldehyden zur Umsetzung gebracht. Es wird dabei nicht die Methylgruppe angegriffen, sondern ein mol Aldehyd reagiert mit beiden Aminogruppen von lh und l i unter Ringschlußbildung, wobei je ein mol Wasser abgespalten wird und substituierte 1,2,3,4-Tetrahydro-pyrimidine (4a-h) entstehen. Die Bildung einer Schiff base mit derselben Summen-formel wie 4 kann man auf Grund des 1 H - N M R -Spektrums ausschließen, da das CH-Proton mit den benachbarten NH-Protonen koppelt und als Triplett aufgespalten ist. Außerdem findet man zwei ver-schiedene Signale für die beiden NH-Protonen, die bei 4 h und 4 g noch als Dubletts aufspalten. Ver-bindungen 4a -h sind hochschmelzende Verbindun-gen, die sich jedoch bei längerem Erhitzen in konzentrierter Natronlauge oder Salzsäure allmäh-lich zersetzen. Bei Erhitzen in konzentrierter Schwe-felsäure wird die Nitrilgruppe zur Säureamidgruppe verseift und 5 a gebildet. Reaktion mit Essigsäure-anhydrid ergibt das Diacetylprodukt 5b.

Analog der Umsetzung von 1 d mit Orthoformiat [9] werden bei der Reaktion von lh und l i mit Orthoameisensäure-triethylester je drei mol Ethanol abgespalten und die 3.4-Dihydro-4-oxo-5-pyrimidin-carbonitrile 6 a und 6 b isoliert.

1h,i

1

0 JL -CN

T T

HN ' . V

4 a RI = C6H5, R2 = CH3

b RI=C6H4-OCH3(P), R 2 =CH 3

c R 1 = C6H4-N(CH3)2(p), R 2 = CH3

d R i = C6H4-CH3(p), R 2 = CH3

6 a R 2 = CH3 e R i = C6H4-OH(o), R 2 = CH3

b R2 = C6H5 f R i = 2-Naphthyl, R 2 = CH3

g R i = R2 = C 6 H 5

h R i = C6H4-OCH3(p), R 2 = C 6 H 5

R ^ Y * 2

H5C6Ag3 CH3

5 a R 1 = R 3 = H, R 2 = CONH2

b R i = R3 = COCH3 , R 2 = CN

Experimenteller Teil 3-Amino-2-cyano-crotonsäureamid (1 h) Man löst 1,2 g (50,0 mmol) Natrium in 30 ml

Ethanol, kühlt auf 0 °C und versetzt mit 4,2 g (50,0 mmol) Cyanacetamid und 4,7 g (50,0 mmol) Acetamidin-hydrochlorid. Es wird 24 h bei Zimmer-temperatur gerührt und anschließend 2 h unter Rückfluß erhitzt. Man läßt abkühlen, versetzt mit 50 ml Wasser und saugt ab. Ausbeute 4,0 g (64% d.Th.). Farblose Prismen aus Wasser vom Schmp. 169 °C.

C 5H 7 N 3 0 (125,1) Ber. C 47,99 Gef. C 48,07

H 5,64 N 33,58, H 5,55 N 33,51.

I R (KBr): 3450, 3390 und 3200 (NH2), 2200 (CN), 1625 ( C = C ) cm-i.

i H - N M R (DMSO): ö = 2,08 (s, CH3), 6,50 (s, CONH2), 8,15 (s, NH), 9,51 ppm (s, NH).

3-Amino-2-cyano-zimtsäureamid (1 i) 1,69 g (10,0 mmol) 3-Amino-2-cyano-zimtsäure-

nitril werden in 10 ml H2S04 gelöst und 4 h bei 20 °C gerührt. Man gießt auf Eiswasser und saugt den ausgefallenen Niederschlag ab. Ausbeute 1,37 g (73% d.Th.). Farblose Nadeln aus Wasser vom Schmp. 197 °C.


