Die heterocyklischen Verbindungen der organischen Chemie: Ein Lehr- und Nachschlagebuch für Studium und Praxis [Reprint 2020 ed.] 9783112347669, 9783112347652

Table of contents :
Vorwort
Inhalt
Abkürzungen bei Litteratur-Angaben
Einleitung
System der organischen heterocyklischen Verbindungen
Erster Teil. Drei-, vier- und fünfgliederige Ringsysteme
Zweiter Teil. Sechs- und mehrgliederige Ringsysteme
Litteratur - Nachweis
Alphabetisches Register

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Verlag von VEIT & COMP, in Leipzig.

DIE PRAXIS DES ORGANISCHEN CHEMIKERS. Von

Dr. Ludwig Gattermann,

«. Professor der Chemie und Direktor der Philosophischen Abteilung ilos Chemischen Laboratoriums der Universität Freibarg i. B.

Vierte, verbesserte u n d v e r m e h r t e Auflage. Mit 91 Abbildungen im T e x t .

gr. 8.

1900. geb. in Ganzleinen 6 Jt 80

PRAKTISCHER LEITFADEN DER

GEWICHTSANALYSE. Von

Dr. Faul Jannasch,

Professor der Chemie an der Universität. Heidelberg.

Mit z a h l r e i c h e n A b b i l d u n g e n im Text. gr. 8. 1897. geb. iu Ganzleinen 6 Jt 50

PRAKTIKUM DES

ANORGANISCHEN

CHEMIKERS.

Einführung in die anorganische Chemie auf experimenteller Grundlage.

Von

Dr. Emil Enoevenagel,

Professor an der Universität Heidelberg. Mit zahlreichen Figuren, Tabellen und sieben Tafeln.

gr. 8.

1901.

geb. in Ganzleinen 1 Jt 80 3jt.

Das „Praktikum" ist dazu bestimmt, als Einführung in die anorganische Chemie zu dienen. Es unterscheidet sich von anderen Werken ähnlicher Tendenz wesentlich dadurch, daß es nicht lediglich eine analytische Chemie darstellt, sondern neben der Beschreibung der Arbeitsmethoden und einzelner Versuche auch die dazu gehörigen theoretischen Erläuterungen enthält. Das Praktikum beginnt mit der Entwickelung der einfachsten chemischen Begriffe, soweit dieselben für die Analyse von Bedeutung sind, behandelt bei den einzelnen Elementen kurz deren Eigenschaften und bespricht ausführlich die analytisch wichtigen Verbindungen. Das Buch enthält auch manches Neue, das im Laufe mehrerer Jahre im Heidelberger Laboratorium ausprobiert worden ist.

!

Verlag von V E I T & COMP, in L e i p z i g . ZUR

STEREOCHEMIE DES

FÜNFWERTIGEN STICKSTOFFES. Mit besonderer Berücksichtigung des asymmetrischen Stickstoffes in der aromatischen Reibe. Von

Dr. Edgar Wedekind, Privatdozent für Chemie an der Universität Tübingen. Mit Figuren im Text.

gr. 8.

1899.

geh. 3 J t 50

ERSTE ANLEITUNG ZUR

QUALITATIVEN CHEMISCHEN ANALYSE. Für Studierende der Chemie, Pharmacie und Medizin. Von

Dr. Beinhart Blochmann,

Professor der Chemie an der Universität Königsberg i. Fr.

Mit drei Tabellen. Zweite, verbesserte u n d v e r m e h r t e Auflage. 8. 1892. geb. in Ganzleinen 3 J i 50 3}. Die Blochmannsche Anleitung erfreut sich infolge ihrer anerkannten Vorzüge allgemeiner Beliebtheit und wird in vielen Laboratorien ausschließlieh gebraucht.

ANLEITUNG ZUR DARSTELLUNG

CHEMISCHER ANORGANISCHER PRÄPARATE für Chemiker und Pharmazeuten. Von

Dr. Reinhart Blochmann, Professor der Chemie an der Universität Königsberg i. Pr. Mit zahlreichen Abbildungen.

8.

1895. geb. in Ganzleinen 2 J t 20 ÜBER

FREIWILLIGE OXYDATION. Beiträge zur Kenntnis der Autoxydation und Sauerstoffaktivierung. Von

Dr. W. Manchot, Privatdozent für Chemie an der Universität Göttingeu. Mit drei Figuren.

gr. 8.

1900.

geh. 1 Jk 50 3}!.

DIE

HETEROCYKLISCHEN VERBINDUNGEN DER

ORGANISCHEN CHEMIE. EIN LEHR- UND N A C H S C H L A G E B U C H FÜR STUDIUM UND P R A X I S VON

DR. EDGAR WEDEKIND, PRIVATDOCENT DER CHEMIE AN DER UNIVERSITÄT TÜBINGEN.

LEIPZIG, VERLAG VON V E I T & COMP. 1901

Druck von U e t z g e r & W i t t i g in Leipzig.

Vorwort. Das vorliegende Lehrbuch hat — namentlich in Bezug auf die Abgrenzung des Stoffes — seine Entstehung einer Anregung des Verlegers zu verdanken. In der That wird eine kurze „Chemie der organischen heterocyklischen Verbindungen" weiteren Kreisen willkommen sein, denn die vorhandenen Lehrbücher der organischen Chemie behandeln entweder das wichtige Gebiet der heterocyklischen Körper nur ganz kursorisch oder sie sind so ausfuhrlich und zugleich so teuer, dass sie für Studierende und zum Teil wohl auch für Praktiker kaum in Betracht kommen. Ich habe mich daher bemüht, die heterocyklischen Substanzen als selbständiges Kapitel zu bearbeiten, in der Hoffnung, daß das Werkchen sich zu einer brauchbaren Ergänzung der bekannten kurzen Lehrbücher der organischen Chemie herauswachsen würde: es soll in erster Linie ein Lehr- und Nachschlagebuch für vorgerücktere Studierende, namentlich für Doktoranden, sowie für die in der Großindustrie beschäftigten Chemiker sein. Was die Anordnung des Stoffes anbetrifft, so habe ich den Versuch gemacht, das große Heer der in Betracht kommenden Verbindungen nach bestimmten Gesichtspunkten einzuteilen, um das Studium dieser zum Teil kompliziert zusammengesetzten Körperklassen durch Übersichtlichkeit zu erleichtern. Ob dieses System (vergl. S. 8 ff., 23, 187 ff. und 356 ff.) den Beifall der Fachgenossen finden wird, muß die Zukunft lehren; jedenfalls werde ich alle Anregungen in dieser Richtung, sowie Vorschläge zu Verbesserungen dankbar entgegennehmen. Die ringförmigen Alkalolde wurden nur insoweit berücksichtigt, als die Konstitution der einzelnen Pflanzenbasen mit einiger Sicherheit ermittelt ist; diejenigen, welche sich für dieses spezielle Gebiet interessieren, kann ich auf das treffliche Buch von P I C T E T - W O L F F E N S T E I N „Die Pflanzenalkalolde und ihre chemische Konstitution," zweite Auflage (Berlin, 1900), verweisen.

IV

Vorwort.

Alle spezielle Angaben über einzelne Körper, Eigenschaften derselben u. s. w. sind klein gedruckt; die Abkömmlinge der wichtigsten Typen, wie Pyridin, Chinolin u. s. w. sind in Tabellen übersichtlich zusammengestellt. Um die knappe Form des Buches zu bewahren, ist für sonstiges Wissenswerte auf die betreffende OriginalLitteratur verwiesen. Außerdem befinden sich je am Schluß der beiden Teile durchgehende Litteratur-Nachweise, welche keinen Anspruch auf Vollständigkeit machen, aber doch geeignet sind, den Text zu ergänzen und vorgetragene Anschauungen zu erhärten. Ein alphabetisches Register der bekanntesten heterocyklischen Verbindungen soll das Buch auch zum Nachschlagen brauchbar machen. Herrn J. HAEUSSERMANN spreche ich auch an dieser Stelle meinen besten Dank aus für seine wertvolle Hilfe beim Lesen der Korrektur, sowie bei der Anfertigung des Registers. Tübingen, im Februar 1901.

E. Wedekind.

Inhalt. Einleitung System der organischen heterocyklisclien Verbindungen

Erster

Seite

1 8

Teil.

Drei-, vier- und fiinfgliederige Eingsysteme. A. Dreigliederige Heteroringe B. Viergliederige Heteroringe • C. Fiinfgliederige Heteroringe Gemeinschaftliche Bildungsweisen von Furfuran, Thiophen und Pyrrol Spezielle Einteilung der Fünfringe I. Sauerstoff als Jlinglied . . . II. Schwefel bezw. Selen als Ringglied III. Sauerstoff und Schwefel als Ringglieder IV. Stickstoff als Ringglied V. Sauerstoff bezw. Schwefel (Selen) und Stickstoff als Ringglieder Litteratur-Nachweis für den ersten Teil

Zweiter

11 17 20 20 23 26 34 40 40 144 182

Teil.

Sechs- und mehrgliederige Eingsysteme. D. Sechsgliederige Heteroringe Spezielle Einteilung der sechsgliederigen Heteroringe I. Sauerstoff als Ringglied IL Schwefel als Ringglied III. Stickstoff als Ringglied IV. Sauerstoff und Stickstoff als Ringglieder . . . V. Schwefel und Stickstoff als Riagglieder E. Systeme mit mehr als sechs Ringgliedern Litteratur-Nachweis für den zweiten Teil Alphabetisches Register

187 187 190 205 207 410 428 441 443 449

Abkürzungen bei Litteratur-Angaben.

A. À . Spl. A. ch. Am. Am. Soe. Arch. Pharm. B. Bl. C. Chem. X . C. T. Chem. Ztgr. D. ß . P. 6. J . pr. J. russ. M. Ph. Chem. Po^fë. A. R. Soc.

LIEBIQ'S Annalen der Chemie und Pharmacie. Supplementband von LIEBIQ'S Annalen. Annales de chimie et de physique. American chemical Journal. Journal of the American chemical Society. Archiv für Pharmacie. Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft. R. Referatenband. Bulletin de la Société chimique de Paris. Chemisches Centralblatt. Chemical News. Comptes rendus des séances de l'Académie des sciences, Paris. Chemiker-Zeitung, Cöthen. Deutsches Eeichspatent. Gazetta chimica italiana. Journal für praktische Chemie. Journal der russischen physikalisch-chemischen Gesellschaft. Monatshefte für Chemie, Wien. Zeitschrift für physikalische Chemie. POOGENDORFF'S Annalen. Recueil des travaux chimiques des Pays-Bas. Journal of the chemical Society, London.

Einleitung.

Die h e t e r o c y k l i s c h e n Verbindungen stehen denjenigen Ringkörpern gegenüber, deren Ringatome nur aus einem Element bestehen, und welche h o m o - oder isocyklische Verbindungen genannt werden. Während zur Erzeugung der letzteren in erster Linie der Kohlenstoff befähigt zu sein scheint, kann die Ringperipherie heterocyklischer Körper aus verschiedenartigen Elementen zusammengesetzt sein: zu diesen gehören außer dem Kohlenstoff und Stickstoff der Sauerstoff, der Schwefel, das Selen, der Phosphor, das Bor und einige Metalle. Während die große Zahl und Mannigfaltigkeit derartiger Verbindungen durch das Vorhandensein des Hauptelementes der organ i s c h e n Chemie, des K o h l e n s t o f f e s , hervorgerufen wird, ist die Zahl der a n o r g a n i s c h e n heterocyklischen Systeme, denen dieses Element fehlt, eine verhältnismäßig geringe. Da man nun neuerdings beginnt, die stereochemische Betrachtungsweise, die auch die Gesetze der Ringbildung in sich schließt, auf a n o r g a n i s c h e Verbindungen 1 zu übertragen, so erscheint es angebracht, vor Abhandlung des eigentlichen Stoffes letztere einer kurzen Betrachtung zu würdigen. Schon K E K U L E hat den Gedanken angeregt, daß man bei den Salzen mehrwertiger Metalle mit zweibasischen Säuren von der Größe einer gewissen Entfernung reden kann, die das Metallatom umspannen muß. Unsere Kenntnisse über die Zuhl der Ringglieder in anorganischen Systemen wird dadurch beeinträchtigt, daß wir in den meisten Fällen nicht über die Molekulargröße der vorliegenden Verbindungen orientiert sind; doch berechtigen die Fortschritte der physikalisch-chemischen Methoden zu der Annahme, daß auch hierin in absehbarer Zeit Wandel geschafft wird. 1

Vgl. u. a. C. A. BISCHOFF, Handbuch der Stereochemie, S. 641 ff.

WEDEKIND, Lehrbuch.

|

2

Einleitung.

Als Beispiele ringförmiger Verkettung zwischen Kupfer und Sauerstoff mögen folgende Formeln dienen: Cu x Ox Cu—0 Cu—Cu. I >0, |>Cu, | | ; | >0. Cu/ 0. 0—Mg/ CH3-C—CO H Unbeständig sind dagegen: SO.-OH I O-Ca—OH

CH 3 —C—COOH II CH3-C—COOH

da sie sich schon bei niederer Temperatur folgendermaßen anhydrisieren: S02—x CH 3 —C—CO I >0, II >0. o—Ca/ CH,—C—CO Diese Betrachtungen gelten unter der Voraussetzung, daß den betreffenden Salzen die einfache Molekulargröße zukommt; aber auch bei Verdoppelung derselben sind Analogien mit organischen Ringschlüssen leicht zu finden. Schließlich sei darauf hingewiesen, daß die Mineralchemie, in Sonderheit diejenige der Silikate, zahlreiche Beispiele anorganischer heterocyklischer Ringsysteme bietet: O-Mg-0. Si< >A1 0—Mg—Ov || x 0 — A I — 0 / ! 0=Si< >Si=0, 0 \ I \0—Ca—0/ Diopaid

Augit.

Den o r g a n i s c h e n Heteroringen liegt der Kohlenstoff als Urelement zu Grunde und je nach der Zahl der noch vorhandenen fremden Atome (N, 0 , S u. s. w.) spricht man von mono-, di-, triu. s. w. heteroatomigen Ringen. Die Zahl der Ringatome beträgt in den meisten und wichtigsten Gebilden fünf oder sechs, doch giebt es auch drei- und viergliederige Ringe, sowie Systeme mit m e h r als s e c h s Ringatomen. Die Begünstigung des fünf-, bezw. sechsgliederigen Systems spricht sich in zahlreichen, glatt verlaufenden Ringschlüssen, sowie in der Existenz von cyklischen Polymerisationsprodukten der Cyanverbindungen und der niedrigen Fettaldehyde aus. Eine Übertragung der BAEYER'schen Spannungstheorie aus der isocyklischen Reihe ist vorläufig nicht ausführbar, da die stereochemischen Konfigurationen

Einleitung.

der Heteroatome noch unbekannt sind. Ein Fingerzeig für die richtige Erkenntnis der obwaltenden Verhältnisse liegt in der Ähnlichkeit gewisser Heteroringe untereinander bezw. mit dem Benzol: letzteres gleicht z. B. in fast allen seinen Eigenschaften dem Thiophen, das vier Methingruppen und ein Schwefelatom enthält, während das Benzol aus sechs Methingruppen zusammengesetzt ist; dem Thiophen analog sind wiederum Furfuran und Pyrrol, wie folgendes Schema zeigt: CH JH II CH

CH I . CH )H

Benzol

CH—S II I , CH CH

CH—0 II I • CH CH

CH—NH II I • CH CH

CH

CH

^ H Thiophen

Furfuran

Pyrrol

Es erscheint danach die Gruppe — C H = C H — in Ringsystemen dem Schwefelatom räumlich äquivalent zu sein; W. Vaubel 1 folgert sogar auf Grund der von ihm gegebenen Benzolkonfiguration, daß die Kohlenstoffatome im P y r r o l , F u r f u r a n und T h i o p h e n in gleicher Weise wie im Benzolkern angeordnet sind und daß demgemäß das Stickstoff-, Sauerstoff- und Schwefelatom eine Entfernung zweier Valenzpunkte besitzen müßten, die gleich der Entfernung der beiden zu sättigenden Valenzen der Kohlenstoffatome ist. Ein oft beobachteter Erfahrungssatz ist ferner, daß ein Stickstoffatom eine Methingruppe in Ringsystemen äquivalent vertreten kann: durch den succesiven Ersatz von Kohlenstoff (=C-H-), durch ^,CH=CH Stickstoff im System des P y r r o l s NH | (flüssig) entstehen ^CH=CH der Reihe nach folgende Verbindungen, welche an Stabilität der zu Grunde liegenden Substanz nichts nachgeben: ^-N==CH N=CH /N=CH NH HN< | , HN< | ; ^CH=CH \CH=N \N=N Pyrazol Schmp. 70°

Triazol Schmp. 121°

Tetrazol Schmp. 156°

aus den beigefügten Daten erhellt ferner, daß die Vertretung von Kohlenstoff durch Stickstoff eine fast regelmäßige Steigerung der Schmelzpunkte hervorruft (vergl. B. 31, 952). Unter gewissen Bedingungen sind auch sieben- und mehrgliederige Ringe existenzfähig: zum erstgenannten Typus gehört beispielsweise 1

Stereochemiache Forschungen I, 2, 5.

5

Einleitung.

das D i p h e n i m i d riger

Ring

C 6 H,CO

vom Schmp. 213°; ein achtgliede-

ceH4-co

liegt

im

CO—NH—NH—CO I I , im CO—NH—NH—CO

Hydrazioxalyl

D i p h e n h o m a z i n u. a. vor. Auch neun-, zehn-, elf-, dreizehn-, vierzehn- und sechzehngliederige Ringkombinationen sind gelegentlich bekannt geworden, deren Grundsubstanzen in den meisten Fällen aber nicht erhältlich gewesen sind. Ähnlich den homocyklischen Ringen treten auch die heterocyklischen Systeme in kondensierten oder mehrkernigen Gebilden auf: besonders häufig sind zwei benachbarte Kohlenstoffatome gemeinschaftlich mit einem Benzolkern. Auf diese Weise entstehen die Analoga des Indens bezw. des Naphtalins, welche man von den Muttersubstanzen durch die Präfixe „Benzo oder Phen" unterscheidet, z. B.: CH CH CH II CH

-CH II CH NH

Pyrrol

;H I CH OH

-OH II CH

CH I CH

NH

Benzopyrrol (Indol)

CH II , CH

N Phenpyridin (Chinolin)

Pyridin

Als Beispiel für eine tricyklische Carbazol oder Diphenylenimid:

Kombination

diene

das

N H auch mehrere Heteroringe vermögen sich unter einander zu kondensieren, häufig unter gleichzeitiger Verschmelzung mit einem Benzolkern; ein derartiges System stellt das C h i n o c h i n o l i n dar: N bezw. N y-Chinochinolin

N

a-Chinochinolin

6

Einleitung.

Die Zahl der Ringe, die an einem polyheterocyklischen System teilnehmen können, ist durchweg eine bedeutend größere, als in der homocyklischen Reihe, da weitaus mehr Variationen durchführbar sind: es giebt Systeme mit sieben Ringen, wie das I n d a z i n , solche mit acht Ringen, wie das C h r y s o n a p h t a z i n (vergl. ß . 20, 2444): vi — N — | VI | IV | IV j VI |

/

T I

\

und sogar Kombinationen von zehn bezw. von v i e r z e h n 1 Ringkernen. Die w a h r e n heterocyklischen Verbindungen sind dadurch ausgezeichnet, daß ihnen einfache Ringe zu Grunde liegen, die n i c h t ohne weiteres aufgespalten werden können, und welche ähnlich, wie das stabile Benzol, die Muttersubstanz für eine Reihe von Derivaten bilden. Diese Urringe unterscheiden sich durch ihre relative Beständigkeit von einer Anzahl von anhydridartigen Verbindungen, die sowohl in der Fett-, wie in der aromatischen Reihe durch gelegentliche Begünstigung zum Ringschluß zustande kommen, aber auch ebenso leicht rückwärts in Körper mit offenen Ketten zerfallen. Hierher gehören die Laktone, Laktide, Laktame (Laktime), sowie die Anhydride, Imide, Alkylenester u. s. w. von zweibasischen Säuren, ferner cyklische Äther, wie Athylenoxyd und Diäthylendisulfid. Diese l a b i l e n Ringgebilde gehören nicht in die Chemie der eigentlichen heterocyklischen Verbindungen, sondern dienen nur als Beispiele für die mannigfachen Variationen bei Heteroringschließungen. Die Beständigkeit der wahren Heteroringe hat Veranlassung gegeben, ihren Grundsubstanzen, welche meistens Doppelbindungen enthalten, sogenannte p o t e n t i e l l e Valenzen zuzuschreiben, wie dies beim Benzol durch die AüMSTRONG-BAEYER'sche Formel geschieht, z. B.: 1

Das Kondensationsprodukt von Phenanthrenchinon phenazin. B. 22, 450.

mit Tetramido-

Einleitung.

7

1/ Centrische Formel des Benzols.

N

Centrische Formel des Pyrrols.

Durch teilweise oder ganze Sättigung der potentiellen Valenzen entstehen Ringe von alicyklischem Charakter, welche in Bezug auf Spaltbarkeit zu offenen Ketten den oben geschilderten l a b i l e n Heteroringen nahe stehen; jedoch ist der Unterschied zwischen den zwei Körperklassen nicht so prägnant, wie in der aromatischen Reihe, sodaß auf eine eingehende Darlegnng dieser Spekulationen verzichtet werden kann. Wichtiger ist eine klare Systematik, welche einen bequemen Uberblick über die zahlreichen und mannigfaltigen Verbindungen der heterocyklischen Reihe zu liefern imstande ist. Eine derartige Einteilung kann nach verschiedenen Gesichtspunkten geschehen: entweder man gruppiert die Ringe nach der Zahl der an dem System teilnehmenden Glieder, oder man stellt die Ringe mit gleichen Heteroatomen nach wachsender Zahl der Kohlenstoffatome zusammen; so ergiebt sich z. B. für Ringe mit einem Stickstoffatom folgende Übersicht:

CH 2 —CH 2 \nh/ [Äthylenimid]

C Hs—CHj—CH2 ^-NH-" Trimethylenimid

CH,—CH2 1 " 1 CH2 CH2 Tetrainethylenimid (Pyrrolidin)

CH] I CHS

CH2 i ch2

^Nii Pentamethylenimid (Piperidin) ch2

OC

CH2—CH2 1 1 CO CO

CO

^

Oxalimid

Succinimid

—

—

CH-CH II II CH CH NH Pyrrol

ch2 1 CO

ch2 1 CO

NH G-lntarimid CH ^ \ CH CH 1 II CH CH •v / N Pyridin

8

Einleitung.

Wie dies eine Beispiel schon zeigt, kommen bei einer solchen Einteilung Substanzen nebeneinander zu stehen, welche chemisch wenig Ähnlichkeit miteinander besitzen, wie Pyrrol und Pyridin; im folgenden ist nun der Versuch gemacht worden, die Heteroringe einerseits nach der Zahl ihrer Ringglieder, andererseits nach der Art und Zahl der beteiligten Heteroatome zu ordnen; in den jeweiligen Unterabteilungen tritt eine weitere Gruppierung nach der Zahl der vorhandenen Ringkerne ein, je nachdem mono-, di-, tri- oder polycyklische Ringsysteme vorliegen.

System der organischen heterocyklischen Verbindungen. Haupteinteilung.

A. B. C. D. E.

D r e i gliederige Ringe. Vi er gliederige Ringe. Fünfgliederige Ringe. Sechs gliederige Ringe. Systeme mit m e h r als sechs Ringgliedern. Spezielle Einteilung der Klassen A—E.

I. S a u e r s t o f f als Ringglied. 1. Einringe . 2. Zwei ringe ( a) mit einem Heteroatom 3. Dreiringe und höhere ( b) mit zwei und mehr Heteroatomen. polycyklische Systeme

II. Schwefel bezw. Selen als Ringglieder. 1. Einringe 2. Zweiringe 3. Dreiringe und höhere polycyklische Systeme

III. S a u e r s t o f f u n d S c h w e f e l (Selen) als Ringglieder. IV. S t i c k s t o f f als Ringglied. a) mit einem N b) mit zwei N c) mit drei N d) mit vier N 3. Dreiringe und höhere polycyklische Systeme. 1. Einringe 2. Zweiringe

9

System der organischen heterocyklischen Verbindungen.

V. und YI. S a u e r s t o f f Ringglieder.

bezw. Schwefel u n d

Stickstoff

als

• a) mit e i n e m N und e i n e m 0 (S) 1. Einringe 2. Zweiringe und höhere polycyklische Systeme Anmerkung.

b) zwei c) mit e i n e m j) m i t z w e i e) mit d r e i

N N N N

und und und und

einem zwei zwei einem

f ) mit d r e i

N und z w e i

0 0 0 0

(S) (S) (S) (S)

0 (S)

Der Schwefel kann zuweilen durch S e l e n vertreten sein.

VII. S a u e r s t o f f , S t i c k s t o f f u n d S c h w e f e l als ßingglieder. VIII. S a u e r s t o f f und P h o s p h o r (Bor) als Ringglieder. IX. M e t a l l e als Ringglieder. Bezüglich der Anwendung der speziellen Einteilung auf die Hauptklassen A—E ist zu bemerken, daß in den einzelnen Klassen niemals a l l e angeführten Gruppen und Untergruppen durch wirklich existierende Körper vertreten sind,, da dieselben s ä m t l i c h e n Repräsentanten der Haupteinteilung gerecht werden sollen. Die Gruppen V und VI können je nach der Ausdehnung des Stoffes entweder nebeneinander oder hintereinander abgehandelt werden; ersteres soll bei den fünfgliederigen, letzteres bei den sechsgliederigen Ringsystemen geschehen. Im übrigen zeigt die Tabelle in ihrer Anwendung, welche Elemente in ihrer Funktion als Heteroringglieder die größte Mannigfaltigkeit entwickeln; wenn auch die Klassen A—E unter sich einige interessante Unterschiede aufweisen, so nimmt doch der S t i c k s t o f f in dieser Beziehung überall die erste Stelle ein: er vermag u. a. in den Klassen C und D die Anzahl seiner Ringatome bis auf vier zu bringen. Die zahlreichen Variationen in Gemeinschaft mit Sauerstoff oder Schwefel ergeben sich aus den Gruppen V und VI in Anwendung auf fünf-, namentlich aber auf sechsgliederige Ringe. Dadurch, daß die Vertreter der Einringe, Zweiringe u. s. w. innerhalb jeder Hauptgruppe erschöpfend zusammengestellt sind, treten die Unterschiede zwischen mono- und polycyklischen Systemen klar hervor. Die polycyklischen Ringe zerfallen ihrem Charakter nach in zwei Klassen: in solche, welche aus mehreren wirklichen heterocyklischen Systemen bestehen und solche, welche durch Kondensation von heterocyklischen mit carbocyklischen Ringen zustande kommen. Letztere sind in überwiegend großer Zahl bekannt geworden: sie sind die Ringhomologen der monoheterocyklischen Gebilde, stehen also zu letzteren in demselben Verhältnis, wie das Naphtalin zum

10

Einleitung.

Benzol; falls sie nicht spezielle Namen führen, wie beispielsweise die Vertreter der Chinolingruppe, sind sie durch die Vorsilben Benzo(Phen)-, Naphto- u. s. w. gekennzeichnet. Die kondensierten heterocyklischen Kerne erscheinen durchweg als Orthoderivate des Benzols oder des Naphtalins und sind dementsprechend außerordentlich häufig auf dem angedeuteten Wege synthetisch aufgebaut worden; oft konnte auch umgekehrt dieser Zusammenhang durch Aufspaltung des heterocyklischen Ringes bewiesen werden, welcher sich jedoch in einigen Fällen auch als beständiger, als der carbocyklische Anteil erwiesen hat, so entsteht z. B. aus Chinolin durch Oxydation eine Pyridinorthodicarbonsäure, die Chinolinsäure: CH * CH

HOOC-C^^OH II I HOOC— C CH

N

N

Eine Hauptquelle für die auch technisch wichtigen heterocyklischen Körper bildet der Steinkohlen-, Holz- und Knochentheer, in welchen sich Pyridine, Pyrrole, Furfurane, Thiophene u. a. finden; Vertreter anderer Gruppen, wie die meisten Alkalolde, finden sich in gewissen Pflanzen oder treten als Fäulnisprodukte des Eiweißes auf, wie die Indolderivate. Einen weiteren wichtigen Zuwachs hat die Chemie der heterocyklischen Verbindungen durch die definitive Erkenntnis der Natur der H a r n s ä u r e und ihrer Derivate erhalten: der dieser Gruppe zu Grunde liegende „Purinkern" N—C I I C C—N x I I >c N—C— W ist die Muttersubstanz zahlreicher und wichtiger Produkte und zugleich das beste Beispiel eines echten heteropolycyklischen Systems.

Erster Teil. Drei-, vier- und f ü n f gliederige Eingsysteme.

A. Dreigliederige Heteroringe. I. Sauerstoff als Ringglied. Dreigliederige heterocyklische Substanzen, welche verhältnismäßig beständig sind und nur geringe Neigung zeigen, in offene Ketten überzugehen, sind nur in geringer Zahl bekannt geworden, da in ihnen offenbar, analog den Kohlenstoflfringen der Trimetkylenreihe, eine starke Spannung herrscht, welche das Zustandekommen derartiger Gebilde erschwert und eine Rückwärtsspaltung begünstigt. Dies zeigt sich auch darin, daß eine Anzahl von Körpern, denen ihrer Bildungsweise nach die Konstitution eines Dreiringes zukommt, in Wirklichkeit die doppelte oder mehrfache Molekulargröße besitzt; hierher gehört das Gykolid, welches als D i g l y k o l i d (1) zu betrachten ist: y CH 2 —CO v 0< >0 \CO-CH2/ Schmp. 86°

CH„X | > 0 aus CH,OH—COOH, CO / Glykolsäure

statt

aber auch dieses geht beim Aufbewahren oder beim Erhitzen unter gewöhnlichem Druck in ein polymeres Produkt (C 2 H 2 0 2 )x vom Schmp. 223° über. Das höhere Homologe des Diglykolids ist das L a c t i d (2)

/CH(CH 8 )-CO

0
0

\C0—CH(CH S )

vom Schmp. 125°,

welches durch Erhitzeii von Milchsäure unter vermindertem Druck entsteht.

CH o/l * Ä t h y l e n o x y d ( 3 ) (Sdp. 12,5°, D° = 0,898) X CH2 ist eine leicht bewegliche, ätherisch riechende Flüssigkeit, welche trotz ihrer

12

Drei-, vier- und fünfgliederige Kingsysteme.

neutralen Reaktion die merkwürdige Eigenschaft besitzt, aus einigen Metallsalzen langsam Metalloxydhydrate auszufällen; dieser Vorgang ist mit einer allmählichen Aufspaltung des labilen Ringgebildes verbunden; z. B.: .CH, CH2OH MgCI2 + 2 0 < | " + 2H ä 0 = 2 | + Mg(OH)2. xCH2 CH2C1

Das Äthylenoxyd und seine Homologen entstehen aus den Halogenhydrinen (Monohalogenestern der zugehörigen Glykole) unter Einwirkung von Alkalien; z. B. CH2C1 CH 2 V | + JKOH = | > 0 + KCl + Ha0. CH a OH CH/ Der Bing des Äthylenoxyds wird außerordentlich leicht aufgespalten: durch Wasser zu Glykol, durch Ammoniak zu Oxaethylamin (CH a OH—CH a NH a ), durch Blausäure zur Hydracrylsäure, dem Nitril der Äthylenmilchsäure, durch nascierenden Wasserstoff zu Äthylalkohol u. s. w. Das Äthylenoxyd ist dem Acetaldehyd CHj—isomer

und zeigt dem letzteren sehr ähnliche Additions-

erscheinungen. Von den Homologen ist das Tetramethyläthylenoxyd {*) — Sdp. 95—96° — von Interesse, welches sich mit Wasser zu Pinakonhydrat vereinigt: C(CH S U | \ 0 + Ha0=(CH3VC(0H)-C-(0HMCH3)a. C^CHg)/

Pinakon

/CHCH..OH» Derivate des Athylenoxydes sind auch das G l y c i d 1 0 0 (Schmp. 136°), XC0—CH/ das aus « - Naphtochinon mittels Chlorkalklösung entsteht. 1

C«H, / /CH j •VJJXXJ Vergl. in der aromatischen Reihe die Phenylglycidsäure 0c C < | NH/ | | \NH C e H 6 C6H6 Diphenylbishydrazimethylen Schmp. 147°

und aus Brenztraubensäure :

HÏHN : I /NH C H , — C O HiHN — > C H , — C < I 3 iNta JOOC2H6 c o o c 2 h ¿c

6

Hydrazipropionsäureäthylester vom Schmp. 115—117°.

B e n z h y d r a z o ï n (n) entsteht aus Benzaldehyd und'Hydrazobenzol

C«H6~

HN—C 6 H 6 c/fHC6H6 C=0 + | = C 6 H 6 ' ^ ' H \ J J T T ß TT 11 H HN—C 6 H 6 Benzhydrazoïn oder Triphenylhydrazimethylen (Schmp. 55°).

Die Carbonsäuren des Hydrazimethylens werden durch Reduktion der entsprechenden Diazofettsäureester gewonnen; z. B.: Nv !| >CH-COOR — * W

NH X | >CH—COOR, NH/ Hydraziessigsäure

auch Additionserscheinungen führen zum Ziel: Nx HN X || >CH-COOR + SO.KH = | >CH-COOR N/ KO3SN/ Sulfohydraziessigester. (u)

Umgekehrt werden die Hydrazikörper durch Oxydation in die Aziverbindungen übergeführt, welche Derivate des Diazomethans ^N (v. PECHMANN) C H 2 || sind. ^N

Dreigliederige Heteroringe.

15

Diese Muttersubstanz der fetten Diazokörper entsteht (13) aus Nitrosomethylurethan mittelst alkoholischem Kali: .NO ^ N CHS-N< + KOH = CH2 II + KO-COOC,H6 + H 2 0. \COOC 2 H 5 ^-N Dasselbe ist ein gelbes, giftiges, aber geruchloses Gas, das die Atmungsorgane, sowie Haut und Augen stark angreift; es ist außerordentlich reaktionsfähig unter Elimination von 2 Atomen N. So entsteht mit J o d 1 Methylenjodid: CH 2 < ü + 2 J = CH 2 J a + N 2 , mit Wasser Methylalkohol ; Säuren, Phenole und Amine werden durch Diazomethan methyliert. Diazomethan wird auch aus Methylchloramin CH 3 —N-Cl 2 , sowie durch Reduktion von Methylnitramin CH 3 -NH-N0 2 gewonnen. Das wichtigste Derivat des Diazomethans ist der schon vor demselben bekannt gewordene Diazoessigester, welcher ebenso, wie die Salze und das Amid ziemlich beständig ist, während die freie Diazoessigsäure nicht existenzfähig ist. Die Diazofettsäureester werden gewonnen (14) durch Einwirkung von Kaliumnitrit auf die Chlorwasserstoffsalze der Aminofettsäureester; z.B.: HCl-NH 2 -CH 2 .COOC 2 H 5 + KN0 2 = N2 : CH-COOC2H6 + KCl + 2H 2 0 Die Natriumsalze der Diazofettsäuren entstehen (15) durch Reduktion der Isonitraminfettsäuren mit Natriumamalgam: V \ N _ C H 2 — C O O H + 2 H = N, : CH-COOH + 2H.O. OH—N/ Diazoessigsäureäthylester: N 2 -CH-CO a C s H ä (Sdp. 143°, D 22 = 1,0 7 3), explodiert nicht durch Schlag, wohl aber durch Behandlung mit konz. Schwefelsäure, nicht unzersetzt destillierbar: Bildung von Fumarsäureester unter Elimination von Stickstoff liefert mit Quecksilberoxyd eine bei 104° schmelzende Quecksilberverbindung, mit Ammoniak entsteht das D i a z o a c e t a m i d vom Zersetzungspunkt 114°; der Ester ist unter eigentümlichem Geruch mit den Wasserdämpfen flüchtig und mit Alkalien verseif bar; er zeigt dieselbe Reaktionsfähigkeit, wie das Diazomethan, wobei an Stelle des Stickstoffes zwei einwertige Atome oder Kadikaie treten, z. B. N 2 -CH-COJC 2 H 5 + HCl = CH2C1-C02C2H5 + N2, Chloressigsäureester 1

Eine Reaktion, die zur quantitativen Bestimmung des Gases dient.

16

Drei-, vier- und fünfgliederige Kingsysteme.

ebenso entsteht mit Wasser Glykolsäureester CH s OH-CO,C s H 5 , mit Alkoholen oder organischen Säuren die Alkyl oder Acidylderivate des letzteren. Halogene wirken auch auf Derivate des Diazoessigesters in derselben Weise, wie auf Diazomethan, z. B. N , : C H - C O N H 2 + J 2 = J 2 - C H C O N H 2 + N,. Diazoacetamid Dijodacetamid Anilin erzeugt Anilinofettsäureester — C 6 H 5 N H — C E L , • COOR. Ungesättigte Säureester, wie Fumarsäureester, Zimmtsäureester u. a. zeigen Additionserscheinungen unter Bildung von Pyrazolinderivaten, eine Eeaktion, die in der Chemie der Fünfringe näher zu erörtern ist. Das merkwürdigste Verhalten des Diazoessigesters ist dasjenige gegen Benzol, wobei eine Substanz entsteht, welche dem Phenylessigsäureester CaH5—CH2—COOC2H6 i s o m e r ist; näheres vergl. B. 29, 108. D a s Natriumsalz der Diazoessigsäure ist durch P o l y m e r i s a t i o n s f ä h i g k e i t ausgezeichnet: durch Verseifen des Esters mit konz. Natronlauge entsteht t r i a z o e s s i g s a u r e s Natron vom Schmp. 152°, das als Salz der T r i a z o t r i m e t h y l e n t r i c a r b o n s ä u r e ( i e ) xN2—CH-CO„H HO,C-HC< >N„ \Na—ch-co2h

aufzufassen ist, die in freiem Zustande Kohlensäure abspaltet unter Bildung von Trimethintriazimid. D i e T r i a z o e s s i g s ä u r e ist von Wichtigkeit, da sie durch Erhitzen mit Wasser oder Mineralsäuren H y d r a z i n und Oxalsäure liefert: C 3 H 3 N 6 (C0 2 H) 3 + 6 H 2 0 = 3 N 2 H 4 + 3 C 2 H 2 0 4 Hydrazin. V o m H y d r a z i n aus gelangte(iT) Curtius zu dem stickstoff-homocyklischen System der S t i c k s t o f f w a s s e r s t o f f s ä u r e oder des D i a z o i ' m i d s NH || . Homologe des Diazoessigsäureesters sind der a - D i a z o p r o p i o n s ä u r e N \ e s t e r || )C (CH 3 )-COOC 2 H 6 , der aus dem Chlorhydrat des Alaninäthylesters W mittels Kaliumnitrit oder aus Hydrazipropionsäureester NH V | >C-(CH 3 )-COOC 2 H 5 nh/ durch Oxydation mit Quecksilberoxyd entsteht, sowie der D i a z o b e r n s t e i n s ä u r e e s t e r ( i 8 ) aus Asparaginsäureester. Ein Säurederivat des D i a z o m e t h a n s ist die Diazomethandisulfosäure(n) N

\ II >C(S09H)j, deren Kaliumsalz durch Einwirkung von Kaliumnitrit auf aminoW methandisulfosaures Kalium NH,-CH^SOaK^ entsteht.

17

Viergliederige Heteroringe.

T. Sauerstoff und Stickstoff als ftinggiieder. Derartige R i n g e liegen in den N - A l k y l d e r i v a t e n der B e n z a l d o x i m e /—N—Alk /N-C,H6 0< | vor; N - P h e n y l b e n z a l d o x i m ^ o J O ^ I v o m Sehmp. 109 0

\HC-C,HS

\CH-C9H5

entsteht aus B e n z a l d e h y d und (S-Plienylhydroxylamin C 6 H 5 - N H O H . I s a t o g e n .CO-CCOOCjHs s ä u r e e s t e r (21) C 6 H 4 A n t h r o x a n a l d e h y d (2s) vom Schmp. 72° wird aus Nh o - Nitrophenylglycidsäure gebildet. \ J , /

TL Schwefel und Stickstoff als Ringrglieder. /N-C,H5

E i n Beispiel ist das T h i o a l d o l a n i l i n (24) S ^ | vom \ C H - C H , • C H ( O H ) • CH $ Schmp. 92°, das aus Aldolanilin C H 8 - C H ( O H ) C H i - C H = N C 6 H 5 durch B e handlung mit Schwefelammonium entsteht.

B. Viergliederige Heteroringe. I. Sauerstoff als Ringglied. Die Zahl der in dieser Gruppe bekannt gewordenen wirklichen Ringe ist eine verhältnismäßig geringe; hierher gehört das Ringhomologe des Äthylenoxydes das T r i m e t h y l e n o x y d

CH2

>0

vom Sdp. 50°, dessen Eigenschaften und Reaktionen bisher wenig studiert sind; es ist dem Aceton isomer. Von labilen Ringgebilden sind die ß - Laktone gewisser aromatischer ß - O x y c a r b o n s ä u r e n zu nennen, wie das N i t r o p h e n y l m i l c h NOg 0 CO s ä u r e l a k t o n (25) | | | , das aus Nitro-/?-bromhydrozimmtCUH4—CH—CHa säure entsteht. WEDEKIND, Lehrbuch.

2

18

Drei-, vier- und fünfgliederige Ringsysteme. II. Sauerstoff und Schwefel als Riugglieder.

Repräsentanten dieser Gruppe sind die sog. T h e t i n e , (26) welche, wie der Name (Abkürzung von Thiobetal'n) andeutet, den cyklischen

CO—0

Betainen analog konstituiert sind, z. B.

I

I yCH3

Dimethyl-

CH„—S\

\ C H .3 t h e t i n ; dieselben entstehen direkt aus den unbeständigen S u l f i n COOH OH 2

o x y d c a r b o n s ä u r e n , wie

I CH,

I /CH3

unter

Wasserabspal-

XCH3 tung; die T h e t i n e 1 sind schwache Basen, deren Halogenwasserstoffsalze durch Kombination von Alkylsulfiden mit «-Halogenfettsäuren entstehen; analog sind die S e l e n e t i n e (27).

III. Stickstoff als Ringglied. Die wichtigste hier in Betracht kommende Verbindung ist das /CH2\ Trimethylenimin(28) H J C ^ / N H , das Ringhomologe des unbeCH 2 ständigen Athylenimids. E s wird gewonnen durch Spaltung von p - T o l u o l s u l f o t r i m e t h y l e n i m i d m i t t e l s t Natrium und Amylalkohol; der Prozeß verläuft in folgenden Phasen:

c7h.so„nh2 + 7

7

2

2

BrCH„\. BrCHa/

/CH„

>ch2=c.h?so„n< 2

7

7

2

> c h , h n
ch

\ÖH2

2

2

2

In geringer MeDge wird das Trimethylenimin durch Erhitzen von Trimethylendiaminchlorhydrat neben ß - Methylpyridin gebildet. Die Base hat den Sdp. 6 3 ° (bei 748 mm), raucht an der Luft und riecht stark ammoniakalisch. Ein viergliederiger Ring mit zwei N-Atomen liegt im D i m e CH3-C=N thylaziäthan(29) | | , (Schmp. über 270°) vor, das aus äqui-

CH 3 —C=N

valenten Mengen Diacetyl und Hydrazin entsteht: CH S —CO CH3-CO

+

H2N

CH3—C=N

H2N

CH3—C=N

|=

| | +

2H 2 0.

Über optisch-aktive Thetine mit asymmetrischen Schwefel, wie d-Methyläthylthetinplatinchlorid ([a]D = + 4,5°), vergl. Soc. 77, 1072—75. 1

19

Viergliederige Heteroringe.

Auch einige cyklische Harn stoffderivate (30) sind als Heterovierringe zu betrachten, wie der M e t h y l e n h a r n s t o f f : C1

^NHV

CO >CH2 ^NH/

^NH.

aus

der M e t h y l e n t h i o h a r n s t o f f : yNHv

CS< >CH2 \ n h /

^NH2 CS ^NH2

aus

und der A t h y l i d e n h a r n s t o f f ,-NHv CO ) C H - C H 3 aus -•-NH/

|

CO + CH„, ^NH„ | OH C1 | + CH„ | OH

,^-NH, CO + CH—CH 3 . ~^NH2 II 0

IV. Sauerstoff und Stickstoff als Ringg'Iieder.

Diese Gruppe wird nur von anhydridartigen Körpern gebildet, den sog. B e t a i n e n (31), welche aus solchen Säuren entstehen, welche in a - Stellung ein Ammoniumhydroxyd-Radikal enthalten, z. B.: N.(CH 3 ) 3 -CH 2 N(CH 3 ) 3 -CH 2 I I —• I I C1 HOOC 0 OC Trimethylglykokollchlorhydrat

gew. Betai'n

N(C S H 6 )-CH 2 I i

er

N(C 5 H s )-CH 2 I I •

HOOC

0

Pyridinchloridessigsäure

co

Pyridiubetaln

Die B e t a i n e entsprechen also vollkommen den Laktonen und den Thetinen, wie aus folgender Nebeneinanderstellung hervorgeht: 0 CO O-CO 0—CO R I I RlN. I I l\ I I R—CH—CH 2 >S—CH, R \N—CH„ ß / ß-Lakton

Thetin

Betai'n.

Y. Stickstoff und Schwefel als Ringglieder. Es sind nur wenige Vertreter dieser Gruppe bekannt geworden, wie das

/

Carbonylthiocarbanilid(32) C 8 H 5 N=C\N

^nhc8H6

C=S

•^NH-C 6 H 5

S

\ >C0 vom Schmp. 87° aus

/

N -C 6 H 5

+ CO

20

Drei-, vier- und fünfgliederige Ringsysteme.

unter Umlagerung und aus

durch Austausch von einem

I C9H5 S gegen 0 , ferner der M e t h y l e n d i p h e n y l - ^ - t h i o h a r n s t o f f (33): C«H.N=C
CH.

^N/

aus

C=S

^nhc6H5

+ CH,

unter Umlagerung.

CeHs

YI. Sauerstoff und Phosphor als Bingglieder. Den ß - L a k t o n e n , den Thetinen und den Betainen analog konstituiert ist 0—CO das T r i p h e n y l p h o s p h o r b e t a i ' n ( 3 < ) : | |

(C»H6),P—CHj

C. Fimfgliederige Heteroringe. Unter den fiinfgliederigen Ringen beanspruchen die einfachsten mit einem Heteroatom — Schwefel, S a u e r s t o f f oder S t i c k s t o f f — ein besonderes Interesse, da sie auf Grund ihrer analogen Eigenschaften und Entstehungsweisen, eine auf das Innigste verknüpfte Gruppe bilden; die drei Grundsubstanzen sind: CH=CHV I >0 CH=CB/

CH=CH. I >S CH=CH/

Furfuran

Thiophen

CH=CHV | >NH . CH=CH/ Pyrrol

Diese Ringsysteme unterscheiden sich demnach nur dadurch voneinander, daß vier Methingruppen entweder durch Sauerstoff oder durch Schwefel oder endlich durch die Imidogruppe zu einem cyklischen Gebilde verknüpft sind, dessen Charakter ein durchaus stabiler ist. Infolgedessen sind diese Körper nicht nur schwierig aufspaltbar, sondern ihr Verhalten ist auch dasjenige einer aromatischen Substanz, sowohl in äußeren Ähnlichkeiten mit Benzolderivaten, als auch in typischen Reaktionen, welche sie von aliphatischen Gebilden scharf unterscheiden. Diesem gemeinschaftlichen Charakter entsprechend werden die Furfuran-, Thiophen-und Pyrrolderivate bei ihrer Bildung aus denselben A u s g a n g s m a t e r i a l i e n aufgebaut: so entstehen^) aus y-Diketonen bezw. deren Enolformen durch H 2 0-Abspaltung F u r f u r a n e , durch Einwirkung von P a S 6 Thiophene, durch Behandlung mit Ammo-

21

Fünfgliederige Heteroringe.

n i a k P y r r o l e ; als Beispiel diene in dem folgenden Schema das Acetonylaceton: CH=C—CH3 y( | >0 Dimethylfurfuran CH=C—CH, ,

CH 2 —CO

I

CH,—CO

CH=C—CH3

>- I CH=Cs

Dimethylthiophen

CH=C-CH3

Nn»»

CH=C

X |

CH

>NH

3

Dimethylpyrrol.

CH=C-CH3

Analog verhalten sich das P h e n a c y l a c e t o n (Acetophenonaceton) C6H6 • CO • CH„ • CH2 - CO • CH3 unter Erzeugung von Phenylmethyl-furfuran, -thiophen und -pyrrol, und das D i p h e n a c y l C6 H6 • CO • CH2 • CH2 • CO • CsH6 (Dibenzoyläthan) unter Bildung von Diphenyl-furfuran, -thiophen und -pyrrol, sowie das D i b e n z o y l d i b e n z y l (Bisdesyl)

CäH6—CO—CH—CH—CO—C6H6

|

C

|

8H6

unter Bildung

C6H6

von L e p i d e n (Tetraphenylfurfuran) und von T e t r a p h e n y l p y r r o l . Ebenso bemerkenswert sind die analogen Umwandlungen S c h l e i m s ä u r e CO a H[C-H-OH] 4 -CO a H, die . beim Erhitzen rauchender Salzsäure bezw. beim Erhitzen für sich zunächst Furfurandicarbonsäure und darauf unter CO a -Abspaltung eine furanmonocarbonsäure, die Brenzschleimsäure liefert: CH-OH—C-H-OH—COOH | = CH-OH—CH-OH-COOH Schleimsäure —>

der mit eine Fur-

CH=C-COOH | >0 + 3H,0 CH=C-COOH Dehydroschleimsäure

CH=CH | >0 +C02 CH=C—COOH Brenzschleimsäure.

Beim Erhitzen bei Gegenwart von Schwefelbaryum, BaS, entsteht analog a - T h i o p h e n c a r b o n s ä u r e

CH=CH

|

>S

, während beim

CH=C—COOH

Erhitzen des Ammoniumsalzes der Schleimsäure ohne weiteres zwei Molekeln C0 2 abgespalten werden unter gleichzeitiger Ausscheidung von Ammoniak: es entsteht direkt P y r r o l :

22

Drei-, viei-- und fünfgliederige Ringsysteme.

CH-OH-CH-OH—COONH 4 CH=CH | = | > N H + 2COa + NH, + 4 H , 0 . CHOH—CH-OH—COONH 4 CH=CH Zur Unterscheidung isomerer Substitutionsprodukte werden die ßingatome nach folgendem Schema bezeichnet: (2)CH=CH(1) | >X [X = 0, S oder NH]. (3)CH=CH(4) Da die Positionen 1 und 4, ebenso 2 und 3 denselben Wert haben, werden erstere auch als u-, letztere als ß- Stellungen bezeichnet: es giebt also zwei isomere Monosubstitutionsprodukte. In Bezug auf die Zuverlässigkeit der aus den Synthesen entwickelten Formeln des Furfurans, Thiophens und Pyrrols wurde schon in der Einleitung darauf hingewiesen, daß auch für diese Körper zentrische Formeln mit potentiellen Valenzen in Vorschlag gebracht worden sind; hier ist noch nachzuholen, daß physikalische Untersuchungen, namentlich Beobachtungen über das Refraktionsvermögen für das Vorhandensein von nur e i n e r Doppelbindung sprechen. Diesem Verhalten soll folgende allgemeine Formel gerecht werden: CH—CH V II I >x, CH—CH/ die dann das besprochene System als eine dicykliscbe Kombination eines Drei- und eines Vierringes erscheinen ließe (3e). Das Furfuran, Thiophen und Pyrrol besitzen nun selbst in hervorragendem Maße die Fähigkeit, polycyklische Systeme zu liefern und zwar ist in den meisten Fällen ein Benzolkcrn an den Heteroring angeschweißt, d. b. zwei Kohlenstoffatome sind gemeinschaftlich: CH HÖ^C I Ii

CH II

HC

CH

C H

Die hierher gehörenden Verbindungen sollen an den der nachstehenden Einteilung entsprechenden Stellen besprochen werden.

Fünfgliederige Heteroringe.

23

Spezielle Einteilung: der Fünfringe. I. 0 a l s R i n g g l i e d . c—cx | /O C—(X CH2—Os 2. Kohlensäureäthylenester | CO 1. Furan und Tetramethylenoxyd

3. Benzofuran (Cumaron)

und

4. Benzodifuran

Diphenylenoxyd

II. S (Se) a l s

Ringglied.

c-cx C—cx I >S und Selenophen I >Se C—(X c—ex CHj—S x b) Äthylendithioäthyliden ! >CH-CH 3 ch2-S/ r. C—C—C und Thiophten jj ^ ^ 2. Benzothiophen 1. a) Thiophen

3) Diphenylensulfid

III. 0 u n d S a l s R i n g g l i e d e r :

IV. N a l s

Senfölglykolid, Naphtosulfon u.s.w.

Ringglied.

U—Ux C—C 1. a) Pyrrol |I >N (Pyrrolin, Pyrrolidin) c- - c

24

Drei-, vier- und ftinfgliederige Ringsysteme. C—C. C—Ck b) Pyrazol | >N und Glyoxalin (Imidazol) | >N C—W N—

NH—CO Naphtostyril

u. Indazol:

b) Benzopyrazole: Isindazol

Benzimidazol: (Indazoltriazolen, Hydroindazole, Benzimidazoline) ^N—N.

N N und Benzo-1.2—N-/

c) Benzoosotriazol (Pseudoazimid) -N I

triazol (Azimidobenzol) N

C

N 3. Carbazol

Dipyrazolon

N— I | | N C—N \ / C

u. s. w.

Fünfgliederige Heteroringe.

V.

25

0 bezw. S (Se) u n d N a l s R i n g g l i e d e r . 1. a) Einringe mit e i n e m 0 (S) und e i n e m N. C—N C—C I I I I Oxazol C C und Isoxazol O N \ / \ / 0 0 (Oxazoline, Isoxazoline) C—N I I C-Cv Thiazol C C, Selenazol Se. - o > N—C

Y

1. b) Zweiringe und polycyklische Systeme. O | , Benzisoxazol (Indoxazen)

Benzoxazol

Naphtoxazol

-O I• „N —S I.

Benzothiazol

N 2. Mono- und polycyklische Systeme mit e i n e m 0 bezw. S (Se) z w e i N. a) Furodiazole: N C N N I I I I C N, N N, N, 0 Ö o-Diazooxyde

0 Azoxime

0 Furazane

und

N I C.

0 Oxybiazole

b) Thiodiazole: N C

N,

S o-Diazosuliide

N I 0

C I N,

< C = C > I I N N,

Azosulfime

Piazthiole

V

Piaselenol 8. Ringe mit e i n e m S und d r e i N. N N I I Tbiotriazol (Triazsulfol) C N

V

N

N I I C O .

"V

Tbiobiazoline

26

Drei-, vier- und fünfgliederige Ringsysteme. I . Sauerstoff als Ringglied.

1. E i n r i n g e mit einem 0. CH=CHV F u r f u r a n (Furan) | > 0 (Sdp. 32°) findet sich im VorCH=CH/ lauf des Fichtenholzteeres und wurde synthetiscli durch Destillation von brenzschleimsaurem Baryum gewonnen (37): CH=CH CH=CH I

| > o

CH=C—COOH

= 1

> o

+

co

2

.

CH=CH

Unlöslich in Wasser, riecht eigentümlich, beständig gegen Natrium, sehr empfindlich gegen Salzsäure unter Erzeugung eines braunen Körpers; ein mit Salzsäure befeuchteter Fichtenspan färbt sich in einer Furanatmosphäre grün. Mit Isatin und Phenanthrenchinon entstehen charakteristische violettblaue Färbungen. Brom liefert, in berechneten Mengen angewandt, Substitutionsprodukte, während bei einem Uberschuß von Brom Additionserscheinungen auftreten. Das nächste Homologe ist das M e t h y l f u r f u r a n ( a 8 ) C4HaO—CH3 (Sdp.63°), welches ebenfalls — als sogenanntes Sylvan — im Fichtenholzteer vorkommt. Höhere Hpmologe(39) wie das Phenylmethylfurfuran (Schmp. 42 °),'Diphenyl(Sclimp. 91°) und Tetraphenylfurfuran (Schmp. 175°) sind bei Anführung der Synthesen aus y-Diketonen erwähnt worden (vergl. S. 21). CH=CH Der F u r f u r a l k o h o l (10) | >0 steht zum M e t h y l f u r f u r a n in demCH=C—CH 2 OH selben Verhältnis wie der Benzylalkoliol zum Toluol; er entsteht aus dem zugehörigen Aldehyd (Furfurol) durch Reduktion mit Natriumamalgam und Essigsäure oder durch Behandlung mit Alkalien unter gleichzeitiger Bildung von Furfurancarbonsäure: 2C4H30-Cf x

H

+ H 2 0 = Cfll.O-CHüOIl + C 4 I I 8 0 C 0 4 H ,

ein Prozeß, der der Umwandlung von Benzaldehyd in Benzylalkoliol und Benzoesäure entspricht. F u r f u r y l a m i n C 4 H , 0 - C H 2 — N H 2 (aus Furfuronitril) siedet bei 146° (vergl. B. 14, 1058, 1474). Ein größeres Interesse beansprucht der A l d e h y d , das n - F u r f u r o l CH=CH (Furol) I > 0 . 0 , welches durch Destillation von Kleie, Zucker, Holz, sowie CH-C—C< X H vieler Kohlehydrate und Glykoside mit verdünnter Schwefelsäure entsteht. Unter den Beziehungen des Furfurols zu den Zuckerarten ist die quantitative(n) Bildung desselben aus P e n t o s e n von besonderer Wichtigkeit; a u s R h a m n o s e (Methylpentose) entsteht sinngemäß das nächste Homologe, das « - M e t h y l f u r f u r o l (Sdp. 183°), welches das Furfurol im Holzöl begleitet. Furfurol ist eine farblose Flüssigkeit (Sdp. 162° D420 = 1,1594) von aromatischem Geruch, wenig löslich in Wasser, zeigt alle Aldehydreaktionen — giebt ein Oxim vom Schmp. 89° und ein Plienylhydrazon vom Schmp. 96° —, in Sonderheit diejenigen des Benzaldehydes; so entstehen mit fetten Aldehyden und Ketonen ungesättigte Aldehyde, z. B. mit Aeetaldehyd:

Fünfgliederige Heteroringe.

C,H 3 0-C=0 + H H

2

H

27

C — = C 4 H 3 0-CH=CH—c/° + HjO X H

\H F u r f u r a c r o l e i n (42) (Schmp. 51°).

Mit Cyankalium erfolgt dieselbe Kondensation, wie beim Benzaldehyd zu einem Benzo'fn:

2C4H30• C : 0 = C4H30-C-H 0H-C0-C 4 H 3 0 H

Furoi'n (Schmp. 135°).

Das Furo'in oxydiert sich zu einem dem Benzil entsprechendem F u r i l C 4 H 3 0—CO—CO—C 4 H 3 0, welches mit Alkalien eine der Benzilsäure analoge F u r i l s ä u r e liefert. (43) Selbst mit Dimethylanilin tritt eine der Malachitgrünsynthese vergleichbare Kondensation ein. Das Furfurol erleidet auch beim Erwärmen mit Natriumsalzen und Anhydriden von F e t t s ä u r e n eine der PERKiN'schen Reaktion analoge Umwandlung, z. B.: H H H C 4 H 3 0 - C = 0 + H2C—COONa = C 4 H 3 0 - C = C H - C 0 0 N a + H 2 0 F u r f u r a k r y l s ä u r e (Schmp. 141°).

Wie die Zimmtsäure (C e H 5 —CH=CH-C0 2 H) durch Reduktion in Hydrozimmtsäure (/9-Phenylpropionsäure) übergeht, so die Furfurakrylsäure in ß - F u r f u r p r o p i o n s ä u r e C 4 H 3 0-CH 2 CH 2 -C00H (44). Diese Säure ist von Interesse, weil durch Aufspaltung derselben mittelst Bromwasser bewiesen wurde, daß das Furfurol ein «-Derivat des Furfurans ist; als Endprodukt einer Reihe von chemischen Operationen erscheint die n o r m a l e P i m e l i n s ä u r e : CH=CH CH2—COOH >0 —> I | CH=C—CH 2 —CH 2 —COOH CH 2 —CH 2 —CH a —CH 2 —COOH. Die Aldehydgruppe des Furfurols ist außerordentlich reaktionsfähig und ruft mit vielen sauerstoffhaltigen Körpern, die zugleich Methyl und Methylengruppen enthalten, Kondensationserscheinungen hervor, so mit L ä v u l i n s ä u r e CH S —CO—CH 2 —CH 2 —€00H und selbst mit normaler B u t t e r s ä u r e . (45) Auch gegen A m m o n i a k verhält sich das F u r f u r o l wie Benzaldehyd: es entsteht das dem Hy d r ob e nz a m i d vergleichbare C 4 H 3 0-CH=N Furfuramid(4e) >CH-C 4 H 3 0 vom Schmp. 117°, das C 4 H 3 0-CH=N durch heiße verd. Alkalien in das isomere F u r f u r i n (Analogon des C4H30-C-NH Amarins) || > C H C 4 H 3 0 übergeführt werden wird (vergl. C4H30—C-NH S. 72).

28

Drei-, vier- und fiiufgliederige Ringsysteme.

Durch Oxydation des F u r f u r o l s entsteht die korrespondierende Säure: die « - F u r f u r a n c a r b o n s ä u r e oder B r e n z s c h l e i m s ä u r e CH=CH >0 (Schmp. 134°), welche, wie schon oben gezeigt, am H=C—COOH bequemsten durch Destillation von Schleimsäure dargestellt (47) wird CH(OH)—CH • COOH (SCHEELE, 1780); auch ausIsozuckersäure(48) | >0 , CH(OH)—CH • COOH einem Abkömmling des Tetrahydrofurfurans, wird Brenzschleimsäure gewonnen; ein Beweis für die «-Stellung des Carboxyls. Die Säure bildet wohlcharakterisierte Ester, ein Chlorid, ein Amid und ein Nitril. Die Gegenwart der Doppelbindungen verrät sich durch das Verhalten gegen Brom, von welchem vier Atome addiert werden; unter anderen Arbeitsbedingungen tritt Substitution von Brom in der «-Stellung oder Aufspaltung des Furfuranringes zu Fumarsäure ein. (49) Der Dicarbonsäure des Furfurans (1,4), der sogenannten Dehydroschleimsäure, ist schon früher Erwähnung gethan worden (vergl. S. 21). Unter den Homologen der Brenzschleimsäure beansprucht nur die sogenannte Uvinsäure oder P y r o t r i t a r s ä u r e (BO) ein größeres Interesse; sie ist eine l , 4 - D i m e t h y l f u r a n - 2 - c a r b o n s ä u r e HOOG—C=C—CH3 | >0 (Schmp. 135°), also ein Derivat einer ß-FurHC=C—CH 3 f u r a n c a r b o n s ä u r e u n d entsteht durch trockene Destillation der Weinsäure bezw. durch Kochen von Brenztraubensäure mit Barytwasser; dieüvinsäure wurde s y n t h e t i s c h durch Einwirkung von Salzsäure auf ^-CO—CH S Acetonylacetessigester CHS—CO—CHa—CH dargestellt: ^COOC 2 H 6

i

R00C-C=C/CHS \0H OH HC=(CCH, D e s m o t r o p e Form des Acetonylacetessigesters

=

ROOC—C=C—CH3 >0 + H„0. ' HC=C—CH S Pyrotritarsäure

Die freie Säure spaltet beim schnellen Erhitzen für sich Kohlensäure ab unter Bildung von 1,4-Dimethylfurfuran. Die zugehörige D i c a r b o n s ä u r e , in welcher das letzte Wasserstoffatom (3) durch Carboxyl substituiert ist, heißt C a r b o p y r o t r i t a r -

Fünfgliederige Heteroringe.

29

s ä u r e ; dieselbe wird durch Kochen von D i a c e t b e r n s t e i n s ä u r e e s t e r mit verdünnter Schwefelsäure gewonnen (6i): nu c = I

c

\ f ) H

^ C

COOR I

3

/

C = C — C H

=

/

= C

\ c h

3

3

I >0 +Ha0. C=C-CH, COOR

COOR

Durch Kohlensäureabspaltung entsteht die gewöhnliche Pyrotritarsäure; der Carbopyrotritarsäure isomer ist die sog. M e t h r o n säure(s2) (Schmp. 204°), welche sich aus Acetessigester und bernsteinsaurem Natrium bildet, und welcher vielleicht folgende Konstitution zukommt: /CHS HOOC—C=C\ I >0 HC=C—CH a —COOH. Ein Isomeres der Pyrotritarsäure ist die 1 , 3 - D i m e t h y l f u r a n 2-carbonsäure, (53) die aus Isodehydracetsäure durch Ringverengerung mittelst Bromwasser entsteht: HOOC—C==C—CH 3 CH S —C< >0 CH-CO

v

HOOC—C=C-CH3 | >0 (Schmp. 123°). CH3—C=CH

CH2—CEIjx

T e t r a m e t h y l e n o x y d (54) | / O (Sdp. 57°) ist das höhere RingCH,—CH/ homologe des Trimethylenoxyds und des Äthylenoxyds; es kann als Tetrahydrofurfuran aufgefaßt werden, indessen sind durch H y d r i e r u n g von Furfuranen nur H o m o l o g e des Tetramethylenoxydes erhalten worden, wie das Tetrahydrodiphenylfurfuran (55) aus dem früher erwähnten 1,4-Diphenylfurfuran. Ein Dihydrofurfuran wird durch Reduktion von Erythrit erhalten, während kompliziertere Derivate desselben, wie H H .COOR R00C-C-C< I >0 , ROOC—C=C< CHS synthetisch durch Einwirkung von Natriumacetessigester auf Chlorfumarsäureester bezw. «-Chlorcrotonsäureester entstehen (56). Als Abkömmlinge des Tetramethylenoxydes sind auch die /-Laktone zu CH,—CO betrachten, z. B. das B u t a n o l i d (Butyrolakton) | >0 (Sdp. 206°), das CH2—CH2

30

Drei-, vier- und fiinfgliederige Ringsysteme.

u. a. aus y-Chlorbuttersäure durch Destillation gebildet wird; (57) auch manche Anhydride zweibasischer Säuren, wie das B e r n s t e i n s ä u r e a n h y d r i d CH2-COx I >0, CIIj-CCK enthalten einen fünfgliederigen Heteroring. CO—CH 2 Auch die T e t r o n s ä u r e | ~>0 (Schmp. 141°), der Grundkörper der CIJ2-C0 T e t r i n s ä u r e (59) (a-Methyltetronsäure), gehört hierher; letztere entsteht aus y-Brommethylacetessigester durch Einwirkung von Kalilauge: CO-CH,—Br | — ch3—c-hcoor

CO-CH, | > 0 (Schmp. 189°). ch3—C—CO H

2. E i n r i n g e m i t z w e i 0 . Fiinfgliederige Heteroringe mit zwei Sauerstoffatomen sind wenig bekannt geworden: als Beispiele können die cyklischen Äthylenester der Kohlensäure dienen, wie K o h l e n s ä u r e ä t h y l e n e s t e r I >C0 CH 2 — 0 ' und die Acetale des Äthylenglykols, wie Ä t h y l e n ä t h y l i d e n ä t h e r CH,—0 X I >CH.CHa, CH2-0X sowie schließlich der M i l c h s ä u r e ä t h y l i d e n e s t e r CH,—CH—0 S Y" W">CH-CH» i/ ¿0-0' und das sog. Chloralid(59): CCI3—CH-0 :-0v >CH-C-C1B (Schmp. 114°, Sdp. 272°), I CO~ 0 / welches durch Erhitzen von Chloral mit rauchender Schwefelsäure oder mit Trichlormilchsäure gewonnen wird. 3. Z w e i r i n g e . Wenn zwei benachbarte Kohlenstoffatome des Furfurans an einem Benzolring teilnehmen, also mit diesem gemeinschaftlich sind,

Fünfgliederige Heteroringe.

31

so liegt eine dem Inden vergleichbare dicyklische Kombination vor, welche B e n z o f u r f u r a n 1 oder C u m a r o n CH CH I CH

C—CH II II C CH

m

^ C f f V genannt wird. Die Muttersubstanz dieser Körperklasse, das Cumaron, entsteht unter Bildung eines intermediären Produktes, der C u m a r i l s ä u r e , aus « - B r o m c u m a r i n mit Hilfe von Alkalien (eo): CH

.CH=C-Br

CH

C-COOH

.CH

^0—-CO Ac

0

Es handelt sich also um eine R i n g v e r e n g e r u n g , Verwandlung des Sechsringes C u m a r i n in den Fünfring C u m a r o n , dessen Monosubstitutionsprodukte dem oben gegebenen Schema entsprechend in zwei (u und ß) stellungsisomeren Formen auftreten können, wenn man von Komplikationen durch Isomerie des Benzolkerns absieht. Eine interessante direkte Bildungsweise eines einfachen «-Cumaronderivates ist die Kondensation von Salicylaldehyd mit «-Bromacetophenon bei Gegenwart von Kali (6i): H , 0 = Ö II, V-CO-C.H.= C H - '\o K Bf' Salicylaldehydkalium

Bromacetophenon

.CK C H 6 4CH

\ C H («) (J-Naphtofuran, Schmp. 60—61°.

Das «-Naphtofuran wurde bisher nicht fest erhalten. Ein N a p h t o m e t h y l f u r f u r a n c a r b o n s ä u r e e s t e r entsteht aus «-Naphtol mittels Chloracetessigester. Die d r i t t e Klasse der sauerstoffhaltigen Dreiringe wird durch Körper gebildet, in welchen der Furfuranring zwischen zwei an ihn angegliederten Benzolkernen steht; hierher gehört das D i b e n z o f u r f u r a n oder D i p h e n y l e n o x y d WEDBKIND, Lehrbuch.

3

34

Drei-, vier- und fünfgliederige Ringsysteme.

CH

CH

H < / \ — C ^ H I II I! I HC

C CH 0

C

CH CH

(Schmp. 81°, Sdp. 288°),

das im sog. Stuppfett vorkommt, dem Destillationsprodukt der Quecksilbererze von Idria. Das Diphenylenoxyd wird auf synthetischem Wege durch Destillation von Phenol mit Bleioxyd oder von Phenylphosphat mit Kalk erhalten (70); auf pyrogenem Wege entsteht es durch Durchleiten von Phenyläther durch glühende Röhren (71): C

e H s ~ C 6 H s = C6H4^-pC6H4 + H 2 .

Am bequemsten wird das Diphenylenoxyd durch Tetrazotieren des 0-, o-Diaminodiphenyls und darauffolgendes Kochen mit verdünnten Säuren gewonnen (73) : C6H4 C6H4 C6H4 C6H4 C8H4 C6H4 I I -->• I I . NHa NHa N2—OH OH—N2 0 Das Diphenylenoxyd läßt sich nitrieren und bromieren; dabei werden durchweg beide Benzolkerne gleichzeitig substituiert. Fünfgliederige polycyklische Heteroringe liegen schließlich in anhydridartigen Gebilden, wie Fluoresceln u. a. vor. II. Schwefel bezw. Selen als Binggiied. 1. a) E i n r i n g e mit einem S.

CH=CH Diese Gruppe wird durch das Analogon des Furfurans | >0 Cfl=CH CH==CH durch das Thiophen 1 | > S gebildet; wenn schon das Furfuran, CH=CH besonders in seinem Aldehyd, dem Furfurol, eine bemerkenswerte Ähnlichkeit mit dem Benzol bezw. mit dem Benzaldehyd zeigte, so ist diese beim Thiophen eine so vollkommene, daß die korrespondierenden Derivate beider Grundstoffe in ihren wesentlichen Eigenschaften kaum von einander abweichen. 1

Vergi.

VICTOR MEYER:

Die Thiophengruppe, Braunschweig,

1888.

Fiinfgliederige Heteroringe.

35

D i e s e überraschende Analogie steht im Einklang mit dem Vorkommen des T h i o p h e n s und seiner Homologen, die sich stets in Begleitung der aus dem Steinkohlenteer gewonnenen Benzolkohlenwasserstoffe finden. E s ist das Verdienst VICTOR M E Y E E ' S , zuerst festgestellt zu haben, daß die den letzteren eigentümliche Indopheninr e a k t i o n 1 ausschließlich den schwefelhaltigen Begleitern der aromatischen Kohlenwasserstoffe zukommt, da bei k ü n s t l i c h gewonnenem Benzol die genannte Reaktion unter allen Umständen ausbleibt. Dadurch wurde das Thiophen der Forschung zugänglich gemacht, die zur Erkennung seiner nahen Verwandtschaft mit dem Furfuran und Pyrrol führte. Trotz seiner Analogie mit dem Benzol besitzt der Schwefelkohlenwasserstoff eine Eigenschaft, welche seine Trennung von jenem ermöglicht; er löst sich leicht in konz. Schwefelsäure unter Sulfurierung, während das Benzol unter diesen Bedingungen unverändert bleibt: es genügt also ein Ausschütteln des letzteren mit konz. Schwefelsäure. Das so gereinigte Benzol zeigt n i c h t mehr die Indopheninreaktion, die nur dem Thiophen zukommt, welchem auch die LAUBENHEIMER'sche Reaktion (Blaufärbung mit Schwefelsäure und Phenanthrenchinon in Eisessig) eigentümlich ist. Die sonstige Ähnlichkeit zwischen Thiophen- und Benzolkörpern kommt in der folgenden kurzen Ubersicht der Siedepunktsdaten einiger Derivate deutlich zum Ausdruck: Thiophen Methylthiophen, Thiotolen . 1,4-Dimethyl thiophen,Thioxen Dithienyl Ditbienylmethan «-Bromthiophen ot-Thiophencarbonsäure «-Thiophenalkohol . . . . C 4 H S S — C O — C 4 H 3 S Tbienon

Sdp. 84° 113° 135° 266° 267° 150" 260° 207 0 326° Schmp.

C4H3S—CH=CH-CO2H

Thienylakrylsäure

138°

Sdp. 80,5°

Benzol

110,3° 138° 254° . . . 261 0 155° . . . . . . . 250° 206° C„H 6 —CO—C 8 H 6 Benzophenon 307° (760 mm) Schmp. 133° Zimmtsäure Toluol p-Xylol Diphenyl Diphenylmethan Brombenzol Benzoesäure , Benzylalkohol

Auch die G e w i n n u n g der Thiophenabkömmlinge korrespondiert häufig mit derjenigen der Benzolderivate. Die allgemeine D a r s t e l l u n g s w e i s e von Thiophenkörpern ist gelegentlich der Besprechung der gemeinschaftlichen Genesis von Furfuran-, Thiophen- und Pyrrolkörpern erörtert worden: es sei daher nur an die Darstellung von 1 , 4 - D i m e t h y l t h i o p h e n aus einem / - D i k e t o n (Acetonylaceton) mittelst P a S 6 , sowie an die Entstehung 1

Beim Mischen mit wenig Isatin und konz. Schwefelsäure tritt eine intensiv dunkelblaue Färbung auf. 3*

36

Drei-, vier- und fünfgliederige Ringsysteme.

v o n 1-Thiophencarbonsäure durch Erhitzen von Schleimsäure mit B a S erinnert (vergl. S. 21). V o n s p e z i e l l e n Bildungsweisen seien die synthetische Gew i n n u n g d e s T h i o p h e n s u n d seines nächsten H o m o l o g e n , des 1-Methylt h i o p h e n s (Thiotolens), mit H i l f e des Phosphortrisulfides nachstehend skizziert (73): CK—COONa

I

p

o

CHa—COONa Bernsteinsaures Natrium CH2-CO-CH3 I CHa—COOH Lävulinsäure

CH=CH

!

>s

CH=CH Thiophen.

p g CH=C-CH3 JjÖL-^ I >s

reduz

reüuz^^

CH=C—OH 1,4-Methyloxy thiophen

CH=C-CH3 > g

CH=C—H l-Methylthiophen.

D i e s e R e a k t i o n m i t d e n Sulfiden d e s P h o s p h o r s ist sehr verallgemeinert worden, denn ihr sind sowohl eine Anzahl von F e t t körpern als die meisten phenylierten Olefine z u g ä n g l i c h ; so entsteht aus Stilben T e t r a p h e n y l t h i o p h e n oder T h i o n e s s a l (74) C6H6—C=C—CeH6 | >S C

(Schmp. 1 8 4 ° ) ,

6H5—C=C~C6H5

eine Verbindung, die s c h o n fünfzig J a h r e vor A u f k l ä r u n g ihrer K o n stitution bekannt war. Von s p e z i e l l e n E i g e n s c h a f t e n des Thiophens und seiner Abkömmlinge seien, soweit sie nicht schon erwähnt sind, nur einige, die von besonderem Interesse sind, hervorgehoben. T h i o p h e n (Sdp. 84°, D 2 3 = 1,06 2) ist eine farblose Flüssigkeit, die auch im Geruch dem Benzol ähnlich ist, nur bei sehr tiefen Temperaturen erstarrt und gegen Natrium sehr beständig ist: es zeigt keine Additionsfähigkeit gegen Jodalkyle und andere Agenden, die den zweiwertigen Schwefel sonst in eine höhere Valenzstufe überzuführen imstande sind: d. h. es verhält sich n i c h t wie ein Alkylsulfid, eine Eigenschaft, die sich auf potentielle Bindung der latenten Valenzen zurückführen ließe. Die H o m o l o g e n desThiophens sind z. T. nach den in der aromatischen Reihe üblichen Methoden erhalten worden, z. B. das a - M e t h y l t h i o p h e n (75) nach der FiTTio'schen Synthese aus Jodthiophen, Jodmethyl und Natrium, und das « - I s o p r o p y l t h i o p h e n (Sdp. 154°) nach der FRIEDEL-KKAFPx'schen Methode aus Thiophen und Isopropylbromid mit Hilfe von Aluminiumchlorid (76). Die Entstehung der phenylierten Thiophene, wie Diphenyl- und Tetraphenylthiophen, ist schon berücksichtigt worden; das «-Phenylthiophen (Schmp. 41 entsteht aus Benzoylpropionsäure und P 2 S 8 (77). Das Dithienylmethan, (7s) ein Analogon des Diphenylmethans, entsteht aus Thiophen und Methylal. Interessant ist die glatte Bildung eines T h i e n y l t r i p h e n y l m e t h a n s

Fünfgliederige Heteroringe.

37

/C«H 5 C4H3S—c« C6H5 x c6h5 aus Triphenylcarbinol und Thiophen mittels P 2 0 5 im Gegensatz zu den außerordentlichen Schwierigkeiten, die der Herstellung des analogen Systems Te tr ap h e n y l m e t h a n C-(C6H5)4 entgegenstehen (jä). Die H a l o g e n s u b s t i t u t i o n s p r o d u k t e desThiophens bilden sich schon in der Kälte durch direkte Einwirkung, und zwar geht das Halogen stets zuerst in die l-(«-)Position; z. B. a-Chlorthiophen, Sdp. 130°. Bromthiophene gehen durch Oxydation in gebromte ungesättigte Säuren, wie Dibrommale'insäure über (so). Die N i t r i e r u n g (si) des T h i o p h e n s verläuft sehr stürmisch und führt gleichzeitig zu Mono- und Dinitrothiophen, letzteres (Schmp. 52°, Sdp. 290°) wird durch Alkalien dunkelrot gefärbt, ersteres ist viel schwieriger zu dem dem Anilin entsprechenden A m i n o t h i o p h e n (Thiophenin) (32) zu reduzieren, als Nitrobenzol. Die Aminobase verharzt leicht und läßt sich nicht diazotieren, kuppelt aber ihrerseits mit Diazoniumsalzen. Das einfachste O x y t h i o p h e n ist bisher nicht erhalten; das l-Oxy-4methylthiophen ist gelegentlich seiner Darstellung aus Lävulinsäure erwähnt worden. Der 1 - T h i o p h e n a l d e h y d , (es) C 4 H 3 S - C / (Sdp. 198°), das Analogon X H des Benzaldehydes und des Furfurols, ist durch folgende Reihe von chemischen Prozessen zugänglich: C4H3SH Cl-CO—CH 3 A1C1,

—>-

C4H3S—CO-CH3 — 1 -Thienylmethylketon —y

C4H3S CO-COOH Thienylglyoxylsäure

—y

C4H3S—CCH-CH 3 (Sdp. 173°), das CHa-S/ aus Athylenmerkaptan und Acetaldehyd entsteht: CH a -SH

CH 2 —S v | \CH-CH 3 + H a O CH a -SH CH,—Sx und die geschwefelten Äthylenester der Kohlensäure, wie T r i t h i o + OCH-CH, =

kohlensäureäthylenester

| NC-S (Schmp. 39,5°). (s») CH,—S^

2. Zweiringe. Schwefelhaltige dicyklische Heterosysteme können entweder nur in einem oder in beiden Bingen S als Heteroatom enthalten. Der ersteren Art entspricht das dem Benzofurfuran (Cumaron) analoge B e n z o t h i o p h e n 1 (Thionaphten) CH CH I CH CH

C-

-CH II CH

C S

(Schmp. 31°, Sdp. 221°); 1 Wie das Benzofurfuran ein Stellungsisomeres im Phtalid (Isobenzofurfuran) hat, so das Benzothiophen im Thiophtalid, Xylylensulfid u. a.; diese Körper leiten sich von einem hypothetischen I s o b e n z o t h i o p h e n

-C

>

ab, das indessen Anhydridcharakter hat und daher nicht unter die echten Heteroringe gehört.

39

Fünfgliederige Heteroringe.

es entsteht ähnlich dem Cumaron aus o-Sulfhydryl-co-chlorstyrol: (90) /CH=CHC1

/CH V

Ein im Benzolkern hydroxyliertes Derivat entsteht durch Einwirkung von Bernsteinsäure auf Thiophenaldehyd: (91) /H HOOC-CH, C4H2S< + I -V M3—0 H2C—COOH H

y C(OH)=CH C,H 2 S< I . \CH—CH 4-Oxybenzothiophen

Der zweiten Art dicyklischer Systeme, derjenigen mit zwei S als Ringatomen, entspricht das Thiophten, HC II HC

C II C

CH II CH,

W (Sdp. 225°)

das Naphtalin der Thiophenreihe; es entsteht aus Citronensäure durch Erwärmen mit Phosphortrisulfid. («2) 3. Dreiringe. Es sind nicht alle Variationen von polycyklischen Systemen bekannt geworden, wie in der Furfuranklasse; erhalten ist bisher •das Dibenzothiophen oder Diphenylensulfid

CH S CH (Schmp. 97« Sdp. 333°) das in jeder Beziehung dem Diphenylenoxyd entspricht; wie letzteres aus Phenyläther, so entsteht ersteres aus Phenylsulfid auf pyrogenem Wege: (93) S—C

6H5 =

C H

6 4, —C e H 4 + H 2S

40

Drei-, vier- und fünfgliederige Ringsysteme.

Der Schwefel im Dibenzothiophen zeigt im Gegensatz zu Thiophen (s. o.) die normalen Funktionen eines Alkylsulfides, da sich das Diphenylensulfid zum zugehörigen Sulfon

C6H4-C6H4

oxydieren läßt. 0=S=0 ÜberDinaphtothiophen C 10 H 6 —C 10 H 6 (Schmp. 147°) vergl. B. 27, 3002.

III. Sauerstoff und Schwefel als Ring-grlieder. Wohlcharakterisierte e c h t e Heteroringe sind aus dieser Gruppe kaum bekannt geworden; als Beispiele können daher nur anhydridartige Gebilde angeführt werden: 0 S

0

C

!

0 ,

1

!

s

I

-c SenfBlglykolid

o-Sulfobenzoesäureanhydrid

Naphtosulfon

IY. Stickstoff als Ringrglied.

1. a) E i n r i n g e mit e i n e m N. Durch Ersatz des Schwefels im Thiophen bezw. des Sauerstoffes im Furfuran durch die Imidogruppe NH gelangt man zum d r i t t e n Vertreter der Familie der einfachsen Fünfringe, zum P y r r o l CH=CHV I >NH. CH=CH/ Trotzdem dasselbe seiner Konstitution nach den Charakter eines sekundären Amins hat, besitzt es nicht nur schwach basische, sondern auch*schwach saure Eigenschaften: der Imidwasserstoff ist durch Metalle ersetzbar. Das P y r r o l 1 erweist sich in jeder Beziehung als ein echter Heteroring, der durch die gewöhnlichen Agentien nicht gesprengt wird; die Spaltung erfolgt z. B. erst durch Einwirkung von Hydroxylamin nach folgender Gleichung: (94) CH=CHX CH„ • CH=NOH >NH + 2 0 H N H „ = | +NHS. | CH=CH/ CH 2 -CH=NOH CH a —COH Es entstehen dabei Dioxime des Succinaldehydes | , CH3—COH eine Reaktion, die zur Konstitutionsbestimmung von substituierten 1

Vergl. C i a m i c i a n : Il Pirrolo ed i suoi derivati, Eoma 1888.

41

Fünfgliederige Heteroringe.

Pyrrolen benutzt wird; dies Problem ist um so wichtiger, als die Wasserstoffatome am Kohlenstoff ebenso beweglich sind, wie dasjenige am Stickstoff und daher leicht Substitution erleiden. Die Stellung der Substituenten wird in derselben Weise, wie beim Thiophen und Furfuran bezeichnet: (2)C—C(l) I >N(n) (3)C—C(4) mit der Komplikation, daß solche, die am Stickstoff haften, als n-Derivate von den C-Abkömmlingen unterschieden werden. Die gemeinschaftliche Bildungsweise von Pyrrolen mit Thiophenen und Furfuranen aus /-Diketonen und aus Schleimsäure ist in der Einleitung zu den Fünfringen besprochen worden (vergl. S. 21); es erübrigt die Erörterung der speziellen Methoden und Eigenschaften. P y r r o l (Sdp. 131°, D12-50 = 0,9752) findet sich im bituminösen Schiefer, wurde jedoch zuerst von R Ü N G E im Jahre 1834 im Steinkohlenteer entdeckt; es ist auch im Knochenteer enthalten und zwar in den von 115—130° siedenden Fraktionen: die Abscheidung erfolgt durch Verwandlung in Pyrrolkalium. Das Pyrrol färbt einen mit Salzsäure befeuchteten Fichtenspahn feuerrot und hat dieser Fähigkeit seinen Namen zu verdanken. Farblose, an der Luft sich bräunende Flüssigkeit, die in Wasser kaum löslich ist und auch in verdünnten Säuren sich nur allmählich auflöst; solche Lösungen geben beim Erwärmen Ammoniak ab und schlagen amorphes, sog. P y r r o l r o t nieder. Das Pyrrol zeigt sowohl die Indophenin-, als die LAUBENBEiMER'sche Reaktion; es wird leicht durch Säuren polymerisiert: das T r i p y r r o l wird z. B. durch Neutralisieren von verdünnten salzsauren Lösungen des Pyrrols gewonnen. Dasselbe zersetzt sich beim Erhitzen in Pyrrol, Benzopyrrol (Indol) und Ammoniak: (95) CH—CH—CH— CH—CH—CH CH X

NH

CH—OH

CH—CH

^NH

X

Tripyrrol

CH—CH II I + CH CH

CH

NH CH CH I CH

NH Pyrrol

Das Tripyrrol bildet ein Chlorhydrat.

C II C CH

CH I CH NH

Indol

42

Drei-, vier- und ftinfgliederige Ringsysteme.

Wie der Cümarinring sich zum Cumaronring verengern läßt, so erleidet der Pyrrolring eine interessante Ringerweiterung zum Pyridin durch Einwirkung von Methylenchlorid (9e): CH CH=CH V CH CH >NK + CH,CL= | || + KCl + HCl. | CH=CH/ CH N CH Pyridin

Chloroform und Bromoform wirken ähnlich (Bildung von /?-Chlorbezw. Brompyridin). Unter den speziellen Bildungsweisen des Pyrrols sei noch auf folgende hingewiesen: 1) Reduktion des Succinimides zu Pyrrol (97) CH„—COx CH=CH V | >NH | >NH; CH 2 -CCK CH=CH/ ein ähnlicher Prozeß kommt durch folgendes Schema zum Ausdruck (»s): Cl-C—COv CC1-(J)=CC1(JK CH=CH X I >NH - v | >NH | >NH. Cl-C—CO/ CC1-(J)=CC1(J)/ CH=CH/ Dichlormaleinimid

Tetrachlor(jod)pyrrol

Pyrrol

2) Verwandlung der P y r o g l u t a m i n s ä u r e , die ihrerseits unter Wasserabspaltung aus Glutaminsäure entsteht, durch Erhitzen in P y r r o l (99): nn -r'COOH 2 ? ~ ^NH CH2—COOH2 Glutaminsäure

—

CH,—CH—CO„H I >NH C H -C0 Pyroglutaminsäure

CH=CH. | >NH. CH=CH/ Pyrrol

3) Pyrogen aus Acetylen und Ammoniak (100): 2CaH2 + NH3 = C4H4NH + H 2 . C - A b k ö m m l i n g e des Pyrrols. Homologe des Stammkörpers entstehen aus Pyrrol und Jodalkylen in der Wärme, wobei die primär entstehenden N-Äthylderivate in C-Homologe umge-, lagert werden, ein Vorgang, der mit der Umwandlung a l k y l i e r t e r Aniline in h o m o l o g e Aniline durch Erhitzen eine gewisse Ähnlichkeit hat: C4H4—N—Alk — C < A l k H s N - H . C8H6—NHX —C6H4X—NHH. In zweiter Linie entstehen C-Alkylpyrrole durch Kohlensäureabspaltung

48

Fünfgliederige Heteroringe.

a u s den zugehörigen C a r b o n s ä u r e n , sowie beim Durchleiten von Pyrrol- und A l k o h o l d ä m p f e n ü b e r Z i n k s t a u b . (101) D e r Entstehung von 1 , 4 - D i m e t h y l p y r r o l aus Acetonylaceton und A m m o n i a k i s t s c h o n f r ü h e r E r w ä h n u n g g e t h a n w o r d e n (vergl. S. 21). D i e alkylierten P y r r o l e werden ebenso leicht wie die Muttersubstanz p o l y m e r i s i e r t ; d i e p o l y m e r e n P r o d u k t e , b e s o n d e r s d i e 1,2- u n d 3 , 4 - s u b s t i t u i e r t e n , l e i t e n sich m e i s t e n s v o n e i n e m D i p y r r o l a b u n d w e r d e n s c h o n d u r c h v e r d ü n n t e S ä u r e n u n t e r A m m o n i a k a b s p a l t u n g in B e n z o p y r r o l - ( I n d o l ) d e r i v a t e (s. o.) ü b e r g e f ü h r t (102): z. 13.: CH CH,—C II CH„-C

CH-CH—C—CHS I I II CH-CH C-CHS

=

NH NH Tetramethyldipyrrol

CHä—C I OHj—C

C II C

C-CH, I +NH3. C—CH,

NH CH Tetramethylindol

1- u n d 2 - M e t h y l p y r r o l z e i g e n e i n e S i e d e p u n k t s d i f f e r e n z v o n n u r 5 ° ; d i e l - ( 4 ) D e r i v a t e des P y r r o l s s i n d a m e i n g e h e n d s t e n s t u d i e r t . D a s h ö c h s t e H o m o l o g e ist d a s T e t r a p h e n y l p y r r o l v o m S c h i n p . 211°, das, w i e s c h o n f r ü h e r a n g e f ü h r t , m i t t e l s t A m m o n i a k a u s D i b e n z o y l d i b e n z y l (Bisdesyl) C6Hä—CH CO

CH—C„H5 CO

C Hli C H5 •entsteht. (103) « « H a l o g e n e w i r k e n s e l b s t in v e r d ü n n t e n L ö s u n g e n s e h r e n e r g i s c h a u f P y r r o l « i n u n t e r B i l d u n g d e r T e t r a s u b s t i t u t i o n s p r o d u k t e , so e n t s t e h t d a s T e t r a c h l o r C1C=C-C1 pyrrol I > N H v o m S c h m p . l l O 0 : d a s s e l b e t r i t t a u c h als Z w i s c h e n p r o d u k t C1C=CC1 b e i d e r U m w a n d l u n g v o n D i c h l o r m a l e ï n i m i d in P y r r o l a u f ; d a s e n t s p r e c h e n d e T e t r a j o d p y r r o l ( J o d o l ) S c h m p . 140° k a n n sowohl a u s l e t z t e r e m , a l s d i r e k t a u s P y r r o l g e w o n n e n w e r d e n ; e s d i e n t a l s E r s a t z v o n J o d o f o r m (104). Die K e t o n e und C a r b o n s ä u r e n des Pyrrols stehen in einem ähnlich n a h e n Z u s a m m e n h a n g , wie diejenigen der T h i o p h e n r e i h e , d. h. die Methylk e t o n e g e h e n d u r c h O x y d a t i o n in G l y o x y l s ä u r e n ü b e r , w e l c h e i h r e r s e i t s u n t e r COj-Verlust die einfachen Carbonsäuren liefern. D a n u n die zuerst g e n a n n t e n C - M e t h y l k e t o n e s o w o h l d u r c h U m l a g e r u n g d e r n - A c i d y l p y r r o l e als a u c h n e b e n d e n N - D e r i v a t e n d u r c h E i n w i r k u n g v o n S ä u r e a n h y d r i d e n a u f P y r r o l e ents t e h e n , so l ä ß t sich d e r g e n e t i s c h e Z u s a m m e n h a n g d i e s e r K ö r p e r d u r c h f o l g e n d e s B e i s p i e l v e r a n s c h a u l i c h e n (105): (C4H4N)—CO—CHa n-Acetylpyrrol

\

N H • C4H8—CO• C H j 1-Pyrrylmethylketon, Schmp. 90° C4H4NH + CH3—CO—0—CO-CH3

— ) - NH.C4H8—CO COOH 1 - P y r r y l g l y o x y l s ä u r e , (Zersp. 113—115°) | NH-CJlt-COOH 1-Pyrrylcarbonsäure,

(Zersp. 192°)

44

Drei-, vier- und fünfgliederige Ringsysteme. Dem Benzophenon entspricht das D i p y r r y l k e t o n NH • C 4 H 3 —CO—C 4 H 3 NH,

vom Schmp. 100°, das durch Erhitzen von C 4 H 4 N—CO—N-C 4 H 4 unter Umlagerung entsteht (106). Die Pyrrolcarbonsäuren zeigen in Bildungsweisen und Eigenschaften Ähnlichkeit mit den Phenolcarbonsäuren, z. B. in einer Darstellungsmethode nach Analogie der K o i B E ' s c h e n Synthese aus Pyrrolkalium und Kohlensäure (101): KN-C 4 H 4 + CO, = H N - C 4 H , C O O K . Die C-Carbonsäuren entstehen ferner durch Oxydation der Alkylpyrrole in d e r K a l i s c h m e l z e , z. B . ( i o s ) :

CH3—C=CH HOOC—C=CH ->| > N H (Schmp. 166°). I >NH HC=CH HC=CH 2-Pyrrolcarbonsäure. 2-Methylpyrrol Die Ester homologer Dicarbonsäuren werden synthetisch nach demselben Prinzip erhalten, wie die zweibasischen Säuren homologer Furane (vergl. Carbopyrotritarsäure S. 29), nämlich aus Diacetbernsteinsäureester und Ammoniak bezw. dessen Substituten; z. B . : ROOC—C=C—CH3 | >NR (R = H, OH, Alk u. s. w.) (109). ROOC—C=C—CH S Die Pyrrolcarbonsäuren geben beim Erhitzen für sich Kohlensäure ab unter Bildung des zugehörigen Pyrrols, z. B. 1,4-Pyrroldicarbonsäure bei 200° unter Abspaltung von 2 Mol. C 0 2 . Über Pyrrolazokörper vergl. B. 19, 2251. N - A b k ö m m l i n g e des P y r r o l s .

CH=CHX | J>NK, das CH=CH/ durch Auflösen von Kalium in Pyrrol unter Wasserstoffentwickelung bezw. durch Kochen von Pyrrol mit Ätzkali entsteht; eine Natriumverbindung ist auf diesen Wegen nicht erhältlich (110). Das Pyrrolkalium liefert durch Umsetzung mit Halogenkörpern eine Reihe von N-Derivaten, entsprechend dem Schema: Das wichtigste Stickstoffderivat ist das Pyrrolkalium

C 4 H*NK + Hlg—X = C 4 H 4 N—X + KHlg; so entstehen die n-Alkylpyrrole, welche durchweg niedriger sieden bezw. schmelzen, als die korrespondierenden C-Derivate, wie aus folgenden Beispielen hervorgellt: N-Reihe Sdp.

C-Reihe Sdp. 1-Derivat 148°, 2-Derivat 143°

Methylpyrrol

. . .

Äthylpyrrol

. . . .

131°

1-Derivat 165°

. . .

Schmp. 92°

Schmp. 1-Derivat 129°

Sdp. 251°

Sdp.

Phenylpyrrol

l?-Pyridylpyrrol . .

113°

1-Derivat

72°

45

Fünfgliederige Heteroringe.

Das n - P h e n y l p y r r o l wird nach den früher beschriebenen allgemeinen Methoden aus schleimsaurem Anilin, das P y r i d y l p y r r o l aus sclileimsaurem Ä-Aminopyridin gewonnen(m). Tetrachlorphenylpyrrol

C1-0=001 |

> N - C 6 H , entsteht

010=001

aus Succinanil mit PC13. Weitere Derivate, die durch Umsetzung mit Halogenkörpern hergestellt wurden, sind (112): CH=CHV | pN—COOC 2 H 5 aus Chlorkohlensäureester, C H = C H / Sdp. 180o CH=CHX /CH=CH | ^ N — C O — | aus Phosgen, lagert sich, wie schon CH=CH CH=CH erwähnt, in Dipyrrylketon um, Schmp. 63°, Sdp. 238" CH = CH. | /N—CO—CH3 aus Acetylchlorid neben Pyrrylmethylketon(s.o.). C H = C H / S d p . Hg«

Hydropyrrole. CH 2 —CH 2 X j \ N H ist das ch2-ch/ Kinghomologe des früher beschriebenen Trimethylenimins und zugleich das Endprodukt der Hydrierung des Pyrrols ( T e t r a h y d r o p y r r o l ) , wobei als Zwischenstufe das D i h y d r o p y r r o l oder Pyrrolin auftritt: CH=CH\ CH 2 —CH 2X CH2—CH„x | >NH —> | >NH | >NH CH=CH/ CH=CH/ CH2—CH/ Tetramethylenimin, Pyrrolidin

P y r r o l (Sdp. 131°)

P y r r o l i n (Sdp. 91°)

P y r r o l i d i n (Sdp. 87°).

Das Dihydropyrrol entsteht(ii3) durch Reduktion von Pyrrol mit Zinkstaub und Essigsäure und zeigt bereits deutlich basische Eigenschaften; der selbständige Charakter des Pyrrols ist also durch die Zufuhr von 2 H in ähnlicher Weise aufgehoben, wie der „aromatische" des Benzols bei Verwandlung in Hydrobenzol. Das Pyrrolin zeigt alle Reaktionen einer fetten sekundären Base, seine N-Homologen diejenigen von tertiären Basen. Das D i h y d r o p y r r o l nimmt durch Reduktion mit Jodwasserstoff und Phosphor zwei weitere H-Atome auf unter Erzeugung von T e t r a h y d r o p y r r o l , welches noch stärker basische Eigenschaften aufweist, als das Pyrrolin. Das P y r r o l i d i n entsteht auch synthetisch (114) aus i-Chlorbutylamin unter Chlorwasserstoffabspaltung:

46

Drei-, vier- und funfgliederige Ringsysteme. CH

2

—CH

2

—CH

I NH„—CH2—CH,—CH„—CH,—C1

=

2

I

HN

CHa

HCl

bezw. aus Tetramethylendiaminchlorhydrat unter Abspaltung von Salmiak (iu): CH,—CH,—NHjCl

CH2—CH

CHa—CH2—NH3CI

C H

2 X

>NH-HC1 + 2

- C H

2

NH.C1.

/

Schließlich kann P y r r o l i d i n durch vollständige Reduktion von Succinimid erhalten werden, und zwar mit Hilfe von Natrium in alkoholischer Lösung (ne): c h

2

- c o

c h

v

>NH

1 C H

2

2

- c h

2 X

I

- C ( K

>NH,

C H

2

— C H /

während die Destillation über Zinkstaub nur bis zum Pyrrol führt. Eine bemerkenswerte Reaktion führt ferner durch Ringverengerung vom Piperidin zum Pyrrolidin, und zwar durch erschöpfende Methylierung und darauffolgende Spaltung des Sechsringes; dieser Prozeß, der gewissermaßen eine Umkehrung der Verwandlung von Pyrrol in Pyridin ist, gehört in die Chemie der sechsgliederigen Heteroringe; Endprodukt der Reaktion (117) ist das n-Methyl-l-raethylpyrrolidin (Sdp. 96—97 Aber auch das Pyrrolidin selbst erleidet eine ähnliche Spaltung durch Destillation seines Methylierungsproduktes über Atzkali: CH2—CHa.

|

C H

2

/CH

>fCH

— C H /

CH2-CH2-N(CH3)

S

|

3

\ J

Dimethylpyrrolidiniumjodid

C H = C H

2

2

sog. D i m e t h y l p y r r o l i d i n

CH 2 -CH 2 —> c h = = c h

2

-N(CHs)

2

rcH3 j

Dimethylpyrrolidinjodmethylat mit Kali destilliert

CH=CH 2

I(CHs)3

Trimethylamin. c h = c h

2

Pyrrolylen

Das tertiäre Amin (Dimethylpyrrolidin) wird wiederum methyliert

Fünfgliederige Heteroringe.

47

und das entstandene Jodmethylat abermals durch Kali zerlegt: als Spaltungsstücke treten auf T r i m e t h y l a m i n und der ungesättigte Kohlenwasserstoff P y r r o l y l e n oder D i v i n y l (na). Das P y r r o l i d i n bildet als sekundäres Amin mit HN0 2 ein Nitrosamin; es riecht piperidinähnlich. Das n - M e t h y l p y r r o l i d i n C 4 H 8 N-CH 3 (Sdp. 81—83°) ist identisch mit einem Abbauprodukt des Alkaloldes H y g r i n , nämlich mit einer aus der Hygrinsäure (n-Methylpyrrolidincarbonsäure) durch COj-Abspaltung gewonnenen Base(119); das C - l - M e t h y l p y r r o l i d i n /CH3 CH 2 —CiL entsteht durch Reduktion von / - V a l e r o l a k t a m | pNH mit CH 2 —CO/ Natrium und Amylalkohol (120). Das gewöhnliche y - B u t y r o l a k t a m

CH2—CO.

|

CH

2

j>NH kann als

-CH/

1 - P y r r o l i d o n aufgefaßt werden, d. h. als Ketoderivat des Pyrrolidins. n - B e n z y l p y r r o l i d i n (Sdp. 237°) entsteht aus Pyrrolidin und Benzylcblorid und vereinigt sich mit Jodmethyl zu Methylbenzylpyrrolidiniumjodid. Mit Senfölen reagiert Pyrrolidin unter Bildung gut krystallisierter Tkioharnstoffe, z. B.:

C4H8N—CS—NH—C6H5.

PylTolidinphenylthioharnstoff (Schmp. 148,5°).

Das Pyrrolidin beansprucht in neuerer Zeit ein größeres Interesse, seitdem die Anzeichen sich mehren, daß dieser Stickstoffring in manchen Pflanzenalkälolden, deren Konstitution noch nicht sicher feststand, enthalten ist; auf die n-Methylpyrrolidincarbonsäure als Spaltungsstück des in den Cocablättern enthaltenen H y g r i n s wurde schon hingewiesen. Ferner ist das N i k o t i n sehr wahrscheinlich ein « - 2 - P y r i d y l - n - p y r r o l i d i n , ein Problem, auf das in der Chemie des Pyridins noch zurückzukommen ist. Auch das Cocain, E c g o n i n , A n h y d r o e c g o n i n und somit das T r o p i n werden neuerdings auf das Pyrrolidin zurückgeführt (121) (R. WILLSTÄTTEB) ; die Verbindungen dieser Gruppe sollen die Kombination eines n - M e t h y l p y r r o l i d i n s mit einem n - M e t h y l p i p e r i d i n k e r n enthalten, ein System, dessen Peripherie ein aus sieben Kohlenstoffatomen bestehender Ring bildet: H2C—CH

CH 2

I

I

I

I

N—CH3

CH2.

H2C—CH CH 2 Tropan (Hydrotropidin)

48

Drei-, vier- und fiinfgliederige Ringsysteme.

Dem T r o p i n und i/>-Tropin (Tropanol) bezw. dem aus Tropinon synthetisch bereiteten Isomeren des Cocains, dem « - C o c a i n kommen nunmehr folgende Strukturformeln zu: H 2 C—CH CH, H,C—CH CH, N—CH 3 I H 2 C—CH

|

CH-OH,

Tropanol

CH 2

yO-GO-G^

|

N—CH 3 I H 2 C—CH

C< | \cooch3 CH 2

«-Cocain.

Durch diese Formulierung treten die nahen Beziehungen zwischen der Atropin- und Cocalngruppe einerseits und den synthetischen Basen der T r i a c e t o n a m i n r e i h e deutlich hervor; T r o p i n o n (Tropinketon) und Triacetonamin (ebenso Vinyldiacetonamin) sind cc, «'-substituierte y-Piperidone von ähnlicher Struktur: CH 2 , co(

CH

CH2

chA I }n—ch3, c

CH 2

C—CH 3

/

CiC\

co(

\ / CH

)nh. \ CH 2

Tropinon (Tropanon)

C—CH 3

Triacetonamin

In ersterem liegt der Pyrrolidinring fertig gebildet vor, in letzterem erscheint er zwischen den mittelständigen Kohlenstoffatomen geöffnet. Die Beziehung des Triacetonamins zum P y r r o l i d i n bezw. zum P y r r o l i n treten nun experimentell durch die Überführung des D i b r o m t r i a c e t o n a m i n b r o m h y d r a t s in T e t r a m e t h y l p y r r o l i n - ß - c a r b o n s ä u r e a m i d mittelst Ammoniak zu Tage: (122) CO CO BrHC^^CHBr C^^C i | + NH3 = I I + 3NH 4 Br (CH3)2C C(CH3)2 (CH3)2C C(CH3)2 NH-HBr

Dibromtriacetonaminbromhydrat

NH

hypothet. Zwischenprodukt

CO-NH 2 I C=-CH (CH3)2C

C(CH 3 ) 2 ' NH

Tetramethylpyrrolincarbonsäureamid

49

Fünfgliederige Heteroringe.

Der zuletzt genannte Körper geht durch Reduktion mit Natriumamalgam in ein gesättigtes Amid über, welches als ein P y r r o l i d i n d e r i v a t anzusehen ist. Über den nahen Zusammenhang der Tropingruppe mit den Alkalolden der Granatwurzelrinde (Granataninreihe) vergleiche B. 27, 2850; 29, 481; 30, 2677. CH2—CO. D i k e t o p y r r o l i d i n e liegen im Succinimid | \NH CH2—CCk Schmp. 126°, Sdp. 288°), das den Charakter einer Säure zeigt, sowie im D i k e t o d i p h e n y l p y r r o l i d i n c a r b o n s ä u r e e s t e r CO—CO I >N-C6H6 ROOC-CH—CH C6H6 vor. Ersteres entsteht beim Erhitzen von Bernsteinsäureanhydrid im Ammoniakstrom bezw. von Bernsteinsäurediamid (sowie von Ammoniumsuccinat) für sich, letzteres durch Kondensation von Oxaxessigester mit Benzalanilinen (123): CO—CO 0 C A H 6 I

CO—CO 1

/ f c c h CH—CH-CgHg cooc H

6

"

2 6 Intermed. Additionsprodukt

> N

- ° A +

C

A°

H

CH-CH-C 6 H 6 cooc

>h«

Diketodiphenylpyrrolidincarbonsäureester (Schmp. 171°).

Ein T r i k e t o p y r r o l i d i n liegt im Anil der Oxalessigsäure vor (124): CO—C0X I >NC6H5 CH a —CO/ sog. Xanthoxalanil.

2. b) E i n r i n g e m i t zwei N. Durch weiteren Ersatz einer Methingruppe im Pyrrol gelangt man zu fünfgliederigen Heteroringen mit zwei Stickstoffatomen, welche gewissermaßen Monosubstitutionsprodukte des Pyrrols sind und demgemäß in zwei stellungsisomeren Formen zu erwarten sind: WEDEKIND, L e h r b u c h .

4

50

Drei-, vier- und fünfgliederige Ringsysteme.

2 1 CH=CHV

CH=CHV C1 H 3

4

n

>

I N = C H 3 4

H

> N H

/

G-lyoxalin (Imidazol).