C10H9N3O (187,2) Ber. C 64,16 H 4,85 N 22,45, Gef. C 64,29 H 4,74 N 22,47.

I R (KBr): 3550, 3420 und 3210 (NH2), 2210 (CN), 1670 und 1620 ( C = 0 , C = C ) cm-*.

»H-NMR (DMSO): 6 = 6,82 (s, NH2), 7,50 (s, Aromat), 8,33 und 10,00 ppm (s, NH).

Allgemeine Darstellungsvorschrift der Verbindungen 2 a-d

Je 10,0 mmol der Verbindungen 1 a-d werden mit 10,0 mmol p-Chlor- bzw. p-Dimethylamino-benz-aldehyd in 60 ml Toluol gelöst und mit 0,5 ml Piperidin und 1 ml Eisessig versetzt. Anschließend erhitzt man 4 h unter Rückfluß am Wasserabschei-der, zieht das Lösungsmittel ab, nimmt den Rück-stand in Ethanol auf und saugt den entstandenen Niederschlag ab.

p-Chlor-benzyliden-malonsäuredinitril (2a) Aus la: Ausbeute 1,2 g (64% d.Th.). Orange

Kristalle aus Ethanol vom Schmp. 163 °C (Schmp. [12] 163 °C). CioH5N2C1 (188,6)

Ber. C 63,68 H 2,67 N 14,85 Cl 18,80. Gef. C 63,53 H 2,76 N 14,78 Cl 19,40.

p-Dimethylamino-benzyliden-malonsäuredinitril (2 b)

Aus la: Ausbeute 1 , 6 g (81% d.Th.). Rote Kristalle aus Ethanol vom Schmp. 176 °C (Schmp. [13] 178 °C). C12H11N3 (197,2)

Ber. C 73,07 H 5,62 N 21,30, Gef. C 73,09 H 5,57 N 21,25.

Aus lb: Ausbeute 1,1 g (56% d.Th.). IR-Spek-trum identisch mit jenem der Verbindung aus l a .

p-Dimethylamino-benzyliden-cyanessigsäuremethyl-ester (2 c)

Ausbeute 1 , 1 g (48% d.Th.). Orange Kristalle aus Ethanol vom Schmp. 141 °C (Schmp. [21] 142 °C).

p-Dimethylamino-benzyliden-cyanacetamid (2d) Ausbeute 1,0 g (47% d.Lit.). Orange Kristalle

aus Ethanol vom Schmp. 195 °C (Schmp. [21] 195 °C).

Dimethylaminomethylen-malonsäuredinitril (2 e)

0,9 g (10,0 mmol) l a werden in 3,0 g (25,0 mmol) Dimethylformamid-dimethylacetal 2 h unter Rück-fluß erhitzt. Man versetzt mit 20 ml Wasser, kühlt auf 0 °C ab und saugt den entstandenen Nieder-schlag ab. Ausbeute 0,8 g (66% d.Th.). Farblose

Kristalle aus Wasser vom Schmp. 81 °C (Schmp. [22] 82 °C).

Allgemeine Darstellungsvorschrift der Verbindungen 3 a-f

10,0 mmol 1 c und 10,0 mmol des entsprechenden aromatischen Aldehyds werden in 60 ml Toluol suspendiert und mit 0,5 g Piperidinacetat versetzt. Man erhitzt 6 h unter Rückfluß am Wasserabschei-der, zieht das Lösungsmittel ab, nimmt den Rück-stand in Eisessig auf, saugt den entstandenen Niederschlag ab und kristallisiert aus Eisessig um.

2-Amino-4- (dimethylaminophenyl)-1.3-butadien-1.1-dicarbonitril (3 a)

I R (KBr): 3380, 3350 und 3240 (NH2), 2210 und 2190 (CN) cm-».

»H-NMR (DMSO): <5 = 2,83 (s, CH3), 6,38 (d, CH), 6,58 und 7,27 (d, Aromat), 7,48 (d, CH), 7,95 ppm (breit, NH2).

MS [m/e(%)]: 238(100), 212(20), 194(10). U V - V I S (EtOH): Amax = 405 nm (e - 10400).

2-Amino-4- ( 2-methoxy phenyl )-1.3-butadien-1.1-dicarbonitril (3 b)

I R (KBr): 3360 und 3240 (NH2), 2220 und 2200 (CN) cm- 1 .

»H-NMR (DMSO): Ö = 3,73 (s, OCH3), 6,50 (d, CH), 6,86 und 7,40 (d, Aromat), 7,50 (d, CH), 8,12 ppm (breit, NH2).

2-Amino-4- ( 2-methoxyphenyl)-1.3-butadien-1.1-dicarbonitril (3 c)


»H-NMR (DMSO): d = 3,81 (s, OCH3), 6,81 (d, CH), 6,82-7,42 (m, Aromat), 7,68 (d, CH), 8,20 ppm (breit, NH2).

U V - V i s (EtOH): Amax - 353 nm (e = 18800).

2-Amino-4-(2.4-dimethoxyphenyl)-1.3-butadien-1.1- dicarbonitril (3d)


»H-NMR (DMSO): <5 = 3,76 und 3,82 (s, OCH3), 6,50-7,42 (m, Aromat), 6,73 und 7,64 (d^CH), 8,12 ppm (breit, NH2).

2-Amino-4- ( 2.3-dimethoxyphenyl )-1.3-butadien-1.1-dicarbonitril (3e)


»H-NMR (DMSO): <5 = 3,72 und 3,76 (s, OCH3), 6,77 (d, CH), 7.02 (s, Aromat), 7,70 (CH), 8,28 ppm (breit, NH2).


Tab. I. Analytische Daten der Ver-3 Ausbeute Schmp. Summenformel Analyse [ % ] bindungen 3a-f.

[% d.Th.] [°C] (Molmasse) Ber. C H N Gef. C H N

a 95 222 Z. C14H14N4 70,57 5,92 23,51 (238,3) 70,27 5,92 23,38

b 43 202 Ci3HUN30 69,32 4,92 18,66 (225,3) 69,16 5,01 18,56

c 71 170 CI3HuN30 69,32 4,92 18,66 (225,3) 69,25 5,00 18,61

d 78 197 Ci4H13N302 65,87 5,13 16,46 (255,3) 65,83 5,17 16,55

e 59 138 CI4H13N302 65,87 5,13 16,46 (255,3) 65,71 5,23 16,19

f 77 232 C15H15N3O3 63,15 5,30 14,73 (285,3) 62,84 5,28 14,55

2-Amino-4-(2.4.6-trimethoxyphenyl )-1.3-butadien-l.1-dicarbonitril (3f)

I R (KBr): 3450, 3350 und 3240 (NH2), 2220 und 2200 (CN) cm- 1 .

i H - N M R (DMSO): <5 = 3,80 (s, OCH3), 6,18 (s, Aromat), 7,06 und 7,70 (d, CH), 8,02 ppm (breit, NH2).

U V - V i s (EtOH): xm a x - 322 nm (e = 12300).

Allgemeine Darstellungsvorschrift der Verbindungen 4a-h

5,0 mmol l h oder l i werden mit 5,0 mmol des entsprechenden aromatischen Aldehyds in 70 ml Toluol gelöst und mit 0,5 g Piperidinacetat ver-setzt. Man erhitzt 7 h unter Rückfluß am Wasser-abscheider, kühlt auf 0 °C ab und saugt den ausge-fallenen Niederschlag ab.

6-Methyl-4-oxo-2-phenyl-1.2.3.4-tetrahydro-5-pyrimidin-carbonilril (4 a)

I R (KBr): 3300, 3230 und 3100 (NH), 2240 (CN), 1630 ( C = 0 ) cm- 1 .

i H - N M R (DMSO): <5 = 2,10 (s, CHa), 5,71 (t, CH), 7,30 (s, Aromat), 7,75 und 8,99 ppm (s, NH).