Pyrazol

Sie sind ihrer Konstitution gemäß als D i a z o l e 1 zu bezeichnen und zwar das benachbarte Pyrazol als l(4)-Diazol (Orthodiazol) und das I m i d a z o l als 2(3)-Diazol (Metadiazol). Diesen Körpern verwandt sind Heteroringe, welche an Stelle des zweiten Stickstoffatoms bezw. einer Methingruppe Sauerstoff oder Schwefel enthalten: man kann dieselben auch als Stickstoffsubstitute des Furfurans und Thiophens ansprechen. Durch weiteren successiven Ersatz von Methingruppen durch Stickstoff im System der Diazole gelangt man zunächst zu Triazolen (3N) und schließlich zum Tetrazol (4N). CH=CHX P y r a z o l [l(4)-Diazoll | \ N H ist seinem Verhalten und CH=N/ der Zahl der Derivate nach eingehender studiert worden, als sein Isomeres. Es zeigt in mancher Hinsicht Ähnlichkeit mit seinem niederen Stickstoffhomologen, dem Pyrrol, besonders in seinen Hydrierungsstufen und deren Ketoderivaten; dies kommt in dem folgenden Schema zum Ausdruck: CH=CH^

CH

c h = c h /

c h = = c h /

Pyrrol

—ch

2

2

NE

CH=CH X I /n CH=N/

h

CH

Pyrrolidon

CH =

CH„-CH„v — n h /

Pyrazolidin

N /

CH,—CO CH

2

—NH/

- c h /

Pyrazolidon

2

—co

V h

v

I

> N H

CHa—CO/

Diketopyrrolidiu

C H „ - C O I

v

> N H

C H = = = N /

Pyrazolon

C H

N n h

NH 2

NH

Pyrazolin

Pyrazol

ch

\ n h - c h /

ca.-cH,

2

Pyrrolidin

CH,—CO 2

I

c h

Pyrrolin

c h

CH,—CH.v

2

- C 0

x

I

> N H

C O — N H /

Diketopyrazolidin.

' „Azole" heißen fünfgliederige Heteroringe, denen ein Stickstoffatom zu Grunde liegt, während der Name „Azine" für die korrespondierenden Sechsringe reserviert bleibt.

51

Fünfgliederige Heteroringe.

Das freie P y r a z o l (Schmp. 70°, Sdp. 187°) besitzt nicht dasselbe Interesse, wie viele seiner Derivate; es entsteht durch Abspaltung von Kohlensäure aus seinen Carbonsäuren (125), sowie durch Oxydation seines Dihydroproduktes, des Pyrazolins (12s). Synthetisch wird es aus Hydrazinhydrat und Epichlorhydrin mittelst Chlorzink dargestellt, wobei unter spontaner Abspaltung von 2H Pyrazol an Stelle des zu erwartenden Pyrazolins entsteht ( 1 2 7 ) : CH 2 -CH—CH 2 C1 + NH2 I NH2 0

—>-

CH—CH=CH II I • N NH

Der einfachste Aufbau des Pyrazols ist die Einwirkung von Diazomethan auf Acetylen ( 1 2 s ) : H N—N

CH N=N = HC^ Ii + x CH CH, c

NCH. h /

Die Stellung der substituierenden Gruppen in den Pyrazol(Pyrazolin- und Pyrazolidin-)derivaten bezeichnet man nach dem Schema: 4

5

HC=CH | >NHi HC=N 3

2

mit den Zahlen 1 bis 5; die Reihenfolge der Zahlen geht also von der Imidgruppe aus über das zweite Stickstoffatom. Zur Konstitution des Pyrazols ist zu bemerken, daß man annimmt, daß dieser Ring gleich dem Benzol fließende Bindungen enthält, wobei eine Oscillation des Imidwasserstoffes zwischen den beiden Stickstoffatomen stattfindet; diese Eigentümlichkeit ist in der obigen Pyrazolformel (Bildung aus Acetylen und Diazomethan) durch die Stellung des Wasserstoffes zwischen den beiden Stickstoffatomen ausgedrückt. Diese Hypothese wurde notwendig durch das Verhalten gewisser Homologe des Pyrazols: sowohl aus 1,3-, als aus dem 1,5-Phenylmethylpyrazol wird durch Elimination des Phenyls dasselbe (3- oder 5-)-Methylpyrazol erhalten, wie aus folgendem Schema hervorgeht: 4*

52

Drei-, vier- und fünfgliederige Ringsysteme. CH 3 I

c—cx | >N—Ph CH,—C—N'

\

c—a I >N—Ph C—N/

/

I >N CH3—C—w 3 - Methylpyrazol und 5-Methylpyrazol sind demnach identisch, da die Imidgruppe sowohl dem Kohlenstoff 3, wie dem Kohlenstoff 5 benachbart sein kann; wird jedoch das bewegliche Wasserstoffatom durch „Phenyl" fixiert, so stellt sich die Isomerie wieder ein (129) [KNORR]. Auch eine centrische (BAMBERGER), sowie eine Diagonalformel (BÜCHNER) sind für das Pyrazol aufgestellt worden (130). Was die B i l d u n g s w e i s e von h o m o l o g e n Pyrazolen betrifft, so sei kurz auf folgende Hauptmethoden hingewiesen: 1. Aus /S-Diketonon und ß - Ketonaldehyden durch Einwirkung von Phenylhydrazin unter intermediärer Bildung der Hydrazone und darauf folgender Wasserabspaltung (131); z. B.: C 6 H 6 —C—CH 2 —CO • CH3 N—NH—C 6 H 6 Phenylhydrazon des Benzoylacetons

C6H6—C—CH=C—CH3 N N—C 6 H 6 1,3,5-Diphenylmethylpyrazol.

Da aber die zweite Carbonylgruppe ebenfalls zunächst die Hydrazonbildung eingehen kann, so entsteht gleichzeitig das 1,5,3Diphenylmethylpyrazol: C E H S —CO—CH 2 —C—CH 3 II C 6 H 5 -HN—N

C6H6—C=CH—C-CHS I II C 6 H 6 -N N

S y m m e t r i s c h e /9-Diketone liefern natürlich nur ein Pyrazol. 2. Aus den Phenylhydrazonen gewisser Monoketone durch E r wärmen mit Säureanhydriden (132): CH3-C=N—NH-C6H5 CH,—COX I + >0 = CH 3 CH3—CN—C 6 H 5 + CH 3 —COOH. CH=C^-CH3 1, 3, 5-Phenyldimethylpyrazol

Fünfgliederige Heteroringe.

53

Diesen rein synthetischen Methoden schließen sich einige Verfahren an, um aus Derivaten des fertig gebildeten Ringes homologe Pyrazole zu gewinnen, z. B. durch Kohlensäureabspaltung aus den zugehörigen Carbonsäuren, durch Elimination von Wasserstoff aus den entsprechenden Pyrazolinen und endlich durch Reduktion von Pyrazolonen oder Pyrazolidonen mit Hilfe der Destillation über Zinkstaub oder Phosphorpentasulfid (133); z. B.: CH„—CO | >NC 6 H 5 CHSC— N

>

Phenylmethylpyrazolon

CH=CH | >N-C6H6 CH3—C—N Phenylmethylpyrazol.

Gemeinschaftliche Eigenschaften der Pyrazolhomologen sind die folgenden: schwache, aber ausgesprochene Basizität, Bildung von D o p p e l s a l z e n mit Platinchlorid und Quecksilberchlorid, von denen die ersteren beim Erhitzen für sich 4 Mol. Salzsäure abgeben, Addition von Jodalkylen unter Bildung von Ammoniumsalzen und Oxydation der C-Derivate zu den entsprechenden Pyrazolcarbonsäuren (134). Die N - Phenylpyrazolderivate spalten durch Oxydation die N-Phenylgruppe ab, wenn letztere durch Einführung gewisser Substituenten (NH2, OH etc.) in einen labilen Zustand versetzt ist; durch gemäßigte Reduktion gehen sie in Pyrazoline über,1 während Pyrazole mit freier Imidogruppe unter denselben Umständen kaum verändert werden; sehr starke Reduktionsmittel können eine Sprengung des Ringes bewirken. Speziell angeführt seien von Pyrazolhomologen noch die folgenden: 3,5-Dimethylpyrazol (Schmp. 107°, Sdp. 220°). CH„ CHS

I

c-c

I >N CH,—C-N H

I

aus

c-c v

I >N-CeH5 CH3—C—N'

durch Abspaltung von Phenyl mittelst Reduktion (135). 1-Methylpyrazol (Sdp. 127°) aus Pyrazolsilber und Jodmethyl. 1-Phenylpyrazol (Schmp. 11°, Sdp. 246°) aus Epichlorhydrin und Phenylhydrazin. l-Phenyl-3-methylpyrazol(Schmp. 37°, Sdp. 255°, Jodmethylat, Schmp. 144°) aus Phenylmethylpyrazolon. 1,3,5-Triphenylpyrazol (Schmp. 137°) aus Dibenzoylmethan. Die Substituenten H a l o g e n , N0 2 und SOaH treten ziemlich leicht in den Pyrazolkern an Stelle der Wasserstoffatome ein: Brom substituiert am leichtesten 1

Die Pyrazolinbildung ist qualitativ durch die KNORR'sche Pyrazolinreaktion (vergl. S. 56) erkennbar.

Drei-, vier- und fünfglifiderige Ringsysteme. und haftet besonders fest in der 4-Position; Salpetersäure und Schwefelsäure wirken wie in der aromatischen Reihe nitrierend bezw. sulfurierend ': die Nitro*7 pyrazole zeigen Säurecharakter und sind zu Aminopyrazolen reduzierbar, welch letztere sich diazotieren und darauf mit Aminen oder Phenolen zu Azokörpern kuppeln lassen (m). Wie O x y p y r a z o le verhalten sich in mancher Beziehung die P y r CH 2 —C(k azolone | / N H , da letztere bei der Alkylierung nicht nur N-AlkylC H = NX derivate, sondern auch Alkoxypyrazole liefern : die Pyrazolone können also auch CH=C^OH in der desmotropen Form | / N H reagieren, z. B. : CH=N/ CH=C^O—CHj \N-C6H5 . I CH„C=Nl-Phenyl-3-methyl-5-methoxypyrazol entsteht aus Phenylmethylpyrazolon und Diazomethan (in). 1-Alphylpyrazole werden durch Einwirkung von Säurechloriden bei höherer Temperatur in Pyrazolketone C9HaN2—CO-R übergeführt, welche Oxime und Hydrazone geben (i3s). P y r a z o l c a r b o n s ä u r e n werden hauptsächlich nach folgenden drei Methoden gewonnen: 1) Aus den Carbonsäureestern der ß - Diketone (Oxymethylenketone) durch Einwirkung von Hydrazinen (ise), (vergl. S. 52), z. B.: C 6 H 6 - C O — C H 2 — C 0 C 0 2 R + NH2—NH-C6H6 Acetophenonoxalsäureester I >N-C6H6 C6H6-C=N/ 1, 3-Diphenylpyrazol5-carbonsäureester. Eine l,5-Diphenyl-3-pyrazolcarbonsäure entsteht nach ähnlichem Prinzip aus Phenacylessigesterhydrazon, welches seinerseits aus Phenacylacetessigester durch Einwirkung von Benzoldiazoniumsalzen gewonnen wird (140): H2CH2CI C6H6-CO

CH-COOR CO-CH,

C«H5 • N»C1

-C—COOR

C«H6 —CO

1 HN-C6H5

HC—-C—COOR C6H6C

N N-C.H«

55

Pünfgliederige Heteroringe.

2) Durch Kondensation von Diazofettsäureestern mit den Carbonsäureestern der Acetylenreihe (141): COOC2H C — c o o c , h

5

n

I x

5

c = c ^ c o o c

2

h

5

III + II >CH-CO OC2Hs = | >NH C—COOC2H6 N/ H 5 C 2 OOC—C=N/ 3,4,5-Pyrazoltricarbonsäureester.

Ähnlich verhalten sich die halogensubstituierten Ester der Propionsäure, Maleinsäure, Zimmtsäure u. s. w. gegen Diazoessigester. 3) Durch Oxydation der Pyrazolhomologen mit Kaliumpermanganat: bei Gegenwart mehrerer Alkylgruppen findet successive Umwandlung in Carboxyl statt. Da cyklisch gebundener Stickstoff benachbarte Carboxylgruppen aufzulockern pflegt, gehen die 3- bezw. 5-Pyrazolcarbonsäuren besonders leicht unter Abspaltung von C0 2 in die entsprechenden Pyrazole über; am festesten ist die Carboxylgruppe in der Stellung 4 gebunden, es folgt dann die Position 5 (142). Die bekanntesten Säuren aus dieser Gruppe sind die folgenden: 3- (oder 5-)Pyrazolcarbonsäure vom Schmp. 210—214°. 4-Pyrazolcarbonsäure (durch Oxydation von 4-Phenylpyrazol) schmilzt bei 2 75 0 unter Gasentwickelung. ö-Methylpyrazol-3-carbonsäure, identisch mit 3-Methylpyrazol-5-carbonsäure, schmilzt bei 236° unter Zersetzung. 3,5-Pyrazoldicarbonsäure schmilzt bei 289° und bildet k e i n Anhydrid. 3,5-Dimethylpyrazol-4-carbonsäure schmilzt bei 290° unter Zerfall in C0 2 und Dimethylpyrazol. 3,4,5-Pyrazoltricarbonsäure wird in Gestalt ihres Trimethylesters durch Kondensation von Diazoessigester mit Acetylendicarbonsäureester oder Brommalei'nsäureester erhalten (s. 0.). Von den drei n-Phenylpyrazolcarbönsäuren (na) schmilzt die 4-Säure am höchsten (bei 220°). n-Phenylmethylpyrazolcarbonsfiuren sind in f ü n f isomeren Formen bekannt (IM): die 1,3,4-Säure zeigt unter diesen den höchsten Schmelzpunkt (192"). Die l-Phenyl-3,4,5-tricarbonsäure schmilzt bei 184 u (145). Anhangsweise sei darauf hingewiesen, daß die Existenz sog. I s o p y r a z o l N derivate des Typus N———£) durch neuere Versuche in Fragegestellt worden istins).

i_A

Pyrazoline. Die Pyrazoline, welche sich durch einen Mehrgehalt von zwei Wasserstoffatomen von den Pyrazolen unterscheiden, zeigen nicht mehr den „aromatischen" Charakter der letzteren, sind weniger beständig und besitzen die Eigenschaften von ungesättigten Fettkörpern,

56

Drei-, vier- und fiinfgliederige Bingsysteme.

verbunden mit denjenigen von Hydrazinen bezw. von Aldazinen. Der Charakter der zuletzt genannten Körper kommt im Verhalten der Pyrazolincarbonsäuren zum Ausdruck, welche beim Destillieren ihren Gesamtstickstoffgehalt verlieren unter Bildung von Trimethylentricarbonsäuren (147); z. B.: C3H3N2(C08R)3 = C3H3(C02R)3 + N 2 . Das Pyrazolin verhält sich also zum Pyrazol, wie das Dihydrobenzol zum Benzol; dementsprechend entstehen die Derivate des ersteren durch Reduktion der Abkömmlinge des letzteren (mittelst Na und Alkohol). Andererseits werden Pyrazoline durch salpetrige Säure oder Brom wieder zu Pyrazolen oxydiert und die Silbersalze der Pyrazolincarbonsäuren zerfallen beim Erhitzen in Kohlendioxyd, Silber und Pyrazol. Für die Konstitution des P y r a z o l i n s kommen folgende Formeln in Betracht, die den verschiedenen Möglichkeiten der Anlagerung der beiden Wasserstoffatome Rechnung tragen sollen: I II III IV H H H H H N—N N—N N—N II I , I I • I I , CH CH, *CH CH, H2C CH* Die Formel 1 wird für die sauerstofffreien Derivate des Pyrazolins und für die Pyrazolincarbonsäuren angenommen, während die Formel II bezw. I I I 1 für Abkömmlinge mit sauerstoffhaltigem Kern herangezogen wird. Die Formel IV soll die Fähigkeit mancher Pyrazolindicarbonsäureester erklären, sog. DisilberVerbindungen einzugehen. Die B i l d u n g s w e i s e n der eigentlichen Pyrazoline sind die folgenden: 1) Kondensation 8 von Diazoessigester oder Diazomethan mit Äthylenverbindungen (us), z. B.: R-O-CO-CH Nv R-O-CO-C-H—CH II + I I > H 2 = | || R-O-CO-CH N/ R-O-CO—C-H N . Fumarsäureester

NH

4,5-Pyrazolindicarbonsäureester 1 Pyrazoline der Formel II' und III, sowie diejenigen Derivate derselben, welche in der mit einem Sternchen versehenen Methingruppe substituiert sind, sind identisch. * Vergl. die Bildung von Pyrazolcarbonsäureestern aus Acetylenderivaten und Diazoessigester (S. 54).

57

Fünfgliederige Heteroringe.

2) Umlagerung von Hydrazonen ungesättigter Aldehyde und Ketone unter Addition des Imidwasserstoffes an die doppelte Bildung, z. B. (149): CH 2 =CH—CH II C 6 H 5 —NH—N

CH2—CH2-CH I II • C 6 H 5 —N N

Acrolei'nphenylhydrazon

l-(n) Phenyl pyrazolin

Analog ist die .Umlagerung von Zimmtaldehydphenylhydrazon in 1,5-Diphenylpyrazolin u. a. Auch die Darstellung der Grundsubstanz dieser Gruppe des Pyrazolins beruht prinzipiell auf dieser Methode, da es aus Acroleln und Hydrazinhydrat gewonnen wird: HC—CO J| H +

CH2

H2N |

-H20 =

NH 2

H2C |

CH || +

H2C

N

X

2H20.

NH

3) Hydrierung der Pyrazole, 1 im speziellen der n-Phenylpyrazole mit Natrium und Alkohol (iso). Das V e r h a l t e n der Pyrazoline ist schon durch die erwähnte Unbeständigkeit charakterisiert; sie sind schwache Basen, die durchweg nur in konz. Säuren löslich sind; sie spalten häufig in glatter Reaktion Wasserstoff ab und liefern bei weiterer Reduktion entweder Pyrazolidine oder unter Aufspaltung des Ringes Abkömmlinge des Trimethylendiamins. Schwache Oxydationsmittel (Natriumnitrit u. a.) rufen die Bildung von unbeständigen blauen bis roten Farbstoffen hervor; hierauf beruht die KNOEß'sche Pyrazolinreaktion (i6i). Im s p e z i e l l e n sei nur noch auf folgende Daten hingewiesen: Das P y r a z o l i n ist eine farblose Flüssigkeit von aminartigem, an Kakao erinnernden Geruch, die bei 144° siedet und selbst mit Ätherdämpfen flüchtig ist; besitzt sowohl schwach basische als schwach saure Eigenschaften. (Darstellung siehe Bildungsweise 2.) 5 - P h e n y l p y r a z o l i n (Darstellung nach Bildungsweise 2.) ist ein nicht unzersetzt siedendes Öl von Pilzgeruch. n - P h e n y l p y r a z o l i n (Schmp. 52°, Sdp. 274°) wird durch Brom zweifach substituiert und bildet ein Benzolazoderivat (152). 1,3,5-Triphenylpyrazolin [aus Benzalacetophenon und Phenylhydrazin (Darstellungsmethode 2.)] fluoresziert in Lösung blau und schmilzt bei 134—135°. P y r a z o l i n - 3 , 5 - d i c a r b o n s ä u r e (in Gestalt des Esters aus Diazoessigester und Akrylsäureester) (153) schmilzt bei 242° u. Z. P y r a z o l i n - 4,5 - d i c a r b o n s ä u r e d i m e t h y l e s t e r (Darstellung nach 1

Das Pyrazol selbst läßt sich nicht reduzieren.

58

Drei-, vier- und fünfgliederige Kingsysteme.

Bildungsweise 1.), ist in Alkalien mit braunroter Farbe löslich, schmilzt bei 97° und verliert beim Erhitzen Stickstoff unter Bildung von

cis-trans-Trimethylen-

1,2-dicarbonsäure. 4 - P h e n y I p y r a z o l i n - 3 , 5 - d i c a r b o n s ä u r e ä t h y l e s t e r (aus Zimmtsäureester und Diazoessigester nach Methode X.) schmilzt bei 79°.

Pyrazolone. Die P y r a z o l o n e sind sauerstoffhaltige Derivate des Pyrazolins, in denen zwei Wasserstoffatome durch ein Sauerstoffatom ersetzt sind, also die Gruppe CH2 durch CO vertreten ist; man kann dieselben auch als Oxypyrazole auffassen, welche im f r e i e n Zustande nur in der Ketoform bekannt sind, während D e r i v a t e beider tautomerer Grundkörper existieren; z. B. liefern die Alkoxypyrazole nach Abspaltung des Alkyls unter intermediärer Bildung von Oxypyrazolen die entsprechenden Pyrazolone: HC=COR | >N—Ph HC=N

-»»

/H-C=COH \ | >N—Ph \H-C=N /

--»•

H 2 C—CO | >N—Ph. H-C=N

Außer der Phenolform kommen für die Pyrazolone drei strukturisomere Formen in Betracht: I H„C—CO | >NH; HC=N

II H-C—CO II > N H ; HC—NH

III HC=CH | >NH. OC—NH

Hierzu ist zu bemerken, daß I I und I I I als Grundsubstanzen identisch sind, die Isomerie wird erst durch unsymmetrische Substitution fixiert. Auf Grund der skizzierten drei Formeln läßt sich die von L. KNOKR entdeckte und ausführlich untersuchte Pyrazolongruppe in folgende Unterabteilungen zerlegen: I. Gewöhnliche Pyrazolone (5-Pyrazolone). II. Antipyrintypus (5-Pyrazoloniminform). III. 3-Pyrazolone oder Isopyrazolone. Gewöhnliche P y r a z o l o n e . Dieselben sind feste Körper, die zugleich schwach basische und schwach saure Eigenschaften haben, welch letztere der Gegenwart der Gruppe —CH 2 —CO— zuzuschreiben sind. Die beiden wichtigsten Bildungsweisen der gewöhnlichen Pyrazolone sind die folgenden:

59

Fünfgliederige Heteroringe.

1) Aus den Phenylhydrazonen von /3-Ketonsäureestern durch Abspaltung von Alkohol; z. B. (154): H 2 C— I

— C—CH3 II

oc—oc 2 h 6 n

H2C I

= oc

H-N—C6H5

C—CH3 II

n

+ ü 2 h 5 oh.

N c6h6

Phenylhydrazonacetessigester

1 -Phenyl-3-methylpyrazolon

In ähnlicher Weise erhält man durch Kondensation von Hydrazinen mit Diacetbernsteinsäureester, Oxaldiessigester u. a. Bispyrazolone, welche in Gestalt ihrer Azoderivate beispielsweise auch durch Einwirkung von Phenylhydrazin auf Dibutanonsäureesterphenylhydrazon CH3 • C O - C=N—NH—C 6 H 4 —C 6 H 4 —NH—N=C • CO • CH3 I | COOß COOK entstehen (iss). 2) Oxydation der Pyrazolidone (s. d.) zu Pyrazolonen mittelst Eisenchlorid; z. B. (166): H2C-CO | >N—C e H s H2C—NH n-Phenylpyrazolidon

_

CH2—CO | >N-C6H5. CH=N n-Phenylpyrazolon

Das V e r h a l t e n der Pyrazolone wird besonders charakterisiert durch die Reaktionsfähigkeit der Wasserstoffatome der dem Carbonyl benachbarten Methylengruppe: mit salpetriger Säure entstehen Isonitrosoverbindungen^CHj —>^C=NOH), (157) mit Benzaldehyd Benzylidenkörper (CH2 —>• C=CH-C 6 H 6 ) (iss) und mit Diazoniumsalzen meist wohlcharakterisierte Azoverbindungen^iCHg ^^CH.N 2 -C 6 Hg). Im s p e z i e l l e n seien folgende Verbindungen hervorgehoben Das einfachste P y r a z o l o n entsteht durch Abspaltung von Kohlensäure aus Pyrazolon-4-carbonsäure und synthetisch durch Kondensation von Hydrazinhydrat mitFormylessigester(i5o); Schmp. 163—165°. (Azoderivat: Schmp. 196°). 3 - M e t h y l p y r a z o l o n (aus Acetessigester und Hydrazinhydrat) ist oxydierbar zu Brenztraubensäure und schmilzt bei 216°; ebenso 3 , 4 - D i m e t h y l p y r a z o l o n aus Methylacetessigester und Hydrazinhydrat.

60

Drei-, vier- und fünfgliederige Ringsysteme.

P y r a z o l o n - 3 - c a r b o n s ä u r e ä t h y l e s t e r 1 (Schmp. 179°) aus Oxalessigester und Hydrazinhydrat(ieo). P y r a z o l o n - 4 - c a r b o n s ä u r e ä t h y l e s t e r (Schmp. 180 —181°) aus Dicarboxylglutaconsäureester und Hydrazinhydrat (iei). 1 - P h e n y l p y r a z o l o n (aus der zugehörigen 3-oder 4-Carbonsäure, sowie aus l-Phenyl-5-äthoxypyrazol durch Abspaltung des Äthyls), schmilzt bei 118° und löst sich in fixen und kohlensauren Alkalien. 3 - P h e n y l p y r a z o l o n (aus Benzoylessigester oder Phenylpropiolsäure mittelst Hydrazinhydrat) schmilzt bei 236° u. Z. (m). l - P h e n y l - 3 - m e t h y l p y r a z o l o n [Schmp. 127°, Sdp.287° (265mm Druck)], entsteht nach Bildungsweise 1. und ist die Muttersubstanz des Antipyrins, bildet sowohl ein Chlorhydrat als ein Silbersalz; beim Methylieren entstehen außer Antipyrin (l-Phenyl-2,3-dimethylpyrazolon) fünf verschiedene Substanzen ( 1 5 3 ) , da das Ausgangsmaterial sich sowohl wie ein gewöhnliches Pyrazolon (Methylenform) I I /NH als auch nach dem Antipyrintypus OC—N N H (vergl. S. 57) ab, und s i n d daher HC—NH dadurch scharf charakterisiert, daß z w e i Imidwasserstoffatome (die fettgedruckten) substituiert sind; die D o p p e l b i n d u n g ist dadurch in die P o s i t i o n 3,4 verschoben worden, u m das Stickstoffatom 2 - der Substituierung zugänglich z u machen. D i e P y r a z o l o n e v o m Antipyrintypus entstehen," wie schon erwähnt (S. 59), beim Alkylieren der g e w ö h n l i c h e n Pyrazolone zugleich 1

Entsteht auch durch direkte Oxydation des l-Phenyl-3-methylpyrazolons durch salpetrige Säure.

62

Drei-, vier- und fünfgliederige Ringsysteme.

mit den isomeren am Kohlenstoff oder am Sauerstoff alkylierten Verbindungen, bilden aber das Hauptprodukt der Reaktion. Die Einwirkung des Alkyljodides und des entsprechenden Alkohols bei 100—150° verläuft beispielsweise in folgenden Phasen(m): H 2 C- - c o H,C—CO •N- -C„H6

>N-C6H6

JCH,

C—N—CH S

I

CH 3 1 -Phenyl- 3-methylpyrazolon

I

CHJJ intermediäres Additionsprodukt HC-

/HC—CO

>N—C.H.

>N-C6H5 -N

C= =N

-HJ

I I CHgCHg

-CO

CH S CH 3 1,2,3-Phenyldimethylpyrazolon (AntipyrinJ

Es findet also zuerst Addition an das Stickstoffatom (2), darauf Abspaltung von Jodwasserstoff mit einem der beweglichen Wasserstoffatome in Position 4 statt und endlich eine Verschiebung der Doppelbindung. Die Ursache dieses eigentümlichen Reaktionsverlaufes ist, wie schon hervorgehoben, die Doppeltautomerie des Phenylmethylpyrazolons, welches sowohl in der Methylenform, als auch in der Imin- und Phenolform reagiert, trotzdem es selbst nur in einer Form bekannt ist. Der Beweis, daß die Antipyrine der Iminform entsprechen, ist durch die Aufspaltung des Antipyrins zu /9-MethylaminocrotonsäureHC CO anilid

C

NH

CH 3

N—C6H6 erbracht worden (172). H

CH,

Für das Tautomerieproblem von großem Interesse sind ferner die Additionsreaktionen des A n t i p y r i n s (173): Jodalkyle bilden in der K ä l t e nicht die erwarteten quaternären Jodide, sondern die Jodalkylate der entsprechenden Phenoläther, d. h. HC^=C-0-CHS HC CO statt

\N-C6H6 C

N—J

CH« CH, ¿RCH'

erhält man

!

V-c6H —N—CH,

CH,

6

J

Antipyrin p s e u d o jodmethylat.

Fünfgliederige Heteroringe.

63

Die Pseudokörper zerfallen beim Schmelzen nicht in Jodalkyl und Phenoläther, sondern in Jodalkyl und Antipyrin; beim Erhitzen auf h ö h e r e Temperatur wird hingegen l-Phenyl-3,4,4-trimethylpyrazolon und 4-Methylantipyrin: CH3—C-CO

\N-C6H6 C—N—Cfl3

(Schmp. 82 °)

I

CH3 gebildet. Das niedere Homologe des Antipyrins ist das l - P h e n y l - 2 - m e t h y l p y r a z o l o n , das durch Abspaltung von CO, aus der entsprechenden 3-Carbonsäure entsteht (i 7 t). 1 - P h e n y l - 2, 3 - D i m e t h y l p y r a z o l o n ( A n t i p y r i n ) hat als Antipyrelikum große Bedeutung erlangt und wird auf verschiedenen Wegen dargestellt, z. B. durch Einwirkung 1 von sym.-Methylphenylhydrazin auf Acetessigester nach folgender Gleichung (175): HC CO HC CO II I ^>N-C 8 H 6 + H 2 0 + C2H5OH. II ocsH5 = -N C-OH H | + N—CaH5 | | CH3 | CH„ CH9 HN-CH3 Im großen wird es in Form des Jodhydrates gewonnen durch Erhitzen von l-Phenyl-3-methylpyrazolon mit Jodmethyl und Methylalkohol unter Druck auf 100°; Antipyrin ist löslich in Wasser und schmilzt bei 113°. Es ist nachweisbar durch die rote Färbung mit Ferrichlorid noch in einer Verdünnung 1:100000; salpetrige Säure ruft in verdünnten Lösungen eine Grünfärbung hervor, in konzentrierten bilden sich grüne Krystalle des Nitrosoantipyrins. Starke, einsäurige Base, die mit mineralischen und organischen Säuren gut charakterisierte Salze liefert: das Antipyrinsalicylat ist das ebenfalls therapeutisch verwandte „Salipyrin". Mit alkoholischem Kali tritt Rückbildung von Methylphenylhydrazin ein; die sonstige Reaktionsfähigkeit des Antipyrins erweist sich durch eine Reihe von Umsetzungen, z. B. mit Phenolen (17«), Chloralhydrat (177) (Hypnal, Chloralantipyrin), Aldehyden (m) (Verknüpfung zweier Antipyrinmoleküle in den Stellungen 4), Brom (primäre Addition von zwei Atomen und darauf folgende Bromwasserstoffabspaltung zu 4-Bromantipyrin) (179) u. a. Eingehend studiert sind ferner das 4 - N i t r o - und 4 - A m i n o a n t i p y r i n , beide aus 4-Nitrosoantipyrin erhältlich; das Aminoantipyrin (Schmp. 109°) ähnelt dem Anilin, läßt sich diazotieren und liefert AzofarbstofFe (iso). 4 - O x y a n t i p y r i n (Schmp. 182°) hat Phenolcharakter; es entsteht aus 4-Oxy-l-phenyl-3-methylpyrazolon (181). T o l y p y r i n o d e r l - p - T o l y l - 2 , 3 - d i m e t h y l p y r a z o l o n (Schmp. 137°) ähnelt sehr der Muttersubstanz (m). 1

Diese Synthese ist zugleich ein Beweis für die Konstitution des Antipyrins.

64

Drei-, vier- und fünfgliederige Ringsysteme.

1, 2 - D i p h e n y l - 3 - m e t h y l p y r a z o l o n (Schmp. 122°) wird aus Hydrazobenzol und Acetessigester dargestellt (m).

3 - P y r a z o l o n e (Isopyrazolone). Die 3 - Pyrazolone unterscheiden sich, wie schon erwähnt, von den 5 - Pyrazolonen des Antipyrintypus durch den verschiedenen Ort des Carbonyls; dadurch wird natürlich zugleich eine Verschiebung der Doppelbindung in die Position 4,5 bewirkt: HC—CO || > N H HC—NH

HC=CH | >NH OC—NH

Diiminformen des 5-Pyrazolons 3-Pyrazolons

Die Isomerie tritt aber nur dann auf, wenn die beiden Imidwasserstoffatome durch zwei unter sich verschiedene Substituenten (x und y) vertreten sind, denn die Formeln der Grundsubstanzen können — wie man sich leicht an ausgeschnittenen Formeln überzeugen kann — mit einander zur Deckung gebracht werden; bei Substitution durch x und y erhält man aber zwei verschiedene Formelbilder: HC=CH | >N-x OC—N

HC—CO || >N-x HC—N 5-Pyrazolon

/HC- -CO \ >N-y HC—N I \ x /

3-Pyrazolon

da dem Carbonyl einmal x, das andere Mal y benachbart ist; wird x = y, so sind auch die Formelbilder identisch. Die D a r s t e l l u n g der 3-(Iso)Pyrazolone erfolgt synthetisch durch Kondensation von /?-Halogenfettsäuren mit Phenylhydrazin und darauf folgender Oxydation des zunächst gebildeten 3-Pyrazolidons; z. B. (m): H„C—CO CH_—CH |OH ! I 1+ H H Hlg HIN—N c6H6

|9-Halogenbuttersäure + Phenylhydrazin

H„C—CO | >NH CH 3 —CH—N I C6H6 l-Phenyl-5-methyl3-pyrazolidon

Fünfgliederige Heteroringe. 0 —>

65

HC—CO HC=C—CH, II > N H | >N-Ö6H6 CH3—C—N bezw. O C — N I H c6H6 1 -Phenyl-5-methyl-3-pyrazolon.

D a s Phenylhydrazin verkettet sich also primär am Imidwasserstoff mit der Halogenfettsäure, um dann an der Aminogruppe mit dem Carboxyl Wasser austreten zu lassen. Die Oxydation des 3-Pyrazolidons zum 3-(Iso)pyrazolon erfolgt durch Eisenchlorid. Die bekanntesten Körper aus dieser Gruppe sind die folgenden: 1 - P h e n y l - 3 - p y r a z o l o n (Schmp. 154°) (isomer 1-Phenyl-5-pyrazolon, Schrnp. 118°, vergl. S. 60) entsteht(isö) synthetisch aus Phenylhydrazin und (S-Chlormilchsäure bezw. Akrylsäure oder durch Oxydation von l-Phenyl-3-pyrazolidon; es reagiert weder mit FeCl 3 , noch mit N 2 O a , noch mit Diazoniumsalzen (Unterschied von l-Phenyl-5-pyrazolon), ist aber löslich in Natronlauge. Das Phenylisopyrazolon reagiert an der freien Imidogruppe mit Chlorkohlensäureester unter Bildung des entsprechenden 2-Urethans. l - P h e n y l - 5 - m e t h y l - 3 - p y r a z o ! o n (stabile Form vom Schmp. 167°) entsteht nicht nur nach der oben angeführten typischen Bildungsweise, sondern auch durch Kondensation von Halogencrotonsäure mit Phenylhydrazin (ise). Analog entsteht l - P h e n y l - 2 , 5 - d i m e t h y l - 3 - p y r a z o l o n (Isoantipyrin) aus (?-Bromcrotonsäure und Methylpbenylhydrazin, es schmilzt wie Antipyrin bei 113°, ist aber viel giftiger als dieses, und unterscheidet sich außerdem durch den Schmelzpunkt seines Pikrates (Schmp. 168°; Schmp. des Antipyrinpikrates 188°) (la?). Pyrazolidine. D i e s e Körper sind als Tetrahydropyrazole oder Dihydropyrazoline aufzufassen, verlieren aber äußerst leicht zwei Atome Wasserstoff und wirken daher reduzierend. D i e Grundsubstanz H2C-CH8 | >NH H2C—NH ist noch nicht isoliert worden. 1 - (n) - P h e n y 1 p y r a z o 1 i d i n, ein bei 160 0 (20 mm) siedendes stark basisches Öl wird durch Einwirkung von Trimethylenbromid auf Natriumphenylhydrazin dargestellt; es ist schon durch den Luftsauerstoff zu Phenylpyrazolin oxydierbar, und wird durch Jodmethyl in Position 2 methyliert (ISS). l , 3 , 5 - T r i p h e n y l - 2 - m e t h y l p y r a z o l i d i n (Schmp. 110°) entsteht durch Reduktion von Triphenylpyrazoljodmethylat (m). 4 - P h e n y l p y r a z o l i d i n - 3 , 5 - d i c a r b o n s ä u r e (Schmp. 220—224°) erhält man durch Reduktion der entsprechenden Pyrazolindicarbonsäure. WEDEKIND, L e h r b a c h .

5

66

Drei-, vier- und fünfgliederige Ringsysteme.

Die Pyrazolidone sind die sauerstoffhaltigen Derivate der Pyrazolidine, stehen also zu diesen in demselben Verhältnis, wie die Pyrazolone zu den Pyrazolinen. Demgemäß existieren die D e r i v a t e der nur in e i n e r Modifikation bekannten Grundsubstanz in 2 Formen, J

als 5 - P y r a z o l i d o n e und als 3 - P y r a z o l i d o n e H2C—CO H2C—CH2 >NH | >NH. | Hj¡C—N OC—N

Während die 5 - Pyrazolidone nur basische Eigenschaften besitzen, zeigen die 3-Pyrazolidone daneben auch Säurecharakter (da das Radikal CO der Imidogruppe benachbart ist). Die a l l g e m e i n e B i l d u n g s w e i s e der Pyrazolidone beruht auf der Kondensation von ungesättigten Säuren oder von /S-Balogenfettsäuren (vgl. 3-Pyrazolone S. 63) mit Phenylhydrazin. Ob hierbei ein 5- oder ein 3-Pyrazolidon entsteht, hängt davon ab, ob der Amidoder Imidwasserstoff des Phenylhydrazins mit dem Halogen der Fettsäure reagiert. Als Beispiel für diesen doppelten Reaktionsverlauf sei die verschiedenartige Wirkung von /S-Jodpropionsäureester und von /9-jodpropionsaurem K a l i u m angeführt: ersteres bildet das 5-Pyrazolidon, letzteres das 3-Pyrazolidon, wie aus folgendem Schema erhellt (190): I.

CH 2 —CO ¡ CHJJ 2:

OR

HaC—CO I >N—C 6 H 6 . H,C—NH

H;N

l-Phenyl-5-pyrazolidon

H-:N-C6H6 !• ^

H II. C H . - C H 2 ; J i "l HN—C 6 H 6 | 2 6 J COvOK / .

->

„tt H.C-CBL l >NC H OC-NH 6 6 l-Phenyl-3-pyrazolidon.

Die Reaktion kann unter Umständen in beiden Richtungen gleichzeitig verlaufen.

67

Fünfgliederige Heteroringe.

B e i d e isomere Reihen gehen durch Oxydation glatt in die korrespondierenden Pyrazolone über. 5-Pyrazolidone. Das einfachste 5 - P y r a z o l i d o n Hydrazinhydrat (191):

entsteht

aus Akrylsäure

und

HC—CO 1

H„C

4. OH + Uil

H„N

> ^

H2C-CO I >NH • - 1 ^ ' H2C—NH

H„N dasselbe wird durch FeCl 3 violettrot gefärbt und siedet bei 132—135°. 1 - P h e n y l - 5 - p y r a z o l i d o n (Schmp. 78°) wird sinngemäß aus P h e n y l h y d r a z i n und Akrylsäure oder nach Bildungsweise I gewonnen. 1 - P h e n y l - 3 - m e t h y l - 5 - p y r a z o l i d o n (Schmp. 8 4 e n t s t e h t aus Phenylhydrazin und gewöhnlicher Crotonsäure durch Schmelzen, es liefert durch Methylieren 1 - P h e n y l - 2 , 3 - d i m e t h y l p y r a z o l i d o n (Dihydroantipyrin) vom Schmp. 107°; wurde bisher n i c h t zu Antipyrin oxydiert (192). l - P h e n y l - 5 - p y r a z o l i d o n - 3 - c a r b o n s ä u r e (Zersp. 208°) bildet sich aus Phenylhydrazin und Maleinsäure und ist oxydierbar zu 1-Phenylpyrazolon3-carbonsäure (S. 60) (193). 3-Pyrazolidone. l - P h e n y l - 3 - p y r a z o l i d o n (Schmp. 119—121°) entsteht nach Bildungsweise II oder aus aa-(i-Phenylhydrazinopropionsäureester mittels Natriumalkoholat; es siedet gegen 300° und ist löslich in Soda(194). l - P h e n y l - 5 - m e t h y l - 3 - p y r a z o l i d o n (Schmp. 127°) aus ^-Phenylhydrazinobuttersäure mittelst konz. Schwefelsäure, wird durch salpetrige Säure grün gefärbt; beim Methylieren entsteht l-Phenyl-2, 5-dimethyl-3-pyrazolidon vom Schmp. 160° (195). D i k e t o p y r a z o l i d i n e (3, 5-Pyrazolidone) sind die cyklischen Hydrazide der Malonsäurereihe; sie zeigen die R e aktionen der gewöhnlichen Pyrazolone (mit Aldehyden, N 2 O s , Diazoniumsalzen u. s. w.), und sind löslich in Alkalien unter Bildung von Salzen (Gegenwart der Gruppe —CO—CH 2 —CO). H2C—CO 3, 5 - P y r a z o l i d o n | > N H (Öl vom Siedepunkt 195—205») bildet OC—NH sich leicht aus Malonestersäure und Hydrazin; FeCl 3 färbt blau-violett (19s). l - P h e n y l - 3 , 5 - p y r a z o l i d o n (Schmp. 192°) aus Chlormalonsäureester (l Mol.) und Phenylhydrazin (3 Mol.) bezw. aus Malonesterphenylhydrazid; reduziert P E H L i N o ' s c h e Lösung, und wird durch Benzoylchlorid sowohl am Stickstoff, als an der Methylengruppe benzoyliert ( 1 9 7 ) . 5*

68

Drei-, vier- und fünfgliederige Ringsysteme.

2(3)-Diazole o d e r G l y o x a l i n e (Imidazole). Während die Pyrazole (Pyrazoline, Pyrazolidine) einen Kohlenstoff-Stickstoff-Fünfring enthalten, in welchem die beiden Stickstoffatome einander benachbart sind, sind dieselben in den isomeren G l y o x a l i n e n durch ein K o h l e n s t o f f a t o m von einander g e t r e n n t . Da die Stickstoffatome also zu einander in der M e t a stellung stehen, werden sie auch Meta-Diazole genannt bezw. als Ringsubstitutionsprodukte des Pyrrols Pyrro-(/S)-monazole. Als Grundsubstanz dieser Gruppe ist demgemäß das einfachste G l y o x a l i n CH=CH

| • > N H zu betrachten, das den Charakter eines ringförmigen N=CH Amidins besitzt. Wenn auch die Zahl der bekannt gewordenen Abkömmlinge des Glyoxalins nicht annähernd so groß ist, wie die der OrthoDiazole (Pyrazole), so sind sie doch z. T. schon lange bekannt. Das freie Glyoxalin wurde 1856 von Debus bei der Einwirkung von Ammoniak auf Glyoxal entdeckt, die Aufklärung der Konstitution erfolgte erst 1882 durch Japp im Zusammenhang mit der Erkenntnis, daß das L o p h i n ein Triphenylglyoxalin ist; diese Auffassungen wurden später experimentell durch Mabckwald, W o h l und Bambebger bestätigt. Die B i l d u n g s - und D a r s t e l l u n g s w e i s e n der Glyoxaline oder Imidazole sind die folgenden: 1) Einwirkung von Ammoniak auf ein Gemisch von Diketoverbindungen, wie Glyoxal, mit Aldehyden (iqs) : R—CO R—C—N | + OC—R. + 2NH S = || >C—R. + 3 H . 0 . r—CO H r —C—NH Die Entstehung des einfachen Glyoxalins aus Glyoxal und Ammoniak beruht auf der Spaltung des Dialdehydes in Formaldehyd und Ameisensäure; die Radikale R und r können sowohl aliphatischer als aromatischer Natur sein. Ebenso kann je ein Wasserstoffatom des Ammoniaks durch das Radikal R—CH a vertreten sein, wodurch die Gegenwart eines Aldehydkörpers entbehrlich wird, z. B. (199): C.H.—CO C 6 H 5 —C—N x | + 2NH a —CH 2 -C 6 H 5 = II >C.C 6 H f i + 2 H 2 0 + H 2 . C 6 H 5 —CO C6H5—C—w I CH 2 -C 6 H 5 Triphenyl-n-benzylglyoxalin

69

Fünfgliederige HeteroriDge.

2) Durch innere Kondensation von sogenannten Acetalyl- und Acetonylthioharnstoffen, wobei primär Thioglyoxaline entstehen, die durch Oxydation mit verdünnter Salpetersäure in Glyoxaline übergehen, z. B. (200):

/NH-C 6 H. CH—N-C6H6 CH—N-C6H. CS< — I I >C-SH —>- II >CH NNH-CH^CHiOC^H^ CH—N CH—N

Acetalylphenylthioharnstoff Phenylglyoxalinmerkaptan (aus Amidoacetal u. Phenylsenföl)

Phenylglyoxalin.

3) Aus Alkylimidchloriden der Oxalsäure werden durch Chlorphosphor gechlorte Glyoxaline gebildet, eine Reaktion, die beispielsweise in folgenden Phasen verläuft (201): CO—NH—CH3

p Cl5

CO—NH—CH3

CC12—NH—CH3

_HC1

CC12—NH—CHg

Dimethyloxamid

^

Dimethyloxamidchlorid

CC1=N0H, | CC1=NCH3

wri

Dimethyloximidchlorid

CC1—N-CH, || >CH. CH—N

Chlor-n-methylglyoxalin

4) Glyoxalindicarbonsäure entsteht aus dem zweikernigen Benzoglyoxalin (Benzimidazol) durch Oxydation, wobei der Benzolkern verbrannt wird (202): CH C A —N I || >CH CH C—NH CH Benzoglyoxalin

•>.

HOOC—C—N || >CH HOOC—C—NH

Glyoxalindicarbonsäure (liefert durch Erhitzen Grlyoxalin).

5) Hydrobenzamid und Analoge werden durch Erwärmen in Dihydroglyoxaline umgelagert, die in Glyoxaline übergehen (203): C e H,-CH=N x >CH-C 6 H 6 C6H6-CH=N/ Hydrobenzamid

•

C6H5—C—NHX 11 >CH-C 6 H 5 C 6 H ? —C—NH/ Triphenyldihydroglyoxalin (Amarin)

CeH6-C-N,

c • c6H6. II C6H6 •C—NH Triphenylglyoxalin (Lophin)

70

Drei-, vier- und flinfgliederige Ringsysteme.

Das Glyoxalin und seine Homologen sind stärkere Basen, als die isomeren Pyrazole und bilden mit starken Säuren beständige Salze; der Imidwasserstoff ist durch Silber ersetzbar, worauf durch weitere Umsetzung mit Halogenalkylen die Darstellung der n-Alkylderivate beruht. Die Stellung der Substituenten in den Homologen und sonstigen Abkömmlingen geschieht nach folgendem Schema: («) CH—N II >CH(p). {ß) C H — N H C H + 2 C e H s • COC1 + 2NaOH CH—NH CH—NH • CO • C6H6 = || + 2NaCl + H - C 0 2 H . CH—NH-CO-CeH6 Dibenzoyldiaminoäthylen

Chlor und Brom substituieren leicht; eine Hydrierung, wie bei den Pyrazolkörpern, findet nicht statt; ebenso sind Oxydationsmittel mit Ausnahme von Wasserstoffsuperoxyd ohne Einfluß. Im S p e z i e l l e n seien folgende Körper dieser Gruppe beschrieben: G l y o x a l i n (Imidazol) schmilzt bei 88—89° und siedet bei 255°, es wird am besten aus Glyoxal, Formaldehyd und Ammoniak neben B i s g l y o x a l i n (Glyeosin) gewonnen, ferner im Sinne der Bildungsweise 2 und aus der nach 4. darstellbaren (a, (?)-Dicarbonsäure durch C0 2 -Abspaltung. Es bildet perlmutterglänzende Prismen von ¿schartigem Geruch, die in Wasser, und Äther löslich sind; durch CO—NH, Wasserstoffsuperoxyd wird unter Ringsprengung Oxamid | gebildet (205). CO-NHj Das G l y o x a l i n bildet mit Mineralsäuren, mit Ausnahme von Kohlensäure, gut charakterisierte Salze, das Chlorhydrat ein Doppelsalz mit Goldchlorid. Die Platinverbindung ist ein Additionsprodukt der Base an Platinchlorid. Das Tribromglyoxalin (Schmp. 214°) ist sodalöslich und hat somit Säurecharakter. Diazoniumsalzen gegenüber verhält sich das Glyoxalin wie eine sekundäre Base. n - M e t h y l g l y o x a l i n (aus Glyoxalin und Methyljodid) siedet bei 199°;, es

Fünfglied erige Heteroringe.

71

entsteht auch nach Bildungsweise 3. durch Reduktion des Methylchlorglyoxalins. n - P h e n y l g l y o x a l i n (Schmp. 13°, Sdp. 276°) wird nach Bildungsweise 2 dargestellt. C-Alkylglyoxaline. Von diesen sind die u-Derivate am meisten studiert: ^ - M e t h y l g l y o x a l i n (Schmp. 137°, Sdp. 267°) entsteht, wie schon erwähnt, durch Umlagerung von n - M e t h y l g l y o x a l i n (s. o.)(2oe) oder nach Bildungsweise 1; es wird durch Jodäthyl am Stickstoff äthyliert: das jii-Methyln - ä t h y l g l y o x a l i n (Sdp. 213°) hat, wie das Atropin, mydriatische Wirkungen. Die ¿/-Homologen sind bekannt bis zum Isobutylglyoxalin. a - M e t h y l g l y o x a l i n (Sdp. 263°) entsteht im Sinne der Bildungsweise 2 zunächst als Merkaptan: CH3-CO NH2 CHs-C N | = || > C S H + H20. | CH2 • NH • CS CH-NH Acetony lthi oharnstoff (aus Aminoaceton + Rhodanwasserstoff) a, ß, / ¿ - T r i m e t h y l g l y o x a l i n (Schmp. 133°, Sdp. 271°), das aliphatische Analogon des Lophins, wird aus Diacetyl und Ammoniak gewonnen (207). ( S , / t - D i p h e n y l g l y o x a l i n (Schmp. 162°) entsteht aus Diphenyloxazol C6H5-C-0 Jl HC

1

C—C 6 H 5

Y

mittelst Ammoniak, d. h. durch Ersatz des Sauerstoffes

durch die Imidogruppe, ferner durch Kondensation von Phenyl-a-aminoacetonitril mit Benzaldehyd (20s). «, 0 - D i p h e n y l g l y o x a l i n (Schmp. 227°) bildet sich aus Benzil, Formaldehyd und Ammoniak nach Bildungsweise 1. «, ß, / i t - T r i p h e n y l g l y o x a l i n ( L o p h i n ) ist schon seit dem Jahre 1844 bekannt (Darstellung aus Hydrobenzamid oder Amarin durch Erhitzen bezw. durch trockene Destillation) und entsteht synthetisch aus Benzil, Benzaldehyd und Ammoniak nach Bildungsweise 1, woraus sich seine Konstitution ergiebt. Ferner ist es darstellbar aus Benzo'in und Benzamidin, sowie aus Triphenyltricyan (Triphenylkyanidin) durch Reduktion unter Abspaltung vonNH s . Das Lophin schmilzt bei 275° und ist ausgezeichnet durch seine Fähigkeit beim Schütteln mit alkoholischer Kalilauge zu phosphoreszieren, wobei eine Spaltung in Benzoesäure und Ammoniak eintritt (209). Außer den bereits erwähnten ^-Merkaptanen, deren Sulfhydrylgruppe bei der Oxydation als Schwefelsäure abgespalten wird, sei noch das a, ( i - D i p h e n y l g l y o x a l i n m e r k a p t a n (s. o.) angeführt, das durch Kondensation von Benzo'in mit Rhodanammonium oder Thioharnstoff entsteht (210): C 8 H 5 -C-H-OH | C6H5CO

+ CSN2H,=

C„H5-C-NH II >C-SH + 2H20, C8H5C-N

es bildet mit Jodalkylen charakteristische Produkte.

72

Drei-, vier- und fünfgliederige Ringsysteme.

a, ^ - G l y o x a l i n d i c a r b o n s ä u r e entsteht aus Dioxyweinsäure, Formaldehyd und Ammoniak (211) oder nach Bildungsweise 4; sie liefert beim Erhitzen Glyoxalin und Kohlensäure. Hydroglyoxaline. Dihydroglyoxaline

(Glyoxalidine) sind, wie schon angedeutet,

n u r a u f synthetischem W e g e

erhältlich.

E s giebt z w e i isomere Reihen von Glyoxalidinen, von den folgenden, n o c h unbekannten S t a m m s u b s t a n z e n CH„—NH | >CH CHa—N o-Dihydroglyoxalin (Imidazolin)

welche

sich

ableiten:

CH-NH || >CH2. CH—NH (?-Dihydroglyoxalin

Die ß-Imidazoline werden gewonnen durch A b s p a l t u n g von Carbonsäuren aus den diacylierten « - D i a m i n e n der F e t t r e i h e , z. B . (212): C H „ — N H • CO • C 6 H 6 | = CH3—NH-CO-C6H6 Dibenzoyläthylendiamin

CH2—N | >C-C6H5 + CHa—NH Phenylglyoxalidin

CeH6—COOH

oder d u r c h E i n w i r k u n g von Allylbenzamid (Allylacetamid) a u f Anilinc h l o r h y d r a t (Bildung von a , fi -Dimethyl-n-phenylglyoxalidin) (213). Das bekannteste Glied der «-Reihe ist das / u - M e t h y l g l y o x a l i d i n CH,—NH oder L y s i d i n I > C - C H „ vom Schmp. 105° und Sdp. 195 — 198°, CH,—N welches aus Diacetyläthylendiamin (s. o.) oder besser aus Äthylendiaminchlorhydrat und Natriumacetat entsteht (au). Diese Base ist ausgezeichnet durch ihr außerordentlich l e i c h t l ö s l i c h e s H a r n s ä u r e s a l z (bei 1 8 ° in 6 Teilen Wasser) und wird daher gegen Gicht angewandt. Lysidin wird durch Jodmethyl methyliert, aber durch Benzoylchlorid rückwärts aufgespalten (s. o.), ebenso wird durch heiße Alkalien Athylendiamin gebildet; mit Phenylsenföl verbindet es sich zu einem komplizierten Thioharnstoff. f t - P h e n y l g l y o x a l i d i n (Schmp. 101°) aus Dibenzoyläthylendiamin (s. o.) oder durch Wechselwirkung von Athylendiamin und Thiobenzamid (215): /NH—CH 2 C 4 H e -C-S-NH 2 + N H , - C H , - C H 2 - N H , = C „ H 6 - C < | + H,S + N H 3 . >N CHS a, ß, / t - T r i p h e n y l g l y o x a l i d i n oder A m a r i n (Schmp. 100°) entsteht aus Hydrobenzamid durch Umlagerung und bildet zahlreiche Substitutionsprodukte; es gehört wahrscheinlich der j?-Dihydroglyoxalinreihe (s. o.) an und hätte demgemäß folgende Konstitution: C6H5C-NH |l > C H . C 6 H 5 . C 6 H 6 -C—NH

Fünfgliederige Heteroringe.

73

Es besitzt in der T h a t zwei I m i d o g r u p p e n , da D i a l k y l d e r i v a t e erh ä l t l i c h s i n d ; durch O x y d a t i o n e n t s t e h t das um 2 W a s s e r s t o f f a t o m e ä r m e r e L o p h i n (vergl. S . 71). D u r c h R e d u k t i o n des A m a r i n s und d a r a u f folgendes K o c h e n m i t K a l i l a u g e e r h ä l t man S t i l b e n d i a m i n u n d B e n z a l d e h y d (Konstitutionsb e w e i s ) (21 e). E i n A n a l o g o n des A m a r i n s ist das P u r f u r i n ( T r i f u r y l g l y o x a l i d i n ) (vergl. S . 27). A u c h D e r i v a t e des P e n t a p h e n y l d i h y d r o g l y o x a l i n s sind b e k a n n t g e w o r d e n (217). B i s g l y o x a l i d i n ( S c h m p . 2 9 0 — 3 0 0 ° ) w i r d durch K o n d e n s a t i o n von Ä t h y l e n d i a m i n mit R u b e a n Wasserstoff ( D i t h i o o x a m i d ) g e w o n n e n (219): 2 NH2 • C H j — C H 2 • NH2 +

NH2-CS—CS-NH2 ->

CH,—N .N CH, I > c - c / I c h 2 - n h \nh—ch2

A l s Z w i s c h e n p r o d u k t ist ein s u b s t i t u i e r t e s T h i o a m i d anzusehen, das intramolekular H s S abspaltet. Tetrahydroglyoxaline sind n u r in g e r i n g e r Zahl b e k a n n t g e w o r d e n ; m a n e r h ä l t sie z. B . durch E i n w i r k u n g v o n A l d e h y d e n a u f Ä t h y l e n a n i l i n (219):

CH.-NH-C,HS I ' ch2—nhc6h5

+ O-C—C6H5 = h

CsHs I CH2—Nx | >CH.C6H5. c h 2 — w I c6H5

Triphenyltetrahydroglyoxalin (Schmp. 137°) D i e s e K ö r p e r sind noch u n b e s t ä n d i g e r als die isomeren P y r a z o l i d i n e , da sie durch S ä u r e n äußerst l e i c h t i n ihre K o m p o n e n t e n zerfallen. D i e g e s ä t t i g t e n F ü n f r i n g e m i t 3 K o h l e n s t o f f a t o m e n und 2 S t i c k s t o f f a t o m e n sind also im V e r g l e i c h mit den u n g e s ä t t i g t e n , b e s o n d e r s m i t den zweifach u n g e s ä t t i g t e n („aromat i s c h e n " ) sehr u n b e g ü n s t i g t .

Die Ketoglyoxalidine

(Imidäzölone)

oder Ketodihydroglyoxaline, in denen zwei Wasserstoffatome durch ein Sauerstoffatom ersetzt sind, kann man als Harnstoffderivate der Acetylene zu betrachten (sog. U r e I n e); sie sind darstellbar aus «-Ureldoketoverbindungen durch intramolekulare Kondensation; z. B. (220): CH-(OC 2 H 6 ) 2 | CH 2

H,N CH—NEL >CO=|| NCO + NH CH—NH'

Acetalylharnstoff

Dieses

einfachste Imidazolon

2C„H.OH.

Imidazolon

(Acetylenharnstoff)

kann

auch

74

Drei-, vier- und funfgliederige Ringsysteme.

CH—N || >C(OH) — als /¿-Oxyglyoxalin — CH—NH reagieren,da es sowohl schwach saure, als schwach basische Eigenschaften besitzt.

nach der Enolformel

Das homologe a, ¿ ? - A t h y l m e t h y l i m i d a z o l o n (aus HCl-Aminopropylmethylketon + Kaliumcyanat) schmilzt bei 270° (221). P h e n y l i m i d a z o l o n (Sehmp. ca. 300°) entsteht aus HCl-Aminoacetophenon und Kaliumcyanat (222): C6H5—CO H 2 N C6H6—C NH | >CO = | >CO; CH 2 —NH CH—NH intermediärer Harnstoff das Phenylimidazolon wird durch Salpetersäure (in Eisessig) zu Formylbenzoylharnstoff oxydiert. C6H5-C-NHX Diphenylacetylenurein II ">CO wird aus Benzoi'n und C„H6—C—jNH Harnstoff analog dem Diphenylglyoxalinharnstoff (s. o.) dargestellt; es ist oxydierbar zu Dibenzoylharnstoff (223). X-NH Campherimidazolou C 6 H 14 < II > C O erhält man aus HCl-AminoXJ-NH campher + KCNO nach Behandlung des Zwischenproduktes mit Chlorzink (224). CH2—NHx Ä t h y l e n h a r n s t o f f (Ketotetrahydroglyoxalin) | }CO (aus CH S —NH/ Äthylendiamin und Äthylcarbonat) schmilzt bei 131° (225). CH2—N—C6H5 Diphenyläthylenharnstoff | ~>CO entsteht aus AthylenCH2—N—C6H5 diphenyldiamin und Phosgen (22«). Schließlich gehören in diese Gruppe Substanzen, die sonst in der Fettreihe abgehandelt werden, wie CH 2 —NH | >CO, CO—NH Hydantoi'n

CH 2 —NH | >C=NH CO—NH Glycocyamidin

und P a r a b a n s ä u r e (Oxalylharnstoff) CO-NH. I /CO CO-NH/

(Triketotetrahydroglyoxalin).

1. c) Einringe mit d r e i N. Triazole. Die Triazole enthalten drei Stickstoffatome und zwei Kohlenstoffatome im Fünfring und gestatten die größte Variation in Bezug

Fünfgliederige Heteroringe.

75

auf Anordnung und Verteilung der Ringatome; es sind infolge dessen nicht weniger als v i e r isomere Reihen dieser Gruppe bekannt geworden. Dieselben kann man, wie auch die Stickstoffringe mit Schwefel und Sauerstoff, vom Pyrrol bezw. vom Diazol ableiten durch abwechselnden Ersatz der Methingruppen durch Stickstoff. Der theoretische Zusammenhang — vom Pyrrol als Ursubstanz ausgehend — ließe sich dann folgendermaßen darstellen: Pyrrol (3) ß' CH—CH ß (2) II II (4) a' CH CH a (1)

CH—CH II II CH N ^NH Pyrro-ot-monazol, a-Diazol, (Pyrazol)

CH—N II II CH

CH

^NH Pyrro-(3-monazol, (i-Diazol (Grlyoxalin, Imidazol)

CH NH NH Pyrro-a-a'-diazol Pyrro-«, ^'-diazol «, «'-Triazol a, (S'-Triazol Osotriazol eig. 1,3-Triazol 1,4-Triazol

NH Pyrro-a, ji-diazol «, (9-Triazol 1, 2-Tl-iazol

CH

"NH

Pyrro-|9, (S'-diazol ß, (S'-Triazol 2, 3-Triazöl (Imidobiazol). Bezüglich der Nomenklatur ist zu bemerken, daß die Vorsilbe „Pyrro" die Abstammung vom Pyrrol bekunden soll, während die Präfixe „Thio" und „Furo", wie später zu zeigen ist, für die analogen Ringsubstituten des Thiophens und Furans bestimmt sind. Somit erscheinen die Diazole und Triazole als Ringsubstitutionsprodukte des Pyrrols; da nun die gewöhnlichen Derivate desselben als a, ß, et', ß' oder 1, 2, 3, 4-Abkömmlinge unterschieden werden, so lassen sich die isomeren Triazole nach demselben Prinzip bezeichnen.

76

Drei-, vier- und fünfgliederige Ringsysteme.

Betrachtet man das ursprüngliche Pyrrolstickstoffatom als gegeben, so befinden sich in der ersten Untergruppe die beiden übrigen Stickstoffatome in der 1,4-(«,«^-Stellung; dieses sind die P y r r o - « , « ' - d i a z o l e oder, um den einheitlichen Namen Triazole (3N) für die ganze Gruppe beizubehalten, die 1 , 4 - T r i a z o l e (sog. Osotriazole). In der zweiten Untergruppe befinden sich die beiden hinzutretenden N-Atome in der l,3-(er,/?')-Stellung: dieser Anordnung entsprechen die eigentlichen T r i a z o l e im engeren Sinne ( P y r r o - « , /S'-diazole). In der dritten Untergruppe stehen die Stickstoffatome in der Stellung 1,2(«,/J): hierher gehören die P y r r o - « , / ? - d i a z o l e oder 1 , 2 - T r i a z o l e (die zwei N-Atome sind doppelt gebunden, während in dem ebenfalls benachbarten Osotriazol alle drei N-Atome einfach gebunden sind). Vertreter der vierten Untergruppe — sog. Imidobiazole — sind erst in jüngster Zeit bekannt geworden: die N-Atome stehen in der 2 , S t e l l u n g , sie können demgemäß als Pyrro-/?,/?'-diazole oder 2 , 3 - T r i a z o l e bezeichnet werden.

P y r r o - « , « ' - d i a z o l e (1,4-Triazole) oder Osotriazolgruppe. Die Muttersubstanz dieser Untergruppe ist das Osotriazol (4)HC^CH(3) II II (5) N V

N(2) ,

ilH(l) welches seinen Namen der Bildung aus den sog. Osotetrazoneri ( H . v. PECHMANN) zu verdanken hat. Aus dieser Hauptdarstellungsmethode(227) ergiebt sich zugleich der Beweis für die Konstitution der Osotriazole: die Osotetrazone entstehen nämlich durch Oxydation der sog. Osazone (Dihydrazone von 1,2-Diketonen) und leiten sich von einem Sechsring mit zwei Kohlenstofifatomen und zwei Stickstoifatomen ab; letzterer erleidet beim Behandeln mit verdünnten Mineralsäuren eine eigentümliche Ringverengerung, indem ein Stickstoffatom als primäres Amin abgespalten wird. Die Phasen dieses Prozesses kommen in folgendem Schema zum Ausdruck:

Fünfgliederige Heteroringe.

R — C = N — N H • C6Hs I R — C = N — N H • C6H5

*

77

R—C=N—N—C6H5 I I R—C=N—N—C6H5

Osazon

Osotetrazon

*

I

>-C

6

H

5

.

Osotriazol

Die drei Stickstoffatome sind also auf Grund der Synthese einander benachbart und unter einander einfach gebunden, während die endständigen mit Kohlenstoff doppelt gebunden sind. Im geschilderten Fall wird Anilin abgespalten, während der gleichzeitig erzeugte Sauerstoff einen Teil des Materials unter Verharzung oxydiert; auch die Osazone an sich können durch trockene Destillation Osotriazole liefern. Ebenso beweisend ist die z w e i t e B i l d u n g s w e i s e (22a): intramolekulare Wasserabspaltung aus den Hydrazoximen von 1,2-Diketonen: R_C=N—NH-C6H5 ! R—C=N—OH

^

R—C=Nx I >N-C6H5. R—C=N/

Die Wasserabspaltung erfolgt durch PC15, Essigsäureanhydrid oder durch sehr verdünntes Alkali. Analog verhalten sich Hydrazinen mit mindestens Eine d r i t t e Methode, innere Kondensation des —NHC 6 H 5 CH,—CO—CNC 6 H 5

Hydrazoxime, die sich von sekundären e i n e m aliphatischen Rest ableiten. die zudem sehr glatt verläuft, ist die Hydrazons des Formazylmethylketons unter Abspaltung von Anilin:

C6H6N=N—C=N—NH-C6H5 I CH 3 -C==N—NH-C 6 H s Formazylmethylketonphenylhydrazon

C„H5N=N—C=N. r " CH 3 -C=N

—C 6 H 5 -f C 6 H 6 NH 2 .

Phenylazomethylosotriazol

Ebenso

verhält

sich

das

Hydrazon

des

Acetylamidrazons

78

Drei-, vier- und fünfgliederige Ringsysteme.

CH S —CO-C—NH 2

unter Bildung von 1-Phenyl-3-amino -

N—NH-C6H6

4-methylosotriazol:

H2N—C=NX | CH3—C=N/

—CGHS

Eine vierte Bildungsweise, die zu Diaminen der Osotriazolgruppe führt, ist die innere Kondensation des sog. Oxalenphenylhydrazidamidoxims, welches seinerseits durch Einwirkung von H2NC-CN Hydroxylamin auf Dicyanphenylhydrazin || (CyanN—NH-C 6 H 6 amidrazon) entsteht (230): NH2-C=NOH NH 2 -C=N—NH-C 6 H 6

NH A —C=N V 1 \ N - C 6 H 8 + H 2 O. NH 2 —C=»N/

Oxalenphenylhydrazidamidoxim

l-Phenyl-3,4-diaminoosotriazol

In Bezug auf die E i g e n s c h a f t e n der Osotriazole ist hervorzuheben, daß dieselben meist unzersetzt siedende,alkaloldartigriechende Öle darstellen, welche in den n-Derivaten schwach basische Eigenschaften aufweisen; der Osotriazolring ist gegen Oxydationsmittel außerordentlich beständig, daher werden die C-Derivate analog den Benzolhomologen durch KMn0 4 in Carbonsäuren verwandelt. Auch im Verhalten gegen Salpetersäure (Nitrierung), Schwefelsäure (Sulfurierung) zeigt sich Ähnlichkeit mit aromatischen Körpern. Eine Ringsprengung konnte nur selten beobachtet werden, z. B. beim Kochen mit Natriumamalgam. Die Muttersubstanz, das O s o t r i a z o l (Schmp. 22°, Sdp. 203—204°) entsteht aus der zugehörigen 3-Carbonsäure durch Erhitzen auf 230—240°, die Dämpfe explodieren beim Überhitzen; es zeigt außer basischen Eigenschaften noch Säurecharakter, da der Imidwasserstoff durch Metalle vertretbar ist. O s o t r i a z o l - 3 ( 4 ) - c a r b o n s ä u r e (Schmp.211 °) entsteht aus 1-Aminophenylosotriazol-3-carbonsäure durch Elimination des Benzolkerns mittelst KMn0 4 (231). 1 - P h e n y l o s o t r i a z o l (Sdp. 223—224°) aus Glyoxalosotetrazon im Sinne der e r s t e n Bildungsweise oder durch Kohlensäureabspaltung aus der entsprechenden 3-Carbonsäure(232). l-Phenyl-3-methylosotriazol hydrazoxim.

(Sdp. 242°) aus Methylglyoxalphenyl-

1, 3, 4 - T r i p h e n y l o s o t r i a z o l (Schmp. 122°) aus Benzilosazon (233). 1 - P h e n y l - 3 - m e t h y l - 4 - a m i n o o s o t r i a z o l (Schmp. 83,5°) nach der dritten Methode oder durch reduzierende Spaltung von Phenylazoraethylosotriazol, zeigt Parbenreaktionen mit FeCl,, Bichromat u. s. w. und läßt sich

Fünfgliederige Heteroringe.

79

diazotieren; durch Kochen der Diazoverbindung mit Wasser entsteht das korrespondierende 4-Oxytriazol (234). 1 - P h e n y l - 3 , 4 - d i a m i n o o s o t r i a z o l (Schmp. 143°) nach der v i e r t e n Bildungsweise darstellbar, ist eine starke Base, die sich nur halbseitig diazotieren läßt, und als Orthodiamin mit Diketonen, wie Benzil und Phenanthrenchinon. Chinoxalinkondensation (vergl. Teil II) erleidet. Mit FeCl s entsteht ein blauer Farbstoff (kompliziertes Azin), während aus der Diazoverbindung mit Natriumacetat das entsprechende 3 , 4 - A z i m i d /N=C—N C6H5-N< I >N X N=C—NH entsteht, das leicht wieder zur Diazoverbindung aufgespalten wird. l - P h e n y l - 3 - a m i n o o s o t r i a z o l (Schmp. 70°) entsteht in Gestalt seines Acetylderivates aus dem Acetylphenylosotriazolazimid (s. 0.) durch Kochen mit Alkohol unter Verlust von Stickstoff (235). l - P h e n y l - o s o t r i a z o l - 3 - a l d e h y d (Schmp. 70°) erhält man aus seinem Oxim, das aus dem Phenylhydrazon des Diisonitrosoacetons bezw. aus dessen Monoacetylverbindung H HC C=N-NHC6H6 OHN=C—C=Nx !l I I >NC,H 5 OHN H C = N O • CO • CH, HC=N/ dargestellt werden kann. Dieser Aldehyd verhält sich wie Benzaldehyd, d. h. er liefert mit Alkalien gleichzeitig eine Säure und einen Alkohol (23«). l - P h e n y l o s o t r i a z o l - 3 - c a r b o n s ä u r e (Schmp. 192°), das Oxydationsprodukt des l-Phenyl-3-methyltriazols, wird durch Natriumamalgam in Blausäure und Phenylhydrazidoessigsäure gespalten: HOOC—C=N > N - C 6 H 6 + 4H. | HC=N l - P h e n y l - 3 , 4 - d i m e t h y l o s o t r i a z o l (Schmp. 35°, Sdp. ca. 255°) entsteht aus Diacetylosazon oder Diacetylphenylhydrazoxim, und liefert bei der Oxydation eine einbasische und eine zweibasische Säure; letztere ist 1 - P h e n y l o s o t r i a z o l - 3 , 4 - d i c a r b o n s ä u r e vom Schmp. 255—256°, die ein bei 184° schmelzendes Anhydrid liefert (237).

Pyrro-cf,/9'-diazole oder T r i a z o l e im engeren Sinne. Die eigentlichen T r i a z o l e haben eine gewisse Ähnlichkeit mit den Pyrazolen, welche auch in der Konstitutionsformel zum Ausdruck kommt:

80

Drei-, vier- und fünfgliederige Ringsysteme.

HC I! HC

CH II N,

(4) N CH (3) II II (5) CH N(2).

^NH

NH(1)

Pyrazol

Triazol

Die drei Stickstoffatome sind einander nicht mehr benachbart, wie im Osotriazol, sondern das dritte neu hinzukommende N-Atom ist durch je eine Methingruppe von den übrigen getrennt. Triazolderivate sind zuerst von BLADIN (23S) dargestellt worden durch Einwirkung von Essigsäureanhydrid auf das sog. Dicyanphenylhydrazin; hierbei entsteht Phenylmethylcyantriazol, das durch VerN-—C-CH 3 seifung in die zugehörige Carbonsäure: HOOC—C

N

,übergeht,

Vc6H6 welche darauf durch Abspaltung von Kohlensäure P h e n y l m e t h y l t r i a z o l liefert; ebenso wird durch Einwirkung von Ameisensäure auf Dicyanphenylhydrazin aus dem zunächst gebildeten PhenylcyanN CH II II triazol die entsprechende Carbonsäure HOOC—C N erzeugt. N-C6H6 Letztere läßt sich im Benzolkern nitrieren und amidieren, und die so gewonnene Aminophenyltriazolcarbonsäure verliert durch Oxydation ihren aromatischen Rest: es entsteht Triazolcarbonsäure, die unter Kohlensäureverlust in den Stammkörper dieser Gruppe, das freie Triazol, übergeht. Folgendes Schema giebt die Hauptphasen dieses Prozesses wieder: NII NC—C

CH II N

NII HOOC—C

-CH N

—>

N-C6H6

N-C6H6 N—CH II II HOOC—C N C 6 H,NH 2

—y

N II HOOC-C

CH II N —y NH

N II HC

CH II N NH

81

Fünfgliederige Heteroringe.

Nun wurde durch Einwirkung von Phenylhydrazin auf Acetylurethan CH 3 —CO—NH— COOC2H5 ein P h e n y l m e t h y l t r i a z o l o n HN C—CH3 I II OC N erhalten, das mittelst P 2 S 5 ein P h e n y l - m e t h y l t r i a z o l lieferte, welches mit dem oben erwähnten analog konstituierten Körper von B L A D I N nicht identisch war (239). Diese Unstimmigkeit beruhte, wie sich später herausstellte, auf einer unrichtigen Auffassung über die Konstitution des als Ausgangsmaterial der ganzen Synthese dienenden sog. D i c y a n p h e n y l h y d r a z i n s C 6 H S • N(NH2) • C(CN): N H . Durch einen einfachen Aufbau desselben aus Flaveanwasserstoff und Phenylhydrazin: NC—C=S + H2N—NHCeH6 I NH 2

NC—C=N-NH-C6H5 I NH a

FlaveanWasserstoff

Cyanamidrazon

wurde dasDicyanphenylhydrazin als sog. C y a n a m i d r a z o n von obiger Konstitution erkannt (240). Die BLADIN'sche Synthese des P h e n y l c y a n t r i a z o l s und seiner Abbauprodukte ist infolgedessen durch folgendes Schema auszudrücken: N - C—CN HC

N

N

>

OH H N - C e8H 56

C—CN

HC ,

N ^ C , 1.

' 6

•6 • 1

H

l-Phenyl-3-cyantnazol

N II HC

C—COOH II N

->•

N II HC

N—C6H6

CH II N NH

l-Phenyltriazol-3-carbonsäure

Triazol.

Analog verhalten sich das Benzylidendicyanphenylhydrazin unter Bildung von 1 , 5 - D i p h e n y l - 3 - c y a n t r i a z o l , sowie das Acetylderivat des M e t h y l k e t o n p h e n y l a m i d r a z o n s , welches unter einfacher Wasserabspaltung l-Phenyl-3-acetyl-5-methyltriazol liefert (241): WEDEKIND, L e h r b u c h .

6

82

Drei-, vier- und fünfgliederige Ringsysteme.

HN I CH8.CO

C-CO-CH8 « N —>

N-—C-CO-CH 3 II II CHS—C N

HN C

N

( A

C

6

H

5

Die den Amidrazonen ähnlich gebauten Hydrazidine (242) fuhren ebenfalls zu analogen Triazolsynthesen; ebenso die Acylderivate 7 n h 2 des Amidoguanidins(243): NH=C

OH^HlCceH6

CO I NH

bezw.

"N-C6H5

N II HC

C-OH II N

V^CaH5

l - P h e n y l - 3 - t r i a z o l o n ( l -Phenyl-3-oxy triazol)

Auch Aldehyde (aber nur aromatische) kondensieren das Phenylsemicarbazid zu (Diphenyl-)Oxytriazolen; hierbei ist aber die Gegenwart eines Oxydationsmittels (FeCl3) erforderlich (245). Sehr vergleichbar dieser Synthese ist das Verhalten der acyl i e r t e n T h i o s e m i c a r b a z i d e beim Erhitzen, wobei zunächst Merkaptotriazole entstehen, die durch Oxydation (mit H 3 0 2 ) die Grundsubstanzen liefern, z. ß. (24s): H 2 N—-C-SH II H—CO N ^iiii Formylthiosemicarbazid

->

N II HC

C-SH II N

^NH 3-Merkaptotriazol

N II HC

CH II N .,

^NH Triazol

Die angeführten Darstellungsmethoden beruhen im wesentlichen auf demselben Prinzip, das auch in der einfachsten T r i a z o l s y n -

83

Fünfgliederige Heteroringe.

t h e s e (PELLIZABI) zum Ausdruck kommt; dieselbe beruht auf der

Kondensation von Säurehydraziden mit Säureamiden; z. B. (247): NH, O-CH N CH I

+

HCO Formamid

I

NH = HC

I

I

N

H2N

NH

Formhydrazid

Triazol

+ 2H20.

Diese Methode läßt sich sogar noch dahin vereinfachen, daß man 1 Mol. salzsaures Hydrazin auf 2 Mol. des Säureamids einwirken läßt, wobei in erster Phase das erforderliche Säurehydrazid gebildet wird. Das V e r h a l t e n der Triazole kennzeichnet dieselben als schwache Basen, die aber infolge der Anwesenheit einer negativen Imidogruppe Metallsalze zu bilden im Stande sind. Der Triazolring ist noch beständiger als das Pyrazol: n-Phenylgruppen werden durch saures Permanganat fortoxydiert, während der Ring und etwaige Methylgruppen bestehen bleiben; Aminotriazol bildet unter ähnlichen Bedingungen A z o t r i a z o l C 2 H 2 N g —N=N—CgH^Nj, das zu Hydrazotriazol reduzierbar ist. T r i a z o l schmilzt bei 121° und siedet bei 260°, es ist sublimierbar und riecht pyrazolartig. 1 - ( n ) M e t h y l t r i a z o l (Schmp. 90°) und Homologe entstehen aus den entsprechenden 8-Merkaptotriazolen mit H , 0 , (vergl. S. 82). 1 - P h e n y l t r i a z o l (Schmp. 47°, Sdp. 266°) aus der B-Carbonsäure. l - P h e n y l - 3 - m e t h y l t r i a z o l (Schmp. 87°, Sdp. 274°) aus dem entsprechenden 5-Triazoloii (249). 1, 5 - D i p h e n y l t r i a z o l (Schmp. 91°) aus 1, 5-Diphenyl-3-chlortriazol durch Reduktion mit Phosphor und Jodwasserstoff (2«»). 3, 5 - D i p h e n y l t r i a z o l (Schmp. 188°) erhält man aus Benzoylbenzenylhydrazidin durch Erhitzen auf 120°: BL,N •C;C,H» N C.C„H 6 C 6 H 5 -CO

N NH

.

.

.>.

C„H5 • A

N NH

1 , 3 , 5 - T r i p h e n y l t r i a z o l (Schmp. 104°) bildet sich durch Einwirkung von Natrium auf eine Lösung von Phenylhydrazin und Benzonitril in Benzol, wobei zunächst ein Mono- und dann D i b e n z e n y l p h e n y l h y d r a z i d i n gebildet wird (vergl. S. 82): NH=C—C„H 6 HN H 2 N-C-C„H 5 N C• C 6 H 5 C6H6-CN+ NH j| | II 1 | C 6 H 5 —C N —> C„H6 • C N HN | N-C6H5 N—C„H6 C6H5 Triphenyltriazol Benzenylphenylhydrazidin

84

Drei-, vier- und fünfgliederige Ringsysteme.

C h l o r t r i a z o l e werden aus Oxytriazolen (Triazolonen) durch die Chloride des Phosphors bei höherer Temperatur gewonnen (2«). 5 - C h l o r t r i a z o l (Schrap. 176,5°) aus der Diazoverbindung des Aminotriazols durch Salzsäure (250). l - P h e n y l - 3 , 5 - d i c h l o r t r i a z o l schmilzt bei 94°. 5 - A m i n o t r i a z o l (Schmp. 159°) bildet mit Säuren und Basen Salze. A z o t r i a z o l ist ein hellgelbes Pulver, H y d r a z o t r i a z o l ist farblos, schmilzt bei 227—230° und wird durch den Luftsauerstoff rückwärts oxydiert (251). 3 - M e r k a p t o t r i a z o l (aus Formylthiosemicarbazid) schmilzt bei 215—216°. T r i a z o l - 3 - c a T b o n s ä u r e (aus Methyltriazol oder *Aminophenyltriazolcarbonsäure durch Oxydation) schmilzt bei 137 0 unter Bildung von Triazol und C0 2 . 5 - A m i n o t r i a z o l - 3 - c a r b o n s ä u r e (Zersp. 182°) bildet sich aus Oxalyl amidoguanidin mittelst Soda und liefert mit Nitrit ein Diazotriazolcarbonsäureanhydrid vom Typus der Diazobenzolsulfosäure (251). 1 - P h e n y l t r i a z o l - 3 - c a r b o n s ä u r e (vergl. S.81) geht bei 184° in 1-Phenyltriazol über; läßt sich nitrieren und amidieren. l - P h e n y l t r i a z o l - 3 , 5 - d i c a r b o n s ä u r e entsteht durch Oxydation von 1 - P h e n y l - 5 - m e t h y l t r i a z o l - 3 - c a r b o n s ä u r e , welche ihrerseits aus dem zugehörigen Nitril gewonnen wird; letzteres wird aus Dicyanphenylhydrazin mittelst Essigsäureanhydrid, Brenztraubensäure oder Acetessigester gewonnen. Der Schmelzpunkt des 3 - N i t r i l s liegt bei 108—108,5°(252). Über Bistriazolverbindungen aus „Diamidrazon" C„H6—NH—N : C C : N—NH-C6H5 NHS NH2 und Säureanhydriden vergl. B. 21, 3063; 26, 2389; 30, 1193. Dihydrotriazole sind nur in F o r m ihrer Sauerstoffderivate als Triazolone oder Oxytriazole bekannt. Sie entstehen, wie schon erwähnt (S. 81) durch Einwirkung von Hydrazinen auf Acetylurethan (263); z . B . : H-N—CO-CHj H2N I CO I OR

+

C-CHS

i H-N I CeH6

n-c

6

h

6

1 -Phenyl-3-methyl-5-triazolon vom Schmp. 166—167° das Phenylmethyltriazolon liefert durch Oxydation mit K M n 0 4 die entsprechende Carbonsäure, welche durch C0 2 -Abspaltung in 1-Phenyl5-triazolon übergeht. Dieser Körper ist ein Derivat des 5 - T r i a z o l o n s HN CH N CO

I

OC

11

N

; Abkömmlinge des 3 - T r i a z o l o n s

J

HC

I

NH werden,

85

Pünfgliederige Heteroringe.

wie schon oben (S. 82) angeführt, aus Phenylsemicarbazid mittelst Ameisensäure oder aromatischen Aldehyden erhalten. 1-Phenyl3 - t r i a z o l o n (l-Phenyl-3-oxytriazol) ist schwerlöslich, schmilzt hoch und hat sauren Charakter (254). Die Triazolone gehen durch Destillation mit P 2 S 6 oder durch Verwandlung in Chlortriazole und Reduktion der letzteren in Triazole über. Das dieser Gruppe zu Grunde liegende Dihydrotriazol konnte n i c h t durch Hydrierung (mittelst Natrium und Alkohol) gewonnen werden, da die Triazole unter diesen Bedingungen im Sinne folgenN CH den Schemas H ¿

N

zerfallen; als Spaltungsstücke treten also

auf HCN, NH 2 —CH S und R—NH a (255). Tetrahydro triazole sind ebenfalls nur in Gestalt ihrer Sauerstoffderivate bekannt und zwar als D i k e t o t e t r a h y d r o t r i a z o l e oder U r a z o l e , welche durch Einwirkung von Harnstoff und dessen Derivaten auf Hydrazine und Semicarbazide entstehen.

Das

Urazol

HN

CO

OC

NH selbst wird z. ß . durch Einwirkung

^NH von Harnstoff auf Hydrazin gewonnen, wobei als Zwischenprodukt Hydrazodicarbonamid auftritt (266): /NH, NHa CO< + I \sb. T tu.

—^ '

NH—CO NH—CO I I I I H.N-CO NH — O C NH. i-1-

Hydrazodicarbonamid

Die ganze Reaktion verläuft unter dreimaliger Abspaltung von Ammoniak; aus Biuret und Hydrazinsalzen wird ebenfalls Urazol erhalten und zwar unter Abspaltung von zwei Molekülen Ammoniak ( 2 5 7 ) : HN—CO NH-CO I I I ! CO NHa CO NH. NHjj + NH 2 —NH 2

NH

86

Drei-, vier- und fünfgliederige Ringsysteme.

Das U r a z o l schmilzt bei 244—245° und wird durch gelinde Oxydationsmittel zu einem unbeständigen Azokörper oxydiert; es verhält sich wie eine mäßig starke einbasische Säure und geht mittelst PC16 bei höherer Temperatur in Triazol über. (Beweis des Zusammenhanges von Triazolen und Urazolen.) 1 - P h e n y l u r a z o l (Schmp. 263°) entsteht beim Erhitzen von Harnstoff mit Phenylhydrazin, sowie aus P h e n y l h y d r a z i d o x a l h y d r o x a m s ä u r e (25s) mit Hilfe der BECKMAmr'schen Umlagerung: HjN—C—CO • NH • NH • CSH, II NOH

>

CO—NH. 1 >N-C,H6, NH—CO/

Der Körper giebt mit Jodmethyl Phenylmethylurazol. 4 - P h e n y l u r a z o l (Schmp. 203°) entsteht aus Urazol durch Erhitzen mit HCl-Anilin und wird durch Oxydationsmittel tiefrot gefärbt, offenbar unter Bildung des entsprechenden Azokörpers (259). T h i o u r a z o l e werden sinngemäß aus Thioharnstoffabkömmlingen durch HN C-S I I Einwirkung von Hydrazinen dargestellt. Die D i t h i o u r a z o l e SC NH ^NH sind starke zweibasische Säuren, die bei gelinder Oxydation gelbe, unbeständige Verbindungen (Azokörper oder Disulfide) liefern. Das T h i o u r a z o l (aus Hydrazothiodicarbonamid) schmilzt bei 177°, das D i t h i o u r a z o l (aus H y d r a z o d i c a r b o n t h i a m i d H,N-CS-NH-NH-CS-NH 2 mittelst konz. HCl)bei 245°(2eo). HN C-S I I I m i d o t h i o u r a z o l HN:C NH vom Schmp. 222° ist das Nebenprodukt bei der Darstellung des Dithiourazols. gang zu den

Dieser ^ ö r ^ e r / veyrfnttelt den Über-

D i i m i d o u r a z o l e n oder G u a n a z o l e n , in welchen beide Sauerstoffatome dersUrazole durch die gleichwertigen Imidogruppen ersetzt sind: 1 r 1

1

P

1

i

1

1

1

1

1

1

1

1

1

HN I HN=C

C=NH I NH

^NH Das durch obige Formel dargestellte freie Gruanazol wird durch Einwirkung von Hydrazin auf Dicyandiamid gewonnen (2«i): HN—CN

C=NH

H2N

+ I H N : C—NH 2 H,N Dicyandiamid

I * NH Guanazol (Schmp. 206°).

87

Fünfgliederige Heteroringe.

Ebenso entsteht aus Phenylhydrazin und Dicyandiamid 1 - P h e n y l g u a n a z o l vom Schmp. 174—175°. Das Guanazol liefert mit konz. HCl einDichlorhydrat, das hydrolytisch in das Monochlorhydrat übergeht.

P y r r o - a , / 3 - d i a z o l e oder A z i m i d o t r i a z o l e . 1 Der größere Teil der Vertreter dieser Gruppe gehört den B e n z o pyrro-a,/?-diazolen oder A z i m i d o b e n z o l e n an und soll daher auf Grund des angewandten Einteilungsprinzipes unter den zweikernigen Stickstoffringen besprochen werden. Es genügt an dieser Stelle anzuführen, daß auch die dieser Gruppe zu Grunde liegende Substanz, das P y r r o - a , / ? - d i a z o l CH—N N und seine einfachsten Derivate isoliert worden sind und zwar aus den zweikernigen Azimidobenzolen durch oxydative Abspaltung des Benzolkerns nach folgendem Schema (262): CH3-

-N

-N

HOOC-

4

iH

NH

Azimidotoluol

Azimidobenzoesäure

HOOC—C

-N

U i

HOOC-

NH PyrrodiazoldicarbonBäure

HC- -N II

HC

i

NH Pyrrodiazol

Da die Azimidobenzole durch Einwirkung von salpetriger Säure auf o-Phenylendiamine verhältnismäßig leicht zugänglich sind, so bildet die Isolierung der Pyrro-1,2-diazole keine Schwierigkeiten; hieraus ergiebt sich zugleich die Konstitution dieser Körper. P y r r o - a , ( ? - d i a z o l (Azimidotriazol) entsteht aus der zugehörigen Dicarbonsäure und bildet ein 209° unter 742 mm Druck siedendes Öl; es bildet Benzoylverbindung. A z i m i d o t r i a z o l d i c a r b o n s ä u r e ' entsteht

durch Abspaltung von C0 2 hygroskopisches, bei 208 bis eine Quecksilber- und eine aus allen Azimidobenzolen

1 Da die übrigen isomeren Triazole außer der strengen Nomenklatur einen charakteristischen Namen fuhren, der auf ihre Ableitung oder Konstitution hinweist, so erscheint es zweckmäßig, die Pyrro-m, (i-diazole mit Rücksicht auf ihren Zusammenhang mit den Azimidobenzolen als „Azimidotriazole" zu bezeichnen.

Drei-, vier- und fünfgliederige Kingsysteme.

88

durch Oxydation; sie krystallisiert mit zwei Molekülen Krystallwasser und schmilzt unter Zersetzung bei 200—201°. n - P h e n y l p y r r o - a , ß-diazoldicarbonsäureester (Schmp. 127°) entsteht aus Acetylendicarbonsäureester und Diazobenzolimid (293):

R02C—C Nx 111+ II >N-C6H6 EOäC—C N/

*

EOOC—C II EOOC—C

N II N

nach Analogie der Pyrazolsynthesen aus Acetylendicarbonsäureestern und Diazoessigester. Auch eine n-Oxypyrrodiazoldicarbonsäure ist dargestellt worden (26«).

P y r r o - ^ ^ - d i a z o l e (2,3-Triazole) oder Imidobiazole. Vertreter dieses vierten isomeren Triazols sind, wie schon erwähnt, erst in jüngster Zeit bekannt geworden, und zwar durch das Studium der Einwirkungsprodukte von Benzoylchlorid auf das P h e n y l t h i o s e m i c a r b a z i d der nachstehenden Konstitution: C 6 H 5 -NH' C-S-NH-NH2 (2«s). Aus dem Benzoylderivat dieses Körpers (durch Benzoylierung der primären Aminogruppe) entsteht nämlich, je nachdem man Acetylchlorid oder Benzoylchlorid darauf reagieren läßt, entweder ein Derivat des später zu besprechenden Thiobiazolins oder ein Merkaptan des Diphenylimidobiaz'ols. Der zuletztgenannte ßeaktionsverlauf, der hier zunächst nur in Betracht kommt, läßt sich durch folgende Gleichung ausdrücken (26s): N Hsi

NH

N

N

OC—C6H6 = HS-C?

^H-^H, Phenylbenzoylthiosemicarbazid

Yc

¿-C 6 H 8 + HjO e

H

5

1,2-Diphenylimidobiazol5-merkaptan

N.C6H5 Diphenylimidobiazol.

Die Merkaptogruppe läßt sich also in derselben Weise wie bei den Merkaptotriazolen (vergl. S. 82) durch Oxydation als Schwefelsäure abspalten, wodurch man zu einem schwefelfreien Eing (s. obenstSchema), dem Diphenylimidobiazol, gelangt. Auch Derivate des Dihydroimidobiazols sind in Form der Sauerstoffsubstitute bekannt; dieselben kommen bei der Einwirkung von Phosgen auf a-Diphenylthiosemicarbazid zu stände:

89

Fünfgliederige Heteroringe.

CO

C„H5N H +

N

C 6 H 5 -N

¿C-SH S H = 2HC1+ 2HC1 +

N

OC

HN-C6H5

/C E H S -N—C-SH \

D-I C-SH N-C6H5\

OC N \ / N-CGH5/

l,4-Diphenylimidobiazolon-2-merkaptan oder l , 4 - D i p h e n y l t r i a z o l o n - 3 - m e r k a p t a n

Ebenso, wie die Imidobiazolone auf die Triazolone zurückgeführt werden, kann man die früher (S. 85) beschriebenen Urazole (Diketotetrahydrotriazole) als Diketoabkömmlinge des T e t r a h y d r o i m i d o b i a z o l s auffassen. Auch die Umlagerung von Imidobiazolmerkaptanen (s. o.) und darauffolgende Oxydation der Gruppe CS führten zu Kepräsentanten dieses Typus', wie folgendes Schema zeigt (267): C E H 6 —N

N

C 6 H 5 —N

I

II

I

OC X

C-SH

—•

NH

CO

N^CH3

I

CS

C 6 H 6 —N —>-

^N—CHG

CO

NH I

I

CO

^ - C H

3

Ferner erhält man beim Zusammenschmelzen von Methylphenylthiosemicarbazid mit Phenylsenföl (bezw. beim Erhitzen des Chlorhydrats dieser Base) eine schwefelhaltige Substanz, der folgende zwei Formeln zukommen können (267): HN N—CH 3 I I C E H 6 —N=C 0-8

CHG—N oder

C6H6N=C

N-C6H6

I

NH I C-S

(Schmp. 175°).

N-C9H5

1 , 2 - D i p h e n y l i m i d o b i a z o l schmilzt bei 142°, das zugehörige 5-merkaptan bei 187°. 1 , 4 - D i p h e n y l i m i d o b i a z o l o n - 2 - m e r k a p t a n schmilzt bei 219—221°; es wird durch Jodmethyl am Schwefel methyliert.

1. d) E i n r i n g e m i t v i e r N. Tetrazole. Die Tetrazole sind die Stickstoff-Ringhomologen der Triazole, enthalten also v i e r Stickstoffatome und ein Kohlenstoffatom: /N—N C< I; \N—N wenn man von den vier isomeren Triazolen (vergl. S. 75) ausgeht und

90

Drei-, vier- und fiinfgliederige KingBysteme.

in diesen je eine weitere Methingruppe durch Stickstoff ersetzt, so gelangt man zu folgendem Schema: Pyrro-a, a'-diazol

CH—CH II

Pyrro-a, j^-diazol

N

N

CH II

Pyrro-a, (9-diazol

CH—N

Pyrro-/?, ß 1 - diazol

N

N

NH

Pyrro-a, ß, (?'-triazol.

Pyrro-a, a', (?'-triazol

Theoretisch wären demgemäß zwei isomere Tetrazole zu ererwarten, welche sich nur dadurch von einander unterscheiden, daß in dem einen Falle die Imidogruppe dem Methin benachbart ist, während sie in dem anderen von diesem durch ein bezw. zwei Stickstoffatome getrennt ist Thatsächlich existiert aber nur ein Tetrazol, das als Grundsubstanz dieser Gruppe in Frage kommt, trotzdem den Bildungsweisen nach Isomere zu erwarten wären. Es liegt hier also ein ähnlicher Fall von Tautomerie vor, wie wir ihn bei dem Identitätsnachweis des 3- und 5-Methylpyrazols kennen gelernt haben: die Stellung der Doppelbindung und des Imidwasserstoffes ist in solchen unsubstituierten Gebilden keine konstante: beide Formen sind identisch infolge von Oscillationen. Aber auch in den Derivaten konnten bisher keine wirklichen Isomerien nachgewiesen werden, da dieselben, abgesehen von einer Ausnahme (l-Phenyl-5-oxytetrazol), mit Sicherheit der Formel I entsprechen, wie weiter unten zu zeigen ist. Hingegen sind Abkömmlinge eines abnorm zusammengesetzten Stammkörpers des I s o t e t r a z o l i n s : H„C-—NH

bekannt geworden; dieselben haben im Unterschied zu den sauren Tetrazolen mit freier Imidogruppe basischen Charakter und den Sättigungszustand von Dihydrotetrazolen.

91

Fünfgliederige Heteroringe.

Die B i l d u n g s - und D a r s t e l l u n g s m e t h o d e n der Tetrazole sind die folgenden: 1) Einwirkung von salpetriger Säure auf das Dicyanphenylhydrazin, welchem, wie schon früher (S. 81) hervorgehoben, die Formel eines Cyanamidrazons (ß - Phenylhydrazinderivat) zukommt (268): CN—C—NH2 N

+

\

; 0; N

CN—C—N

' /

N

^

NH ÖH

-

iiH

N

C6H5-C

NOH — W

NO Dioxytetrazotsäure

Benzenylamidin

N

1

A,

NH O-Phenyltetrazol

3) aus den mit den Amidinen und Amidrazonen vergleichbaren /NH2 Hydrazidinen R—C•

N

I N NH

C-Phenyltetrazol (identisch mit dem Endprodukt aus 2)

92

Drei-, vier- und fünfgliederige Ringaysteme.

/NH2 N H = C < CX , welches den NH-NH2 Hydrazidinen ähnlich konstituiert ist, durch Einwirkung von salpetriger Säure, wobei als Zwischenprodukte der Operation Diazosalze auftreten (271): 4);

H2N-C NH

aus

Amidoguanidin 8

NH

HN0

H2N-C H

NH 2 -HN0 3

Amidoguanidinnitrat

H2N—C

NH | N: N-NO,

NH

N

Diazoguanidinnitrat

N N

4-Aminotetrazol

Wie aus dieser Bildungsweise ersichtlich ist, hätte man dieses Aminotetrazol als der isomeren (Pyrro - ex, ß, /S'-triazol) Reihe angehörig betrachten sollen; thatsächlich wurde aber bei Ersatz der Aminogruppe durch Wasserstoff dasselbe Tetrazol erhalten, welches nach Methode 1. und auf anderen Wegen entsteht; 5) durch Abbau der sogen. T e t r a z o l i u m b a s e n , in welchen das Eingskelett des Tetrazols fertig vorgebildet ist, nur mit dem Unterschiede, daß das Stickstoffatom 2 durch eine Phenylgruppe und ein Hydroxyl bezw. Halogen fünfwertig geworden ist; da nun die Tetrazoliumbasen ihrerseits durch gelinde Oxydation der F o r m /N=N-C 6 H 6 a z yJ l v e r b i n d u n g8 e n R—(X dareestelltwerden,soist der % 8 N-NH-C 6 H 5 ganze Vorgang durch folgende Reaktionsphasen gekennzeichnet (272): R—C II N

N II NC6HB

00

>.

NH-C6H6

/ /

ß

-

C

—

N

R—C II . N

, / o H

N C«HS 11/ N\ \0H N - CC66H H5

Tetrazoliumbase

ß

-

C

N—C6H4OH Dioxytetrazoliumbase

Da R = COOH ist, geht die nicht faßbare 4-Tetrazolcarbonsäure unter Verlust von C0 2 ohne weiteres in das freie Tetrazol über, das mit dem nach 1. und 4. darstellbaren identisch ist. Durch

93

Fünfgliederige Heteroringe.

diesen oxydativen Abbau ist der Zusammenhang von Tetrazoliumbasen und Tetrazolen bewiesen worden. 6) aus dem sog. G u a n a z y l b e n z o l /NH / N — N H — C f

C6H6-C/

NH2

\ n = n - c

6

h

5

(darstellbar aus Benzalamidoguanidin und Diazoniumsalzen) durch Oxydation der Gruppe —C(= NH)NH2 mittelst salpetriger Säure oder konz. Salpetersäure. Das hierbei erhaltene Diphenyltetrazol kann durch partielle Oxydation der Phenylgruppen in l-(n)-Phenyltetrazol-4-carbonsäure bezw. in 1-Phenyltetrazol übergeführt werden; diese Prozesse lassen sich durch folgendes Schema wiedergeben (273): C6H6—C=—N I I N = N NH-C:NH g6H6

C6H6-C II N

NH2

N-06H6

Guanazylbenzol

NH 2 -C 6 H.—C N ¡1 II - v N N X

Diphenyltetrazol

HOOC—C N II II —v N N

n^C6H6

1-Aminodiphenyltetrazol

N II N

HC N II II — » - N N

^N-C6H6 Phenyltetrazolcarbonsäure

V^C6H6 N-Phenyltetrazol.

Das N-Phenyltetrazol und seine Carbonsäure erwiesen sich als identisch mit den nach Methode 1. darstellbaren Körpern; hierdurch ist die Konstitution der n-Phenylderivate des Tetrazols, als dem Typus I (Pyrro-«, «',/5'-triazol) angehörig bewiesen; 7) ein 5-Oxy-l-phenyltetrazol wird aus dem zugehörigen Thiol — ausgehend vom Phenylthiosemicarbazid — in folgenden Reaktionsphasen gewonnen (274): HN—NH„ I SC + \ n h - c

6

h

0 N I HO 6

Phenylthiosemicarbazid + salpetrige Säure

HN | SC \

N || N / N - c

e

H

6

Phenylsulfotetrazolon

94

Drei-, vier- und fünfgliederige Ringsysteme.

N >

HS-

N

N

AA

>

A

OH—i

N N

l-Phenyl-5-oxytetrazol

Der Entstehungsweise nach gehören diese Tetrazole dem Typus II (Pyrro-a,ß, fl-triazole) an; zur definitiven Beweisführung müßten sie aber in Körper übergeführt werden, welche mit korrespondierenden Derivaten des Typus I isomer sind. Durch ihr Verhalten sind die Tetrazole — abgesehen vom n-Phenyltetrazol — als außerordentlich beständige Verbindungen charakterisiert, welche, soweit eine freie Imidogruppe vorhanden ist, als starke einbasische Säuren1 fungieren. Oxydationsmittel zerstören nur die Seitenketten, während der Ring erhalten bleibt. Im S p e z i e l l e n seien folgende Körper dieser Gruppe kurz besehrieben: T e t r a z o l (Schmp. 156 entsteht durch Oxydation von Aminophenyltetrazolcarbonsäure mit alkalischem Permanganat (auf Grund der Methode 1.), durch Reduktion des Isodiazotetrazolnatriums (vergl. Methode 4) und durch Oxydation des p, p-Dioxydiphenyltetrazoliumbetains mittelst Permanganat (vergl. Methode 5); die wässerige Lösung reagiert sauer und liefert mit Silbern itrat «in krystallisierbares, explosibles Silbersalz, das sich mit Jodalkylen zu n-Alkylhomologen umsetzt. Das Natrium- und Baryumsalz enthalten Krystallwasser; Tetrazol wird erst bei 200° durch HCl in Ammoniak, Stickstoff und Kohlensäure zerlegt. C - ( 4 ) - P h e n y l t e t r a z o l (Schmp. 212—213°) aus Benzenyldioxytetrazotsäirre (nach Methode 2) und aus Benzenylhydrazidin (nach Methode 3), bildet Salze und Ester (n-Alkylderivate) und ist titrierbar; es zerfällt durch HCl bei höherer Temperatur in CO a , N , NHS und C 0 H 6 —NH,. Durch vorsichtiges Überhitzen werden gleichzeitig Diphenyltriazol und Diphenyltetrazin (s. d.) gebildet. p - T o l y l t e t r a z o l schmilzt bei 248°, F u r y l t e t r a z o l bei 199°. n - ( l ) - P h e n y l t e t r a z o l ist ein nach Nitrobenzol riechendes, explosibles Öl; es entsteht aus der zugehörigen 4-Carbonsäure durch C0 2 -Abspaltung; letztere wird aus dem l - P h e n y l - 4 - c y a n t e t r a z o l (vgl. Bildungsweise 1) durch Verseifung oder durch Oxydation des Aminodiphenyltetrazols gewonnen; die Phenyltetrazolcarbonsäure schmilzt u. Z. bei 150 0 und liefert ein Nitro- und ein Aminoderivat. C - , N - ( l , 4 ) - D i p h e n y l t e t r a z o l (Schmp. 106—107 °) entsteht durch Oxydation des Monoxydiphenyltetrazoliumhydroxyds C t H 5 —

sowie aus Guanazylbenzol (nach Bildungsweise 6). 1

Der successive Ersatz von Methingruppen im System des Pyrrols durch Stickstoff bewirkt eine Umwandlung des schwach basischen Charakters in den einer starken Säure.

95

Fünfgliederige Heteroringe.

4 - A m i n o t e t r a z o l (Schmp. 203 entsteht nach Methode 4; die wässerige Lösung reagiert sauer und zerlegt Alkalicarbonate; der Körper bildet aber auch ein salzsaures Salz und ist diazotierbar; die sehr explosible Diazoverbindung kuppelt mit aromatischen Aminen und zerfällt in Stickstoff und Cyan. Dem freien DiazoyN=N tetrazol kommt vielleicht folgende Anhydridformel

Cf=N—N zu; viel be\ I

ständiger sind die Isodiazoalkalisalze, in welchen sowohl der Imidwasserstoff, als derjenige der Diazogruppe durch Metall ersetzt ist; dieselben werden durch Alkohol zu Tetrazol reduziert. T e t r a z y l h y d r a z i n (4-Hydrazinotetrazol) vom Schmp. 199° entsteht durch Reduktion des Diazotetrazols und wird als Benzalverbindung abgeschieden; es liefert mit Acetessigester analog dem Phenylhydrazin 3 - M e t ' h y I - l - t e t r a z y l pyrazolon: XN—NH CH, CO H2C-CO .N-NH HN—Cf | + | — *• | >N—Cf | (Schmp. 215"). x | \N=N ROOC—CH2 CH s —C=N N=N

H2N

Tetrazylhydrazin liefert ein Triacetylderivat und mit Kaliumcyanat das T e t r a z y l s e m i c a r b a z i d CN 4 H—NH—NH-CO-NH 2 ; mit Natriumnitrit und Salzsäure wird D i a z o t e t r a z o l i m i d (Tetrazylazoimid) CHN7 gebildet, das außerordentlich explosibel ist (275).

Tetrazoliumbasen sind, wie schon unter der 5. Bildungsweise angeführt wurde, quaternäre Ammoniumtetrazole, in denen das Stickstoffatom 2 funfwertig ist; sie sind zugänglich durch Oxydation sämtlicher Formazylverbindungen mittelst Amylnitrit und Salzsäure oder Quecksilberoxyd ( 2 7 « ) , Z . B.: OH I /N—NH-CGH. /N—N-C 6 H 6 €.H.-C/ • (LH, ~ i6 \\N I 6H6 N = N -. C \ N = N-C " ~ 6"H6 ' Formazylbenzol

Hypothet. Zwischenprodukt

N—N—CSHS *

C6H6-C^

|

6

6

\N=N-C6Hs I

OH Triphenyltetrazoliumhydroxyd.

Es findet also eine Wanderung des Hydroxyls zum Azostickstofi statt. Die TetrazoliumVerbindungen sind starke Basen, die in wässeriger Lösung Kohlensäure absorbieren u. s. w. und nicht in freiem Zustande isoliert werden können, hingegen sind die Salze

96

Drei-, vier- und fünfgliederige Ringsysteme.

gegen saure Agentien außerordentlich beständig und krystallisationsfähig; sie liefern mit Platinchlorid, Goldchlorid u. s. w. Doppelsalze; Alkalien und besonders alkalische Reduktionsmittel (Schweielammonium) spalten jedoch den Ring glatt auf unter Rückbildung des betreffenden Formazylkörpers. Solche Tetrazoliumbasen, die zugleich Säuren sind, neigen sehr zur Bildung von schön krystallisierten inneren Anhydriden (Betainen); z. B.: /N—N-Ph HOOC—CCH COOR —> CeH4< >C COOR . Yn \C00R Diese Reaktion ist allgemeiner Natur und erlaubt die Darstellung homologer und substituierter Indoxylsäureester und damit des Indigos und seiner Derivate in großem Maßstabe. Die freie Indoxylsäure kann direkt erhalten werden durch Schmelzen von Phenylglycin-o-carbonsäure mit Atznatron (310); die verdünnte alkalische Lösung der Säure absorbiertLuftsauerstoff unter Bildung von Indigoblau. Der Ester der Indoxylsäure C 0 \ liefert durch Oxydation den sogen. Indoxanthinsäureester CaH4C(0H)CO2R \NH/

104

Drei-, vier- und fiinfgliederige Ringsysteme.