6-M ethyl-4-oxo-2-( 4-methoxy phenyl)-1.2.3.4-tetra-hydro-5-pyrimidin-carbonitril (4b)

I R (KBr): 3200 und 3060 (breit, NH), 2210 (CN), 1610 ( C = 0 ) cm- 1 .

i H - N M R (DMSO): d = 2,09 (s, CH3), 3,70 (s, OCH3), 5,67 (t, CH), 7,07 (q. Aromat), 7,62 und 8,91 ppm (s, NH).

6-Methyl-4-0X0-2- ( 4-dimethylaminophenyl)-1.2.3.4-tetrahydro-5-pyrimidin-carbonitril (4 c)

I R (KBr): 3230, 3090 und 2900 (NH), 2200 (CN), 1615 ( C = 0 ) cm- 1 .

i H - N M R (DMSO): (5 = 2,06 (s, CH3), 2,83 (s, N(CH3)2), 5,57 (t, CH), 6,87 (q, Aromat), 7,47 und 8,80 ppm (s, NH).

6-Methyl-4-oxo-2- ( 4-methylphenyl)-1.2.3.4-tetra-hydro-5-pyrimidin-carbonitril (4 d)

I R (KBr): 3140 und 3280 (NH), 2220 (CN), 1630 und 1610 ( C = 0 , C = C ) cm"1.

i H - N M R (DMSO): <5 = 2,13 (s, CH3), 2,32 (s, CHa), 5,78 (t, CH), 7,30 (s, Aromat), 7,80 und 9,11 ppm (s, NH).

6-Methyl-4-oxo-2-(4-hydroxyphenyl)-1.2.3.4-tetra-hydro-5-pyrimidin-carbonitril (4 e)

I R (KBr): 3440, 3250 und 3120 (OH, NH), 2220 (CN), 1640 ( C - O ) cm- 1 .

i H - N M R (DMSO): <5 = 2,12 (s, CH3), 6,02 (t, CH), 6,65-7,32 (m, Aromat), 7,43 und 9,90 ppm (s, NH).

6-Methyl-4-0X0-2- (2-naphthyl)-1.2.3.4-tetrahydro-5-pyrimidin-carbonitril (4f)

I R (KBr): 3320, 3260 und 3120 (NH), 2220 (CN), 1630 und 1600 ( 0 = 0 , C = C ) cm"1.

i H - N M R (DMSO): 6 = 2,18 (s, CHs), 6,02 (t, CH), 7,48-8,10 (m, Aromat und NH), 9,27 ppm (s, NH).

2.6-Diphenyl-4-oxo-l .2.3.4-tetrahydr o-5-pyrimidincarbonitril (4 g)

I R (KBr): 3250, 3060 und 2910 (NH), 2220 (CN), 1640 ( C = 0 ) cm-1.

i H - N M R (DMSO): ö = 5,95 (t, CH), 7,36-7,60 (m, Aromat), 8,20 und 9,50 ppm (d, NH).

MS [m/e(%)]: 275(8), 198(8), 171(68), 128(6), 116(12), 104(88), 77(100), 51(68).

2-(4-Methoxy phenyl )-4-oxo-6-phenyl-1.2.3.4-tetra-hydro-5-pyrimidin-carbonitril (4h)

I R (KBr): 3380, 3240, 3100 und 2920 (NH), 2220 (CN), 1630 (C=C) cm"1.

i H - N M R (DMSO): <5 = 3,76 (s, OCH3), 5,88 (t, CH), 7,23 (q, Aromat), 7,59 (s, Aromat), 8,14 und 9,42 ppm (d, NH).


Tab. II. Analytische Daten der Verbindungen 4a-b.