(s. u.) (311), während durch warme konz. Schwefelsäure Indigosulfosäure erzeugt wird. Der Äthylester ist ebenfalls alkalilöslich und läßt sich am Hydroxyl ätherifieieren, worauf durch Verseifung eine Äthylätherindoxylsäure C-OCA C9H4» C 6 H / \ C = C ^ *

NH

NH

R

2

Pseudindoxyl ((9-Ketodihydroindol)

Die durch Wasseraustritt zwischen der Methylen- und der Ketongruppe "erhaltenen Körper heißen I n d o g e n i d e , während CO zweiwertige Radikal

C 6 H 4 \^^>C= I n d o gen genannt wird. NH Die Erkenntnis dieser Verhältnisse ist für die Konstitutionserforschung des Isatins, des sogenannten Indirubins und des Indigoblaues von großer Bedeutung geworden.

I n d o l i n e oder D i h y d r o l n d o l e entstehen gleich den Pyrrolinen (Dihydropyrrolen) durch saure Reduktion aus den homologen Indolen; das einfache Dihydroindol ist

Fünfgliederige Heteroringe.

105

jedoch noch nicht isoliert worden. Durch die Anlagerung von zwei Wasserstoffatomen wird der basische Charakter verstärkt: die Dihydroindole lassen sich in dieser Beziehung etwa den Alkylanilinen und Tetrahydrochinolinen an die Seite setzen: Indoline werden durch Silbersulfat wieder rückwärts oxydiert und sind mit den Wasserdämpfen flüchtig ( 3 1 3 ) . n - M e t h y l d i h y d r o i n d o l (Sdp. 2 1 6 ° ) r i e c h t piperidinähnlich, ebenso D i h y d r o m e t h y l k e t o l (Dihydro-n-metliylindol), das b e i 2 2 7 — 2 8 ° siedet; letzteres verhält sich zum Tetrahydrochinaldin(s.d.), wie A t h y l a n i l i n z u P r o p y l a n i l i n :

C

6

H

4

/ \ C H - C H

: C

3

6

H / °

'

H

?

H

*

^

=

/ C Hg t t

C6H5NH

:

CH3 C

e

H

N H C H

5

2

^ N H - C - C H ,

m

2

,

H

Dihydromethylketol

- C H CH

. 3

Tetrahydrochinaldin

Diese sogenannte „ c y k l i s c h e Homologie" ist um so bemerkenswerter, als die beiden Stammkörper, Indol (Fünfring) und Chinolin (Sechsring) sich sehr verschieden verhalten. D a s Dihydro-«-methylindol liefert ein echtes Nitrosamin, das sich durch Salzsäure in eine p - Benzonitrosoverbindung verwandelt, die nun ihrerseits wieder ein Nitrosamin l i e f e r t : CH2 C

0

c h

H / \ C H . C H

— y

3

0 N - 0

6

H

N—NO

8

c h

2

/ \ C H - C H

3

— O N - C

6

H

3

NH

2

/ ^ C H - C H

3

N—NO

Dihydromethylketol wird durch K M n 0 4 zu

y C O O H

C6H4^ x

n h c o c h

oxydiert 9

und kondensiert sich mit Diazoniumchloriden am ImidwasserstofF zu K ö r p e r n vom T y p u s des Diazoamidobenzols (su); mit Malonester wird in zwei Beaktionsphasen ein tricyklisches Gebilde erzeugt (315): CHS I CH h

2

c / \ n h

O

H5C20-C0 +

„

„

H5C,0-C0 sog. «-Metliyl-o, y-diketolilolidin (näheres s. 11 Sechsringe). CHCH,

Dihydroskatol

C6H4 2 C 6 H 4 / \ C H - C 0 0 R —>• c 6 H 4 / \ C

\C00R

NH

NH

I2

Diese Synthese erlaubt die Herstellung von Indigofarbstoffen der verschiedensten Art und wird auch technisch verwertet. 2 In den angeführten Synthesen und genetischen Beziehungen sind die Beweise für die vorangestellte Konstitutionsformel des Indigoblaus (Diindogen) enthalten; es erübrigt noch hinzuzufügen, daß die bimolekulare Formel des Indigotins nicht nur durch die Synthesen 3 c und 6. erwiesen ist, sondern auch durch die Bestimmung der Dampfdichte, welche der Formel 2(C8HsNO) = C ]6 H ]0 N 2 O 2 entspricht. Des Nachweises der beiden Imidogruppen sowie der Verknüpfung der beiden «-C-Atome ist ebenfalls gelegentlich der Synthese 3 c gedacht. Da der Indigo sich weder in Alkalien noch in Säuren löst, 3 so besitzt er mangels einer salzbildenden Gruppe keine direkte Verwandtschaft zur Faser; 1

/COOH

C6H4
N > N02—\ N C

6

H

6

m-Nitro-re-phenylisindazol-j'-carbonsäure (Schmp. 272°).

Die nach den skizzierten Methoden gewonnenen Isindazole sind sämtlich am («-) Imidstickstoff substituiert: geht man nämlich bei denselben von Hydrazinen aus, die n i c h t in der «-Stellung substituiert sind, so erhält man die i s o m e r e n Indazolderivate. Da auch derVersuch einer Abspaltung der a-Substituenten, etwa im «-Acetyl-^-methylisindazol (vergl. Methode 3), lediglich zur Sprengung des Pyrazolringes führt, so ist zu folgern, daß nur «-Isindazolderivate existenzfähig sind, und daß daher unter anderem die Stammform nicht isolierbar ist. Die («-) Isindazole sind schwache Basen, deren Salze leicht dissoziieren; sie sind wasserlöslich und besitzen einen süßlichen Geruch. Im S p e z i e l l e n seien angeführt: « - A c e t y l - j ' - m e t h y l i s i n d a z o l (Schmp. 1 0 3 n a c h Bildungsweise 3 er-

125

Fünfgliederige Heteroringe.

hältlich, läßt sich nicht verseifen, ohne daß zugleich der heterocyklische Ring geöffnet wird, wie aus folgender Gleichung hervorgeht: C-CHa C0H4/\N .

c

/

C H

3

+ H 2 0 + KOH = C S H 4 / ^ N O H + C H 8 - C O O K . NH

N-CO-CH,

*

«-, j ' - D i m e t h y l i s i n d a z o l (vergl. Bildungsweise 2) schmilzt bei 36,5°, verflüchtigt sich mit den Wasserdämpfen und bildet ein Chlorhydrat. n - Ä t h y 1 -1 - m e t h y 1 i s i n d a z o 1 (Schmp. 30 Sdp. 234—235° bei 441 mm Dr.) entsteht durch Kohlensäureabspaltung aus der nach Methode 1 erhältlichen « - Ä t h y l i s i n d a z o l - y - e s s i g s ä u r e (Schmp. 131°) (370).

Indazole. Wie schon erwähnt, entstehen bei den oben angeführten Isindazolsynthesen an Stelle der zu erwartenden Körper die isomeren Indazole, wenn die als Ausgangsmaterialien dienenden o-Hydrazinverbindungen am «-Stiekstoffatom n i c h t substituiert sind. Letzteres ist somit in den eigentlichen Indazolen tertiär und durch eine Diagonalbindung mit dem /-Kohlenstoff verknüpft (vergl. Formel auf S. 123); die Iz - Derivate der Indazole sind daher nur als ß- und /-Abkömmlinge bekannt. Die ß i l d u n g s w e i s e n unterscheiden sich aus den angeführten Gründen ebenfalls nicht wesentlich von denjenigen der Isindazole: 1) Aus o-Hydrazinzimmtsäure mit unsubstituiertem «-Stickstoff entsteht durch Erhitzen die Stammform dieser Gruppe, das I n d a z o l (371): PH

CH=CH—COOH C6H/

NH—NH,ü

=

/j\ C6H4/ | >NH + C H 3 - C 0 2 H . 1/ N

Bei freiwilliger Oxydation in alkalischer Lösung verläuft die Reaktion C-CH„—COOH aber unter Bildung von Indazol-/-essigsäure CeH4
NH

N (vergl. S. 123 unter Isindazol). 2) 0 - Hydrazinacetophenon- oder -benzoylameisensäureester 1 schließen den Indazolring unter Wasseraustritt; z. B. (372): .CO-COOH / C O COOH C9H4\ entsteht aus C8H4C-R

in das n-Alkylimidazol umlagert (388). Das n i c h t am Stickstoff alkylierte Benzimidazol bildet sich aus einer Monoalkylidenverbindung des o-Diamins unter Verlust zweier Wasserstoffatome: CSH /

/N=CH-R

x

NH2

NH V oder C e H 4 < >CH-R \NH/

C8H4
C-R. \N/

Dihydroglyoxalin

Die n-alkylierten Benzimidazolbasen bilden schwerlösliche Salze im Gegensatz zu den gleichzeitig gebildeten Produkten. Auch Monoalkylphenylendiamine erleiden den geschilderten Ringschluß (389). 3) Reduktion der Acyl-o-nitraniline mit Zink und Eisessig oder mit Zinn und Salzsäure (390): NO„ 2

c6H/ \NH-CO-R

CeH4

.NH2 \NH-CO-R

intermediäres Acylamin s. Methode 1.

NH >

C

6

H/>.R N

Die E i g e n s c h a f t e n der Benzimidazole sind durch ihre nahen Beziehungen zum Glyoxalin charakterisiert, dem sie aber an Stärke der Basizität etwas nachstehen: sie sind alkalilöslich und bilden Imidmetallsalze, welche sich mit Acylhalogeniden zu n-Acylderivaten umsetzen, während bei direkter Einwirkung — z. B. von Benzoylchlorid und Natronlauge — Aufspaltung des Imidazolringes (391) stattfindet (vergl. die analoge Reaktion bei den Glyoxalinen S. 70). Leichter erfolgt die A l k y l i e r u n g der Benzimidazole: die so ge-

132

Drei-, vier- und funfgliederige Ringsysteme.

wonnenen n-Alkylderivate verbinden sich mit Alkyljodiden zu quaternären Ammoniumsalzen. Sie sind im allgemeinen gegen Oxydationsund Reduktionsmittel ziemlich beständig: Chlorkalk bewirkt jedoch Ersatz des Imidwasserstoffes durch Chlor, welches in der Wärme zum Benzolkern des Imidazols wandert. Das so erhaltene Produkt giebt wieder ein Chlorimid, das durch Umlagerung den Ersatz eines weiteren Benzolwasserstoffatomes durch Chlor erlaubt; dieser Prozeß führt bis zur vollständigen Chlorierung des Benzolkerns (392). Da die Zahl der Benzimidazolabkömmlinge eine sehr große ist, seien im S p e z i e l l e n nur die folgenden angeführt: Benzimidazol (o-Phenylenformamidin), die Grundsabstanz dieser Reihe, schmilzt bei 1670 und entsteht aus o-Phenylendiamin und Ameisensäure (393) nach Methode 1 bezw. durch Wechselwirkung von Chloroform, o-Phenylendiamin und Ätzkali, wobei als Zwischenprodukt ein o-Aminobenzoisonitril anzunehmen ist (394): NH

["

^ n h !

*

NU"! H

L°- N - C

1 C

6

6

H

5

.

I \OH H

0

6

H

6

6

1-Phenylnaphtalin2-phenylazammoniumhydroxyd

Diese quaternären Basen sind nur in Gestalt ihrer Salze beständig und lassen sich zu den ursprünglichen o-Aminoazoverbindungen reduzieren; sie haben in ihrer Konstitution eine gewisse Ähnlichkeit mit den Tetrazoliumbasen (vergl. S. 95) und werden daher auch Triazoliumverbindungen genannt. Dies kommt hauptsächlich in den Carbonsäurederivaten zum Ausdruck, welche leicht innere Anhydride, sogen. Betaine (424) bilden:

c

1 0

h

6

/ | | \ n - c

I \OH C«H6

8

h

4

. c o o h

c

1 0

h

6

/ ^ \ n - c

6

h

4

.

|\o—CO C

6

H

s

Die durch großes Krystallisationsvermögen ausgezeichneten Betaine werden, wie die anderen Azammoniambasen durch Schwefelammonium leicht reduziert unter Regeneration der ursprünglichen Azokörper.

138

Drei-, vier- und fiinfgliederige Ringsysteme.

Benzopyrro-a,/9-diazole oder Azimidobenzole (42s) CH -N N CH

NH

Die früher (S. 87) beschriebenen Pyrro-«,/?-diazole enthalten, wie die Osotriazole zwei benachbarte C- Atome und geben durch Benzokondensation die sogen. Azimidobenzole von obiger Formel. Sie entstehen allgemein aus o-Diaminen durch salpetrige Säure ;z.B.: .NH, °'

H

%H

S

N=NOH

C„H4N 4< \NH \NH. 2

intermed. o-Aminodiazobenzol

und sind als cyklische Diazoamidokörper zu betrachten Z i n c e e (4,27)]

N NH [ K e k u l é

im Gegensatz zu den Pseudoazimiden C6H4

I

C

a

H

5

/

^-COOH =C \

/

\c X

\

— N — C O

N H

I

c o - n - c „ h

5

aus Hydrochinontetracarbonsäure und Phenylhydrazin (vergl. A. 258, 277).

CA I

D i p h e n y l a c e t y l e n d i u r e ' i n («67)

n h — c - n h

v

>co "-NH—C-NH/

CO

1

C

6

H

aus Benzil

5

und Harnstoff. D i o x y b e n z i m i d a z o 1 («s)

CO

>OH.
CO

aus

Tetramino-

benzol und Phosgen.

T. Sauerstoff bezw. Schwefel (Selen) und Stickstoff als Ring-glieder.

1. a) E i n r i n g e mit einem N und einem 0 (S). Diese Hauptgruppe umfaßt eine besondere Art von Heteroringen, nämlich solche, in denen unter sich verschiedene Heteroringatome vorkommen: Stickstoff und Sauerstoff bezw. der nahe verwandte Schwefel (Selen). Die erste Untergruppe enthält diejenigen Ringe, in welchen sich nur ein Stickstoffatom findet [C, N, 0 (S, Se)], die Furomonazole und die Thiomonazole, während die zweite Untergruppe (vergl. S. 25) nur Systeme mit zwei Stickstoffatomen aufweist [C, N, N, 0 (S, Se)], die Furo- und Thiodiazole. Die erstgenannten Monazole können die Heteroatome [N-O(S)] b e n a c h b a r t oder durch ein Kohlenstoffatom (Methingruppe) get r e n n t enthalten, wie aus folgendem Schema hervorgeht: CH—N a& o

N e3 O 'S

CH

V

ha

Oxazol

05

¡3 6

o

CH—N

N

e3 i*

Ah

Ah

Thiazol

>->

Ph

CH—CH ¿ H Ñ Isoxazol O CH—CH \ || hypothet. ¿H N I s o t h i a z o l

145

Fünfgliederige Heteroringe.

Sowohl Oxazole als Thiazole sind auf Grund des Vorhandenseins der Atomgruppierung —CH=CH— auch als Benzoderivate bekannt; dieselben werden unter den „Zweiringen" besprochen. Die Oxazole («9) (Furo-/?-monazole) entsprechen ihrer Konstitution nach den Imidazolen (0 statt NH) und sind eher bekannt geworden als die isomeren Isoxazole, hauptsächlich in Gestalt ihrer Benzoderivate (Ladenbukg, Hantzsch). Der Stammkörper, das freie Oxazol, ist unbekannt; die Bezeichnung der Derivate geschieht nach folgendem Schema: («) CH—N

0?)Ah

¿H(/X).

V

Die B i l d u n g s - und Darstellungsweisen sind folgende: 1) Kondensation von «-Halogenketonen mit Säureamiden (in der Enolform) (470); z. B.: C6H6—CO

+ CH3Br

HN=C—CH, C6H5-C Nx I = II V)-CH3+HBr+H,0. OH ÜH-0>(

Acetophenonbromid

Acetamid

Phenylmethyloxazol

2) Einwirkung von Benzoln auf Säurenitrile bei Gegenwart von konz. H 2 S0 4 (47i); z. B.: C6H6-C0 N I + III C e H 6 —CH-OH C—CHS

C8H5-C~N II >C-CH3. C 6 H 6 —C—0/

Diphenylmethyloxazol

3) Umsetzung von aromatischen Aldehydcyanhydrinen mit Aldehyden unter dem Einfluß von gasförmiger Salzsäure (472); z. B.: C=N | +0C—C6H6 C 6 H 6 —CH-OH H

V

CH—N v II %C-C e H 6 . C6H6—C 0/ DipHenyloxazol

V e r h a l t e n : Die Oxazole haben schwach basische Eigenschaften; der Heteroring wird durch Oxydations- und Reduktionsagentien leicht gesprengt. Auch Salzsäure bewirkt eine Sprengung in Amine und Säuren. WEDEKIND, L e h r b u c h .

10

Drei-, vier- und funfgliederige Ringsysteme.

146

Im S p e z i e l l e n seien folgende Derivate kurz beschrieben:

a,/u-Dimethyloxazol(0 CH=N

II CH—CO 1 >0 CH—NH

III CH=C(0H) I >0 CH=N

Methylenform

Iminform

Enolform.

Die Isoxazolone sind noch stärker sauer als die Pyrazolone, da sie nicht nur mit Metallen, sondern auch mit Ammoniak und primären Aminen Salze bilden, die sich allerdings zum Teil von hydrolytisch gebildeten Isonitrososäuren ableiten. Die Silbersalze setzen sich mit Jodalkylen zu Athern um, welche — beim Phenylisoxazolonmethyläther wenigstens — Stickstoffäther (vergl. Formel II) zu sein scheinen. Die Isoxazolone reagieren mitDiazoniumchloriden unter Bildung vonPhenylhydrazonen, mit salpetriger Säure zu Isonitrosokörpern. Außer den gewöhnlichen Isoxazolonen existiert noch eine isomere Reihe, die sog^-Isoxazolone, welche die Carbonylgruppe in der /^-Stellung enthalten: 1

Vergl. B. 30, 1614.

152

Drei-, vier- und fünfgliederige Ringsysteme. = C

0

I CO I — c = dieselben sind nur in geringer Zahl bekannt geworden. y - M e t h y l i s o x a z o l o n (501) (Schmp. 169—170°), aus Acetessigester und Hydroxylamin, ist zugleich schwache Base und Säure; die Salze leiten sich von einem Doppelmolekül ab, z. B. das Ammoniumsalz (C 8 H 7 0 3 N 2 )NH 4 . CHa—C—'

K

^CO (Schmp. 141—142°) I -0 entsteht aus Isonitrosoacetessigester und Hydroxylamin und geht durch Alkali in Diisonitrosobuttersäure und durch Oxydation in Nitromethylisoxazolon über. C H S - C — C = N • NH • C8H5 II I / - M e t h y l i s o x a z o l o n p h e n y l h y d r a z o n (503) N CO (Zp. 192°), O x i m i d o m e t h y l i s o x a z o l o n (502)

bildet sich aus Methylisoxazolon und Diazoniumchlorid bezw. aus Acetessigesteroxim; der Körper bildet abnorme Salze. CHa—C—C=CH-CeH5 B c n z y l i d e n m e t h y l i s o x a z o l o n (501)

!N

1

Y

CO

(Schmp. 141°)

(aus Acetessiges'teroxim und Benzaldehyd oder aus Benzalacetessigester mittelst Hydroxylamin), ist unbeständig gegen Alkalien. Analoge Körper werden aus vielen aromatischen Aldehyden sowie aus Purol gewonnen.

ß, y - D i m e t h y l i e o x a z o l o n (005) (Schmp. 123—124°) bildet sich aus Methylacetessigester und Hydroxylamin. y - P h e n y l i s o x a z o l o n (50«) (Schmp. 152"), aus Benzoylessigester und Hydroxylamin, verhält sich wie eine echte Säure und liefert mit salpetriger Säure eine Isonitrosoverbindung, mit Diazobenzol ein Hydrazon. Die Alkylderivate enthalten das Alkyl am Stickstoff. Durch Behandlung mit Benzoylchlorid und Alkali entstehen zwei isomere Benzoylphenylisoxazolone (a : Schmp. 161°, j?: Schmp. 115 °), welche wahrscheinlich Derivate der Imin- bezw. der Enolform (s. o.) des Isoxazolons sind. y - B e n z y l - ( 9 - p h e n y l i s o x a z o l o n (501) (Schmp. 106—107°) entsteht aus Diphenylacetessigesteroxim mittelst konz. H8SO«. HOCOCH-CH I Ii I s o x a z o l o n - ( ? - c a r b o n s ä u r e (DOS) CO N entsteht in Gestalt ihres Esters aus Äthoxymethylenmalonsäureester bezw. Dicarboxylglutaconsäureester mittelst Hydroxylamin. Starke Säure, deren Silbersalz N-Alkylderivate liefert, die das Alkyl am Stickstoff tragen.

153

Fünfgliederige Heteroringe.

Imidoisoxazoline werden diejenigen Isoxazolone genannt, in welchen der Carbonylsauerstoff durch die Imidogruppe ersetzt ist: dieselben entstehen aus den Cyanacetoximen bezw. den Dinitrilen einbasischer Säuren durch Behandlung mit Hydroxylamin (509), z. B.: CIL—C=NOH

CH,—C=

ch2—cn

=N

>0

ch2—c=nh .

Cyanacetoxim

Imidomethylisoxazolin

Ahnlich liefert Benzoacetodinitril y-Imidophenylisoxazolin unter intermediärer Bildung von Cyanacetophenonoxim. O x i m i d o i s o x a z o l o n o x i m e entstehen bei der Einwirkung von Hydroxylamin auf Isonitrosoketone bezw. 1,2-Dialdehyde; der eigentlichen Reaktion geht wahrscheinlich eine Aldolkondensation voraus (510): CH(NOH) HCO CH(NOH) I I H,N • OH CH—C(NOH) CH—CO >- CH C(NOH) I

I

OH HCO

Aldol aus Glyoxal

I

OH

I

I

I

0

HC(NOH)

CH N

Trioxim

«-Oximidomethylisoxazolonoxim.

Auch 1,3-Ketonaldehyde, wie Acetessigaldehyd (611), erleiden ähnliche Kondensationen. y-Methyl-«-oximidoäthyl-(9-isoxazolonoxim(5ii) CH, • C(NOH) • CH—C: NOH I I C—CH, 0 N entsteht aus Isonitrosoaceton und Hydroxylamin und liefert mit Stickstofftetroxyd zunächst ein Trioxim- und darauf ein Dioximketon. P h e n y l b e n z o y l - ( ? - i s o x a z o l o n (512) bezw. dessen Oximidoderivat entstehen aus Benzoylformoin mit Hydroxylamin: CjH6—CO—CH(OH)—CO • C,H 5

h.noh

C6H5-CO-CH-CO-C—C,H5 I II 0 N

besitzen aber wahrscheinlich die Konstitution eines Oxyisoxazols. Durch Einwirkung von Hydroxylamin auf Dicarboxyglutaconsäureester entsteht der sogen. Pyroxoloncarbonsäureester (513).

154

Drei-, vier- und fänfgliederige Eiligsysteme.

Die Thiazole oder Thiomonazole sind, wie schon auf S. 144 erwähnt ist, nur in einer Form und zwar als /S-Monazole bekannt, da Isothiazole (analog den Isoxazolen) bisher nicht dargestellt worden sind.

Das Thiazol

(/?) CH—S !! I («) CH CH(jit) verhält sich zum Pyridin, wie

V

Thiophen zum Benzol; es zeigen in der That Pyridine und Thiazole eine bemerkenswerte Ähnlichkeit der Eigenschaften. Die D a r s t e l l u n g ist analog derjenigen der Oxazole; wie diese aus Säureamiden, so entstehen die Thiazole aus den Thioamiden durch Einwirkung von a-Halogenketonen (-aldehyden) (514), z. B.: CH,—C1 HS I + I HCO C—CHS =

J

Chloracetaldehyd

Thiacetamid

CH-S I I HC C—CHS + HCl + H 2 0

Y

¿u-Methylthiazol.

jii-Aminothiazole (6i6) werden sinngemäß erhalten durch Wechselwirkung von Thioharnstoff und «-Halogenketokörpern: CH2C1 co I R

HS +

CH—S

c—NH 2 II HN

NL

c—NH 2 . N

Oxy thiazole bilden sich aus Chloraceton und Rhodansalzen, wobei das zunächst gebildete Rhodanaceton CH3—CO—CHa—SCN Wasser aufnimmt unter Bildung des Körpers: CH3—CO NH2 CH2 CO

CHs—C ^

N

/CH 3 —C-NH\

ÜJH LOH

HÄ

¿0 V i

der im Sinne obigen Schemas zu /u-Oxymethylthiazol kondensiert wird (sie).

155

Fünfgliederige Heteroringe. Sowohl Amino- als Oxythiazole sind in die überführbar.

Stammsubstanzen

Die Ähnlichkeit des Thiazols und seiner Homologen mit den Körpern der Pyridinreihe geht so weit, daß die Siedepunkte der entsprechenden Basen nur wenig differieren, und zwar sieden die Thiazole etwas höher als die Pyridine; durch Addition von J o d alkylen entstehen die quaternären Alkylthiazoliumjodide. Im S p e z i e l l e n seien nur folgende Körper hervorgehoben: T h i a z o l siedet bei 117u, riecht wie Pyridin und entsteht aus /t-Aminothiazol mittelst salpetriger Säure und Alkohol; auch /u-Chlor- und Bromthiazol werden aus der Diazoverbindung dargestellt (517). |U-Methylthiazol (vergl. S. 154) siedet bei 128°, während das isomere a - M e t h y l t h i a z o l (sis) bei 232° siedet. a, j u - D i m e t h y l t h i a z o l (519) kondensiert sich mit Formaldehyd zu einem „Alkin" (vergl. a-Methylpyridin). « , i u D i p h e n y l t h i a z o l (Schmp. 92—93°) entsteht aus Bromaeetophenon und Thiobenzamid, T r i p h e n y l t h i a z o l (Schmp. 87°) bildet sich aus Thiobenzamid und Desylbromid. f i - A m i n o t h i a z o l wird aus Thioharnstoff und Dichloräther dargestellt; HC-S II I es schmilzt bei 90°; das Diazothiazolhydrat (520) HC C—N: NOH kuppelt mit Phenolen zu braunen Azokörpern: eine Thatsache, die auf das Vorhandensein einer p r i m ä r e n Aminogruppe hinweist; andererseits werden durch Einwirkung von Alkylhalogenen auf Aminothiazole sog. I m i n o a l k y l t h i a z o l i n e

NR

HC II erhalten, welche sich von der Iminformel des Aminothiazols: HC NH ableiten und durch Alkylieren der zunächst gebildeten Monoalkylaminothiazole entstehen (521). j U - P h e n y l a m i n o t h i a z o l (Phenyliminothiazolin) wird durch Einwirkung von Dichloräther auf Phenylthioharnstoff gewonnen. a - M e t h y l - / i - a m i n o t h i a z o l (Schmp. 42°) entsteht aus Chloraceton mit Rhodanammonium oder Thioharnstoff. a - P h e n y l - f t - o x y t h i a z o l schmilzt bei 204° und vermag auch als Ketothiazolin zu reagieren, da es Stickstoffiäther liefert. o-Methyl-jii-oxythiazol (aus Chloraceton und Rhodanbaryum, vergl. S. 154) schmilzt bei 102°. a - M e t h y l - j u - m e r k a p t o t h i a z o l (522) (Schmp. 89—90°) erhält man aus Chloraceton und thiocarbaminsaurem Ammonium.

156

Drei-, vier- und fünfgliederige Ringsysteme.

T h i a z o l c a r b o n s ä u r e n entstehen in Gestalt ihrer Ester nach demselben Princip, wie die Grundsubstanz, nämlich durch Kondensation von Chloracetessigester, Chloroxalessigester n. s. w. mit Thioamiden, z. B.: HS ROOC-C S ROOC—CH-Cl | || | C-CH» CHj-C C-CH». | CH3.CO «-Chloracetessigester

HN

#

Thiacetamid

N

Dimethylthiazol-jS-carbonsäureester(523)

Amino-, Oxy- und Merkapto-thiazolcarbonsäuren entstehen in analoger W e i s e , wenn man an Stelle der Thioamide Thioharnstoffe, Rhodansalze oder dithiocarbaminsaures Ammoniak verwendet. a - M e t h y l t h i a z o l - ( ? - c a r b o n s ä u r e (521) (Schmp.257°) ist in Gestalt ihres Esters aus dem entsprechenden ¡u-Chlorthiazolcarbonsäureester durch Reduktion zugänglich. ¡ i - A m i n o t h i a z o l - j i - c a r b o n s ä u r e (sog. Sulfuvinursäure) entsteht aus Dibrombrenztraubensäure und ThioharnstofF und zersetzt sich bei 2 4 5 ° (525). / ¿ - O x y - | 9 - m e t h y l t h i a z o l c a r b o n s ä u r e e s t e r (aus n-Ehodanacetessigester) schmilzt bei 1 2 8 ° (02s). / t - A m i n o - o - m e t h y l t h i a z o l - j ? - c a r b o n s ä u r e ä t h y l e s t e r (aus «-Chloracetessigester und ThioharnstoflF) liefert ein Diazohydrat, das beim K o c h e n mit Alkohol M e t l i y l a z i m i d o t h i a z o l c a r b o n s ä u r e e s t e r ROOC.

NH >C,NS-N

N-C3NS
C-ß CH 2 -NH 2 EW

CH2—Sx | > C - R + HBr + NH3. CR2—W

=

2) Einwirkung von Athylenbromid auf Thioamide (530); z. B . : CH2-Br HSX I + >C-C6H5 CH2-Br KW

=

CH„ — S x I >C-C6H5 + GH2—W

2HBr.

3) Einwirkung von P 2 S 5 auf Acidyl-/9-bromalkylamide (531), z. B . : /NH-CH2 CH2-Br Bromäthylbenzamid

P B

-N—CH 2 \8—CHa ¡u-Phenylthiazolin (Sdp. 276°).

Bei dieser Reaktion wird das erforderliche Thiamid intermediär gebildet.

jU-Methylthiazolin (Sdp. 145°) (aus Thiacetamid nach Methode 1) wird durch HCl zu (9-Aminoäthylmerkaptan aufgespalten.

CHA—S03H

u - P h e n y l t h i a z o l i n (s. 0.) läßt sich zu Benzoyltaurin |

CH2—NHCO-C,H5

oxydieren. Thiazolin-ju -merkaptanCsaa) (Schmp. 107°) entsteht aus Bromäthylamin und Schwefelkohlenstoff nach folgender Gleichung: CH 2 Br CH 2 — S\ | 2 NH 2 + CS, = C|H 2 - . V >C-SH + HBr CH unter intermediärer Bildung von CH 2 Br • CH2 • NH C S - SH (Bromäthylamindithiocarbaminsäure). Das auch aus Vinylamin mittelst CS2 entstehende Merkaptan wird durch N2Oa zu Ju-Thiazolinsulfid SNH 4 C 3 —S-C 8 H 4 NS oxydiert.

A m i n o t h i a z o l i n e sind identisch mit den Alkylenpseudothioharnstoffen, welche ihrerseits den normalen Alkylenthioharnstoffen isomer sind: CH„—S^ CH 2 —NH. C-NH 2 | >c-s. CH„—W ¿CH H „a— —NH I Äthylenpseudothioharnstoff oder ju-Aminothiazolin

Äthylenthioharnstoff

Da manche Aminothiazoline bei der Alkylierung Stickstoffäther liefern, so kommt für dieselben auch die Iminformel CH2-S > C : NH (Iminothiazolidin) 0H2—NH in Betracht.

158

Drei-, vier- und fünfgliederige Ringsysteme.

Die D a r s t e l l u n g dieser Basen erfolgt entweder durch Umlagerung von Allylthioharnstoffen mittelst Bromwasserstoff (sss); z. B.: CHa=CH CH3-CH—Sx | + HBr = | >C-NH2.HBr, CH 2 .NH-CS-NH 2 GRz—W oder durch Einwirkung von Rhodankalium auf /5-Bromalkylamine unter intermediärer Bildung von Bromalkylthioliarnstoff (534); z. B.: CH„-Br | c h

2

CH„—S x I >C.NH2.

- n h - c s - n h

CH2—W

2

/u-Aminothiazolin(Athylenpseudohamstoff)(Schmp. 84—85°) wird durch Brom zu Taurocarbaminsäure HSOs • CH, • CHä • NH • CO • NH4 oxydiert. / ¿ - M e t h y l a m i n o t h i a z o l i n (Schmp. 90°) wird aus Methylsenföl und Bromäthylamin erhalten und liefert bei der Oxydation Methylamin und Taurin (bsi). / ¿ - A n i l i d o - u - m e t h y l t h i a z o l i n (Schmp. 117°) entsteht aus Allylphenylthioharnatoff. o , S - D i p h e n y l - u - a m i n o t h i a z o l i n e (sss)

c

h

5

- c h - n

c , h

6

. c h - s /

8

|

v

>C-NH-R ent-

stehen aus Diphenyloxäthylamin und Senfölen (analog den Oxazolinen, s. d.). C H , — C H — S v

¿ t - P h e n y l h y d r a z i n o - ( ? - m e t h y l t h i a z o l i n (536)

I >C-NH CHs-ir | N H C . H ,

(Schrtap. 93°), gewinnt man aus Phenylallylthiosemicarbazid mittelst Salzsäure.

T e t r a h y d r o t h i a z o l e (Thiazolidine) sind nur in Derivaten bekannt geworden; hierher gehören die aus a-Chlorfettsäuren und Thioharnstoff erhältlichen Pseudothiohydantolne C I L — S | C

> C = N H , O

—

N

H

ferner die sog. Senlolessigsäure, welche aus Thiohydantofn bezw. aus Rhodanessigsäure durch Eindampfen mit Säuren dargestellt wird (537): C H

S

2

! C O O H

C H | +

N = C

Bhodanessigsäure

h

2

O

2

| C O O H

S

C H

|

- v

H j N — C O

2

— S

|

|

C O

.

C O

NH a,ft- Diketotetrahy drothiazol (Senfölessigsäure vom Schmp. 112«)

159

Fünfgliederige Heteroringe. Ein S u l f o k e t o t h i a z o l i d i n (sog. Rhodaminsäure) Chloressigsäure und Rhodanammonium erhalten. a, ( « - I m i d o k e t o t e t r a h y d r o t h i a z o l e s s i g s ä u r e säure)

| CS wird aus CO—NH (Thiohydanto'inessig-

HOOC • H»C • CH—S | >C=NH CO—NH

wird durch Einwirkung von Monobrombernsteinsäure auf Thioharnstoff erhalten (sss). Schließlich sei erwähnt, daß auch aus Harnsäure Thiazolabkömmlinge dargestellt worden sind (539).

Anhangsweise seien hier kurz die Derivate des hypothetischen CH=C£L S e l e n a z o l s (MO) | \ S e angeführt, welche den Thiazolen in N=CH/ jeder Beziehung entsprechen. a-Methyl-/i-phenylselenazol (Sdp. 282—283°) bildet sich durch Einwirkung von Chloraceton auf Selenbenzamid (analog dem korrespondierenden Thiazol): HjCGl CH3—CO +

HSe

HC-

I

C—C6H6 = CH3-C HN

C-CgHj+HCl+HgO. N

Selenbenzamid (Pseudoform) «,jii-Diphenylselenazol schmilzt bei 99° und ist noch schwächer basisch, als die vorige Verbindung. /«-Aminoaelenazol (Schmp. 121°) entsteht aus Dichloräther und Selenharnstoff. jU-Aminoselenazolin (Äthylenpseudoselenharnstoff) entsteht aus Selencyankalium und Bromäthylamin (541): CHjBr CH,—Se x | + KCNSe = | >C-NH, + K B r . CH,NH, CH,-N^ CH,—Se. Diketoselenazolidin | )CO (Schmp. 147°) erhält man aus CO—NH/ Chloressigsäure und Selenhamstoff bei Gegenwart von wässeriger Salzsäure (s«a).

1. b) Zweiringe und höhere p o l y c y k l i s c h e Systeme mit einem N und einem 0 (S). In diesem Kapitel sind die Benzohomologen des Oxazols, Isoxazols und Thiazols zu besprechen, welche sich namentlich in ihren Bildungsweisen nicht unwesentlich von den einfachen Heteroringen unterscheiden, unter sich aiber Ähnlichkeiten aufweisen.

160

Drei-, vier- und funfgliederige Ringsysteme.

Benzoxazole werden nach demselben Prinzip erhalten, wie die Benzimidazole (vergl. S. 130) aus o-Phenylendiaminen, und zwar durch Erhitzen von o-Aminophenolen mit organischen Säuren unter intermediärer Bildung /

von o-Oxyacidylderivaten

/ O H

\

CLH.i' \

;

die Analogie beider

N N H - C O - R /

Vorgänge erhellt aus folgenden Beispielen: / N H c

6

h

4


0 • N = C - C6H6 Diphenyloxybiazol (Schmp. 140°)

Die zweite Methode besteht in der Einwirkung von salpetriger Säure auf Dibenzenylhydrazidin (594): C A

c6H5 N=C—NH2 I N—C—NH„ c6H6

NoO,

N=C—OH I N=C—OH CöH6

c6H6 N=CN I / N=(X

0 .

c«H6

172

Drei-, vier- und fünfgliederige Ringsysteme.

Auch das sechsgliederige Dihydrotetrazin (s. d.) liefert durch Kochen mit Salzsäure unter Abspaltung von Hydrazin Diphenyloxybiazol (595): c6H5

C6h5

N=C—NH I

I

C6H5

N=C—OH *

I

N=C—NH

N=Cv — *

I

N=C—OH

>0.

N=(X

H

C6 5 C6H6 C6H6 Eingehender studiert als die Oxybiazole sind die Derivate des (/?') HN N(/?) I i; hypothetischen O x y b i a z o l i n s (Dihydrooxybiazols) («^H^C CH(«)

V

und zwar hauptsächlich in Form der K e t o - , T h i o - und I m i d o abkömmlinge: aus den Ketoderivaten können auf indirektem Wege Homologe des Oxybiazolins erhalten werden. Als Ausgangsmaterialien dienen die symmetrischen Acidylphenyl(naphtyl)-hydrazide bezw. die Phenyl(Naphtyl)semicarbazide, welche in der tautomeren Form mit Phosgen, Thiophosgen und Phenylisocyanchlorid in den angedeuteten Richtungen reagieren, wie aus folgenden Beispielen hervorgeht (59s):

1)

C6H6N-N H || C0C12 + OH

C 6 H 5 -N I 00

»-

HO Formylphenylhydrazin

2)

C 10 H r N—N H || CSC12 + C-NH3 -

C 10 H 7 -N I »SC

C 6 H 5 N: CCLJ + Phenylisocyanchlorid

N I! C-NH 3 0

n-Ammo-ß -naplityl-a-thiooxybiazolin (Schmp. 218»)

C 6 H 5 N—N 3)

V

tf'-Phenyloxybiazolon

OH Naphtylsemicarbazid

H

N II CH

II

CH

C6H6.N—N »-

I

C 6 H 5 N:C

II

CH .

^^ (9'-Phenyl-«'-phenylimidooxybiazolin (Schmp. 99°)

173

Fünfgliederige Heteroringe.

^-NH—NH-C 6 H 6 CO ~--NH—NH-C 6 H 6 und Phosgen Phenylhydrazophenyloxybiazolon vom Schmp. 180 bis Ebenso erhält man aus Diphenylcarbazid

1 8 1 ° (597).

Die Oxybiazolone beanspruchen ein besonderes Interesse, da durch PCL der Carbonylsauerstoff durch zwei Chloratome ersetzt wird. Diese Dichloroxybiazoline liefern mit H 2 S Thiooxybiazoline, mit Ammoniak Imidooxybiazoline; z. B.: C6H5-N—N I II SC C—CH3 A C6H5-N

N

C12C

Phenylmethylthiooxybiazolin

C—CH3 0

\

C6H5-N—N I II

HN:C

C-CH3

0 Phenylmethylimidooxybiazolin

Durch Reduktion dieses Dichloroxybiazolins erhält man n-Methyl-|?'-phenyloxybiazolin vom Schmp. 140° (597). Ein zweikerniges Bis-phenyloxybiazolon erhält man aus Oxalylphenylhydrazin und Phosgen (59s). Manche Oxybiazolone werden durch Soda hydrolytisch gespalten in C0 9 und Säurehydrazid.

Die Thiodiazole entsprechen, wie schon erwähnt, in jeder Art den Furodiazolen, nur ist der Ringsauerstoff durch Ringschwefel ersetzt. Demgemäß sind auch 4 isomere Thiodiazole zu erwarten, die analog den Fürödiäzölen benannt werden: HC II HC

Y

N II N

N II HC

V

CH II N

HC CH I! II N N

Y

N II HC

N II CH

V

Thio-a,(if(1,2)-diazol Thio-a,j3'(l,3)-diazol Thio-a,»(l,4)-diazol Thio-(?,|S(2,3)-diazol (Diazosulfide) (Azosulfime) (Piazthiole) (Thiobiazoline) entsprechend entsprechend entsprechend entsprechend Diazooxyde Azoxime Purazane Oxybiazole

Wir finden also die vier bereits geschilderten Typen der Furo-

174

Drei-, vier- und fünfgliederige Ringsysteme.

diazolreihe wieder, vor welcher sich die Thiodiazole nur durch eine weit größere Beständigkeit auszeichnen. Thio-1,2-diazole sind hauptsächlich als Benzoderivate, als sog. Diazosulfide, bekannt geworden; ein Derivat des einfachen Thio-1,2-diazols entsteht durch Einwirkung von Diazomethan auf Phenylsenföl (699): H,C

N=

CCH6NCS + H 2 c / | |

V

C6H6N : C

N N

HC

oder

C6H5NH-C

N

v

N

Phenylaminothiodiazol (Schmp. 172-5°)

Das Anilinothiazol ist ein neutraler Körper, der sowohl eine Nitrosoverbindung, als auch Acidylderivate liefert. Die B e n z o t h i o - 1 , 2 - d i a z o l e oder P h e n y l e n d i a z o s u l f i d e entsprechen den Diazooxyden der Furodiazolreihe und entstehen demgemäß direkt durch Diazotieren von o-Aminothiophenolen (eoo): - N H ,2 -SH

+ OHNO

-N,

Sn.

s

Phenylendiazosulfid (Schmp. 36°, Sdp. 129° bei 10 mm)

Während die Diazooxydbildung nur bei Gegenwart von negativen Benzolsubstituenten vor sich geht (vergl. S. 166), sind bei der Darstellung von Diazosulfiden keine intermediären Diazoverbindungen zu fassen; die Diazosulfide sind auch weit beständiger, zum Teil sogar im Vakuum destillierbar. Erst oberhalb 200° geben sie beim Erhitzen an der Luft ihren Stickstoff ohne Verpuffung ab, wobei im Sinne folgender Gleichung Diphenylensulfide entstehen: yNv 2C6H4/g^N

/Sx = C 6 H 4 / s \ C e H 4 + 2N 2 .

Die Diazosulfide sind sehr schwache Basen von charakteristischem Geruch, vereinigen sich aber mit Jodalkylen zu Additionsprodukten, von denen unentschieden ist. ob sie Ammoniumsalze

175

Fürifgliederige Heteroringe.

Jx CeH /

oder Sulfinsalze

>N
0 ^CH2 CO

Glutarsäureanhydrid

ö-Valerolacton

CH2—CHa CH2 \O. "OH 2 -CH 2 Pentylenoxyd (e-Grlykolanhydrid)

Die von diesen gesättigten Ringen sich ableitenden Systeme mit Doppelbindungen werden Pyrone genannt. Dieselben sind, soweit bekannt, Ketoderivate zweier isomerer Ringe mit je zwei Doppelbindungen und werden als a- bezw. als y-Pyron bezeichnet: CH CO TH I CO

V

CH II CH

o-Pyron

y-Pyron

Die Grundsubstanzen, in welchen die Carbonylgruppe durch Methylen ersetzt ist, sind noch nicht dargestellt worden. Die «-Pyrone, in welchen Ringsauerstoff und Carbonyl einander benachbart sind, werden auch Cumaline genannt; das y-Pyron, in welchem Carbonyl und Ringsauerstoff durch zwei Methingruppen getrennt sind, ist die Muttersubstanz der im Opium vorkommenden Mekonsäure und ihrer Derivate.

191

Sechsgliederige Heteroringe.

Beide Pyrone sind durch eine gemeinschaftliche Eigenschaft ausgezeichnet, nämlich dadurch, daß Ammoniak das Ringsauerstoffatom durch die Imidogruppe ersetzt, wodurch ein Ubergang von der Pyron- zur Pyridinreihe bewirkt wird: CH C—R ÖH ^>0 ^H—CO

CH=C—R CH NNH, ^CH—CO

^

a-Pyridonderiyat

CH=C—R x CO ^>0 ^CH=C—R 2

CH=C—Rj cci ^>NH. "CH=C—R2

^

y-Pyridonderivat

Bildungsweisen: Die a - P y r o n e 1 (Cumaline) entstehen durch Abspaltung von C02 aus den entsprechenden Carbonsäuren; so auch das einfachste Cumalin (i) (Sdp. 206 — 209°), das durch Alkalien zu Formylcrotonsäure aufgespalten wird, a,us der sogen. Cumalinsäure («-Pyron-^-carbonsäure), welche ihrerseits aus Äpfelsäure durch warme rauchende Schwefelsäure nach folgendem Schema gewonnen wird (2): COOH CH | w CH-OH HC—COOH C o

^

c h

- c /

3

3

\ o h

C — C O

Xi-COOH

Br

B'r H O O C — C = C — C H

S

0 .

CH S —C=CH Dimethylfurancarbonsäure

Hieraus geht hervor, daß der Sauerstofffünfring (Furan) beständiger ist, als der entsprechende Sechsring (Pyron), Ein aromatisches Homologes des «-Pyrons ist das in der echten Cotorinde vorkommende «j-Phenylcumalin (n). Während das Dimethylpyron (Mesitenlakton s. o.) schon durch Wasser partiell in die zugehörige Oxysäure übergeht, ist das Phenylcumalin beständiger; bei der Reduktion liefert es seiner Konstitution gemäß i-Phenylvaleriansäure: # CH—CO CH

^>0

H

». HOOC-CH2—CH2—CH2—CH2—C6H6.

^CH=C—C 6 H 6

a,-Phenylcumalin (Schmp. 68°)

Phenylcumalin liefert mit NHS c-Phenyl-a-pyridon. Über Paracoto'in, B. 26, 2340.

das Bisozymethylenderivat

dieses

Körpers,

vergl.

COOH I \j u— —wuß =C—CH«—COOH


0 (PyrondiCH—CO essigcarbonsäure) entsteht aus Acetondicarbonsäure bezw. aus Citronensäure durch Schwefelsäure (12). a , - Ä t h o x y - o - p y r o n - ^ , ^ , - d i c a r b o n s ä u r e e s t e r entsteht durch innere Kondensation des Dicarboxylglutaconsäureesters bei der Destillation (u) oder beim Zusammenwirken von Malonsäureester und Orthoameisensäureester (i0 . ^CH—CO CO—CHS

*

Man kann hierbei 2 Mol. Acetessigsäurechlorid als Zwischenprodukt annehmen, die sich dann unter abermaliger Abspaltung von 2 HCl kondensieren. Die Dehydracetsäure ist eine schwache Säure, die je nach den Bedingungen mehr oder weniger tiefgehende Spaltungen erleidet (io). Ammoniak liefert bei 130° Lutidon (s. d.)(ao); nur das Carbonyl der S e i t e n k e t t e zeigt Ketonreaktionen. D e h y d r a c e t c a r b o n s ä u r e , welche an Stelle eines Wasserstoffes Carboxylenthält, wird aus Acetondicarbonsäure mit Essigsäureanhydrid oder Acetylchlorid gewonnen (21). y - P y r o n e kommen, wie schon erwähnt, in der Natur vor (Mekonsäure, Chelidonsäure); sie entstehen aus Triketoverbindungen unter Wasserabspaltung (22); z. B.: ^CH 2 —CO-COOR CH=C—COOR CO CO >0 ^CH 2 —CÖ-COOR ^CH=C-COOR Acetondioxalester oder y-Pyrondicarbonsäureester Xanthochelidonsäureester (Chelidonsäureester) Die Reaktion ist durch Alkali umkehrbar. Das y - P y r o n (Schmp. 32°, Sdp. 210—215°) selbst entsteht aus seiner Säure, der sog. Romansäure, oder aus Chelidonsäure unter C02-Abspaltung. 1

Bei dieser Beaktion kondensieren sich 2 Mol. Acetessigester unter zweimaligem Austritt von Alkohol, indem das eine Molekül nach der Retonform, das andere nach der Enolform reagiert.

Sechsgliederige Heteroringe.

195

D i m e t h y l - y - p y r o n wirdu. a. aus Dehydracetsänre in komplizierter Reaktion gewonnen (29); es liefert mit Barytwasser Diacetylaceton und zeigt, wie alle f-Pyrone k e i n e Ketonreaktionen. Das entsprechende Diphenyl-y-pyron ist beständiger. / S - O x y p y r o n (Pyromekonsäure vom Schmp. 1 1 7 ° und Sdp. 228°) entsteht sowohl aus seiner Mono- als aus seiner Dicarbonsäure (Komen- bezw. Mukonsäure) durch C0 2 -Abspaltung (24). D i e Formeln der wichtigsten /-Pyronabkömmlinge inkl. Schmelzbezw. Siedepunktsdaten seien im folgenden wiedergegeben: CO

CO

CO

CH

C-OH

CH

CH

CH

C—OH

II CH

II CH

II CH

II CCOOH

II CH

II C—COOH

V

V

V

0-Oxypyron Pyron-a-carbonsäure ¿?-Oxypyron-a-carbonsäure (Pyromekonsäure) (Komansäure, Zsp.250°) ( K o m e n s ä u r e , Zsp. iiber260°) CO CH II HOOC—C

V

CO

CH

« ¡ T Ö —OH

II C—COOH

P y r o n - a , a, - d i c a r b o n s ä u r e ( C h e l i d o n s ä u r e , Zsp. 262°)

II HOOC—C

II C—COOH.

0 (?-Oxy p y r o n - a , a 1 - d i c a r b o n s ä u r e ( M e k o n s ä u r e + 3 aq.)

Die K o m a n s ä u r e entsteht aus den Chlorierungsprodukten der Komensäure durch Beduktion bezw. aus Chelidonsäure bei 220—230° im Vakuum (25); die Säure wird durch Baryt in Oxalsäure, Ameisensäure und Aceton gespalten. K o m e n s ä u r e wird aus Mekonsäure durch Erhitzen auf 200—220° gewonnen; sie selbst zerfällt oberhalb 260° in CO, und Oxypyron (ae). C h e l i d o n s ä u r e findet sich neben Äpfelsäure im Schöllkraut (Chelidonium majus); sehr starke Säure, die in Aceton und Oxalsäure Bpaltbar1 ist (Synthese vergl. S. 194.) Chelidonsäure ist je nach Wahl der Mittel reduzierbar zu ^-"CH 2 • CH,—COOH H yd r ö c h e Ii d o n s ä u r e (Acetondiessigsäure) CO oder zu ^CH,CH,—COOH P i m e l i n s ä u r e COOH—CH2 • CH, • CH2 • CH, • CH2—COOH (27). M e k o n s ä u r e kommt im Opium {Mijxtoviov) an Morphin gebunden vor; sie geht durch Erhitzen in Komensäure bezw. in Oxypyron über, und wird durch heiße Kalilauge völlig zerlegt; FeCl, färbt tiefrot (28). Ein D i m e t h y l p y r o n d i c a r b o n s ä u r e e s t e r wird aus Phosgen und Kupferacetessigester synthetisch dargestellt(29), während eine D i m e t h y l p y r o n 1

Aufspaltung findet schon durch überschüssiges Alkali statt, indem die farblosen Salze der Chelidonsäure in die g e l b e n Salze der X a n t h o c h e l i d o n s ä u r e I

\

Acetondioxalsäure

^ - c h

CO

2

— c o . c o o h \

CO-COOH/

übergehen. 13*

196

Sechs- und mehrgliederige Ringsysteme.

monocarbonsäure steht (so).

aus Dehydracetaäurechlorid mittelst konz. H¡¡S04 ent-

T e t r a h y d r o - y - p y r o n e existieren als symmetrische Substitutionsprodukte und entstehen synthetisch durch Kondensation von Acetondicarbonsäureester mit Aldehyden unter Mitwirkung von Salzsäure (31); z. B.: COOR ^-CK—COOR CO + 2 OCH—C6H6 ^CH a —COOR

,^-CH—CH-OH-CeH, CO ~^CH—CH-OH-C6H6 COOR

intermed. Aldol

COOR •

^-CH— C • II • C e H, CO >0 ^CH—C-H.C e H 5 COOR

Diphenyltetrahydropyrondi carbonsäureester Der Difithylester schmilzt bei 1020 und siedet bei 195—200° bei 68 mm Druck; die freie Säure ist nicht beständig und liefert unter C02-Verlust das T e t r a h y d r o d i p h e n y l p y r o n (Schmp. 131°), das durch Salzsäure zu Dibenzalaceton aufgespalten wird.

Eine ähnliche Synthese beruht auf der Kondensation von Diäthylketon mit 2 Mol. Benzaldehyd (32): CO OH,—CHg—CO—CH2—CHs + + C4H6—CHO OCH—C6H6

CH3—CHHÖ—CH3 I I C6H6—CH HC—C6H6

V

Dimethyldiphenyltetrahydropyron (Schmp. 106 Sdp. 235—237 0 bei 20 mm)

Die Tetrahydropyronverbindungen liefern mit Hydroxylamin Oxime welche die Eigenschaft besitzen, mit zahlreichen Lösungsmitteln krystallisierte Additionsprodukte zu liefern (33). Beständige Einringe mit zwei Sauerstoffatomen als Ringglieder, dem Schema 0 / — \ o entsprechend, sind kaum bekannt ge\c—0/ worden; formell gehören h i e r h e r Diäthylenoxyd und die Glykolide.

197

Sechsgliederige Heteroringe.