Ausbeute Umkr. Schmp. Summenformel Analyse [ % ] 4 [% d.Th.] [°C] (Molmasse) Ber. C H N

Gef. C H N

a 75 Eisessig/W asser 252 Ci2HnN30 67,59 5,20 19,71 (213,2) 67,77 5,18 19,78

b 82 Eisessig/Wasser 215 C13H13N3O2 64,18 5,39 17,27 (243,3) 64,33 5,32 17,39

c 94 DMF/Wasser 280 C14H16N4O 65,61 6,29 21,86 DMF/Wasser (256,3) 65,58 6,27 21,94

d 80 Eisessig/W asser 265 CI3H13N30 68,70 5,77 18,49 (227,3) 68,72 5,80 18,55

e 61 DMF/Wasser 254 CiaHnNaOa 62,87 4,84 18,33 (229,2) 62,64 4,93 18,23

f 54 DMF/Wasser 275 C16H13N3O 72,99 4,98 15,96 (263,3) 72,64 5,06 15,75

g 64 DMF/Wasser 270 C17H13N3O 74,17 4,76 15,26 (275,3) 74,50 4,24 15,39

h 79 DMF/Wasser 270 CI8H15N302 70,81 4,95 13,76 (305,3) 70,31 5,11 13,95

Analytische Daten der Verbindungen 4a-h siehe Tab. II .

6-M ethyl-4-oxo-2-phenyl- 1.2.3.4-tetrahydro -5-pyrimidin-carbonsäureamid (5 a)

1,06 g (5,0 mmol) 4 a werden in 5 ml konz. H2SO4 gelöst und unter Rühren 4 h auf 80 °C gehalten. Man gießt auf Eis, neutralisiert mit verd. N a O H und saugt den ausgefallenen Niederschlag ab. Aus-beute 1 , 0 g (87% d.Th.). Farblose Kristalle aus Wasser vom Schmp. 260 °C.

C12H13N3O2 (231,3) Ber. C 62,32 H 5,67 N 18,17, Gef. C 62,10 H 5,53 N 18,04.

I R (KBr): 3530, 3240 und 3100 (NH), 1640 und 1615 ( C = 0 ) cm- 1 .

i H - N M R (DMSO): d = 2,31 (s, CH3), 5,64 (breit, CH), 6,35 (breit, NH), 7,41 (s, Aromat), 7,80, 8,70 und 8,94 ppm (breit, NH).

1.3-Diacetyl-6-methyl-4-oxo-2-phenyl-1.2.3.4-tetra-hydro-5-pyrimidin-carbonitril (5 b)

1,06 g (5,0 mmol) 4 a werden in 20 ml Essigsäure-anhydrid 4 h unter Rückfluß erhitzt. Anschließend zieht man das Lösungsmittel ab, versetzt den Rück-stand mit Wasser und saugt den entstandenen Niederschlag ab. Ausbeute 1,3 g (88% d.Th.). Farb-lose Kristalle aus DMF/H 2 0 vom Schmp. 194 °C.

Ci6H15N303 (297,3) Ber. C 64,64 H 5,09 N 14,13, Gef. C 64,35 H 5,04 N 14,00.

I R (KBr): 2240 (CN), 1720und 1690 ( C = 0 ) cm- 1 .

1 H - N M R (DMSO): d = 2,50, 2,55 und 2,65 (s, CH3), 7,14-7,49 (m, Aromat), 7,90 ppm (s, CH).

3.4-Dihydro-6-methyl-4-oxo-5-pyrimidin-carbonitril (6 a)

1,5 g (12,0 mmol) lh werden in 15 ml Ortho-ameisensäure-triethylester und 15 ml Essigsäure-anhydrid 3 h unter Rückfluß erhitzt. Man engt im Vakuum ein, nimmt den Rückstand in Ethanol auf und saugt den entstandenen Niederschlag ab. Aus-beute 0 ,6g (37% d.Th.). Farblose Kristalle aus Ethanol vom Schmp. 201 °C.

C 6 H 5 N 3 0 (135,1) Ber. C 53,33 H 3,73 N 31,10, Gef. C 53,12 H 3,80 N 30,92.

I R (KBr): 3190 (NH), 2230 (CN), 1685 und 1635 ( C = 0 ) , C = C ) cm- 1 .

i H - N M R (DMSO): <5 = 2,40 (s, CH3), 8,20 (s, CH), 12,80 ppm (breit, NH).

3.4-Dihydro-4-oxo-6-phenyl-5-pyrimidin-carbonitril (6 b)

0,47 g (2,5 mmol) li werden in 5 ml Ortho-ameisensäure-triethylester 3 h unter Rückfluß er-hitzt. Ausbeute 0,4 g (81% d.Th.). Farblose Platten aus Ethanol/HaO vom Schmp. 225 °C.

CHH 7 N 3 0 (197,2) Ber. C 67,00 H 3,58 N 21,31, Gef. C 67,21 H 3,59 N 21,55.

I R (KBr): 3230 und 3110 (NH), 2240 (CN), 1710 und 1670 ( C = 0 , C = C ) cm- 1 .

i H - N M R (DMSO): ö = 7,52-8,06 (m, Aromat), 8,52 (s, CH), 13,33 ppm (breit, NH).


[1] 56. Mitt.: H. W. Schmidt und H. Junek, Liebigs Ann. Chem. 1979, im Druck.

[2] T. Passalacqua, Gazz. Chim. Ital. 48, II, 566 (1913).

[3] O. Diels, H. Gärtner und R. Kaack, Ber. Dtsch. Chem. Ges. 55, 3441 (1922).

[4] R. Kirk und D. Othmer, Encycl. Chem. Techn. 20, 177 (1969).

[5] Hoffmann-La Roche, Belg. Pat. 632.241 (1963). [6] O. Kondo, M. Takada und M. Matsumoto, Jap.

Pat. 2414 (1965); C. A. 62, 14508 (1965). [7] W. LeimgruberundM. Weigele,US-Pat. 3,742,015

(1973); C. A. 79, 78150 (1973); 3,853,946 (1974); C. A. 82, 97703 (1975); 3,965,141 (1976); C. A. 85, 77694 (1976).

[8] G. Kenner, B. Lythgoe, A. Todd und A. Topham, J. Chem. Soc. 1943, 388.

[9] D. Brown und K. Ienaga, Aust. J. Chem. 28, 119 (1975).

[10] P. Kornuta, A. Kalenskaya und V. Shevchenko, Zh. Obsh. Khim. 41, 2390 (1971).

[11] P. Carter, DOS 2 350021 (1974); C. A. 81, 25421 (1974).

[12] H. Sturz und C. Noller, J. Am. Chem. Soc. 71, 2949 (1949).

[13] L. Horner und K. Kluppel, Liebigs Ann. Chem. 591, 69 (1955).

[14] C. Price und V. Boekelheide, J. Am. Chem. Soc. 68, 1246 (1946).

[15] R. Cresswell und M. Schnapper, S. African 6703, 978 (1968); C. A. 70, 57835 (1969).

[16] J. Faganeli, S. Polanc, B. Stanovnik und T. Tisler, Croat. Chem. Acta 48, 161 (1976).

[17] H. W. Schmidt und H. Junek, Monatsh. Chem. 108, 895 (1977).

[18] A. Dornow und E. Schleese, Chem. Ber. 91, 1830 (1958).

[19] R. A. Carboni, D. D. Coffman und E. G. Howard, J. Am. Chem. Soc. 80, 2838 (1958).

[20] H. Junek und B. Wolny, Monatsh. Chem. 107, 999 (1976).

[21] B. C. Mc Kusick, R. E. Heckert, T. L. Cairns, D. D. Coffman und H. F. Mower, J. Am. Chem. Soc. 80, 2806 (1958).

[22] H. Meerwein, W. Florian, N. Schön und G. Stopp, Liebigs Ann. Chem. 641, 1 (1961).

Synthesen mit Nitrilen, LVII [1] Zur Reaktivität von...

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