2. Zweiringe mit e i n e m 0. Benzopyrongruppe. B e n z o - a - p y r o n e existieren in zwei isomeren Reihen; in der einen ist der Ringsauerstoff, in der anderen das Carbonyl direkt mit dem Benzolkern verknüpft, wie folgende Formeln zeigen: CH

[ß) CH («) CO

)0 Benzo-o-pyron (Cumarin)

B e n z o i s o - a - p y r o n oder I s o c u m a r i n (liefert mit NH8 Oxyisochinolin)

Die gewöhnlichen Cumarine sind die ¿-Laktone von o-Oxyzimmtsäuren und gehören daher in die Chemie der aromatischen Körper. Hier sei nur auf die D a r s t e l l u n g s w e i s e n hingewiesen. 1) Kondensation von Phenol mit Acetessigestern durch Schwefelsäure (34): CHS H HO—; C = C H OH

CH, /C=CH

C a H 6 0 CO (3-Methylcumarin (Schmp. 125°)

2) Kondensation von Phenol mit Apfelsäure durch Schwefelsäure unter intermediärer Bildung des Halbaldehyds der Malonsäure (ss): .H /HOOC-CH-OH—CH2\ C6h4< + l N 0H \ HO-CO/

H OC—CH. CH=CH I -^C6H4/ I X HO CO 0—CO Cumarin (Schmp. 67°, Sdp. 290°

3) Acet-o-cumarsäure (Acetoxyzimmtsäure) /CH=CH—COOH C6H.< \0—CO-CHg liefert beim Erhitzen Cumarin (3e). Cumarin bildet mit Alkalien zunächst die sog. Cumarinsauren Salze, in denen der Laktonring unverändert erhalten ist, aus denen es

198

Sechs- und mehrgliederige Ringsysteme.

also durch C0 2 unverändert wieder abgeschieden werden kann; heiße konzentrierte Lauge sprengt hingegen den Ring zu c u m a r s a u r e m Alkali. Es sind indessen auch C u m a r i n s ä u r e a l k y l ä t h e r bekannt geworden (37): ,CH=Cfl


CH ~^CH=CH/ Pyridin

Die RiEDEL'sche Formel unterscheidet sich prinzipiell dadurch von der KöRNER'schen, daß das N-Atom nicht an zwei, sondern an drei Kohlenstoffatome gebunden ist. Diese Hypothese gründet sich vornehmlich auf der experimentellen Thatsache, daß das Pyridin aus Acridin bezw. Acridinsäure über das Chinolin weg zugänglich ist(8s); dem Acridin1 kommt aber eine Parabindung zu. Die Hauptphasen dieses Abbaues kommen durch nachstehendes Schema znm Ausdruck: 1

Vergi, unter Acridin; Synthese aus Formyldiphenylamin :

209

Sechsgliederige Heteroringe.

—COOH

—COOH

—COOH N

N

N

Acridin

Acridinsäure

(i-Chinolinsäure

HOOCrT^N —COOH HOOC

¥

\ N

Pyridin tricarbonsäure

Pyridin

KEKULfi wies demgegenüber experimentell nach, daß eine Parabindung im Pyridin unwahrscheinlich ist, und zwar auf Grund folgenden Gedankenganges (84): Stellt man sich ein a, «'-Dioxypyridin sowohl nach der Köbnee'schen, als auch nach der ßiEDEL'schen Auffassung vor, und verwandelt die Hydroxyl- in die Ketokonfiguration, so gelangt man zu Formelbildern, die das Pyridinderivat in nächste Beziehung zur Fettreihe bringen, und zwar erscheint es in dem einen Falle (I) als Glutakonsäureimid, in dem anderen Falle (II) als inneres Imid der ß- Aminoglutarsäure: O C — C H = C H - CH2—CO

II

OC—CH 2 —CH—CH 2 —CO

N Das Experiment ergab, daß in der That Glutakonsäuremid (I) durch konz. Schwefelsäure sowohl aus Glutakonsäurediamid WKDEKIND, L e h r b u c h .

14

210

Sechs- und mehrgliederige Ringsysteme.

NHj-CO—CH 2 —CH=CH—CO-NH 2 als auch aus Glutakonaminsäure entsteht, während die /9-Aminoglutarsäure HOOC—CH2—CH—CH2—COOH unter k e i n e n ümNH2 ständen einen analogen Bingschluß erleidet. Dazu kommt, daß das Glutakonimid durch PC1B in dasselbe Pentachlorpyridin übergeht, das durch direkte Chlorierung des Pyridins erhältlich ist; schließlich entsteht letzteres durch Zinkstaubdestillation des Glutakonimides. Die Hypothese, daß im Pyridin der Stickstoff an drei Kohlenstoffatome gebunden ist, steht somit in Widerspruch mit den angeführten experimentellen Thatsachen. CH Was endlich die

centrische Pyridinformel (s5)

Ö| H ^ ^ CjH CH/ \CH

betrifft, so erscheint sie zwar aus theoretischen Gründen sehr plausibel und namentlich geeignet, den glatten Ubergang von Oxypyridinen in Pyridone zu erklären, ist aber experimentellen Beweisen vorläufig schwer zugänglich. Die älteste der angeführten Konstitutionsformeln — die Kökneb'sche — entspricht' somit zur Zeit ebenso gut den Thatsachen, wie die KEKULi'sche Benzolformel am besten den Axiomen der BenzolChemie gerecht wird. Was nunmehr die Substitutionsbezeichnung und I s o m e r i e verhältnisse der Pyridinabkömmlinge betrifft, so geht man meistens von folgender Benennung der Ringatome im Pyridinkern aus: /

N Betrachtet man das Pyridin als Monosubstitutionsprodukt des Benzols (N statt CH), so gestaltet sich die Ableitung der Isomerien bei weiterer Substitution sehr einfach; d. h. die P y r i d i n m o n o s u b stitute existieren in d r e i stellungsisomeren Formen wie die Biderivaté des Benzols. Die «-, ß- und /-Position entspricht der 0-, m- und p-Stellung im Benzol: bei einmaliger Substitution sind die Orte a und ce', sowie ß und ß' gleichwertig, während der Paraort (/) nur einmal vorkommt.

211

Sechsgliederige Heteroringe.

Handelt es sich um zwei g l e i c h e Substituenten, so sind demgemäß 6 Isomere zu erwarten, da die Orte a und a ' , ß und ß' nicht mehr gleichwertig sind, wie aus folgendem allgemeinen Schema ersichtlich ist: R

N ß,ß'

N ß,r

Thatsächlich existieren beispielsweise 6 Pyridindicarbonsäuren (s. u.). Sind aber die beiden Substituenten (R) ungleich, so verdoppelt sich die Zahl der Isomeren, während bei Vorhandensein von d r e i g l e i c h e n Substituenten wiederum 6 Isomere auftreten. Auch für die O r t s b e s t i m m u n g in der Pyridinreihe kommen ähnliche Methoden in Betracht, wie in der Chemie des Benzols, zumal die Seitenketten in den Pyridinhomologen sich durch Oxydation successive in Carboxyle verwandeln lassen, und zwar ohne Rücksicht auf die Länge der Seitenketten. Die Grundlage für derartige Untersuchungen bildet natürlich die Kenntnis der Konstitution der Monocarbonsäuren, und zwar zeigt sich hier eine Schmelzpunkts- und Zersetzungspunktsregelmäßigkeit mit den drei Aminobenzoesäuren, von denen die o-Verbindung am niedrigsten schmilzt und am leichtesten C0 2 abspaltet, während die p-Säure am höchsten schmilzt und am schwierigsten zersetzt wird; die m-Säure liegt in der Mitte. Dieselbe Regelmäßigkeit weisen die 3 Pyridincarbonsäuren in der Reihenfolge cc, ß, y auf: P i c o l i n s ä u r e («) schmilzt bei 134,5 — 1 3 6 ° und spaltet äußerst leicht C0 2 ab; es folgen mit steigendem Schmelzpunkt und abnehmender Zersetzungstendenz N i c o t i n s ä u r e (ß) vom Schmelzpunkt 229,5—230° und I s o n i c o t i n s ä u r e (/) vom Schmelzpunkt 309,5°. Der exakte Nachweis für die Stellung der Carboxyle in der Picolin- und Nicotinsäure beruht auf dem Abbau des cc- bezw. /9-Naphtochinolins, wobei die zweifellose Konstitution des a- und /j-Naphtylamins als Grundlage dient (se): 14*

212

Sechs- und mehrgliederige Ringsysteme.

CH=CH

N

1

a-Naphtochinolin

a-Phenylpyridindicarbonsäure

HOOC Y a-Phenylpyridin

(o)-Picolinsäure

CH=CH N

/?-Naphtocliinolin

(S-Phenylpyridindicarbonsäure

N

\

N HOOC

_ r

(i-Phenylpyridin

(£)-Nicotinsäure

Diese schem atische Aufstellung (1 und 2) zeigt die experimentelle Ableitung der Konstitution der a- und /9-Pyridincarbonsäure: für die dritte Säure bleibt dann nur die y-Stellung übrig: COOH

V

Isonico tin säure, (j-)

Die zunehmende Beständigkeit der Carboxyle mit abnehmender Entfernung vom Stickstoff zeigt sich auch bei den Polycarbonsäuren, wo sie ebenfalls als wichtiges Mittel zur Ortsbestimmung dient. Unter den Dicarbonsäuren sind die bekanntesten dieChinolinsäure [a, ß) und die C i n c h o m e r o n s ä u r e [ß,y), deren Konstitution sich aus ihrer Entstehung ergiebt; erstere ist nämlich das Oxydationsprodukt des Chinolins (Analogon der o-Phtalsäure aus Naphtalin), enthält somit die Carboxyle in a und ß und spaltet beim Erhitzen das a-Carboxyl unter Bildung von /9-Pyridincarbonsäure oder Nicotinsäure ab, wie aus folgendem Schema hervorgeht:

213

Sechsgliederige Heteroringe.

-COOH

COOH

0

^J_COOH N

N (|9)-Nico tinsäure

Chinolinsäure

Chinolin

Ebenso entsteht die Cinchomeronsäure aus dem isomeren Benzopyridin, dem Isochinolin, durch Oxydation; sie enthält somit die Carboxyle in ß, y und liefert beim Erhitzen Nicotinsäure und Isonicotinsäure, wie folgende Formeln zeigen: COOH

COOH COOH

V

N

N

Cinchomeronsäure

Isochinolin

Isonicotinsäure

-COOH und N Nicotinsäure.

Auch die Ortsbestimmung der übrigen vier Pyridindicarbonsäuren ist auf experimentellem Wege ausgeführt worden; die Konstitution derselben ist folgende:

HOOC-!

-COOH

Dipicolinsäure

-COOH

(«,«')

Lutidinsäure

. (giebt beim Erhitzen nur Pyridin)

(a,f)

(giebt beim Erhitzen Isonicotinsäure)

HOOC-

HOOC-

-COOH

— COOH N I s o c i n c h o m e r o n s ä u r e (o, ß')

Dinicotinsäure

(ßß')

geben beim Erhitzen Nicotinsäure.

Die Entscheidung über die Stellung des zweiten Carboxyls in den Formeln der beiden zuletzt angeführten Säuren geschieht durch die SBRAUP'sche Farbenreaktion (97), welche besagt, daß „solche

214

Sechs- und mehrgliederige Ringsysteme.

Pyridincarbonsäuren, die ein a - C a r b o x y l enthalten, mit Eisenvitriol in wässeriger Lösung tiefgelbe bis braunrote Färbungen geben". Nun wird die Isocinchomeronsäure durch dieses Reagenz g e f ä r b t , die Dinicotinsäure 1 n i c h t . Auch das V e r h a l t e n und die a l l g e m e i n e n Eigenschaften der Pyridinbasen geben wichtige Fingerzeige für die Verwendbarkeit von Methoden der Ortsbestimmung. Der aromatische Charakter des Pyridinkernes kommt zum Ausdruck durch seine außerordentliche Widerstandsfähigkeit, welche größer ist, als beim Benzol, denn Phenylpyridine gehen durch Oxydation unter Verbrennung des Benzolkernes in Pyridincarbonsäuren über, ähnlich wie die Alkylpyridine. Charakteristisch ist ferner das träge Verhalten des Pyridins gegen die Einwirkung von Halogenen, von konz. Schwefelsäure oder Salpetersäure: Nitrierung erfolgt z. B. nur bei gleichzeitiger Gegenwart einer Aminogruppe. Aminopyridine entstehen aus Carbonsäureamiden durch Kaliumhypobromit. Diazopyridine erleiden ähnliche, aber weniger glatte Umsetzungen wie die Benzoldiazoniumsalze. Pyridinsulfosäuren geben durch Wechselwirkung ihrer Salze mit Cyankalium Nitrile, letztere liefern durch Verseifung Carbonsäuren. Am wenigsten resistent sind die Pyridine noch gegen nascierenden Wasserstoff, von welchem meist ohne Bildung von faßbaren Zwischenprodukten .6 Atome fixiert werden, und zwar mit Hilfe von Natrium und Alkohol bezw. Amylalkohol. Als tertiäre Basen vereinigen sich die Pyridine mit Alkylhalogenen zu quaternären Ammoniumsalzen, welche beim Erhitzen eine der HorMANN'schen Reaktion ähnliche Umlagerung erleiden, indem das Alkyl vom Stickstoff zum a- und zum j'-Kohlenstoff wandert; dabei entstehen Salze von Pyridinhomologen (88): Alk > Alk• C.H.EEN• HJ. Merkwürdig ist das Verhalten der diesen Ammoniumsalzen zu Gründe liegenden quaternären Basen, welche beim Erwärmen nicht, wie zu erwarten wäre, den betreffenden Alkylalkohol abspalten, sondern eine Umlagerung erleiden, indem das Hydroxyl an die benachbarte doppelt gebundene Methingruppe addiert wird; zwei Moleküle des zunächst entstandenen sekundären Alkohols wandeln sich in der Art um, daß 1 Mol. eines Dihydro-n-alkylpyridins und 1 Mol. eines 1 Diese Auffassung wird durch die Entstehungsweise dieser Säure bestätigt (vergl. A. 231, 51).

Secbsgliederige Heteroringe.

215

n-Alkylpyridons entstehen. Folgendes Beispiel veranschauliche diese Vorgänge, die auch für das Chinolin (s. d.) zutreffend sind (89): CH HC II HC

CH I CH N

CH3

OH CH

- >-

HC II HC

CH I + CH2 HC N

CHS n-Methyldihydropyridin

n-Methylpyridon

Unter den Homologen des Pyridins zeichnet sich das « - M e t h y l d e r i v a t oder a - P i c o l i n durch seine Reaktionsfähigkeit mit Aldehyden aus: beim Erhitzen der Komponenten bei Gegenwart von Wasser entstehen aldolartige Körper, sog. Alkine (90); z. B.: H NC5H4-CH3 + OCH—CH3 —»- NC 5 H 4 -CH 2 -C—CH 3 OH «-Picolylmet'hylalkin Wendet man bei dieser Reaktion wasserentziehende Mittel an, so entstehen die entsprechenden ungesättigten Körper; z. B. aus «-Picolin und Benzaldehyd das sogen. S t i l b a z o l (91): NC S H 4 CH 3 + OHC—C6H5 —>- NC 6 H 4 —CH=CH-C 6 H 5 , aus «-Picolin undParaldehyd: «-Allyl p y r i d i n NC5H4-CH=CH-CH3(92). Durch Erhitzen mit Jodwasserstoffsäure werden die Pyridinbasen zu Paraffinen aufgespalten: Pyridin selbst liefert so P e n t a n . Die Basizität der Pyridine ist ziemlich stark, doch steht dieselbe den fetten Aminen und den Hydropyridinen (Piperidinen) nach; die oft zerüießlichen Salze können in der Chlorwasserstoffreihe durch die Doppelverbindungen mit Gold-, Quecksilber- und Platinchlorid charakterisiert werden; letztere wandeln sich leicht in komplexe

216

Sechs- und mehrgliederige Ringsysteme.

Platopyridinsalze (Metallammoniaksalze) um. Über die Konfiguration der zahlreichen Metallpyridinsalze vergl. u. a. Zeitschr. f. anorg. Chem. 3, 314. Die Löslichkeit der Pyridinbasen in Wasser nimmt ab, je höher man in der Reihe der Homologen aufsteigt, ist aber bei niedriger Temperatur größer, als bei höherer. Pyridinsynthesen. 1) Kondensation von Aldehydammoniak oder Acetamid mit Aldehyden oder Ketonen unter intermediärer Aldolkondensation (93); z. B.: OCH CHS—CO H

CH3C + I + HCO

CH

CHs OH

CH 3 -CH 2 -C I HC

CH.CHg

CH II C—CH3 N

HaN

a-Methyl-/?'-äthylpyridin, sog. A l d e h y d c o l l i d i n vom Sdp. 178°.

In ähnlicher Weise entsteht /?-Picolin (Methylpyridin) durch Erhitzen von Glycerin mit Acetamid oder Ammoniumphosphat bei Gegenwart von P 2 0 6 ; hierbei werden zunächst Acrolein und Ammoniak gebildet, welche sich dann folgendermaßen kondensieren: CH3 /C—CH^ 2 ( C H 2 = C H .C^-) + NH3 = dH n

\

\ch=ch-

+ 2 H,0. /

Diese Synthese entspricht etwa dem Vorgänge, der sich bei der Gewinnung von Pyridinen durch Destillation der Fettsubstanz der Knochen abspielt (vergl. S. 207). 2) Allgemeine Synthese von Pyridinkörpern nach HANTZSCH durch Kondensation von /S-Diketoverbindungen mit Aldehyden und Ammoniak; z. B.: 2 Mol. Acetessigester, 1 Mol. Acetaldehyd und 1 Mol. Ammoniak vereinigen sich z u D i h y d r o c o l l i d i n d i c a r b o n s ä u r e e s t e r , der durch

217

Sechsgliederige Heteroringe.

Oxydation mit salpetriger Säure 2H verliert und den eigentlichen Pyridinkörper ( C o l l i d i n d i c a r b o n s ä u r e ä t h y l e s t e r ) liefert (94): CH3

CH3 HCO

ROOC-CHG CH 2 COOR + I I CHJ-CO NH3 OC-CH3

CH —3H„0

ROOCC II CH 3 -C

C-COOR II C-CH, NH

CH3 C —->-

ROOC-C II CH3 • C

C-COOR . C • CH3 N

Dies bekannte Beispiel kann in mannigfacher Art variiert werden, indem sowohl das eine Molekül Acetessigester durch andere Diketone, wie Acetyl- und Benzoylaceton (95), als auch der Acetaldehyd durch Homologe und Analoge ersetzt werden kann. Daß die Aldehydgruppe in die /-Position eintritt, geht daraus hervor daß bei Verwendung von ßenzaldehyd der erhaltene Pyridinkörper zum y-Phenylpyridin abgebaut werden kann (»e). Als Zwischenprodukt 1 in dem genannten Beispiel kann der AthylidendiacetessigCH3 ester

ROOC CH— CH—CH-COOR gelten, der als 1,5-Diketon I I CO-CH3 CO-CH3 mit Ammoniak den Pyridinring schließt, wie 1,4-Diketone mit NH 3 Pyrrole (s. d.) liefern. Eine speziell wichtige Variation der HANTzscH'schen Synthese, nämlich Ersatz des e i n e n Molekül Acetessigester durch ein z w e i t e s Molekül Acetaldehyd führt zu Estern von Monocarbonsäuren (97); z. B.: 1 Als Zwischenprodukte betrachtet man auch einerseits Athylidenacetessigester CHa • CO • C(: HC • CHa) • C0 2 C 3 H 5 , andererseits ¡i-Aminocrotonsäureester CHa • C(NH a )=CH • COj • C2H5; thatsächlich kondensieren sich diese beiden Körper zu Dihydrocollidindicarbonsäureester (vergl. S. 233).

Sechs- und mehrgliederige Ringsysteme.

218

CH3 I HCO

ch3 I HCO + NH,

CH, c CH2—COOR = HC I I OC—CH3 HC

3

C—C00R + H2 + 3 H 2 0 . II C—CH3 "X/ N o^-Dimethyl pyridin-p?-carbonsäureester

Hierbei findet spontane Oxydation des primär gebildeten Dihydroproduktes statt. 3) Kondensation von Ammoniak mit ß - Diketomethenylverbindungen, welche ihrerseits u. a. durch Einwirkung von Orthoameisensäureester auf /j-Diketone entstehen; da es sich hier in Wirklichkeit um 1,5-Diketone (s. o.) handelt, so läßt sich der Vorgang durch folgendes allgemeines Schema ausdrücken (9s): —CO-7C—C^

—COyC—CO—

H(i

+ NH3

^

HC"7

—CO^CH—CO—

_C0\c=c/

B e i s p i e l : Das sog. Methenylbisacetylaceton folgender Gleichung: CH s CO—CHa—CO CH3 + (H 5 C 2 0) 3 CH = + CH3 • CO—CH2 - CO • CH3

N.

entsteht

nach

CH3-CO -C—CO CH s II CH + 3C2H6OH I CH3 . CO—HC—CO • CH3

und reagiert mit Ammoniak folgendermaßen: CH3

CH

CO-C

CH-CO-CH s

CH,—CO 3

CH

CO—CH, 3 + NH3

CH3-CO—C CH,—C 3

C—CO-CH3 d—( C—CH,

N ^j^-Diacetyl-Ojo'-dimethylpyridin.

Uber die Einwirkung von Athoxymethylenacetessigester auf /5-Aminocrotonsäureester vergi, ß . 26, 2733; A. 297, 71. 4) 1,5-Diketone — soweit deren Carbonyle halbseitig aromatisch gebunden sind — reagieren mit Hydroxylamin ebenfalls unter Schließung des Pyridinkerns (99); z. B.:

219

Sechsgliederige Heteroringe.

9« H s

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/CH—CO-C 6 H s C 6 H 5 -CH

^/C^C^CgHj + NH 2 OH — >

C 6 H s -C

^ C H - CO • C.H. o 5 C6H5

N ^ C — C * f C6fiH. 0 C6H5

Benzamaron

Pentaphenylpyridin.

Dieser Reaktion vergleichbar ist die Umwandlung von CinnCH—CH=CH amenylidenacetoxim 'i | in « , « ' - P h e n y l C6H5—CH HON: C—CH3 m e t h y l p y r i d i n durch Wasserentziehung beim Destillieren (100). 5) P y r i d o n e (Oxypyridine) entstehen, wie früher (vergl. S. 191) auseinandergesetzt wurde, aus den a- und /-Pyronen durch Einwirkung von Ammoniak; z. B.: yCR—CO

.CH —CO

CH N)II

>• C—COOH

Cumalinsäure

CH X

^>NH

CH=C-COOH

Pyridoncarbonsäure

6) Auch der Umwandlung von Pyrrolen in Pyridine unter Ringerweiterung wurde früher schon Erwähnung gethan (vergl. S. 42); Beispiel: .CH^CH xCH=CH + 2NaJ HN/ | + CH 2 J 8 + = N ^CH C H = C H 2C2H5ONa ^CH-CH + 2C 2 H 5 OH Ebenso liefern Chloroform bezw. Benzalchlorid /?-Chlor- bezw. / i - P h e n y l p y r i d i n (101); Alkylpyrrole verwandeln sich durch Erhitzen mit HCl in Alkylpyridine (103). 7) «, « ' - D i o x y p y r i d i n e sind, wie im theoretischen Teil dargethan wurde, mit den Imiden der Glutaconsäure identisch, und entstehen somit aus Glutaconsäureamid oder Glutaconaminsäure. Eine D i o x y p y r i d i n c a r b o n s ä u r e , die sogen. C i t r a z i n s ä u r e wird auf ähnlichem Wege aus Citramid oder aus Aconitsäureester (103) mittelst Ammoniak gewonnen; die summarische Gleichung für die Darstellung aus dem Amid der Citronensäure lautet: C 6 H n N 3 0 4 = C 6 H 5 N0 4 + 2NH 3 ; Citrazinsäure ist eine D i o x y i s o n i c o t i n s ä u r e von folgender Konstitution:

220

Sechs- und mehrgliederige Ringsyateme. COOH c HC I OH-C

CH 2 I CO

N 8) Kondensation von Acetessigestern und Cyanessigester mit Ammoniak oder primären Aminen nach folgendem Schema (104) : co—CH, HL-C-CN I + CO

R—CH CO

I H2N )C,H.

C (au

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CTT : 3 C ^ R-c C-CN. II OH-C

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I CO ^ ^

C y a n d e

G.i—d°erlogen

Uber eine analoge Gewinnung von a-Pyridonen aus /9-Aminoketonen und Cyanessigester vergl. B. 26, R. 943. 9) Uber die Oxydation von Piperidin zu Pyridin vergl. S. 208. S p e z i e l l e Angaben über Eigenschaften von Pyridinderivaten seien im Folgenden kurz zusammengestellt: P y r i d i n siedet bei 114,8" und hat bei 0° das spez. Gew. 1,003; es entsteht außer nach den schon angeführten Methoden durch Destillation der Pyridincarbonsäuren mit Kalk, also indirekt aus den Alkaloïden Chinin, Cinchonin, Cinchonidin, Nicotin, Narcotin, Papaverin u. a., welche durch Oxydation Pyridincarbonsäuren liefern. Zur Reinigung des rohen Pyridins dient das schwerlösliche, krystallinische Quecksilberchloriddoppelsalz des zerfließlichen Chlorhydrats, oder das ferrocyanwasserstoffsaure Salz. Das Bohpyridin dient mit Holzgeist gemischt zum Denaturieren des Branntweins; in letzterem wird es nachgewiesen durch das schwerlösliche Cadmiumdoppelsalz. Das Platindoppelsalz schmilzt bei 240°, das Jodmethylat bei 117°, während sich das P y r i d i n /CH 2 —CO betain / | , das aus Pyridin und Chloressigsäure entsteht, bei C6H6N O 150° zersetzt. Mit Wasser bildet es ein Hydrat (105) C 5 H 6 N + 3H s O (Sdp. 92 bis 93° 0. Z.), mit H J bei 300° n-Pentan und Ammoniak, mit Natrium und Alkohol Piperidin; mit Natrium allein entstehen Dipyridin, Dipyridyl und andere Körper. über die Anwendung von Pyridin zur Darstellung von Säureanhydriden vergl. B. 26, R. 54. Auf die zahlreichen und theoretisch interessanten Verbindungen des Pyridins mit Metallsalzen wurde schon hingewiesen; dieselben gehören der anorganischen Chemie an. I. P y r i d i n h o m o l o g e vergl. Tabelle auf S. 222 und 223.

Sechsgliederige Heteroringe.

221

II. H a l o g e n s u b s t i t u i e r t e Pyridine sind, wie schon e r w ä h n t , durch direkte E i n w i r k u n g der Halogene schwer zugänglich; hingegen gelingt die Substitution durch Erhitzen von Pyridinen und Oxypyridinen mit SbCl 5 oder PC15. Schmp.

Sdp.

o-ChlorPyridin (?-ChlorPyridin p-BromPyridin y-ChlorPyridin

166° 148° 170° 147-48'

f - J o d p y ridin Dichlorpyridin Trichlorpyridin a, a',ß,ß'-Tetrachlorpyridin PentachlorPyridin ß, ¿ ? - D i b r o m - | Pyridin j

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224

Secks- und mehrgliederige Ringsysteme.

CH

CH

HC

CH

CH

CH

HC

C-O-CjHg

CH

CO

N a - Ä t h o x y p y r i d i n (Sdp. 156°), giebt bei der Reduktion NH 3

N-CaH6

N - Ä t h y l - a - p y r i d o n (Sdp. 247°), giebt bei der Reduktion NH a —C S H 5

Die tautomeren Formen des y-Oxypyridins sind folgende: C-OH CO HC II

HC

CH I

CH

CH und

||

CH

CH || . CH

NH

Die Darstellung der Pyridone erfolgt, wie schon zum Teil angedeutet, durch die Kalischmelze der Pyridinsulfosäuren oder durch Einwirkung von Natriumalkoholat auf Halogenpyridine und nachfolgende Spaltung des erhaltenen Sauerstoffäthers. Auch die s y n t h e t i s c h e n Bildungsweisen aus a- und y-Pyronen wurden schon wiederholt angeführt (vergl. S. 219). Trioxypyridine haben schon Säurecharakter. M o n o - d i - und t r i o x y p y r i d i n e vergl. Tabelle auf S. 226 und 227). Für die P o l y o x y pyridine kommen ebenfalls tautomere Formeln in Betracht, yCH—CO ^ yCH—CO^ wie CH

NH und CH

\CH=C(0H)/

NH.

\3H„-C0/ yCH2-CO^

Das o , a ' , j ' - T r i o x y p y r i d i n ist als Triketopiperidin CO \ch

NH

auf-

-CO/

.C^-CO. zufassen, dessen y - I m i d H N = C \ >NH das Glutazin ist. \CH,—CO/ Der Ubergang der P y r o m e k a z o n s ä u r e in P y r o m e k a z o n der Verwandlung von Hydrochinon in Chinon: /CH=C(OH) o .CH-CO OC< >NH OH-Cf >N. x C(OH)=CH MX)-CH 2

entspricht

V. Nitro- und Aminopyridine sind in verhältnismäßig geringer Anzahl bekannt geworden, da, wie schon erwähnt, das Pyridin schwer nitrierbar ist; Gegenwart von Amino- oder Hydroxylgruppen erleichtert jedoch diesen Prozeß.

Sechsgliederige Heteroringe.

225 0

Zwei N i t r o o x y p y r i d i n e (107) (Schmelzpunkte 211 bezw. 295—298° u. Z.) erhält man durch Nitrieren von Acetyl-^-oxypyridin; zugleich entsteht ein D i n i t r o o x y p y r i d i n vom Schmp. 133°. Die a ' - Aminonicotinsäure ist in der K ä l t e nitrierbar (10s). A m i n o p y r i d i n e werden aus schon angeführten Gründen hauptsächlich nach der HoFMANN'schen Eeaktion dargestellt; z. B.: N C 5 H 4 - C 0 N H 8 + KOBr = NC 5 H 4 -NH S + KBr + C0 2 ot-Picolinsäureamid « - A m i n o p y r i d i n (109) (Schmp. 56°, Sdp. 204°). Analog sind ß - A m i n o p y r i d i n (Schmp. 64°, Sdp. 251°) und y - A m i n o a, r»'-lu t i d i n (Schmp. 186°, Sdp. 246°). y - A m i n o p y r i d i n schmilzt bei 140-141°. Das ß - A m i n o p y r i d i n nimmt insofern eine Ausnahmestellung ein, als es sich glatt d i a z o t i e r e n läßt, während a- und f-Aminopyridine gegen salpetrige Säure ziemlich indifferent sind; die Diazotierung in konz. Schwefelsäure führt direkt zu dem entsprechenden Oxypyridin, in konz. Salzsäure zu Chlorpyridinen. VI. P y r i d y l a l k o h o l e

und

-ketone.

W i e schon bei der B e s p r e c h u n g der a l l g e m e i n e n E i g e n s c h a f t e n der P y r i d i n g r u p p e angeführt wurde (S. 215), erhält m a n P y r i d y l a l k o h o l e oder sog. A l k i n e durch Aldolkondensation von « - P i c o l i n e n mit A l d e h y d e n : e - P i c o l y l m e t h y l a l k i n C 5 H 4 N CH S —CH(OH)-CII 3 schmilzt bei 32° und siedet unter 13 mm Druck bei 113,5°. T r i c h l o r - a - p i c o l y l m e t h y l a l k i n C 6 H 4 N—CH 2 —CH(OH)—CC1 3 entsteht aus re-Picolin und Chloral und schmilzt bei 86—87°; es liefert mit alkoholischem Kali «-Pyridylakrylsäure (110). a - P i c o l y l - j S ' - m e t h y l a l k i n (Sdp. 240 °) erhält man aus Bromcollidin durch Kochen mit Wasser (111). Auch durch Reduktion von P y r i d y l k e t o n e n erhält man entsprechende Alkohole, z. B. a - P y r i d y l ä t h y l a l k i n aus a-Äthylpyridylketon (112). Solche K e t o n e der P y r i d i n r e i h e w e r d e n dargestellt durch Destillation der Kalksalze von Pyridincarbonsäuren mit den K a l k salzen von fetten und aromatischen Säuren, z. B.: « - P y r i d y l m e t h y l k e t o n (113) NC 6 H 4 —CO • CH, (Sdp. 192°) aus picolinsaurem und essigsaurem Kalk, es reagiert mit Hydroxylamin und Phenylhydrazin, ebenso a - P y r i d y l ä t h y l k e t o n (Sdp. 205°), dessen Oxim bei 106° und dessen Hydrazon bei 142"schmilzt; dasselbe liefert durch Reduktion mit Na und Amylalkohol a - Ä t h y l p i p e r i d y l a l k i n HN-C 6 H 9 -CH-OH-C 2 H 5 ) welches identisch ist mit dem natürlichen P s e u d o c o n h y d r i n (in den Coniumalkalo'xden); hierbei wird also der Pyridinkern e b e n f a l l s reduziert. Ein D i k e t o n des Pyridins ist das n - A c e t a c e t y l p y r i d i n NC 5 H 4 —COCH,-CO-CH, (Schmp. 50°, Sdp. 137—143° bei 15 mm), das aus Picolinsäureester, Aceton und Natriumalkoholat gewonnen wird (in). Auch ein P y r i d y l p h e n y l k e t o n ist bekannt (115). VII. wurden ab

hinsichtlich

besprochen;

ihrer

dabei

Wbdekind, Lehrbuch.

Pyridincarbonsäuren Konstitutionsableitung

ergab

schon von S. 2 1 1

sich, daß ihre B i l d u n g hauptsächlich lg

226

Sechs-

u n d

mehrgliederige

Ringsysteme.

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- CH2 >NH ^CH2—CH2

i-Aminobutylmethylketon

intermediäres Produkt

—>

CH=C—CH, CH2 >NH . ~-CH 2 —CH 2

Tetrahydro-a-picolin ( S d p . 1 3 1 — 1 3 2 bei 7 1 6 m m )

Sechsgliederige Heteroringe.

235

Nach einem ähnlichen Prinzip erhält man die Stammsubstanz dieser Gruppe, das Piperideln (12s): /CH2—CH H„C< 0 yNH2 \CH2-CH/ (5-Aminovaleraldeliyd

yCH^^CHv ^

H„C
NH. CH2—CH/ Piperidei'11 (starke Base, die sich beim Destillieren polymerisiert) X

Eine weitere Methode besteht in der Wasserabspaltung aus Acetonalkaminen, wobei die sogenannten Acetoninbasen erhalten werden (129), z. B.: HC-OH H2C I (CH s ) a C

CH

CH 2 I

H2C

C(CH 3 ) 2

(CH s ) 2 C

NH T r i a c e t o n a l k a m i n aus T r i a c e t o n a m i n

I

CH I C(CHg),

NH T r i a c e t o n i n (Sdp. 146—147°)

Ein « - O x y p i p e r i d e ' i n (Schmp. 129°) entsteht endlich durch Einwirkung von Wasserstoffsuperoxyd auf Piperidin; es giebt k e i n e Nitrosoverbindung(12s). In diese Gruppe gehörende Verbindungen sind auch die fünf Conice'ine C 9 H, 6 N, die zum Teil nach Art der Triacetonine durch Wasserabspaltung aus dem Alkaloi'de C o n h y d r i n (Begleiter des Coniins) bezw. aus Halogenconiinen durch Halogenwasserstoffabspaltung entstehen (130). Dem re-Conicein (Sdp. 158°) /CH,—-C • C3H7 wird folgende Konstitution: H2CNH ^CH2-CH/

: i

>

/ ,—-CH2—CH2\ \ CH, >N=0 \/-CH2—CH/H I

J Z CH 2 —CH 2 -NH 2 ^-CH,-CO 1. CH, II. CH, >NH. ^CH2—CO ^CH2—CO H |

5) Die interessanteste Aufspaltung (vergl. Pyrrolidine) des Piperidinkernes ist diejenige durch e r s c h ö p f e n d e M e t h y l i e r u n g (141) (A. W . HOPMANN, LADENBUKG). Dieser Prozeß durchläuft folgende Phasen: n - M e t h y l p i p e r i d i n (1) liefert durch Methylierung die quaternäre Base D i m e t h y l p i p e r i d i n i u m h y d r o x y d (2), welche beim Erhitzen nicht die normale Spaltung erleidet, sondern eine tertiäre olefinische Base, das sog. D i m e t h y l p i p e r i d i n (3) liefert. Durch abermalige Methylierung der letzteren entsteht wieder eine quaternäre A m m o n i u m b a s e (4), die beim Destillieren unter Verlust des Stickstoffes als T r i m e t h y l a m i n (5) ein 1 , 4 - P e n t a d i e n (Divinylmethan), das sog. P i p e r y l e n (6) liefert:

238

Sechs- und mehrgliederige Ringsysteme.

,CH 2 —CH,.

/

N—CHS

v

CH2—CHg^^CHg

CHa

N - CH3

^CH,—CHJ/^OH (2)

I /CH2 — C H 2 — N \ - C H 3 CH 2

X C H

\ c h = c h

H

/ C

3

,

2

- C H

CH 2

CH, I /CH.3

2

- N / ¿

h C H

3

\ c h = c h 2 (4)

2

(3) /CH, ^

N^CHg CH

(5)

3

/CH=CH +

2

CH 2

\CH=ch2 (6)

Hierzu ist zu bemerken, daß das sog. D i m e t h y l p i p e r i d i n (J4-Pentenyldimethylamin) (3) durch Salzsäuregas in einen Fünfen—CH2X ring, das D i m e t h y l p y r r o l i d i n I ^N-CH S tibergeführt CH„—CH

/

CH3 wird, ein Prozeß, der durch Destillation des Jodmethylats des letzteren umgekehrt werden kann (142). S o n s t i g e s V e r h a l t e n der P i p e r i d i n e : Starke, einsäurige, sekundäre Basen, deren Wasserlöslichkeit mit steigendem Kohlenstoffgehalt abnimmt; die Piperidine sieden durchweg niedriger als die korrespondierenden Pyridine; z. B. Piperidin, Sdp. 106° (Pyridin Sdp. 115°), y-Methylpiperidin, Sdp. 127—129° (y-Methylpyridin, Sdp. 147°) u. s. w. Der sekundäre Basencharakter kommt nicht nur durch die Bildung von Nitrosaminen (vergl. S. 236) zum Ausdruck, sondern auch durch die glatte Alkylierung am Stickstoff, welche sich auffallender Weise sogar zur P h e n y l i e r u n g erweitern läßt, wie aus folgender Gleichung hervorgeht (143): 250—260° C . H ^ N H + BrC.H,

=

C 6 H 1 0 : N - C 6 H 6 + BrH. n-Phenylpiperidin

Glatte Umsetzungen rufen ferner hervor: Säurehalegonide, Cyanate und Senföle unter urethanen, Acidylpiperidinen, Harnstoffen Quaternäre Piperidiniumsalze mit gemischten

Chlorkohlensäureester, Bildung von Piperylund Thioharnstoffen. Radikalen vom Typus

239

Sechsgliederige Heteroringe.

C 6 H 1 0 =N^-Hlg existieren nur in e i n e r Form, auch wenn man die y

Radikale in verschiedener Reihenfolge einführt (144). Hingegen sind die Homologen des Piperidins, welche ein asymmetrisches Kohlenstoff-CH g —CH 2 atom(*) enthalten, wie CH, >N H in ihre optischen Antipoden

^-CH 2 -*CH Alk. spaltbar, und zwar durch fraktionierte Krystallisation ihrer Salze mit optisch-aktiven Säuren (145); das erste und bekannteste Beispiel dieser Art ist die Aktivierung des synthetischen inaktiven C o n i i n s (a-Propylpiperidins). Während das Piperidin selbst durch Wasserstoffsuperoxyd aufgespalten wird (s. S. 237), liefern die n-Alkylpiperidine mit diesem ^CH2—CHjv

Reagenz N-Oxyde vom Typus CH2 NN^-Alk. (ue), welche ^ch2—ch/ indessen zur labilen Form des fünfwertigen Stickstoffes gehören und daher den Sauerstoff leicht abspalten. Die rückwärtige Verwandlung von Piperidin in Pyridin erfolgt weit schwieriger als der umgekehrte Prozeß: Erhitzen mit konz. H 2 S0 4 auf 300° liefert Pyridin bezw. Pyridinsulfosäure (147); andere Methoden sind: Kochen mit Silberoxyd oder -acetat in Eisessiglösung (i4s), Destillation der Piperidinchlorhydrate über Zinkstaub (149), Oxydation mit Nitrobenzol (HO) bei 260° u. s. w. S p e z i e l l e s : Die Mnttersubstanz dieser Gruppe, das P i p e r i d i n findet sich im P i p e r i n , dem Alkaloi'd des Pfeffersamen, aus welchem es durch Erhitzen mit Natronkalk abgeschieden wird (151). Im Piperin (Schmp. 128—129,5°) ist das Piperidin an die sog. P i p e r i n s ä u r e gebunden; nach Ermittelung der Konstitution (192) der Piperinsäure ergab sich für das Piperin folgende Strukturformel:

C6H1():N-CO-CH=CH— C H = C H - C / C i * - < > C — 0 - C H 2 \CH-C- 0 - "

(n Plp

\ «°y,1" piperidin).

Die Piperinsäure ihrerseits entsteht s y n t h e t i s c h aus Piperonal, das durch Kondensation mit Acetaldehyd Piperonylacrolei'n liefert; letzteres geht durch die PERKra'sche Reaktion in Piperinsäure über (153). Eine Lösung von Piperin, das nunmehr zu den synthetisch zugänglichen Alkaloiden gehört, in konz. H 2 S0 4 ist blutrot gefärbt. Eine noch nicht erwähnte Darstellungsmethode des Piperidins ist diejenige durch Elektrolyse von schwefelsaurem Pyridin (154). P i p e r i d i n siedet bei 106° und hat bei 0° das spez. G-ew. 0,8810. Die Salze kyrstallisieren gut und sind meistens nicht hygroskopisch; das sog.

Sechs- und mehrgliederige Ringsysteme.

240

P i p e r i d i n i u m e s s i g s ä u r e o x y d h y d r a t (aus wässerigem Piperidin und Monochloressigsäure) krystallisiert in enantiomorphen Krystallen, ohne optisch aktiv zu sein (155). P i p e r i d i n a b k ö m m l i n g e . (Siehe Tabellen S. 241—245.) Piperidin carbonsäuren. Die drei isomeren Mono carbonsäuren entsprechen vollständig den 3 Pyridincarbonsäuren, aus denen sie durch Hydrierung gewonnen werden. (Oxydation der Monoalkylpiperidine führt n i c h t zum Ziel!) Die Formeln dieser Säuren sind demgemäß die folgenden: COOH CH3 CH,

H,

CH2

C*H

inakt. P i p e c o l i n s ä u r e , Schmp. 264°; aktivierbar durchs Bitartrat: Schmp. der akt. Säuren: 270°; die Rechts-Säure hat: [o]D = + 35,7° B. 24, 640; 29, 390

NH Isonipecotinsäure Nipecotinsäure, auch aus Chinolinsäure schmilzt noch nicht bei 320° mit Na und Alkohol; schmilzt bei 249 — 250°, bildet Salze mit Säuren, ist noch nicht aktiviert worden. B. 25, 2768; 28, 3153 B. 25, 2772 Dicarbonsäuren.

Von den 6 P y r i d i n d i c a r b o n s ä u r e n sind zwei vollständig h y d r i e r t worden, die C h i n o l i n s ä u r e (1«) und die C i n c h o m e r o n s ä u r e (ist); beide liefern j e 2 steTeoisomere Hexahydrosäuren, die sich zu einander verhalten wie eis- und cis-trans-Hexahydroterephtalsäure (fumaroi'de und malemoi'de Form). Die Stereoisomerie der Hexahydrochinolinsäuren lässt sich durch folgende räumlich gedachten Figuren veranschaulichen: CH» H, H»C

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Sechsgliederige Heteroringe.

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8

Sechs- und mehrgliederige Ringsysteme.

246

Die stereoisomeren Formen der H e x a h y d r o c i n c h o m e r o n s ä u r e , die ebenfalls mit Hilfe der Nitrosamine getrennt werden, können durch folgende Formelbilder wiedergegeben werden:

COOH

NH eis-Hexahydrocinchomeronsäure, Schmp. 259—260°, wird durch kouz. Kalilauge gegen 200 ° in die cis-transForm umgelagert.

COOH

NH eis- träns- Hexahydrocinchomer o n s ä u r e , Schmp. 268 — 270° u. Z., hat vielleicht eine beta'inartige Struktur.

Die eis-Hexahydrocinchomeronsäure ist mit der sog. L o i p o n s ä u r e (15a) identisch, einem Oxydationsprodukt des Cinchonins und Chinins, das zusammen mit C i n c h o l o i p o n s ä u r e (159) oder durch Oxydation der letzteren auftritt; Cincholoiponsäure ist auch durch Oxydation von M e r o c h i n e n erhalten, das ebenfalls ein wichtiges Spaltungsstück der Chinaalkaloide ist; die Formeln(ieo) und genetischen Beziehungen der genannten Körper giebt folgendes Schema wieder: C l0 H 15 (OH)N I

Cinchonin CH. • COOH CH H,C^x,CH-COOH

CHj—COOH I CH

Merochinen COOH CH H.C^NCH—COOH .

'CH,

JCH 2

NH Cincholoiponsäure (Piperidin-y, ^-essigearbonsäure) (Schmp. [wasserfrei]: 225—226°)

NH Loiponsäure (cis-Hexahydrocinchomeronsäure) (optisch aktiv)

H,0

n - M e t h y l h e x a h y d r o c i n c h o m e r o n s ä u r e (Schmp. 258—259°) ist das Hexahydroderivat der Apophyllensäure (vergl. S. 231). Ein Derivat einer Oxypiperidincarbonsäure ist das aus dem Triacetonamin darstellbare Eucaiin oder Tetramethyl-n-methyl-j'-benzoyloxypiperidiny-carbonsäuremethylester (Ersatzmittel für Cocain) (iei).

Verbindungen

mit

Sechsgliederige Heteroringe.

247

z w e i P y r i d i n - bezw.

Piperidinkernen

(Dipyridyl- und Dipiperidylgruppe). Diese Gruppe vermittelt den Ubergang zu den Sechsringen mit zwei Stickstoffatomen; während aber letztere die beiden Heteroatome in e i n e m Kern enthalten, sind sie bei der in der Überschrift genannten Gruppe auf zwei Systeme verteilt, schliessen sich also chemisch den Pyridinen und Piperidinen an: die Dipyridyle verhalten sich zum Pyridin, wie Diphenyl zu Benzol. Von den sechs theoretisch denkbaren Dipyridylen sind vier bekannt Dipyridyle e n t s t e h e n allgemein durch Einwirkung von Natrium auf Pyridine, sowie durch C02-Abspaltung aus Dipyridylcarbonsäuren, welche ihrerseits durch Oxydation von Dipyridylhomologen bezw. von Phenanthrolinen zugänglich sind. er-

a, a - D i p y r i d y l (Schmp. 70°, Sdp. 272,5°)

W

"

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hält man durch Destillation von picolinsaurem Kupfer neben Pyridin; durch Oxydation entsteht n u r Picolinsäure, woraus sich die Konstitution ergiebt (162). Durch Hydrierung mit Natrium und Amylalkohol entsteht « , « - D i p i p e r i d y l ^-CH2—CHj -CH 3 —CH, (5H2 > N H HN ^>CH2 (starke äußerst hygroskopische Base vom CH,—CH — CH2 I I Sdp. 259°), welche eine Dinitrosoverbindung bildet (163). o, ( 9 - D i p y r i d y l (Sdp. 295,5—296,5°) entsteht aus der zugehörigen ß, a -Dicarbonsäure, welche ihrerseits durch Oxydation des m-Phenanthrolins gewonnen wird (164): .COOH COOH

m-Phenanthrolin

a, (9-Dipyridyl

Diese zweisäurige Base geht durch Hydrierung in «, | ? - D i p i p e r i d y 1 (Schmp. 68—69°, Sdp. 267—268°) über(165). ß, ß- D i p y r i d y 1 entsteht in analoger Weise aus p-Phen anthrolin, woraus sich die Konstitution ergiebt (IM)-

Jn. COOH ^j^^-COOH p-Phenanthrolin

ß|S-Dipyridyl

248

Sechs- und mehrgliederige Ringsysteme.

Beim Hydrieren wird nur e i n Pyridinkern reduziert unter Bildung von H e x a h y d r o - f t tf-dipyridyl oder N i c o t i d i n (Sdp. 287—289°, giftig und stark alkalisch) (îes). y, y - D i p y r i d y l (+2H..0) (Schmp. 73°, Sdp. 304,8°); die Oxydation liefert n u r Isonicotinsäure, daher die Formel n /

)—

)N; die Base

entsteht durch Einwirkung von Natrium auf Pyridin neben Dipyridin (Dihydrodipyridyl) und Hexahydrodipyridyl (167). Durch Reduktion mit Zinn und Salzsäure erhält man H e x a h y d r o - y , y d i p y r i d y l ( I s o n i c o t i n ) (i6s) vom Schmp. 78°, während bei energischer Hydrierung y, y - D i p i p e r i d y l ( i 6 9 ) (Schmp. 160°) gebildet wird. Auch eine Anzahl von Methyldipyridylen und von daraus derivierenden Carbonsäuren ist bekannt geworden, meistens durch Einwirkung von Natrium auf homologe Pyridine (vergl. J . pr. [2] 42, 429; 44, 404 ; 48, 1; B. 31, 2280). D i h y d r o d i p y r i d y l oder D i p y r i d i n . , C 10 H 10 N 2 ist schon als Nebenprodukt der Einwirkung von Natrium auf Pyridin erwähnt worden, es siedet bei 286—290°; die Konstitution desselben ist noch nicht ganz sicher (1 TU).

Anhangsweise sei noch angeführt, daß auch der P y r r o l r e s t als Substituent in einem Pyridinkern auftreten kann, z. B. im ^ - P y r i d y l - u - p y r r o l (171):

dieses gewinnt man durch Umlagerang des Pyridyl-n-pyrrols, welches seinerseits aus Schleimsäure und (S-Aminopyridin entsteht. Dieser Körper ist wahrscheinlich die Stammsubstanz des Alkaloids 1 N i c o t i n (Sdp. 246,7°), welchem folgende Konstitutionsformel zugeschrieben wird (172): H2C I -,-CH N

CHS I CH. ( ^ - P y r i d y 1-n-m e th y 1 - a - P y r r o l i d i n . )

N I CH.

Durch gemäßigte Oxydation werden die vier additionellen Wasserstoffatome des Pyrrolidinkerns entfernt unter Bildung von N i c o t y r i n (173), durch energische Oxydation (HNO,, KMn0 4 u. s.w.) entsteht N i c o t i n s ä u r e (174), durch Hydrierung wird H e x a h y d r o n i c o t i n gebildet. Das Additionsprodukt von Benzoylchlorid an Nicotin liefert durch Behandlung mit Natriumalkoholat eine isomere, s e k u n d ä r e Base, das sog. M e t a n i c o t i n vom Sdp. 275—278°, während mit HCl gewöhnliches Nicotin zurückgebildet wird. Über die Spaltung des Dibromnicotins mit Barytwasser vergl. B. 26, 292. 1

Das linksdrehende Nicotin findet sich in den Blättern der Tabakspflanze in wechselnden Mengen von 0,6—8 °/0; heftiges, brennend schmeckendes Gift.

249

Sechsgliederige Heteroringe.

1. b) E i n r i n g e mit z w e i N oder D i a z i n g r u p p e . Der Diazinring enthält zwei Stickstoffatome als Heteroringglieder in einem Ringsystem neben vier Kohlenstoffatomen. Da dieses somit als Biderivat des Benzols — Pyridin war das Monoderivat — aufgefaßt werden kann, so hat man nach der relativen Stellung der beiden Stickstoffatome 3 isomere Diazine zu unterscheiden, wie durcli folgende Formeln ausgedrückt wird: CH HC CH II I HC N X X N

Orthodiazin

CH /"X. HC N II I HC CH X / N

N HC CH II I • HC CH XX" N

Metadiazin

Paradiazin

Man kann also die Diazine als Pyridin betrachten, in welchem entweder in der a, der ß oder der /-Stellung eine Methingruppe durch Stickstoff ersetzt ist. Die eigentlichen Diazine sind, wie die Benzole und Pyridine, ungesättigte Körper und zeigen demgemäß „aromatischen Charakter", welcher sowohl im chemischen als auch im physikalischen Verhalten zum Ausdruck kommt. Außerdem existiert jedoch noch eine Anzahl von Hydrodiazinen vom Charakter der Hydropyridine. ei) O r t h o d i a z i n e oder P y r i d a z i n e . Der Grundkörper dieser Untergruppe, das Pyridazin ist bekannt: es wird dargestellt aus seinem Dibenzoderivat, dem sog. P h e n a z o n (s. d.), dessen kondensierte Benzolkerne bei der Oxydation verbrennen zu einer Pyridazintetracarbonsäure; diese führt durch successive C0 2 -Abspaltung zum Pyridazin (m): ^ /N=N\ ^ . . . /N=N\ . . . KMnO. HOOC—1| ||—COOH l!

HOOC—^ Phenazon

— COOH

Pyridazintetracarbonsäure (als Dikaliumsalz) 3

HOOC• »-

HOOC- X ^

N II N

Pyridazindicarbonsäure (Schmp. 205°)

4-/X N2 II ' Ni Pyridazin (Schmp. —8, Sdp. 208°)

250

Sechs- und mehrgliederige Ringsysteme.

Das Pyridazin ist eine Base von pyridinartigem Geruch, deren wässerige Lösung aber neutral reagiert, es wird durch Goldchlorid noch in großer Verdünnung als citronengelber Niederschlag (C4H4N2 •AuC1 3 ) gefällt. Die B e z e i c h n u n g der Pyridazinabkömmlinge geschieht nach dem oben gegebenen Schema; demnach ist die Dicarbonsäure ein 4,5-Derivat (s. o.), von der ein Anhydrid allerdings noch nicht bekannt ist; jedenfalls werden beim Erhitzen der Tetracarbonsäure mit verdünnter Salzsäure die dem Stickstoff benachbarten Carboxyle zuerst entfernt (vergl. das analoge Verhalten der Pyridinpolycarbonsäuren); die Tetracarbonsäure wird im Gegensatz zur Dicarbonsäure durch Eisenchlorid gefärbt. 3, 4, 6 - T r i p h e n y l p y r i d a z i n (Schmp. 171°) entsteht durch Oxydation von Triphenyldihydropyridazin (s. u.) mit Chromsäure.

Hydropyridazine. 1) D i h y d r o p y r i d a z i n e können je nach Lage der Doppelbindungen in 6 verschiedenen Formen auftreten: 1 , 2 - D i h y d r o p y r i d a z i n d e r i v a t e werden gewonnen durch Einwirkung von Hydrazinen auf 1, 4 - Diketone, wobei letztere in der Enolform reagieren (i7«); z. B.: pa H 6 C-OH C 6 H 6 -C

C H

6 5 C

+

HC

H2N

C6H6-C

NH

H2N

HC

NH

C-OH C6H6

Desylacetophenon

C6H6

3, 4, 6 - T r i p h e n y l - l , 2 - d i h v d r o p y r i d a z i n (Schmp. 178—186°)

Ebenso entsteht 1, 3, 4, 6 - T e t r a p h e n y l d i h y d r o p y r i d a z i n (Schmp. 149°) aus Desylacetophenon und Phenylhydrazin; dieser Körper liefert bei der trockenen Destillation 1,3,4-Triphenylpyrazol (177): C-C6H6 C„Hs—C HC

NH N—CgH. C—CgH6

C—C6H5 _ __ C6H6—C N II I HC-—N-C6H5 (Beispiel einer Eingverengerung)

251

Sechsgliederige Heteroringe.

Abkömmlinge eines 1 , 6 - D i h y d r o p y r i d a z i n s sind die P h e n y l methyl-6-pyridazone(i78), die P y r a z o l o n e der Orthodiazinreihe, /C(CH3)=N wie CH —C 6 H 6 , welche aus den entsprechenden, um "VCH CO zwei H-Atome reicheren 6-Pyridazinonen (s. u.) durch Behandlung mit PC16 bereitet werden. l - P h e n y l - 3 - m e t h y l - 6 - p y r i d a z o n ist eine schwache Base vom Schmp. 81—82°; bei seiner Darstellung entsteht das 5-Chlorderivat als Nebenprodukt, das sich in das entsprechende Athoxy- bezw. Oxypyridazon umwandeln läßt; letzteres läßt sich durch HCl bei 170° in die isomere l-Phenyl-3-methylpyrazol-5-carbonsäure umlagern, eine Reaktion, die durch intermediäre Ringsprengung zu einer Hydrazonoxysäure zu erklären ist; letztere kondensiert sich darauf am Hydroxyl zum Fünfring: /C(CH 3 )=N CH >N-C6H5 -XC(OH)-CO

*

f /C(CH 3 )=N 4 L / o h H N -°6 H 5 C

\

C 0 0 H

^C(CH,)=N

r

COOH 1 - P h e n y l - 5 - m e t h y l - 6 - p y r i d a z o n - 3 - c a r b o n s ä u r e (Schmp. 216°) entsteht aus dem Hydrazon des Methyldioxypyridins durch Kalilauge in folgenden Reaktionsphasen (179): : N-NH-CgHg)—CO CH >N ^C(CH3) C(OH)

: N • NH • C6H6) • COOH CH •XC(CH3)—COOH

(?'- Methyl-«, a'- dioxypyridin-|?-hydrazon

Methylketoglutaconsäurehydrazon

COOH CH >N—C6H6 ^C(CH3)-CO. Phenylmethylpyridazon carbonsäure

2) T e t r a h y d r o p y r i d a z i n e sind als sauerstoffhaltige Abkömmlinge (Pyridazinone) ziemlich zahlreich bekannt geworden, und zwar

252

Sechs- und mehrgliederige Ringsysteme.

mit Hülfe der Kondensation von Hydrazinen mit y - Ketonsäureestern (iso) (vergl. die analoge Pyrazolonsynthese aus /9-Ketonsäureestern S. 59); z. B.: CO CH„ -CH a —COOR

CH, I CH„

CH 3 —C=N—NHC 6 H 6

N-C6H6 I N C-CH3

Lävulinsäureesterphenylhydrazon

1 - P h e n y l - 3 - m e t h y l p y r i d a z i n o n (isi) (Schmp. 106—107°, kann durch PC15 in das entsprechende Pyridazon (s. o.) übergeführt werden)

Ähnlich entsteht 1, 8 - D i p h e n y l p y r i d a z i n o n (Schmp. 98—99°) aus dem Phenylhydrazon des (S-Benzoylpropionsäurehydrazides (m).

3 - P h e n y l p y r i d a z i n o n (Schmp. 149—150°) entsteht aus ß - Benzoylpropionsäureester und Hydrazinhydrat; die entsprechende 5-Carbonsäure erhält man als Athylester aus Phenacylmalonsäureester

^CH2-co-c6H5

ROOC—CH ^-COOR hydrat.

durch

Kondensation

mit

Hydrazin-

3 - M e t h y l p y r i d a z i n o n (Schmp. 94°) bildet sich durch Erhitzen von Lävulinsäurehydrazid über den Schmelzpunkt. Über die Darstellung einer 1 - P h e n y 1 - 3 - m e t h y l p y r i d a z i n o n - 4 c a r b o n s ä u r e , welche die CO-Gruppe in 5 enthält, vergl. B. 28, 1717; 29, 622. Das freie P y r i d a z i n o ' n aus der entsprechenden 3 - Carbonsäure (durch Zusammenwirken von Hydrazin und Formylbernsteinsäureester darstellbar) siedet bei 169,5 bis 171°.

Ein Diketoderivat des 1 , 2 , 3 , 6 - T e t r a h y d r o p y r i d a z i n s ist das _^CH=CH Hydrazid der Maleinsäure CO > C O , welches neben dem iso"-rNH—NH C H — C = N - NH 2 meren n-Aminomalelnimid || >0 aus Maleinsäureanhydrid CH—CO und Hydrazinhydrat entsteht (ISS). 3) H e x a h y d r o p y r i d a z i n e kennt man ebenfalls als Diketoabkömmlinge, welche durch Einwirkung von Chloriden der Bernsteinsäurereihe auf Natriumphenylhydrazin (bezw. HCl-Phenylhydrazin) zugänglich sind; z. B.:

253

Sechsgliederige Heteroringe.

CO

OH 2 —CO-Cl I

CH,-CO-Cl

HHN +

I

NaN—CcH5

CH 2 N H *

I

I

CH 2 N - C 6 H 5 CO

l - P h e n y l - 3 , 6 - o r t h o p i p e r a z o n (m) (Schmp. 199°)

ß) M e t a d i a z i n e oder P y r i m i d i n e (Miazine). Ebenso wie die Orthodiazine als Kernhomologe des P y r a z o l s aufgefaßt werden können, so entsprechen die Metadiazine den G l y o x a l i n e n (Imidazolen) der Fünfringreihe: die beiden Heteroatome sind durch ein Ringkohlenstoffatom g e t r e n n t . Die Bezeichnung der Substituenten geschieht am zweckmäßigsten in der auch beim Ortho0(4) diazin angewandten Art, also nach dem Schema 1 :

(5)0 |

N(3) |

(6)0

0(2)

Auch Tetrahydro- und Hexahydropyrimidine sind bekannt: die sauerstoffhaltigen Abkömmlinge derselben sind einerseits die ^-NH—CO U r a c i l e CO > N H , andererseits die U r e l d e der Malonsäure: ^CH=CH ^-NH-CO. CO / 0 H 2 (Barbitursäurereihe). "^NH—CO' Somit stehen die Pyrimidine in nächster Beziehung zur Harnsäure- oder Puringruppe; wie in der Klasse der polycyklischen Systeme gezeigt werden soll, ist das P u r i n ein kondensiertes P y r i m i d i n g l y o x a l i n (sowohl im Fünf- wie im Sechsring befinden sich die Stickstoffatome in Metastellung). Die Pyrimidine können so gut wie die Glyoxaline als cyklische Amidine aufgefaßt werden; dem entspricht die erste ihrer D a r stellungsweisen: C («) Eine andere Nomenklatur beruht auf dem Schema:

(ß)C

N

N

254

Sechs- und mehrgliederige Ringsysteme.

1) Einwirkung von ß - Diketonen auf fette und aromatische Amidine (isb), z. B.: CH3 ch3 c CO HC^\T H 2 C/ H,N „ I + NC—C6H6 CH,—C C—C„Hr 3 6 6 CH3-CO KW N Acetylaceton

Benzamidin

2-Phenyl-4, 6-dimethylpyrimidin (Schmp. 83°)

Diese Reaktion ist eine allgemeine und kann mannigfach variiert werden; so liefern Amidine mit /3-Ketonsäureestern Oxypyrimidine (ise); z. B . : CH,3 ch3 C CO / v HC HaC H2N. II | | + >c-c6H6 HO-C C*C6Hs ROCO KW W N Acetessigester

2-Phenyl-4-methyl-6-oxypyrimidin (Schmp. 215,5—216°; durch PC16 wird OH gegen C1 ersetzt)

Bei Anwendung von Ketondi carbonsäureestern erhält man die entsprechenden 4-Carbonsäureester (187): COOR COOR C CO HC' HaC HaNx + \C^C6Hs OH-C C-C e H. ROCO KW N

Oxalessigester

2-Phenyl-6-oxy-pyrimidin-4-carbonsäureester (Schmp. 247° u. Z., verhält sich wie eine zweibasische Säure)

^C(COOR) 2 Auch Dicarboxylglutaconsäureester CH

reagiert mit

\CH(C00R) 2 Benzamidin, und zwar unter Bildung von 2 - P h e n y l - 6 - o x y p y r -

Sechsgliederige Heteroringe.

255

i m i d i n - 5 - c a r b o n s ä u r e e s t e r unter Abspaltung von Malonsäureester und Alkohol: die T freie Säure liefert unter C0 2 -Verlust 2 - P h e n y l 6 - p y r i m i d o n (Schmp. 207—208°) (ISS). Ein ebenso zusammengesetztes 2-Phenyl-6-oxypyrimidin entsteht aus der oben angeführten 4-Carbonsäure; es schmilzt aber bei 199° (IM).

2) Eine eigentümliche, schon vor Decennien beobachtete (190) Bildungsweise der Pyrimidine beruht auf der Polymerisation von Nitrilen durch Natrium oder Natriumalkoholat; die derart erhaltenen Produkte hießen K y a n a l k i n e : salpetrige Säure führt dieselben in Oxypyrimidine über, welche i d e n t i s c h sind mit den nach 1. synthetisch darstellbaren Körpern. E s liegen also in den Kyanalkinen Aminopyrimidi.ne vor. Der ganze in Wirklichkeit ziemlich kompliziert verlaufende Prozeß läßt sich summarisch durch folgendes Schema wiedergeben: (FRANKLAND, KOLBE)

3(R—CN)

Na

v

H 2 N-C N ( R = C H 3 , C 2 H 6 U.S.W.)

Die Reaktion erfolgt bei Temperaturen von 130—180°, am besten mit trockenem Nitril (IBI); es kann auch ein Gemenge zweier verschiedener Nitrile angewandt werden; so entsteht aus 2 Mol. Propionitril und 1 Mol. Benzonitril 5 - Methyl - 2 , 4 - d i p h e n y l - 6 - a m i n o pyrimidin: C

0

H

5

C-C6H6 Über eine andere Methode, bei der die Natriumverbindung des /NH (1 i molekularen Nitrils, z. B. C H 3 — ( I m i n o a c e t e s s i g s ä u r e \CH2—CN nitril) als Zwischenprodukt fungiert, vergl. J . p r . [2] 37, 412; 39, 195. Die Aminopyrimidine sind beständige einsäurige Basen, die leicht durch Halogen substituiert werden: 2 , 4 - D i m e t h y l - 6 - a m i n o p y r i m i d i n oder K y a n m e t h i n (aus Acetonitril) schmilzt bei 180—181°; die entsprechende 2,4-Diäthylverbindung (Schmp. 189°, Sdp. 280° u. Z.) ist das schon lange bekannte K y a n ä t h i n aus Propionitril.

256

Sechs- und mehrgliederige Ringsysteme.

D i p h e n y l a m i n o p y r i m i d i n (aus Benzonitril + Acetonitril) schmilzt bei 120—121°, die 2,4, 5-Triphenylverbindung bei 175°. Die Oxypyrimidine, welche aus den Aminokörpern durch salpetrige Säure bezw. durch Erhitzen mit konz. HCl oder synthetisch (s. Bildungsweise 1) entstehen, sind gegen Reduktionsmittel beständig, gegen saure O x y d a t i o n s mittel jedoch n i c h t . PC16 ersetzt das Hydroxyl gegen Chlor; die erhaltenen Chlorpyrimidine können durch NHa leicht in Aminokörper verwandelt werden, während ein Ersatz des Chlors gegen Wasserstoff schwierig ist. 2, 4 - D i m e t h y l - 6 - o x y p y r i m i d i n (aus Kyanmethin oder nach Bildungsweise 1 erhältlich) schmilzt bei 192°. Das aus Kyanäthin darstellbare D i ä t h y l 5 - m e t h y l - 6 - o x y p y r i m i d i n geht leicht in die 6-Chlorverbindung über und letztere liefert mit Zink und Salzsäure das 2, 4 - D i ä t h y l - 5 - m e t h y l p y r i m i d i n oder K y a n c o n i i n (Sdp. 204—205°), welches wie Coniin betäubend riecht und sehr giftig ist ( 1 9 2 ) . Das auf Seite 255 erwähnte 2 - P h e n y l - 6 - p y r i m i d o n giebt ein 6-Chlorpyrimidin, das mit NHS 2 - P h e n y l - 6 - a m i n o p y r i m i d i n ( + ' / , H , 0 ) vom Schmp. 138—139° liefert ( 1 9 3 ) . Hydropyrimidine. 1) D i h y d r o p y r i m i d i n d e r i v a t e sind wahrscheinlich die durch Kondensation von Acidylacetonen mit Harnstoffen, Guanidinen u. s. w. entstehenden Körper, wie das D i m e t h y l k e t o d i h y d r o p y r i m i d i n /N=C—CHS OC< >CH2 \N=C-CH3

(Schmp. 199°),

das aus Acetylaceton und Harnstoff mit Hilfe von Salzsäure oder konz. Schwefelsäure dargestellt wird (194). 2) T e t r a h y d r o p y r i m i d i n e Trimethylenbromid (195): ^-CH,-Br C H ,

^CH2-Br

H

2

N

+

erhält man aus Benzamidinen und

^

x

>

-

C

6

H

6

HNk

—

k

C H

C

t

L

—

2

N

H > O C

8

H

5

.

^CH2—N 2-Phenyltetrahydropyrimidin (Sdp. 220° bei 100 mm Druck)

5-Ketotetrahydropyrimidine werden durch Einwirkung von Säurechloriden auf Diaminoacetone dargestellt ( m ) ; z. B . : ^NH„ CH 2 ^CO—GH2—NH3

+

C1 C—C6H6 0

^-NH—C—C6Hs CH, >N . ^CO—CH2 2-Phenyl-5-ketotetrahydrop y r i m i d i n (Schmp. 190—191°)

—>-

2-Ketotetrahydropyrimidine sind endlich durch Kondensation von Diacetonamin(oxalat) mit Kaliumcyanat dargestellt worden (197); z. B . :

257

Sechsgliederige Heteroringe.

OH-C—CHS II CONH + CH I H 2 N-C(CH 3 ) 2

y

Diacetonamin (Enolform)

NH2 I CO I NH

HO-C-CH 3 II CH I C(CH3)2

Zwischenprodukt

^

,^-NH—C—CH. CO >CH . ^NH-C(CH3)2

4, 4, 6 - T r i m e t h y l - 2 - k e t o t e t r a h y d r o p y r i m i d i n (Schmp. 194°) Der entsprechende T h i o k e t o k ö r p e r (aus R h o d a n k a l i u m und Diacetonamin) schmilzt bei 249°.

2 , 6 - D i k e t o t e t r a h y d r o p y r i m i d i n e oder U r a c i l e stehen in naher Beziehung zu den eben angeführten Körpern; sie werden gewöhnlich in der Chemie der Fettreihe ausführlich besprochen, es genügt daher hier auf den systematischen Zusammenhang und die Hauptthatsachen hinzuweisen. Die Grundsubstanz, das freie Uracil, ist nicht bekannt: es entspricht wahrscheinlich den beiden tautomeren Formeln (Diketo- und Di-enolform): CH

CH

HC^NH I I .

dH^Ii I II

CO

CO

OH-C

NH

COH N

2, 6 - D i k e t o t e t r a h y d r o p y r i m i d i n

2, 6 - D i o x y p y r i m i d i n

Die ältere, gebräuchliche Schreibweise (1)NH—CO (6) ist: I I (2) CO CH (5). I II (3) NH—CH (4) Die grundlegende Synthese für die Uracilreihe ist die Kondensation von Harnstoff mit Acetessigester, welche im Sinne folgender Gleichung verläuft (R. B E H R E N D 1883) (i9s): NH2 I CO I NH2

ROCO I + CH = II HO-C—CH3

NH—CO I I CO CH + H a O + R-OH. I II NH—C—CH3

4-Methyluracil (Zsp. 270—280 0 ohne zu schmelzen) WEDBKIND, L e h r b u c h .

17

Sechs- und mehrgliederige Ringsysteme.

258

Als Zwischenprodukt tritt der ß - Uraminocrotonsäureester N H 2 — C O — N H — C(CH 3 ) = CH — COOK auf. M e t h y l u r a c i l hat saure Eigenschaften und ist an den Itnidogruppen alkylierbar. Analoga sind 4 - P h e n y l u r a c i l ( m ) (aus Benzoylessigester, Schmp. 262,5°), 4 - M e t h y l - 2 - t h i o u r a c i l (200) (aus Thioharnstoff und Acetessigester, Zsp. 280°) und 4 - M e t h y l - 2 - i m i n o u r a c i l (201) (aus Guanidincarbonat + Acetessigester, Schmp. 270° u. Z.). In dem folgendem Schema ist die successive Umwandlung des Methyluracils in 4 , 5 - D i o x y u r a c i l , welches sich mit Harnstoff direkt zu H a r n s ä u r e kondensieren läßt, wiedergegeben: NH—CO

NH—CO I CO

I CH

HNO,

I II NH—C-CH? Methyluracil Kaliumsalz auf 130° erhitzt

>

I C—N02

I II NH—C—COOH 5-Nitrouracil-4-carbonsäure NH—CO NH—CO Sn + I I I I HCl ^ CO C—NH, CO C—NO a I II NH—CH 5-Aminouracil

I H—C II H N 5-Nitrouracil

verd. Säuren

+

NH—CO I CO

I CO

I C—OH

NH—CO Br-Wasser

I CO

I C—OH

I II NH—C—OH 4, 5 - D i o x y u r a c i l (Isodialursäure)

I II NH—CH 5-Oxyur acil (Isobarbitursäure)

+

H2NX H„N/

CO

NH—CO H2SO4

I CO

I C—NH. \ c o . NH—C—NH' Harnsäure

A m i n o u r a c i l (202) ist basisch und sauer; es bildet mit Kaliumcyanat NH-CO I I 5 - U r a c i l y l h a m s t o f f (Hydroxyxanthin) CO C—NH-CO-NH,. I II NH-CH

259

Sechsgliederige Heteroringe.

Ein 5 - D i a z o u r a c i l (203) erhält man in Form eines Äthers durch Kochen von Diazouracilcarbonsäure mit Alkohol; letztere bildet sich aus 5-Aminouracil4-carbonsäure durch Natriumnitrit. Von weiterenUracilverbindungen sei noch angeführt 5 - D i a z o - 4 - i s o n i t r o s o NH—CO I I m e t h y l u r a c i l CO C - N = N O H (aus schwefelsaurem Aminomethyluracil mit NH—I)—CH==NOH welches mit Zinnchlorür und Salzsäure einen dem Xanthin (s. d.) NH-CO i I isomeren Körper, das sog. I s o x a n t h i n CO C—NHL liefert (204).

NaN0 2 ),

I I NH—C—CTF T r i c h l o r - 4 - m e t h y I p y r i m i d i n entsteht aus Methyluracil mit P 2 0 5 und POC1,; es siedet bei 245—247° u. Z. (205). •CH, N M e r k a p t o t e t r a h y d r o p y r i m i d i n : H.C < > C - S H (Schmp. 207») M)H,-NH erhält man aus Trimethylendiamin und Schwefelkohlenstoff ( 2 0 6 ) .

3) H e x a h y d r o p y r i m i d i n e sind nur als Carbonylabkömmlinge bekannt und stehen als solche ebenfalls in nächster Beziehung zur Harnsäure und zu den übrigen Purinen: es sind die cyklischen Urelde und Guanide der Malonsäurereihe, deren rationelle Benennung nach demselben Schema, wie in der Uracilreihe erfolgt. Die hierher gehörenden Körper seien im Folgenden kurz zusammengestellt: ^NH—C(X

/ C H a , M a l o n y l h a r n s t o f f (Barbitursäure) entsteht CO ^NH—CO/ aus Malonsäure und Harnstoff durch POCl3 bei 2, 4, 6 - T r i k e t o h e x a hydropyrimidin

100°.

Die Methylengruppe ist, wie im Malonsäureester sehr reaktionsfähig ( 2 0 7 ) : Einführung von Alkylen, Brom, der Gruppen N0 2 und : NOH u. s. w. .NH—CO. HN=C
CH 2 M a l o n y l g u a n i d erhält man aus Guanidin NH—CO/ und Malonsäureester ( 2 0 s ) ; es liefert analoge Derivate wie die Barbitursäure.

^ N H - C O

x

CO \CH-N0 2 + 3H a O N i t r o m a l o n y l h a r n s t o f f oder Di^NH—CO/ l i t u r s ä u r e ; dreibasische Säure durch Nitrieren der Barbitursäure bezw. durch Oxydation der Yiolursäure (s. u.) darstellbar (209), 17*

260

Sechs- und mehrgliederige Ringsysteme.

NH—CO. CO ^>CH-NH2 A m i n o b a r b i t u r s ä u r e oder U r a m i l (210) ^NH—CO/ (aus Nitro- oder Isonitrosobarbitursäure, sowie aus Alloxantin). Über M e t h y l u r a m i l e vergl. B. 27, 3088; 30, 564.

NH—CO.

/H CO \C/ Uramil und KCNO setzen sich ^NH—CO/ ^NH—CO—NH 2 zu pseudoharnsaurem Kalium um; Pseudoharnsäure Pseudoharnsäuren lassen sich durch wasserentziehende Mittel in Harnsäuren umwandeln. Über T h i o u r a m i l vergl. B. 28, R. 909; A. 288, 157.

NH—CO. NCH-OH T a r t r o n y l h a r n s t o f f oder D i a l u r s ä u r e (211) —CO/ (aus Alloxan (s. u.) durch Reduktion); geht Triketooxytetrahydro- durch Sauerstoffaufnahme in Alloxantin CO

pyrimidin

(g

^

übej

.

NH—CO. CO ^>CO + 4 H 2 0 A l l o x a n o d e r M e s o x a l y l h a r n s t o f f ( 2 1 2 ) ^-NH—CO/ (aus Harnsäure durch gelinde Oxydation); Tetraketotetrahydro- starke wasserlösliche Säure, die durch B e pyrimidin duktion u. a. A l l o x a n t i n (213): JSiH—CO. /CO—NH. CO > c w c \ * >c°(?) "--NE—CO/ N r \CO—NH/ liefert. Der Pyrimidinkern des Alloxans wird durch Alkalien zu A l l o x a n s ä u r e (214) H 2 N—CO—NH—CO—CO—COOH aufgespalten. Alloxan reagiert als Keton mit Phenylhydrazin, o-Phenylendiamin und Hydroxylamin; durch letzteres entsteht das Oxim NH—CO. CO N C = N O H oderViolursäure(2i6), welche auch aus Bar—CO/ bitursäure (s. o.) durch Nitrosiefen erhalten wird; bildet mit Metallen. gefärbte Salze. NH-CO. .NH, CO /CC6H. zusammenhängen, so \N/ kommt für die Konstitution derselben auch die Möglichkeit einer „Parabindung" in Betracht. Diese beiden Auffassungen kommen durch folgende Formeln zum Ausdruck: mit dem Phenazin

(s. d.)

(4) (5) HC7 II (6) H(X

HC/^CH II I HCX ~CH

C H (3)

II CH (2) (1)

Die beigefügten Ziffern erläutern die Bezeichnung der Derivate; die Symmetrie der Formel verlangt nur ein Monoderivat und d r e i Biderivate (-2, -3; -2, -5; -2, -6). P y r a z i n e finden sich in den höheren Fraktionen des Fuselöls aus Runkelrübenmelasse (217); aus den Gährungsprodukten des Zuckers wurden isoliert Dimethyl- und Trimethylpyrazin. Merkwürdig ist auch die Entstehung dieser Basen — neben Pyridin — durch Einwirkung von Ammoniak auf Traubenzucker (21s), wodurch das Vorkommen von Pyrazinen im Fuselöl erklärlich wird (STÖHK). Zu den synthetischen B i l d u n g s w e i s e n leitet eine Beobachtung über, nach welcher Pyrazine als Nebenprodukte bei der Darstellung von /9-Alkylpyridinen aus Glycerin und Ammoniumphosphat entstehen; nimmt man dabei Acroleln als Zwischenprodukt an, so werden sich 2 Mol. des letzteren mit 2 Mol. NH3 zu 2, 5 - D i m e t h y l p y r a z i n kondensieren (219): NH„

H,C=CH—COH + HSN OHC—HC=CH 2

- ^

CH3-7C=CH N< — >N . \CH=C—CH3

Tritt gleichzeitig Aldehyd als Spaltungsprodukt auf, so wird auch 3 - Ä t h y l - 2 , 5 - d i m e t h y l p y r a z i n gebildet. Die beiden s y n t h e t i s c h e n D a r s t e l l u n g s m e t h o d e n Pyrazine beruhen auf analogem Prinzip;

der

1) Kondensation zweier Moleküle a-Aminoaldehyd oder a-Aminoketon unter Austritt von Wasser und Wasserstoff, wobei zweckmäßig ein gelindes Oxydationsmittel, wie HgClj oder CuS0 4 hinzugefügt wird (220):

262

Sechs- und mehrgliederige Ringsysteme.

NH, OC-R /K | | H C / | M3-R CH2 + CH2 + 2HgCl2 = || | || + Hg2Cl2 + 2 HCl. | | RCX .CH R-CO H2N \N/ Statt fertiger Aminoketone kann man die durch Reduktion von Isonitrosoketonen gewonnenen Lösungen der Aminoketone bei Gegenwart von Quecksilberchlorid destillieren (221). 2) Ebenfalls auf intermediärer Bildung von Aminoketonen beruht die Pyrazinsynthese durch Einwirkung von Ammoniak auf «-Halogenketonkörper (222); z. B.: CH3-CO CO—CH3 \ +NH3+NH3+ | HOOC—H2C—HCBr BrCH—CH2—COOH f?-Bromlävulinsäure

(9-Bromlävulinsäure

N •

CH3—C i C—CH3 11 ; 11 CH3—C i C—CH, Tetram ethylpyrazin

Die Reaktion erfolgt unter Abspaltung von Kohlensäure. Verhalten und E i g e n s c h a f t e n : Von den drei Diazinen ähneln die Pyrazine am meisten den Pyridinen, wenn auch hier der basische Charakter durch Eintritt eines weiteren Stickstoffatomes abgeschwächt ist; es sind meistens wasserlösliche, hygroskopische einsäurige Basen, deren Platindoppelsalze leicht beim Kochen in komplexe Piatinosalze übergehen (Analogie mit Pyridin). Auch die Hydrierung verläuft, wie in der Pyridinreihe: es werden durch Behandlung mit Natrium und Alkohol gleich 6 Atome Wasserstoff aufgenommen unter Bildung der Hexahydropyrazine oder Piperazine, die ihrerseits wie die Piperidine durch Destillation über Zinkstaub in Pyrazine zurückverwandelt werden. Die Beständigkeit des Pyrazinkernes zeigt sich im Verhalten der Pyrazinhomologen bei der Oxydation: es entstehen Carbonsäuren des Pyrazins, welche jedoch leicht Kohlensäure verlieren. Charakteristische Fällungsmittel sind Quecksilberchlorid, Goldchlorid und Silbernitrat. Die Isomerieverhältnisse wurden schon oben erörtert; es ist noch hinzuzufügen, daß bei gleichen Substituenten nur ein Triderivat existiert.

Sechsgliederige Heteroringe.

263

S p e z i e l l e s : P y r a z i n C4H4N2 (Schmp. 55°, Sdp. 115°) entsteht nach Methode 1 aus Aminoacetaldehyd bezw. Aminoacetal mit Hilfe von Sublimat, durch Oxydation von Piperazin und durch C0 2 -Abspaltung aus Pyrazincarbonsäuren. Die Base verflüchtigt sich schon bei gewöhnlicher Temperatur und hat einen heliotropartigen Geruch. Das charakteristische Pikrat schmilzt bei 157°; das Quecksilberdoppelsalz C4H4N2• HgCl2 ist sehr schwer löslich und schmilzt bei 273° u. Z. Die wichtigsten Daten über h o m o l o g e Pyrazine sind in der Tabelle auf S. 264. zusammengestellt. P y r a z i n c a r b o n s ä u r e n entstehen, wie schon erwähnt, durch Oxydation der entsprechenden Homologen, sind aber ziemlich unbeständig, da das Carboxyl stets einem Stickstoffatom benachbart ist; sie werden durch Eisenvitriol gefärbt. P y r a z i n m o n o c a r b o n s ä u r e (auch aus der 2,5-Dicarbonsäure) schmilzt u. Z. bei 229—230°; 2 - M e t h y l p y r a z i n - 5 - c a r b o n s ä u r e schmilzt bei 200° u. Z., die 2, ö - D i m e t h y l - 3 - c a r b o n s ä u r e bei 117° (223). 2, 5 - P y r a z i n d i c a r b o n s ä u r e (aus 2, 5-Dimethylpyiazin oder aus Pyrazintetracarbonsäure bei 200°) schmilzt bei 255 — 256° im geschlossenen Röhrchen (224). D i m e t h y l p y r a z i n d i c a r b o n s ä u r e entsteht als Ester aus Isonitrosoacetessigester durch Reduktion (sog. K e t i n d i c a r b o n s ä u r e vom Zsp. 200 bis 201°) (225). P y r a z i n t r i c a r b o n s ä u r e ( + 2H a O) (aus Athyldimethylpyrazin durch KMn0 4 ) schmilzt wasserfrei bei 180° u. Z. (226); P y r a z i n t e t r a c a r b o n s ä u r e ( + H j O ) (aus Tetramethylpyrazin durch Oxydation) schmilzt bei 204—205° u. Z. (227). Hydropyrazine. 1) D i h y d r o p y r a z i n e sind als Derivate zweier verschiedener Stammformen bekannt geworden, der 1 , 4 - und der 2,3-Dihydropyrazine, die nachstehende Konstitution besitzen:

a) Abkömmlinge des disekundären (1,4-) Dihydropyrazins erhält man aus a-Bromketonen und primären Aminen (22s); z. B.:

CLH.—CO H,•2 CH„Br

+

BrCH,-2 -

CO.C 6 H 5

>-

CeHs-C II HC

CH II C-C 6 H 5

H,N N Acetophenonbromid + Anilin

Tetraphenyldihydropyraziu (Schmp. 181°)

264

Sechs-

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S o N CD o g B" e er N-C6H5 x CH2—CH/ verhält sich wie ein verdoppeltes Molekül Dimethylanilin, da z. B. die p-Stellungen der Phenyle leicht nitrosiert werden. Das p, p - D i n i t r o s o d i p h e n y l p i p e r a z i n spaltet durch Verseifung 2 Mol. Nitrosophenol ab und liefert freies Piperazin (23»). n - D i b e n z y l p i p e r a z i n (Schmp. 91—92°) entsteht auch aus Dibenzylidenäthylendiamin in folgenden Eeaktionsphasen: 1 Vergl. demgegenüber T H . P A U L , Physikalisch-chemische Untersuchungen über das Verhalten der Harnsäure und ihrer Salze in Lösungen. Pharmaceut. Zeitung 1900, 798 und 808.

Sechsgliederige Heteroringe.

2 6 7

n - c h C H

2

— N = C H - C

2

— n = c h c

H

5

h

5

6

H

I

C H

2

— N H — C H

2

— C

6

H

s

2

- c . h

5

C2H4Br2

>• I

c h

6

c h

Dibenzylidenäthylendiamin

2

— n h - c h

2

— c

h ,

9

Dibenzyläthylendiamin

N—CH 2 • C 6 H 5 Dibenzylpiperazin

Das Dibenzylderivat liefert mit HCl bei 200 0 Piperazin (24«). C - H o m o l o g e d e s P i p e r a z i n s sind durchweg durch Hydrierung der entsprechenden Pyrazine erhalten worden: M e t h y l p i p e r a z i n siedet bei 155° (Schmelzpunkt des Pikrats 276—278°). Diejenigen Homologen, welche zwei oder mehr Seitenketten enthalten, treten nach Art der isomeren Hexahydrophtalsäuren in zwei s t e r e o i s o m e r e n Formen a u f , welche jedoch bisher nicht ineinander umgewandelt wurden noch auch in optisch-aktive Komponenten zerlegt werden konnten; auch bei höher substituierten Basen wurden nur 2 Stereomere beobachtet (211). (Näheres s. u. Diacipiperazine). 2, 5 - D i m e t h ' y l p i p e r a z i n existiert z. B. in einer a- und in einer (^-Modifikation, die mit Hilfe deT Chlorhydrate getrennt werden: die «-Base siedet bei 162° und schmilzt bei 118°, die (S-Base zeigt ungefähr denselben Siedepunkt, schmilzt aber bei 114—115°; das «-Dinitrosamin schmilzt bei 172°, das (?-Dinitrosamin bei 95—96°. Auch das T r i m e t h y l p i p e r a z i n tritt in zwei atereomeren Formen auf, ebenso das T e t r a m e t h y l p i p e r a z i n («-Base: Sdp. 177®, Schmp. 37°; j?-Base: Sdp.

181®,

Ö l ) (242).

K e t o - ( A c i - ) p i p e r a z i n e sind besonders zahlreich und mannigfaltig als n-Dialphylderivate bekannt geworden. Man unterscheidet je nach der Zahl der vorhandenen Ketogruppen Mono-, Di-, Triund Tetraacipiperazine. Monoacipiperazine erhält man durch Einwirkung von Halogenessigsäuren auf n-Dialphyläthylendiamine unter Mitwirkung von Natriumacetat oder Soda (243); z. B.: C

6

H

6

- N H

+

0 1 C H

2

H N - C

6

H

6

-

>

c

6

H

6

. N
- c

\ C H

6

h

.

6

- C ( K

2

l,4-Diphenyl-2-acipiperazin (Schmp. 148")

Eine weitere Methode beruht auf der Reduktion von 2 , 3 - D i acipiperazinen (s. u.) zu Monoacikörpern, welche wieder rückwärts oxydiert werden können (244);


C O /

/

N - c

^

H

6

H

5

»

C

6

—

H

5

C

. N
n - c

6

h

5

.

N X ) — C H /

Durch Alkalien wird der Monoacipiperazinring zu einbasischen Säuren, z.B. C e H. NH • CH2—CH2 • N(C6H6)—CHa—COOH aufgespalten.

268

Sechs- und mehrgliederige Ringsysteme.

D i a c i p i p e r a z i n e existieren in drei stellungsisomeren Formen: I II /CH 2 —CH 2X R—N< >N—R MX) CCK 2, 3 - D i a c i p i p e r a z i n e

R—N
N—R \CO—CH/

2, 5 - D i a c i p i p e r a z i n e

/CO-CH2X R—N< >N-R. \CO—CH/ 2, 6 - D i a c i p i p e r a z i n e

1) Darstellung: durch Einwirkung von Oxalsäure auf n-Dialphyläthylendiamine (24s); z. B.: —CH„\

/ C H „ — CHjx

c6h6nh + HN-C6H6c6H6.N< HOCO—COOH \CO

>n-c6h5 CO/

1, 4 - D i p h e n y l - 2 , 3 - d i a c i p i p e r a z i n (Schmp. 258°)

oder durch Oxydation der oben angeführten Monoacipiperazine. 2,3-Diacipiperazine werden durch alkoholisches Kali zu einbasischen Säuren aufgespalten; Reduktion führt zu Monoaci-, Oxydation zu Tetracipiperazinen (s. u.). II) 2 , 5 - D i a c i p i p e r a z i n e sind auch als disekundäre Basen bekannt geworden: das freie 2,5-Diacipiperazin entsteht durch Eindampfen von Glycocollester mit Wasser (24«): /CH 2 —CO x 2 NH„—CH,—COOR

HN< >NH ; \CO—CH/

(sog. G-lycocollimidanhydrid, sublimiert gegen 280°)

über 3,6 - Dimethyldiacipiperazin (Laktimid) aus Alanin vergleiche A. 134, 372. Ditertiäre 2,5-Diacipiperazine1 werden nach verschiedenen Methoden erhalten (247): 1) durch Erhitzen von Bromacetylaniliden mit alkoholischem Kali: /CH 2 —CO x 2Ph—NH—CO• CH„ • Br >- Ph-N< >N-Ph. \CO—CH/

2) durch Erhitzen von Anilinofettsäuren mit Essigsäureanhydrid: CHj—CO-N > Ph-N< ^N-Ph. 2Ph-NHCH„—COOH 2 CH/ \ ^c ~~ o / V I X j

v v ^

(Schmp. 263°)

1

In den nachstehenden Beispielen ist Ph=C 8 H 5

269

Sechsgliederige Heteroringe.

Bei Verwendung von o-Tolyl- und a-Naphtylaminen wird der Ringschluß durch dynamische Ursachen verhindert. 3) durch Einwirkung von «-Halogenfettsäureestern auf Natriumn-alphylglycinanilide: _ CH 2 )N-Ph. Ph • NH • CH, • CO • N(Na)Ph + C1 • CH2 • COOR ->- Ph • n / \CO—CH/ 4) durch Einwirkung von Anilinen auf Chloracetylphenylglycine: /CH 2 —COOH /CH2-COx Ph-N< + H 2 N-Ph Ph-N< >N-Ph. \CO-CH2Cl \CO—CH/

Die 2,5-Diacipiperazine sind — zu Tetracipiperazinen — oxydierbar, aber nicht reduzierbar; durch PC15 entstehen die Chlorabkömmlinge der früher erwähnten (S. 265) Tetrahydropyrazine. Alkalien verseifen zu Salzen von Säuren, Kalischmelze erzeugt Phenylglycin. Von Interesse ist, daß die d i a l k y l i e r t e n 2,5-Diacipiperazine in zwei inaktiven stereoisomeren Formen (vergl. Dialkylpiperazine S. 267) auftreten: sie enthalten zwei asymmetrische C-Atome, sind indessen noch nicht aktiviert worden. Schematisch lassen sich dieselben in der bei stereoisomeren Piperidinen angewandten Art wiedergeben, z . B . die beiden 1, 4 - D i p h e n y l - 3 , 6 - d i m e t h y l - 2 , 5 - d i a c i p i p e r azine (24s): q jj 6 5

C

6

H

C

6

Paraform (Schmp. 183,5°)

G

H

6

Antiform (Schmp. 173°)

Welche Modifikation der cis-trans-Form bezw. der cis-Form entspricht, läßt sich nicht sicher entscheiden. Die Beispiele stereomerer Diacipiperazine sind ziemlich zahlreich; erwähnt seien nur noch die D i p h e n y l - 3 , 6 - d i ä t h y l - 2 , 5 - d i a c i p i p e r a z i n e , von denen die Paramodifikation bei 268°, die Antimodifikation bei 146° schmilzt (C. A .

BISCHOFF).

III. 2, 6 - D i a c i p i p e r a z i n e (249) entstehen 1) durch Umsetzung von «-Chlorfettsäureamiden mit Anilinen, z. B.: QQ

QJJ

2ClCH2.CONH2+PhNH2=Ph.N- Ph—N< >NH. X CH 2 —COOH \CH 2 —CO/ 3) durch Umsetzung von «-Halogenfettsäureestern mit Anilinoacetaniliden bei Gegenwart von Natriumacetat: /CH2—CO\ Ph-NHCH„-CO-NH-Ph + C1-CH.-COOR —> Ph-N( }N-Ph. \ch2-co/ Wendet man zur HCl-Entziehung Natriumäthylat an, so entstehen die isomeren 2,5-Diacipiperazine. 2,6-Diacipiperazine werden durch Ammoniak zu Anilinofettsäure,CH2—CO—NH2 amiden Ph—NN—Ph Ph-N< >N—Ph. \CH2 — C H / \CO—CO/ .CH—CO. Die Bildung aus Ketotetrahydropyrazinen Ph—NN-Ph \CO—CH/ wurde schon auf S. 265 angeführt. Durch weitere Oxydation gehen die Tetracipiperazine in substituierte Parabansäuren über; z. B: CO—CO x /CO —CO x Ph-N< >N-Ph »Ph-N< >N-Ph. \CO—CO/ \CO / Diphenyltetracipiperazin (Schmp. über 300°)

Warme Alkalien verseifen zu Oxanilsäuren. 1. c) E i n r i n g e mit d r e i N oder T r i a z i n g r u p p e . Der sechsgliederige Triazinring (3 N, 3 C) entspricht den Triazolen in der Fünfringreihe: man kann ihn als Trisubstitutionsprodukt des Benzols auffassen, demgemäß sind drei isomere Triazine zu erwarten, die auch sämtlich — wenigstens in Derivaten — auf-

271

Sechsgliederige Heteroringe. gefunden u n d ein zeigen:

sind. E s giebt ein s y m m e t r i s c h e s , ein asymmetrisches b e n a c h b a r t e s (vicinales) T r i a z i n , wie f o l g e n d e F o r m e l n C

I C

I

Y

C N

N

N

C

I C

I

Bym. 1,3,5-oder y-Triazin

C C N

Y

as-1,2,4-oder «-Triazin

N

C I

I

N

-

v- 1,2,3-oder (9-Triazin

A u c h die T r i a z i n e sind als g a n z o d e r t e i l w e i s e h y d r i e r t e V e r b i n d u n g e n b e k a n n t ; die b e n a c h b a r t e n o d e r ^ - T r i a z i n e s i n d b i s h e r n o c h n i c h t a l s E i n r i n g e , s o n d e r n n u r als d i c y k l i s c h e B e n z o a b k ö m m l i n g e erhalten worden; dieselben k o m m e n d a h e r erst in einem späteren Abschnitt zur Besprechung. ce) S y m m e t r i s c h e (y) T r i a z i n e o d e r

Kyanidine.

Als G r u n d k ö r p e r

dieser U n t e r g r u p p e k a n n der hypothetische —(JEL Tricyanwasserstoff CH )>N g e l t e n , d e r d a s e i n f a c h s t e / - T r i a z i n CH/ darstellen würde; thatsächlich gehören ihrer Konstitution gemäß hierh e r s ä m t l i c h e T r i c y a n V e r b i n d u n g e n , wie d i e t r i m e r e n N i t r i l e , f e r n e r aus systematischen G r ü n d e n Cyanursäure (Trioxytriazin), Melamin, A m m e i i n u. s. w. Bildungsweisen: 1) P o l y m e r i s a t i o n von N i t r i l e n , z. B. von B e n z o n i t r i l C 6 H 6 - C N zu T r i p h e n y l k y a n i d i n ( K y a p h e n i n ) C 3 N 3 (C 6 H 5 ) 3 m i t H i l f e v o n N a t r i u m , S c h w e f e l s ä u r e o d e r d e r g l . (251). 2) E i n e a l l g e m e i n e D a r s t e l l u n g s m e t h o d e von K y a n i d i n e n b e r u h t a u f d e m E r h i t z e n eines G e m e n g e s von N i t r i l ( B e n z o n i t r i l ) u n d S ä u r e c h l o r i d m i t A l u m i n i u m c h l o r i d e v e n t . u n t e r Z u s a t z von C h l o r a m m o n i u m (252); z. B . : 2C„H6-CN + C l - C O . C H 3 + N H 3

N—C-CHj -> C 6 H 5 — C < ? >N X N 0-C6H5 Metliyldiphenylkyanidin (Schmp. 110°, Sdp. 227° bei 15mm Druck)

E b e n s o e r h ä l t m a n a u s einem Gemisch von Benzoylchlorid, Benzonitril, C h l o r a m m o n i u m u n d Aluminiumchlorid T r i p h e n y l k y a n i d i n (s. 0.); h i e r b e i w u r d e ein Z w i s c h e n p r o d u k t i s o l i e r t (253), w i e a u s folgendem Schema hervorgeht:

272

Sechs- und mehrgliederige Ringsysteme.

2C 6 Hj-CN C 6 H 6 -CO-CI

(A1C]3)C1 +

OC—C6H8

C6H6-C/

\N N

AICI3 .

Zwischenprodukt

>

C

+NH3

-C6H5

N=C-C6H5 C6H6-C/ \N . ^N—C£1C 6 H 6 K y a p h e n i n (Schmp. 232—233°)

3) Die in nachfolgender Gleichung: N=C—C1 . /N=C—C 6 H 6 Cl—G N + 3BrC 6 H. = C6H6—Cd >N +3NaBr \N—C—C6H6 + 3NaCl ^N—C—C1 + 6 Na Cynanurchlorid

T r i p h e n y l k y a n i d i n (Kyaphenin)

•wiedergegebene Synthese (254) zeigt einerseits, daß das Kyaphenin ein wirkliches Cyanurderivat ist, und nicht etwa ein basisches Kyanalkin (Aminopyrimidin, vergl. S. 255), andererseits dokumentiert sie den genetischen Zusammenhang der Tricyankörper mit den eigentlichen Kyanidinen. 4) K y a n i d i n e entstehen synthetisch durch Einwirkung von Fettsäureanhydriden auf a r o m a t i s c h e Amidine (ass); z. B.: .NH HN X C6H6-C/ + 0(C0-CH g ) 2 + >C-CflH6 \NH2 H2N/ .N CVC6H5 N—C^C 6 H S 6 — * C6H6-C/ V —> C6H6-C/ )N8 \ \ N H 2 OC^CH, \N=C^CH3 Diphenylmethylkyanidin (vergl. Methode 2)

Als Nebenprodukt entsteht in erster Phase des Prozesses Acetamid CH,-CO-NH2; wendet man a l i p h a t i s c h e Amidine an, so erhält man Ky an a l k i n e (Aminopyrimidine, vergl. S. 255). 5) Oxykyanidine erhält man aus aromatischen Amidinen mit Phosgen unter successiver Abspaltung von HCl und NH3 (26«); z. B.: .NH HN X C 6 H 6 -CC-C6H6 MSill; H2N/ .NH HNX Ji—0-CeH, C6H5-C/ >C-C6H6 C 6 H 5 -CNH ~~-NH2 OC^-OC 2 H 6

^-NH—C-CH, CO >N . "^-NH—CO

Methyl dioxykyanidin (Acetoguanamid)

Die Cyanurkörper (Trioxykyanidine), ihre Ammoniakabkömmlinge, sowie die Hydrokyanidine oder Trimethylentriaininverbindungen sollen zum Schluß dieses Kapitels besprochen werden. S p e z i e l l e s . Der größte Teil der symmetrischen Triazine (Kyanidine) ist trialkyliert bezw. triphenyliert. T r i ä t h y l k y a i i i d i n (25») CJCCJHJ^N,1 (Sdp. 1 9 3 — 1 9 5 ° , Schmp. 2 9 9 ° ) entsteht aus festem Dichlorcyanäthyl C , ( C S H , C 1 2 ) , N , durch Reduktion, welches seinerseits durch Polymerisation des monomolekularen Dichlorpropionitrils dargestellt wird und sich mit Kaliumsulfhydrat zu Trithioacetylkyanidin umsetzt. 1 Triäthylkyanidin wird durch weitere Reduktion mit Zink und Eisessig unter Ringverengerung in Triäthylimidazol verwandelt:

C

a

H

5

n - c - c 8 h 5 - C < > N " \ n = ( 3 - C s H ,

vergl. B. 28, R. 66.

Wbdkkind, Lehrbuch.

C

2

h

—

—

y

h

5

— c c — C II II N - C H — N

2

H

5

+ N H » ,

lg

274

Sechs- und mehrgliederige Ringsysteme.

D i p h e n y l m e t h y l k y a n i d i n entsteht nach Bildungsweise 2) und 4), ist schwach basisch und liefert durch Oxydation D i p h e n y l k y a n i d i n c a r b o n s ä u r e , welche durch C0 2 -Verlust in D i p h e n y l k y a n i d i n übergeht(2«o): ,N=C.CH, / N = C C O O H C6H5-C< >N — > CaH6.C< >N \N-N . ^N-C-C6H6

(Schmp. 110°)

(Schmp. 75°)

Ä t h y l d i p h e n y l k y a n i d i n (aus Benzonitril + Propionylchlorid) schmilzt bei 67°. T r i p h e n y l k y a n i d i n oder K y a p h e n i n entsteht nach Bildungsweise 1), 2) und 3), sowie aus Benzamid durch Phosgen, wobei Benzonitril als Zwischenprodukt anzunehmen ist (sei). E s ist nicht mehr basisch und unterscheidet sich dadurch von den Kyanalkinen (vergl. auch die Bildung aus Cyanurchlorid S. 272); Kyaphenin ist sehr beständig, liefert mit rauchender Salpetersäure ein Trinitroderivat, und wird erst bei 250° durch konz. HCl in Benzoesäure und Ammoniak gespalten. T e t r a p h e n y l d i h y d r o k y a n i d i n (Schmp. 190—191°) wird aus einer benzolischen Lösung von Benzonitril mit Natrium in der Siedehitze gewonnen (262). D i p h e n y l o x y k y a n i d i n (Schmp. 289°) entsteht außer nach Bildungsweise 5) durch Einwirkung von Acetylmalonsäureester auf Benzamidin, wobei BcnzamidylharnstofF als Zwischenprodukt auftritt (263):

/ 0 0

n

h

- < h

/ N H - C - C A

5

NH

c / \C6H5 BenzamidylharnstofF

— *

/ \N=C-C

N - C - C A —

N

y

0 H — C

\

> N N=C-C6H5

H5 D i p h e n y l o. x y k y a n i d i n

6

D i e Verbindung löst sich in Alkalien, weshalb die Hydroxylformel zu bevorzugen i^t. M e t h y l d i o x y k y a n i d i n (Acetoguanamid) erhält man nach Methode 7); es entsteht auch aus Acetoguanamin (Diaminomethylkyanidin s. u.) durch konz. Schwefelsäure unter Ersatz der beiden Aminogruppen durch Hydroxyle; die Base wird durch Salpetersäure in Cyanursäure verwandelt. A m i n o k y a n i d i n C ä H 3 N 2 —NH, (Schmp. 225°) wird aus Dichlorcyanuramid (aus Cyanurchlorid + NH 8 ) durch Eeduktion dargestellt (264). D i p h e n y l a m i u o k y a n i d i n ([C 9 H 6 ] 2 C 3 N 8 -NH 2 ) (Schmp. 172°) wird aus Diphenylchlorkyanidin (aus Diphenyloxykyanidin + PC1 5 ) und alkoholischem Ammoniak dargestellt (265). D i a m i n o k y a n i d i n (Formoguanamin) entsteht aus Gruanidinformiat nach Methode 6), aber auch direkt aus salzsaurem Biguanid durch Behandlung mit Chloroform und alkoholischem Kali in der Kälte (266). Über P i p e r y l d i a m i n o k y a n i d i n vergl. B . 2 5 , 525. D i a m i n o m e t h y l k y a n i d i n (Acetoguanamin) entsteht aus Guanidinacetat bei 230° und schmilzt bei 2 6 5 ° ; die Base wird durch alkoholisches Kali in O x y a m i n o m e t h y l k y a n i d i n , durch konz. Schwefelsäure in D i o x y m e t h y l g u a n i d i n (Acetguanid s. o.) übergeführt (267):

275

Sechsgliederige Heteroringe.

M—C—OH KOH ^ HaN—c \N -N—C—NH. x ^ " n=c-ch8 HJN—C >N \ n = c - c h 3 x x H2so4 ^ y X—C—OH v — — — - > • OH-C j>N \n=c—CH 3 C y a n u r verbin dun gen, die sonst in der Chemie der Fettreihe abgehandelt zu werden pflegen, seien des systematischen Zusammenhanges wegen hier kurz skizziert. Cyanurchlorid oder Trichlor-sym-triazin /C1 c

' - < : > M2L entsteht durch Polymerisation (20s) des flüssigen Chlorcyans oder aus Chlor und wasserfreier Blausäure im Sonnenlicht (259); es schmilzt bei 146 siedet bei 190° und wird durch Säuren und Alkalien leicht in Cyanursäure übergeführt. C y a n u r b r o m i d (Schmp. über 300°) wird aus Bromcyan (270) oder durch Erhitzen von gelbem oder rotem Blutlaugensalz mit Brom auf 220° dargestellt (271). C y a n u r j o d i d bildet sich aus Cyanurchlorid und Jodwasserstoff (272). C y a n u r s ä u r e o d e r T r i o x y - s y m - t r i a z i n (Trioxykyanidin) /OH M C,/ OH—CN ist weniger beständig als die übrigen Triazin^N-Cf X)H Verbindungen; es entsteht bei der trockenen Destillation der Harnsäure, beim Verseifen der Cyanurhalogene (273), aus cyansaurem Kalium durch Säuren, durch Erhitzen von Harnstoff oder Carbonyldiharnstoff, aus Chlor und Harnstoff (274) bei 130—140° u. s. w. Über eine Synthese der Cyanursäure aus Urethan und Biuret vergl. B. 23, 1861. Cyanursäure krystallisiert mit 2 H 2 0 und zerfällt durch kochende Säuren in COa und NH 3 ; PC15 führt sie in Cyanurchlorid über, während Destillation rückwärtigen Zerfall in Cyansäure bewirkt. Während für die freie Cyanursäure von den beiden tautomeren Formeln (Enol- und Ketoform) die Hydroxylformel (s. 0.) wahrscheinlich gemacht worden ist (27s), existieren ihre Ester in zwei i s o m e r e n Reihen: —

18*

276

Sechs- und mehrgliederige Ringsysteme.

C-OR N I RO—C

N II C—OR N

N—R

als n o r m a l e —

und als Isocyanursäureester (N-Alkylderivate des Triketohexahydrotriazins)

N o r m a l e Cyanursäureester entstehen aus Cyan- (27«) oder Cyanurchlorid (277) und Natriumalkoholat, sowie aus cyanursaurem Silber und Alkyljodiden in der Kälte. Die normalen Ester werden zu Cyanursäure verseift und addieren 6 Atome Brom; durch Kochen werden sie in Isocyanursäureester umgelagert. I s o c y a n u r s ä u r e e s t e r oder A l k y l t r i c a r b i m i d e entstehen außerdem durch Destillation von cyanursauren Salzen mit ätherschwefelsauren Salzen oder Alkyljodiden (27s), sowie durch Polymerisation der gewöhnlichen Isocyansäureester bezw. aus Alkylisomelaminen (vergl. S. 277). Die Isoester liefern bei der Verseifung gleich den Isocyansäureestern primäre Amine und Alkalicarbonat: C s O s (N • R) 3 + 6 KOH = 3 NH a • R + 3 C 0 3 K 2 . N—C-SH Über T h i o c y a n u r s ä u r e SH-CN (aus Cyanursäure C-SH und Natriumsulfid) vergl. B. 18, 2198, J . pr. [2] 33, 166; die Ester dieser Säure sind nach der normalen Enolform zusammengesetzt. A m i d e bezw. I m i d e der C y a n u r s ä u r e (Melamingruppe) o d e r T r i a m i n o - und A m i n o o x y k y a n i d i n e . Von der Cyanursäure, sowie von der hypothetischen Isocyanursäure kann man durch successiven Ersatz der drei Hydroxylgruppen durch Aminoreste zwei isomere Reihen von A m i n o o x y und T r i a m i n o t r i a z i n e n ableiten, welche durch das folgende Schema wiedergegeben sind: OH

NH 2

C

C

NH

I I ¡ 1 II I II I ' OH-C C OH OH-C C O H OH-C C-NH, H , N C C-NEL XXX X ' N N N N

Norm. Cyanursäure Cyanurmonamid Cyanurdiainid oder Cyanurtriamid oder (Trioxykyanidin) oder A m m e l i d Ammeiin Melamin (Aminodioxykyanidin) (Diaminooxykyanidin) (Triaminokyanidin)

277

Sechsgliederige Heteroringe.

NH C NH I CO

NH C

NH I CO

NH Isocyanur- : Isocyanurmonimid säure(Triketo-: Melanurensäure hexahydro(Lmidodiketohexahydrokyanidin) kyanidin)

NH NH I I CO C:NH NH

Isocyanurdiimid Isoammelin (Diimidoketohexahydrokyanidin)

NH C NH NH HN:C

C:NH NH

Isocyanurtriimid Isomelamin (Triimidohexahydrokyanidin)

Melamin, die am längsten bekannte und wichtigste Verbindung dieser Gruppe, entsteht außer durch Erhitzen von Rhodanammonium (279) (neben sog. Melam oder Meiern) durch Erhitzen von Cyanurchlorid oder Trithiocyanursäureester mit konz. Ammoniak (280), ferner aus Cyanamid bezw. Dicyandiamid (281): /NH 2 CN NH:C< + | = \NHCN NH2

.NH—C: NH NH:C< >NH . \ N H — C : NH

(trimeres Cyanamid oder Melamin)

Auch die Isomerie zwischen Melamin und Isomelamin tritt erst in den D e r i v a t e n zu Tage: n o r m a l e A l k y l m e l a m i n e 1 ^ ) erhält man aus Cyanurchlorid und Aminbasen, während d i e ' A l k y l i s o m e l a m i n e (283) durch Polymerisation von Alkylcyanamiden CN-NH-Alk. dargestellt werden; sie werden im Gegensatz zu den normalen Alkylmelaminen durch Salzsäure in Isocyanursäureester und Ammoniak gespalten(¿s*). T r i m e t h y l i s o m e l a m i n C8H8NS(N• CHa), + 3 H , 0 entsteht direkt durch Entschwefelung des Monomethylharnstoffes und schmilzt bei 179° unter gleichzeitiger Sublimation, während normales Trimethylmelamin C2N3(NH • CH,)S bei 130° schmilzt und durch HCl in Cyanursäure und Methylamin zerfällt. Über T e t r a p h e n y l m e l a m i n vergl. B. 7, 1736; 20, 1065.

Als Zwischenprodukte bei der Verseifung (286) des Melamins treten A m m e i i n (Cyanurdiamid) und Ammelid (Cyanurmonamid) auf; ersteres entsteht auch synthetisch aus Dicyandiamid und Harnstoff bezw. Urethan (vergl. M. 11, 198; B. .23, 1858), letzteres aus Harnstoff und Guanylharnstoff bei 170—180°, sowie aus Dicyandiamid durch Erhitzen mit Wasser auf 170° (vergl. M. 11, 203; B. 16, 1074, 1703). Über T h i o a m m e l i d (Aminodithiocyanursäure) vergl. A. 59, 839. P h e n y l a m m e l i n entsteht synthetisch aus Phenylharnstoff und Dicyandiamid (2s«): 1

Dieselben liefern bei der Spaltung mit Salzsäure Cyanursäure und Alkylamine.

278

Sechs- und mehrgliederige Ringsysteme. JJO—NH, CeH5NH + CN 6 5 • H2N-C-NH NH

->-

.CO-NH C f i H.-N< >C:NH. \ C _ NH NH

Bei den f r e i e n Basen (Ammeiin und Ammelid) ist eine Entscheidung zwischen den tautomeren Formeln nicht möglich. Uber Melam, Mellon und Meiern vergl. B. 19, R. 340; J. pr. [2], 33, 118, 2 8 5 und A. 10, 1. Die T r i m e t h y l e n t r i a m i n e sind als sym. H e x a h y d r o t r i a z i n e zu betrachten. Als Ausgangsmaterial dieser Gruppe hat das sog. H e x a m e t h y l e n t e t r a m i n C 6 H 1 2 N 4 zu gelten, welches aus Formaldehyd oder Oxymethylen durch Einwirkung von Ammoniak dargestellt wird (287). Als hypothetisches Zwischenprodukt dieser Reaktion betrachtet man das T r i m e t h y l e n t r i a m i n (Hexahydrotriazin) CHS-NH HN< > C H 2 , welches in Form seines Tribenzoylderivates X CH2—NH/ (Schmp. 2 2 1 ° ) gefaßt werden kann (2ss). Ein T r i n i t r o s o t r i methylentriamin NO /CH2-Nx NO-N
CH, ch

2

(Schmp. 105 — 106°)

—w NO

entsteht aus Hexamethylentetramin durch Einwirkung eines Uberschusses von salpetriger Säure; das Trinitrosamin liefert durch Reduktion und Säurespaltung Hydrazin und Formaldehyd (299). Beständig ist das T r i m e t h y l e n t r i m e t h y l t r i a m i n (Trimethylhexahydrotriazin) ch3—n
ch2 HJH,—N—CH3

(aus Methylamin und Formaldehyd); es ist eine bei 162,5° siedende Base (290). Als Triphenylhexahydrotriazin C 3 H 6 N 3 (C 6 H 6 ) 3 ist das sog. Anhydroformaldehydanilin (Schmp. 140—141°) anzusehen, welches neben Methylenanilin und Methylendiphenyldiamin bei der Einwirkung von Formaldehyd auf Anilin entsteht (291). Die Konstitution des erwähnten H e x a m e t h y l e n t e t r a m i n s ist erst neuerdings klar gestellt worden (292): wie aus nachstehender Formel

Sechsgliederige Heteroringe.

N ^

279

CH2 -^N C H ^ ^CH2 y

0H 2

^

CHg

c h

\

N

2 /

/

hervorgeht, kann man dieselbe durch ein Tetraeder ausdrücken, dessen vier Flächen von Hexahydrotriazinringen eingenommen werden: in den vier Eckpunkten befinden sich die Stickstoffatome. Hexamethylentetramin ist eine schön krystallisierende einsäurige Base, welche unter dem Namen „Urotropin" therapeutische Anwendung findet: es zerfällt unter bestimmten Bedingungen leicht in Ammoniak und Formaldehyd; Benzoylchlorid liefert u. a. das Tribenzoylderivat des oben erwähnten einfachen Trimethylentriamins. ß) A s y m m e t r i s c h e oder 1 , 2 , 4 - T r i a z i n e , auch «-Triazine genannt, leiten sich von folgendem hypothetischen Stammkörper ab: ^

h Ä CH -

HC N

Die D a r s t e l l u n g s m e t h o d e n dieser Triazine, zu denen auch Hydroprodukte gehören, sind: 1) Kondensation von aromatischen 1,2-Diketonen mit Semicarbazid oder Aminoguanidin, wobei Oxy- bezw. A m i n o - a - t r i a z i n e gebildet werden, wie aus folgenden Beispielen hervorgeht (293) : I

II

NH—CO / \ h

2

n

I

NH—C=NH / \

n h

2

h

\

2

n

/ x

n h

Benzi 1

x

2

X

/ CO-CO / \ C6H6 C6H6

,N N

C^OH %N

c = c

6H5

C

/

/

6H5

II /N-—G—NH, N/

V

\ C = C c6H5

c

6

h

6

280

Secha- und mehrgliederige Kingsysteme.

2) Kondensation von Formamid mit unsymmetrischem Phenylhydrazinoessigester zu O x y d i h y d r o t r i a z i n (294): H OC—NH2 H 2 N\ + OCOC,H5

->

n-öh2

\n-ch

C6H6 3) Ammoniakabspaltung amid (295):

/CH—N NC—OH. 2

C«H6

aus

^NH2 H,N-CO CO " >CHCHg --•NH NH

Carbonamidhydrazopropionsäure-

—»-

/N C—OH OH—CC—CH S . \NH—NH Di h y d r o d i o x y m e t h y l t r i a z i n (Schmp. 214°)

4) Einwirkung von Phosgen auf Phenylhydrazinoacetanilid (2»e):

/NH, + COCI, c6h6.n< ^nh-c6h5 \CH 2 —CO

.NH—CO >n-c6h5. XCH —CO 2

c6hs.n
N—C 6 H s entsteht SN

aus a-Phenylglycinylphenylhydrazid B. 26, 2616.

durch

CH

kochende Ameisensäure,

vergl.

1 , 2 , 3 - o d e r v - T r i a z i n e sind nur als Zweiringe bekannt und werden daher unter diesen beschrieben. 1. d) E i n r i n g e mit v i e r N o d e r T e t r a z i n g r u p p e . T e t r a z i n e (bestehend aus 4 Stickstoffatomen und 2 Kohlenstoffatomen, vergl. das analoge Tetrazol in der Fünfringreihe) sind theoretisch in drei stellungsisomeren Formen denkbar, da man sie

281

Sechsgliederige Heteroringe.

,N—N v als Kohlenstofldisubstitute des hypothetischen Hexazins n / ^N \N-N/ betrachten kann. Diese sind: A)

Hcf^N I II HC N

HC

N

N HC

N

N

vicinales (1, 2, 3, 4) Tetrazin

r)

N

ß)

N

CH

H

N

N

N

N

symm. (1, 2,4. 5) Tetrazin

j asymm. \ ^ Tetrazin )

Es sind bisher nur Derivate der beiden ersten Körperklassen bekannt geworden. a) B e n a c h b a r t e - oder O s o t e t r a z i n e sind die Oxydationsprodukte der Dihydrazone von 1, 2-Diketonen, der sog. Osazone (297); z. B.: N C6H-C=N-NH-C6H6 (:6H6-C=N-NH.C0H5

Benzilosazon

O

C6H6-C I C.H.-C

N-C6H6 I N-C6H6 N

Tetraphenyldihydro tetrazin

Hierbei werden also die beiden Imidwasserstoffatome wegoxydiert unter Bildung eines sog. O s o t e t r a z o n s oder D i h y d r o - v - t e t r a z i n s ; die Osotetrazone sind tiefrot gefärbt; hierauf beruht die v. PECHMANN'sche Osazon-Reaktion. Von Interesse ist, daß man auch einfache Hydrazone indirekt in Osotetrazone umwandeln kann, und zwar in der Weise, daß man erstere zunächst durch Oxydation in Osazone überführt, wie beispielsweise aus nachstehendem Schema hervorgeht (20s): C6H6-CH=N-NH-C6H5

C6H6-C=N-NH.C6H6

C6H6-CH=N-NHC6H6

C6H6—C=N—NH-CGHG

2 Mol. Benzalphenylhydrazon

Osazon

282

Sechs- und mehrgliederige Ringsysteme.

N c6h5-ö

->

n-c6h5 I I C6H6-C N—C6H5 N

Diphenylosotetrazin

In neuester Zeit ist es gelungen, auch einfachere Derivate des diesen Körpern zu Grunde liegenden benachbarten Tetrazins zu isolieren (299). Die rotgefärbten Osotetrazine lösen sich in konz. Schwefelsäure mit blauer Farbe, sind zu Osazonen reduzierbar und erleiden durch Mineralsäuren eine eigentümliche Ringverengerung zu den fünfgliederigen Osotriazolen (vergl. S. 77) (300): N R—(f^Ü—C6H5 I I

R_C=Nx I >N-C6H5.

R—C

R_c=N/

N—CRH, N

M e t h y l d i p h e n y l o s o t e t r a z i n (Schmp. 106—107°) entsteht aus Methylglyoxalosazon mit Kaliumbichromat und Essigsäure oder mit Amylnitrit.

ß) S y m m e t r i s c h e (1,2,4,5) T e t r a z i n e

und ihre entsprechenden Dihydroderivate — zwei Isomere — sind bekannt geworden durch das Studium der Einwirkung von Hydrazin -NH auf die sog. Imidoäther (PINNER) (301). Hierbei entstehen x o-c2H6 ,NH intermediär Monohydrazidine vom Typus R—C, NH NH X \ / NH—NH X IR—c< >C—R —> R—C< >C-R \N—NH, H , N — W W

288

Sechsgliederige Heteroringe.

Diese Dihydrotetrazine verlieren außerordentlich leicht zwei Atome Wasserstoff — schon durch den Sauerstoff der Luft — und gehen dabei in die entsprechenden Azoverbindungen, in die eigentlichen — rot gefärbten — Tetrazine über: /NH-NK R-C/ >C—R — V ^N W

/N=NX R—Cd >C-R. ^N—W

E i g e n s c h a f t e n . Während die eigentlichen Tetrazine gegen Säuren sehr beständig sind, erleiden die labilen, schwach basischen Dihydrotetrazine in dreierlei Richtung merkwürdige Veränderungen: 1) Konzentrierte Säuren bewirken zum Teil eine Umlagerung in die isomeren sog. I s o d i h y d r o t e t r a z i n e unter Wanderung eines H-Atomes: /NH—NH X R—CC—R ^N W

/NH—Nv * R—C4 Vj—R. ^N—NH/

—^

Die Isodihydrotetrazine sind k e i n e Hydrazokörper mehr und daher n i c h t zu Tetrazinen oxydierbar. 2) Gleichzeitig spalten Säuren aus einem anderen Teil des Dihydrotetrazins Hydrazin ab; der Vorgang ist eine Verseifung: es tritt Sauerstoff an Stelle des Hydrazinrestes unter Bildung eines f ü n f gliederigen Oxybiazols (vergl. S. 172): /NH-NR R—CC-R+H,0 = R-C< INk

0

>C—R + NH-—NH..

3) Eisessig und Zinkstaub spalten — ebenfalls unter Ringverengerung — ein Stickstoffatom als Ammoniak ab: es entsteht ein Dialphyltriazol; z. B.: o8h,c/

.NH—NHX n n > c c 6 h 5 + h 2 = c

6

.NH— x h,c/^n>cc

6

h

5 +

nh

3

Diphenyltriazol

Die n i c h t h y d r i e r t e n Tetrazine ihrerseits werden von Alk a l i e n leicht unter Ringsprengung angegriffen (302): Diphenyltetrazin spaltet sich dabei in Stickstoff und Benzoylbenzylidenhydrazid: C6H5 • CH=N—NH • CO • C 6 H 6 .

284

Sechs- und mehrgliederige Ringsysteme.

D i p h e n y l t e t r a z i n CeHs-C\ _>C-C6H6 bildet blaustichig rot ge^N—W färbte Prismen vom Schmp. 192°; die Homologen verhalten sich ähnlich. /NH—NH. D i p h e n y l d i h y d r o t e t r a z i n C8H6 • C ^ ^ C • C e H 6 (hellorangefarbene Nadeln, die bei 160° rot werden, bei 192° schmelzen) entsteht außer in der angeführten Weise aus Thiobenzamid und Hydrazin nach folgender Gleichung (8oa): 2CeH5—CS—NH» + 2NH,—NH, = C 6 H 5 -CC • C 6 H 5 4-2NH, + 2H2S.

%

W

Es ist sehr leicht — schon durch Erhitzen auf 160° — oxydierbar zum Diphenyltetrazin. /NH-N. C - D i p h e n y l i s o d i h y d r o t e t r a z i n C.H«—(X >C-C 6 H 5 ist eine ^N—NH/ f a r b l o s e achwache Base vom Schmp. 258°. Ein isomeres n - D i p h e n y l i s o d i h y d r o t e t r a z i n oder D i p h e n y l t e t r a z o l i n erhält man durch Einwirkung von Chloroform und alkoholischem Kali auf Phenylhydrazin: das zunächst gebildete Formylphenylhydrazin erleidet durch Erhitzen Kondensation zum Hydrotetrazin (ao«): _^-NH-NH-C.H5 HCO + OCH C6H6NH—NH-" Ein ^NH CO

y

yN—Nc-CA HC< >CH (Schmp. 179-180°). C6Hj—N—ISr

Ketotetrahydrotetrazin

ist

das

Methenylcarbohydrazid

NK

\ C H (Schmp. 181°), welches aus Carbohydraaid und OrthoameisenNH/ säureester dargestellt wirdfaos).

Diketohexahydrotetrazine NH—NH. sind d i e sog. U r a z i n e CO j>CO, die A n a l o g a d e r U r a z o l e ^NH—NH/

in der Chemie der Fünfringe (vergl. S. 85); man gewinnt sie durch Wechselwirkung von Kohlensäureabkömmlingen des Hydrazins mit Hydrazin selbst; z. B.: CO HN—COOCaH5 I

HN-COOC 2 H 5

HjN +

|

E^N

H N ^ ^ H —

|

HN

|

NH

.

^CO U r a z i n oder D i h a r n s t o f f vom Schmp. 270° (soe)

Sechsgliederige Heteroringe.

285

D i p h e n y l u r a z i n erhält man durch Erhitzen von Phenylsemicarbazid (307): 2C 6 H 5 —NH—NHCO-NH,

.NH-COx C B H 5 -N( >N-C 6 H 5 . \CO—NH/ (Schmp. 264°)

Dasselbe Urazin entsteht auch durch Einwirkung von Phosgen auf Phenylhydrazinoameisensäureester C6Hs-N(COOC2H5)—NH2 (30s) oder durch Erhitzen vonPhenylcarbazinsäureester C6H5NH-NH—COOR (309). Ein isomeres unsymmetrisches D i p h e n y l u r a z i n (310) ^ - N H — N - C 6 H. CO \ C O (Schmp. 148—150°) N—C6H6 soll aus Natriumphenylhydrazin und Phosgen gebildet werden; dasselbe ist amorph. Die Urazine sind einbasische Säuren, welche zum Teil wohl charakterisierte Salze geben. 2. Zweiringe. Diese zweite Hauptgruppe deqenigen sechsgliederigen Heteroringe, welche Stickstoff als Heteroglieder enthalten, umfasst alle dic y k l i s c h e n Systeme, also die Benzoderivate der im vorigen Kapitel beschriebenen Einringe: erstere verhalten sich zu letzteren wie Naphtalin zu Benzol. Demgemäß unterscheidet sich auch die Klasse der dicyklischen Systeme nicht unwesentlich von derjenigen der Einringe, sowohl in den Bildungsweisen, als auch im Verhalten: es machen sich die Eigentümlichkeiten des Benzolringes geltend. 2. a) Z w e i r i n g e m i t e i n e m N. C h i n o l i n - und

Isochinolingruppe.

Das Pyridin — als monocyklisches System mit einem Stickstoffatom — vermag sich in zweierlei Art mit einem Benzolring zu kondensieren: entweder sind die beiden gemeinschaftlichen Kohlenstoffatome im Pyridinkerne a, ß- oder ß, y- ständig. Danach unterscheidet man ß,/?-Benzopyridine oder eigentliche C h i n o l i n v e r b i n d u n g e n und /?, j ' - B e n z o p y r i d i n e oder I s o c h i n o l i n v e r b i n d u n g e n . Die beiden isomeren Stammsubstanzen entsprechen folgenden Konstitutionsformeln :

286

Sechs- und mehrgliederige Ringsysteme.

CH

CH

JCH

" V x V x ^ CH

K a, (9-Benzopyridin oder C h i n o l i n

ß, y-Benzopyridin oder I s o c h i n o l i n

Wir betrachten zunächst die e i g e n t l i c h e n Chinoline. Vorkommen. Chinolinbasen finden sich gleichzeitig mit Pyridinen im Steinkohlenteer und im Knochenöl; ferner kommen dieselben in einer Reihe von Pflanzenalkalolden, besonders in den Chinaalkaloiden, vor und können zum Teil aus diesen komplizierten Körpern durch Destillation mit Kali gewonnen werden. K o n s t i t u t i o n und I s o m e r i e v e r h ä l t n i s s e . Das Chinolin kann als ein Naphtalin aufgefaßt werden, in welchem eine ce-CHGruppe durch Stickstoff ersetzt ist. Diese Anschauung wird sowohl durch Abbaureaktionen, afs durch direkte Synthesen bewiesen. Wie schon früher erwähnt, verbrennt der Benzolkern des Chinolins durch Oxydation zu einer Pyridindicarbonsäure (Chinolinsäure): HOOC-,/

0

HOOC—L^^J ' N

N'"

Andererseits kann man das Benzopyridin aus Anilinderivaten aufbauen, also den Pyridinring an den Benzolkern anschliessen, wie die Synthese des Chinolins aus Allylanilin zeigt (sn): / H H»C=CH XCH=CH C6H4< V —>c6H4/ I • NH-CH„ N CI1 (Analogon der Naphtalinsynthese aus Phenylbutylen)

Dass dieses Eingreifen in das System des Benzols thatsächlich in der Orthosteilung erfolgt, ergiebt sich aus der Darstellung des Chinolins aus einem Orthoanilinderivat, der o-Aminohydrozimmtsäure, eine Reaktion, die in folgenden Phasen verläuft (3x2): -CH„ c«H4

-CH=CH Chinaldin CH=C—COOR

WEDEKIND, Lehrbuch.

Chinaldin-/?-carbonsäureester 19

290

Sechs- und mehrgliederige Kingsysteme.

CHS—7CO H3C C.H 4 < + | \NH2 OC-C6H5

CH3-.C=CH >- C e H r I N=C—C 6 H 6 . n - P h e n y l - y - m e t h y l c h i i i o l i n (323)

Bei diesen Prozessen werden jedenfalls intermediär ungesättigte Aminoderivate gebildet, welche dann nach 1) reagieren. Dem Aminobenzaldehyd analog verhält sich o-Aminobenzoesäure (324); z. B.: /COOH H3C C6H4< + I \NH2 OCH

•

/C(OH)=CH CeH/ I . \N=^=CH f-Oxy c h i n o l i n

Sehr ähnlich den vorigen ist auch die Chinolinsynthese aus Glyoxal und o-Toluidin (325): ^ CH, OCH 3 xa / n C68 H + I 4 NH2 OCH

+

/CH=CH CaH,/ NN=CH

während dieselbe Base mit Brenztraubensäurester ß - O x y c h i n a l d i n liefert: /CH, OC-OE CcH4< + I \NH2 OC—CH3

.CH=C—OH >- C 6 H 4 < I \N=C-CH3

3) Allgemeine Chinolinsynthese von Skbaup Erhitzen von primären aromatischen Aminen mit Glycerin und konz. Schwefelsäure auf 140° bei Gegenwart eines gelinden Oxydationsmittels (Nitrobenzol oder besser Arsensäure (327)). Die summarische Gleichung, nach welcher dieser Prozeß — z. B. beim Anilin — verläuft, ist folgende: C 6 H 6 - N H 2 + C 3 H 8 0 3 (Glycerin) = C9H7N + 2H + 3 H 2 0 . Die Reaktion ist so zu deuten, daß das Glycerin zunächst in Acroleln verwandelt wird, welches sich mit dem Anilin unter Wasseraustritt zu Acrolelnanilin umsetzt. Dieses erleidet thatsächlich (328) durch Oxydation Verlust zweier Wasserstoffatome und Ringschließung zu Chinolin; die ganze Synthese verläuft demnach in folgenden Phasen:

291

Sechsgliederige Keteroringe.

-->

GH 2 =CH-COH

H

HCH II \N=CH—CH

C 9 H 5 -NH ;

Acrolei'n

AcroleTnanilin

^

c6H4

/

CH=CH

Die SKRAUp'sche Reaktion ist einer außerordentlichen Verallgemeinerung fähig, nicht nur die einfachen Anilinderivate (OH, N0 2 , Alkyl, COOH u. s. w.) reagieren in diesem Sinne — soweit mindestens ein Wasserstoffatom in Orthostellung zur Aminogruppe unbesetzt ist — sondern auch die Naphtylamine unter Bildung von N a p h t o c h i n o l i n e n (s. d.), ferner die Phenylendiamine unter Erzeugung der tricyklischen P h e n a n t h r o l i n e C 3 H 3 N: C 8 H 2 : C3H3N (s. d.). Bei manchen Synthesen kann man ohne das betreffende aromatische Amin auskommen; der vorhandene Nitrokörper wird dann während der Reaktion durch den nascierenden Wasserstoff reduziert. Zu einem der kompliziertesten Chinoline führte so die erste derartige Synthese: aus Nitroalizarin wurde mit Glycerin und Schwefelsäure der Farbstoff A l i z a r i n b l a u (Dioxyanthrachinonchinolin) gewonnen (329). 4) C h i n a l d i n s y n t h e s e n nach DÖBNER und v. MILLER, beruhend auf der Kondensation von Anilinen mit Aldehyden mittelst Schwefelsäure oder Salzsäure ( 3 3 0 ) ; die Reaktion erklärt sich am besten durch die Annahme, daß zunächst Alkylidenaniline gebildet werden, welche im dimolekularen Zustand Anilin und Wasserstoff abspalten unter Erzeugung des betreffenden Chinaldins, z. B. bei Anwendung von Acetaldehyd und Anilin im Sinne folgenden Schemas (331): C6H5 -N=CH—CIL

yQH—GH. \N=C-CH3" Chinaldin

Der freiwerdende Wasserstoff bewirkt mitunter eine gleichzeitige Reduktion zu dem betreffenden Tetrahydrochinaldin. Die Chinaldinsynthese kann dadurch sehr mannigfaltig gestaltet werden, daß man ein Gemisch zweier verschiedener Aldehyde oder eines Aldehydes mit einem Keton der Chinaldin-Reaktion unterwirft (332); z. B. giebt ein Gemenge von Acetophenon, Acetaldehyd und Anilin das ^ - P h e nylchinaldin: 19*

292

Sechs- und mehrgliederige Ringsysteme.

H C6H6NH„ + C 6 H 5 -CO-CH 3 + CO-CH3 _ >

9e H s /C=CH C6H4< I \N=C.CH3

Endlich kann man Gemische von Aldehyden und Ketonsäuren verwenden; Brenztraubensäure liefert auf diese Weise z.B.: a - A l k y l c h i n o l i n - y - c a r b o n s ä u r e n , sog. « - A l k y l c i n c h o n i n s ä u r e n (333): COOH H C 6 H,NH 2 + CH3-CO—COOH + CO—R

—>

/C=CH C6H4< | • \N=C-R

Bemerkenswert ist der glatte -Reaktionsverlauf bei den Naphtylaminen, welcher auf Grund der Entstehung von Naphtocinchoninsäuren sogar den qualitativen Nachweis von Aldehyden in Gemischen erlaubt. 5) O x y c h i n o l i n s y n t h e s e n beruhen auf der inneren Kondensation der Anilinabkömmlinge von ß-Ketonsäuren. Diese Reaktion kann in zwei verschiedenen Richtungen verlaufen, welche zu i s o m e r e n O x y c h i n o l i n e n führen: I. Das Anilid der Acetessigsäure, welches aus Anilin und Acetessigester bei einer Temperatur von etwa 110° entsteht, verwandelt sich unter dem Einfluß von konz. Säuren in y - M e t h y l - a - o x y c h i n o l i n (334): H

CH,3 OHC=CH

H

NH

H|

Acetessiganilid

p-Methylcarbostyril

Die Homologen der Acetessigsäure und des Anilins reagieren sinngemäß; bemerkenswert ist nur das Verhalten der sekundären n-Alkylaniline, welche n - A l k y l d e r i v a t e der betreffenden C h i n o l o n e /C(R)=CH oder P s e u d o c a r b o s t y r i l e C 6 H ^ | erzeugen; letztere ent>N CO Alk sprechen also zweifellos der Ketonform der Oxychinoline. IL Läßt man Anilin und Acetessigester bei gewöhnlicher Temperatur auf einander einwirken, so erhält man nicht Acetessiganilid,

Sechsgliederige Heteroringe.

298

sondern /?-Anilinocrotonsäureester CH 3 C(NH-C 6 H 5 ) = CHCOOR. Die innere Kondensation des Anilinocrotonsäureesters führt nunmehr zu homologen j ' - O x y c h i n o l i n e n (335); z. B.:

oc-Methyl-j'-oxyehinolin (f-Oxychinaldin) Die Homologen und Analogen des Acetessigesters, u. a. auch der Acetondicarbonsäureester verhalten sich sinngemäß. Man erhält demnach nach I. a-Oxychinoline, nach II. y-Oxychinoline. 6) Den vorigen vergleichbare Reaktionen sind die Synthesen von j'-Oxychinolincarbonsäureestern aus Anilinobenzoylmalonsäureestern, welche ihrerseits aus Benzanilidimidchloriden mit Natriummalonsäureester entstehen; folgendes Schema veranschaulicht den Prozeß (336): RO-CO-CH—COOR RO-CO—CH—COOR Na ^ | C6H5N=C1C-C6H5 C6H6N=C-C6H5 Anilidobenzoylmalonsäureester OH v

/C=C—COOR. C0H4< I

\N=c-c6H5

«-Phenyl-j'-oxychinolin(9-carbonsäureester Ferner kondensiert sich 0-Aminobenzaldehyd mit Malonsäure in der Hitze zu « - O x y c h i n o l i n - / 9 - c a r b o n s ä ü r e (337): /CHO H2C—COOH C6H4< + I x NH2 OCOH

/CH=C—COOH C6H4< I \N=C—OH

In ähnlicher Weise vereinigt sich Anthranilsäure mit Acetessigester zu / - O x y c h i n a l d i n c a r b o n s ä u r e (vergl. Synthese 2) (33s): OH-;CO H 2 C-COOR C6H4< + I x NH2 OC—CH3

V

/C(OH)=C-COOH C6H/ I C-CH3 y-Oxy-«-methylchinolin(?-carbonsäure

294

Sechs- und mehrgliederige Ringsysteme.

Auf einige spezielle Synthesen wird unter den einzelnen Verbindungen verwiesen werden. Bei der großen Auswahl an synthetischen Prozessen ist die Zahl der Chinolinabkömmlinge naturgemäß im Lauf der Zeit außerordentlich angeschwollen, zumal nicht wenige technische Verwertung als Farbstoffe, Arzneimittel u. s. w. gefunden haben. Bei der Aufführung von s p e z i e l l e n Verbindungen müssen wir uns daher auf die wichtigsten Typen beschränken. C h i n o l i n ist eine farblose, antiseptisch wirkende Flüssigkeit von eigentümlichem Geruch, welche bei 239° siedet und bei 20° das spez. Gewicht 1,095 hat. Eine spezielle Bildungsweise beruht auf der Behandlung von Phenylglycolinäthyläther mit P 2 O e , wobei gleichzeitig Skatol entsteht (339). Die einsäurigen Salze krystallisieren meist gut; schwer löslich ist das Bichromat vom Schmp. 165°. Kaliumquecksilberjodid (Alkaloi'd-Beagenz) ruft eine gelblichweiße Fällung hervor; die Merkurichinolinverbindungen sind schon früher erwähnt (vergl. S. 288). Chinolin giebt Additionsprodukte mit Chloral und mit Phenolen (Resorcin). Das J o d m e t h y l a t schmilzt bei 72°, C h i n o l i n b e t a i n C9H7 • N—CHa—COO (aus Chinolin und Chloressigsäure) bei 171° (340). Die Hydrierungsprodukte des Chinolins werden später besprochen.

I. H o m o l o g e C h i n o l i n e (vergl. Tabellen auf S. 296—298). II. H a l o g e n - und S u l f o d e r i v a t e d e r C h i n o l i n e . Die Bz-Abkömmlinge entstehen nach den allgemeinen Methoden aus den entsprechend substituierten Anilinen; schwieriger ist die Halogenisierung und Sulfurierung des Pyridinkernes im Chinolin: Py-Chlorchinoline entstehen am besten aus den entsprechenden Oxykörpern. S y n t h e t i s c h erhält man das y-Trichlorchinolin aus Malonanilsäure und PC16 (341): ^COOH CH2 ^CO-NH-C6H5

PC

^-COOH i+CH8 ^CCI=NC6H5

M

C1-C=C-C1 >C6H4. C1-C=N

Die u- und /-Halogenchinoline sind sehr reaktionsfähig: das Halogen wird leicht gegen OH, NH2, NH-R u. s. w. ausgetauscht. (Vergl. Tabelle auf S. 295.) III. O x y c h i n o l i n e besitzen zugleich basische und phenolartige Eigenschaften; die BzM o n o o x y c h i n o l i n e werden auch C h i n o p h e n o l e genannt, während die beiden wichtigsten im Pyridinkern hydroxylierte Chinoline als C a r b o s t y r i l (a-Oxychinolin) und als K y n u r i n (/-Oxychinolin) bekannt sind. Letztere reagieren, wie die Oxypyridine nach zwei

295

Sechsgliederige Heteroringe.

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299

Sechsgliederige Heteroringe.

tautomeren Formeln, nämlich in der Hydroxyl- und in der Ketoform; die Derivate der ersteren werden als normale, die der letzteren als Pseudooxychinoline bezeichnet; z. B. in der «-Reihe: CH

CH

ICH

f^N^'NcH

JcO-Alk N

N-Alk.

Normaler Carbostyriläther

ii-Alkyl-a-chinolon (Ketohydrochinolin)

Die Darstellung der P y - O x y c h i n o l i n e erfolgt durch Umsetzung der Halogenchinoline mit Alkalien (Alkoholaten) oder auf synthetischem Wege, z. B.: /CH=CH—COOH \no2

o-Nitrozimmtsäure

H

/CH=CH \ n = C — o h (Carbostyril oder Laktim der o-Aminozimmtsäure)

Endlich entstehen Py-Oxychinoline durch direkte Oxydation von Chinolin mit verdünnter Chlorkalklösung bei Gegenwart von Borsäure, wobei der Sauerstoff in die «-Stellung eintritt (342). Dioxychinoline erhält man u. a. aus den Halogencarbostyrilen durch Einwirkung von Kali; auch ein Trioxychinolin ist bekannt. Die B z - O x y c h i n o l i n e oder C h i n o p h e n o l e werden nach den allgemeinen Methoden dargestellt, also aus Aminophenol nach Skkaup oder Döbneb-Miller; sie werden ferner aus Chinolinsulfosäuren in der Kalischmelze und aus Aminochinolinen durch Diazotierung gewonnen. Die Bz-Oxychinoline lösen sich sowohl in Säuren, wie in Alkalien: die Salze mit ersteren sind beständig gegen Wasser. Die Py-Oxychinoline nähern sich mehr dem neutralen Zustand, da ihre Salze zur Dissociation neigen. Die Dioxychinoline besitzèn kaum mehr basische Eigenschaften. Aus den Eigenschaften der Bz-Oxychinoline ist noch hervorzuheben, daß dieselben als Phenole mit Diazoniumsalzen zu Azokörpern kuppeln, welche durch spaltende Reduktion zu Aminoxychinolinen führen (343). Ferner erleiden diese Körper nach Analogie der Naphtole durch Einwirkung von Chlor in eisessigsaurer Lösung eine Umwandlung in gechlorte Chinolinchinone, welche ihrerseits in sog. P y r i n d e n e — Derivate eines kondensierten Pyridin- und Indenringes — übergeführt werden können (344). Folgendes Beispiel veranschaulicht diese Ubergänge:

300

Sechs- und mehrgliederige Ringsysteme.

-,— OH N Bz-p-Oxychinolin

C-Cl. N

CO

Dichlortriketotetrahydrochinolin

N

C-OH

¡9-Chlor-a-oxypyrindon

Der letztgenannte Körper wird leicht zu D i c h l o r a c e t o p i c o l i n y CO—CHC1 2 s ä u r e C6H,N0 O 51 —

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16, 2152

Seehsgliederige Heteroringe.

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CH=C-C=N c6H4< I \N=CH

6

h

4

«, |9-Dichinolyl verbindet sich nur mit e i n e m Molekül J C H , und ist leicht sulfurierbar (393).

ß,/?-Dichinaldyl (Schmp. 144°) wird dargestellt durch Kondensation von Acetonylaceton mit o-Aminobenzaldehyd in alkalischer Lösung (394): CHO x

n h

2

CH a —CH 2 + CO CH3

CO — > I CH 3

/CH=C

C=CH

N=C

C=N'

X

CH3

CH3

II) D i c h i n o l y l e mit V e r k e t t u n g z w e i e r B z - K o h l e n s t o f f a t o m e entstehen als echte Diphenylderivate aus Diaminodiphenylen nach der SKRAüp'schen Reaktion; z . B . das p , p - D i c h i n o l y l aus Benzidin (395):

Sechsgliederige Heteroringe.

Hv M. >C6H3-C6H3< —> H2N/ \NH2

315

CH=CH. /CH=CH I >C6H3-C6H3< | . CH=N/ \N=CH

p, p D i c h i n o l y l (Schmp. 178°) bildet ein Mono- und ein Dijodmethylat; das Dichinolyldimethylsulfat C 1 8 H I 2 N 2 -2CH s S0 4 H + 2 H 2 0 oder C h i n o t o x i n hat die physiologische Wirkung des Curare (396); die Lösungen zeigen blauviolette Fluorescenz. Isomer ist das m, a - D i c h i n o l y l (Schmp. 148°) aus o, p-Diaminodiphenyl; homolog ist das p, p - D i c h i n a l d y l vom Schmp. 206 bis 207° aus Benzidin nach D Ö B N E R - M I L L E R (397).

III) G e m i s c h t e Dichinolyle mit Verkettung zwischen einem Py-Kohlenstoffatom und einem Bz-Atom erhält man aus Aminophenylchinolinen durch die SKKAUp'sche Synthese: /CH=CH C6H4< I

•->

/CH=CH /CH=CH CeH/ I C6H3/ I .

«, m- u n d «, a - D i c h i n o l y l entstehen z. B. gleichzeitig aus m-Amino«-phenylchinolin; dieselben schmelzen bei 159 bezw. bei 115° (39S). «, p - D i c h i n o l y l (aus p-Amino-n- pheny lchinolin) schmilzt bei 192 bis 193°

(399).

Über weitere Dichinolyle vergl. Soc. 39, 174; B. 17, 1965; B. 20, 632; B. 19, 1036.

D i h y d r o d i c h i n o l y l (Dichinolin C 18 H 14 N 2 ) ist durch Einwirkung von Natriumamalgam auf Chinolin erhalten worden; es schmilzt bei 114° (4,00). Ein H y d r o d i c a r b o s t y r i l von der Konstitution /CH2 \ /CH 2 —x C0H/ >C< >C 6 H 4 \NH—CCK \CO—NH wurde durch Reduktion des o - Dinitrodibenzylmalonsäureesters dargestellt (401). Ein Derivat des D i c h i n o l y l m e t h a n s ist das D i c h i n o l y l keton (402) CO(C9H6N)2 (Schmp. 174°) aus p-Diaminobenzophenon nach SKRAUP, sowie das Aminophenyl-di-tetrahydrochinaldylmethan (403) (vergl. S. 310). « - D i c h i n o l y l c h i n o l i n C9H6N—C9NHS—C9H6N (Schmp. 150 bis 151°) wird aus Acetacetylchinolin (S. 305) und 2 Mol. o-Aminobenzaldehyd dargestellt (404). Über Trichinolylmethanabkömmlinge vergl. B. 24,1606,1719, und B. 31, 686.

316

Sechs- und mehrgliederige Ringsysteme.

Ein Chiliolm, in welchem der Benzolkern durch einen zweiten Pyridinkern ersetzt ist, ist das hypothetische N a p h t y r i d i n : , von welchem das Octohydroderivat synthetisch aus N N S, i-Diaminodipropylessigsäure dargestellt worden ist (ios) : CH2 CH, CH 2 —CH 2 —CH 2 —CH—CH 2 —CH 2 —CH 2 H2N

OC—OH

NH„

—>

CH2 CH

CH2

CH2 C

CH,

N

NH

Octohydronaphtyridin (starke Base vom Schmp. 67

Isochinolingruppe. Das I s o c h i n o l i n (vergi. S. 286) ist ein ß, y-Benzopyridin

(o)

(«)

in welchem im Gegensatz zu den eigentlichen Chinolinen (a, /S-Benzopyridinen) das Stickstofiringatom vom Benzolkern durch eine Methingruppe getrennt ist. Die Bezeichnung der Isochinolinabkömmlinge geschieht im Sinne des obigen Schemas, also wie bei den eigentlichen Chinolinen. Das Isochinolin findet sich neben Chinolin im Steinkohlenteer; wie letzteres ist es die Muttersubstanz einer Reihe von Alkalolden, zu denen das Papaverin, Berberin, Narcotin u. a. gehören; es bildet Dihydro- und Tetrahydroderivate. Die Konstitution des Isochinolins ist begründet auf seinem Verhalten bei der Oxydation (¿oe): COOH HOOC— N

HOOC—i-

HOOCN Pyridin-/?, y - d i c a r b o n s ä n r e (Cinchomeronsäure)

317

Sechsgliederige Heteroringe.

sowie auf seinen s y n t h e t i s c h e n Bildungsweisen, welche indessen nicht so allgemeiner Art sind wie in der Chinolinreihe. I s o c h i n o l i n s y n t h e s e n . 1) Innere Kondensation von Benzylidenaminoacetalen und analogen Körpern; Beispiele (407): XCH=N C6H4< I \H CH2

+

X

CH(OC H 1 2

5 2

* ' Benzylidenaminoacetal yH

CH=N |

C6H4/

CH=CH

Isochinolin

(H6C20)2CH—CH2

c6H


/CO—NH C6H4< I \N=C—CH3

4-Keto-2-methyldihydrochinazolin (Schmp. 232—233°)

Ebenso liefert 0- Amino-acetylbenzmethylamid C6H,(NH2)(CO-N(CH3)CO.CH3) ein 2, 3 - D i m e t h y l c h i n a z o l o n , das identisch ist mit dem aus 2-Methylchinazolon durch Methylieren gewonnenen Produkt. Dagegen liefert o-Methylaminoacetylbenzamid C6H4(NH • CH3)(CO • NH • CO • CH3) das isomere 1 , 2 - D i m e t h y l c h i n a z o l o n : CO N C6H4< 11 \N(CH3)-C-CH3 Auch durch Zusammenschmelzen von fetten Säureamiden mit Anthranilsäure ist man zu 4 - C h i n a z o l o n e n gelangt(483); z.B.: .CO. OH H2N C.h/ + 1 \SH, OC—H

—

>

CO-NH C6H4< I . \N=CH 4-Ketodihydrochinazolin (Schmp. 212°)

Daß die 4-Chinazolone sowohl nach der Keton- als auch nach der Phenolform reagieren können, geht daraus hervor, daß zwei Reihen von Athern bekannt sind, Sauerstoff- und Stickstofiather. Letztere erhält man durch direkte Alkylierung, erstere indirekt durch Umsetzung von Natriumalkoholaten mit 4-Chlorchinazolinen. Uber 2 - Ä t h o x y - und 2 - C y a n - 4 - c h i n a z o l o n vergl. B. 2, 415; 11, 1986. II) J 2 - D i h y d r o c h i n a z o l i n e werden nach ähnlichem Prinzip,

334

Sechs- und mehrgliederige Ringsysteme.

wie die A 1 - Dihydrobasen (s. o.) dargestellt, nämlich aus o-Acylaminobenzylaminen (484); z. B: /CH.—NH, C e H/

2

_ _ L . „„„„ Z n C 1 ' b e i 200°

2

>

C e H/

\NH—CO—CH S

yCH„—N 2 ||

\NH—C—CHs

(durch Reduktion des Oxims des o-Acetylaminobenzaldehydes)

2-Methyldihydrochinazolin (starke Base vom Sdp. 260—270°)

2, 4 - D i m e t h y l - J 2 - d i h y d r o c h i n a z o l i n (aus Acetylamino-o-phenyläthylamin mit P 2 0 5 ) ist ein dickes gelbes Öl vom Sdp. 280° bei 722 mm Druck.

I I I ) J 3 - D i h y d r o c h i n a z o l i n e kennt man nur in Form der 2 - C h i n a z o l o n e , welche durch Zusammenschmelzen von Harnstoff mit o-Aminobenzaldehyden oder o-Aminobenzophenonen unter Abspaltung von Wasser und Ammoniak dargestellt werden (48s); z. B.: .OHO

C6H/

\NH2

H2N

+

/CH=N

I

+

H 2 N—CO

CBH4
C 6 II 4
NH entsteht aus dem AnX X CCK C(K hydrid der 1, 4, ö, 8-Naphtalintetracarbonsäure (595). Ein N a p h t a l d i i m i d NHC H . 6

4

Diese allgemeine Synthese ist ein experimenteller Beweis für das Vorhandensein einer P a r a b i n d u n g in den Acridinen. 2) Aus den o-Aminoderivaten des Di- und Triphenylmethans durch Oxydation (6ie); Beispiele: CH, C

CH

0

6 H * \ HCeH* NH.

N

CH—C6H4-NH2 c

6

h / \ c

6

h

3

- n h

C-C6H4-NH2

2

NH,2 o-Di-p-triam inotriphenylmethan

N S-p-Aminophenyl-m-aminoacridin oder C h r y s a n i l i n

3) Aus Dimethyl-m-phenylendiamin und Formaldehyd entsteht zunächst Tetramethyltetraminodiphenylmethan, welches unter Ammoniakabspaltung ein Hydroacridinderivat liefert, das dann zu T e t r a m e t h y l d i a m i n o a c r i d i n oxydiert werden kann (ei7): (CH3)2N.C6HS

/NH 2

H 2 N,

SCH2

' >

>CEH3-N(CH3)2

(CH3)2N.C6H3

>C6H3.N(CH3)2. CH

4) Pyrogene Bildung aus Phenyl-o-toluidin (eis): CH CH, C6H4

C6H6

C6H4
« h \ / N

4

.

NH S p e z i e l l e Synthesen: 5) des D i o x y a c r i d i n s aus Phloroglucin und o-Aminobenzaldehyd (ei9): N H2N •OH \ OH- ~ OH-

+

OH

OCH

Sechs- und mehrgliederige Ringsysteme.

372

6) der Ketodihydroacridine anthranilsäuren (620):

oder Acridone aus Phenyl-

,COOH C6H4
C=NOH C6H/

•

C6H4-CO I I , CgH4-NH

oder aus Aminofluorenon durch Erhitzen mit Kali (eei):

380

Sechs- und mehrgliederige Ringsysteme. C6H3^NH2 I >CO c E H /

^

C6H4-NH | I . C6H4-CO

Geringer ist die Ausbeute bei der Darstellung durch Schmelzen von o-Diphenylurethan mit Chlorzink (««2): C6H4—C6H5

C6H4-C6H4

NH—C00C 2 H 6

NH

CO

Phenanthridon ist noch beständiger als Acridon; durch Glühen mit Zn-Staub entsteht Phenanthridin. Das n-Methylderivat entsteht durch Oxydation von Methylphenanthridiniumhydroxyd (Analogie mit Chinolin) (663):

C6H4—C6H4 | | /CH 3 CH—=N< \0H

>•

C6H4—C8H4 | | (Schmp. 109°). CO N—CHS

Derselbe Körper entsteht durch Diazotieren von o-Aminobenzoylmethylanilid und Kochen der Diazolösung (e«4): C6H4-N2-C1 I CO

C6Hs | N—CH3

- v

C6H4-C6H4 I I . CO N-CH3

Chrysidine (vergl. S. 359) verhalten sich zu den eben besprochenen Phenanthridinen wie die Naphtochinoline zu den Chinolinen:

(S-Chrysidin, Schmp. 131° (pyrogen aus Benzyliden^-naphtylamin)

a - O l i r y s i d i n , Schmp. 108° (pyrogen aus Benzylidena-naphtylamin)

Beide Chrysidine sind sehr schwache Basen, die indessen charakteristische Methylhydroxyde geben (ees).

381

Sechsgliederige Heteroringe.

D. P o l y c y k l i s c h e S y s t e m e mit z w e i S t i c k s t o f f a t o m e n in e i n e m Ring. 1. O r t l i o d e r i v a t e . P h e n a z o n oder D i b e n z o p y r i d a z i n besitzt, wie die eben vorher beschriebenen Körper, phenanthrenartige Struktur; man kann es vom Phenanthridin ableiten durch Ersatz der Methingruppe des Heteroringes durch Stickstoff:

\CH=N/

\N=N/

Phenanthridin

Phenazon

P h e n a z o n (grünlich-gelbe Nadeln vom Schmp. 156°) wird dargestellt durch Reduktion von o, o-Dinitrodiphenyl mit Natriumamalgam und Methylalkohol (666): \ _ /

\

/

H

NO2 NO2

• *

X N = N /

Dieser Vorgang entspricht in jeder Beziehung der Verwandlung von Nitrobenzol in Azobenzol; man kann das Phenazon demgemäß als ein Azobenzol mit Diphenylbindung auffassen. Diese Analogie geht soweit, daß der erwähnte Reduktionsprozeß so geleitet werden kann, daß sauerstoffhaltige dem Azoxybenzol entsprechende Zwischenprodukte sich fassen lassen, wie C6H4—C0H4 C6H4—C6H4 | | oder | | (Schmp. 152°). N • - N• N N ^

4

Durch Erhitzen von Diphenylen-o-dihydrazin C6H4 C6H4 I I N H - N H 2 NH—NH2 mit Salzsäure auf 150° läßt sich ebenfalls Phenazon gewinnen. Durch Reduktion des Phenazons mit Zinnchlorür und Salzsäure gelangt man zu dem mit Hydrazobenzol vergleichbaren D i h y d r o -

382

Sechs- und mehrglifiderige Ringsysteme.

phenazon

C6H4-C6H,

NH-

-NH

welches indessen äußerst leicht rückwärts

oxydiert wird (ee7).

Der Zusammenhang des Phenazons mit dem Pyridazin (Orthodiazin) ergiebt sich aus seiner Oxydation (mit Permanganat) zu Pyridazintetracarbonsäure unter Verbrennung der beiden kondensierten Benzolkerne (vergl. S. 249). m, m - D i a m i n o p h e n a z o n H 2

NH,

V

(dunkel-

N N rote Prismen vom Schmp. 267° u. Z.) wird durch alkalische Eeduktion von m-Dinitrobenzidin dargestellt; es löst sich in wenig Salzsäure mit grünlichgrauer Farbe, die durch weiteren Säurezusatz in Eotviolett umschlägt unter Bildung des dreisäurigen Salzes. p , p - D i m e t h y l p h e n a z o n (Tolazon) entsteht aus Dinitroditolyl und schmilzt bei 1870 («es).

2. P a r a d e r i v a t e . P h e n a z i n g r u p p e (Dibenzopyrazine). Wie sich das Phenazon vom Phenanthridin, also indirekt vom Phenanthren ableitet, so kann man das Phenazin auf das Acridin und damit auf das Anthracen beziehen; vom isomeren Phenazon unterscheidet es sich nicht nur dadurch, daß die beiden Heteroatome sich in ParaStellung befinden, sondern auch durch seinen acridinbezw. anthracenartigen Bau. Außerdem kommt jedoch eine zweite Formulierung in Betracht, welche man als eine „orthochinolde" bezeichnen kann; diese beiden tautomeren Phasen des Phenazins geben nachstehende Formeln wieder: CH

N

Die nähere Begründung der orthochinolden Formel wird weiter unten erfolgen; es sei hier nur auf eine wichtige Bildungsweise der Phenazine — Einwirkung von o-Chinonen auf o-Phenylendiamine (vergl. folg. S.) — hingewiesen, welche ungezwungen zur zweiten Konstitutionsformel führt.

383

Sechsgliederige Heteroringe.

Vom Phenazin, sowie von den höher kondensierten Paradiazinen (vgl. S. 359 u. 360), wie Naphtophenazin, Naphtazin, Phenanthrophenazin u. s. w. leitet sich eine lange Reihe von Derivaten und zum Teil technischer wichtiger Farbstoffe ab, wie die Klassen des Toluylenrotes, der Safranine, Induline etc. Die wichtigsten Kernhomologen des Phenazins, auf die weiter unten des öfteren zurückzukommen ist, sind die folgenden:

Naphtophenazin

a, ( ? - N a p h t a z i n

ß, | ? - N a p h t a z i n

S y n t h e s e n der P h e n a z i n e , N a p h t a z i n e u. s. w. 1) Kondensation von o-Phenylendiamin mit Brenzkatechin(669): y

N H ,

O H

s

^ 6

4

\ n h ,

o h /

2) Kondensation von Chinonen («7o); Beispiele:

6

>C 6 H 4 .

CeH,


-r

COOR

1

^N-OH C1-CH-C S H 6 / N H 2 HOCO .NH-CO CeH6-C< 1 — ^ C6H6-C< >CH-C2H6. \N-0—CH-CSH6 ^N—0 Äthylphenylketodiliydroazoxazin (Sclimp. 106°)

Während im angeführten Falle das Azoxazin das Hauptprodukt der Reaktion bildet, entsteht bei Verwendung von Chloressigester n u r die intermediäre Benzenylamidoximessigsäure; durch Erhitzen mit konz. Salzsäure werden die Azoxazine rückwärts zu den betreffenden Amidoximfettsäuren aufgespalten. Phenylketodihydroazoxazin carbonsäure) schmilzt bei 148°.

(aus der entsprechenden Amidoxim-

3) Als Derivate des 1 , 3 , 5 - A z o x a z i n s kann man die Einwirkungsprodukte von Phenylcyanat auf n-Benzylbenzaldoxime (aus Benzaldehyd + Benzylhydroxylamin) betrachten (790); der betreffende Vorgang wäre dann beispielsweise folgendermaßen zu formulieren: NH C 6 H 5 -CH—N-CH 2 -C 6 H 6 C6H6 • CH ^ H • C6HB + OC: N- C8H6

^ CO

Triphenylketotetrahydroazoxazin (Schmp. 122°)

Diese Azoxazine werden durch Natriumalkoholat unter C02Abspaltung in Benzylphenylbenzenylamidine verwandelt. 1. c) E i n r i n g e mit e i n e m N und z w e i 0. Dioxazine oder Paraldimine ^-O-CH leiten sich von folgendem hypothetischen Stammkörper: CH2 >NH ^O-CH,

415

Sechsgliederige Heteroringe.

ab; der einzige Vertreter, dieser Gruppe, das sog. P a r a l d i m i n , entsteht in Form seines Nitrosamins durch Einwirkung von salpetriger Säure auf Aldehydammoniak: dieses Nitrosamin wird durch Salzsäure in salpetrige Säure und das Chlorhydrat des Paraldimins gespalten (761): CHg

?H 3CH9-CH

HNOJ ^0—CH — - > CH, CH >NNO

OII ;t

H20

NH 2 CH3 Nitrosoparaldimin (gelbes Öl vom Sdp. 95 0 bei 35 mm Druck)

^O-CH >- CH,' CH >NH . ^ 0 - < M CH 3 Paraldimin (scharf riechende Flüssigkeit vom Sdp. 140°)

Paraldimin zerfällt durch Einwirkung von Wasser in Paraldehyd und Ammoniak, woraus hervorgeht, daß der Körper ein Paraldehyd ist, in welchem ein' Sauerstoffatom durch die Imidogruppe vertreten ist. Durch Reduktion des N i t r o s o p a r a l d i m i n s mit Zinkstaub und Eisessig entsteht A m i n o p a r a l d i m i n , ein alkalisch reagierendes Öl, das hydrolytisch im Sinne folgender Gleichung in Paraldehyd und Hydrazin gespalten wird: C 6 H l 2 0 2 : N-NH, + H 3 0 = C 6 H 12 0 3 + N 2 H 4 . Das weiter unten zu besprechende T h i a l d i n ist das Analogon des Paraldimins in der Klasse V. 1. d) E i n r i n g e m i t z w e i N und z w e i 0. HC=N—0 | | entHC=N—0 halten nur noch zwei Kohlenstoffatome im Heteroring: man kann sie als Sauerstoff-Ringhomologe der fünfgliederigen F u r a z a n e (s. d.) betrachten, mit denen sie thatsächlich genetisch verknüpft sind, wie beispielweise aus folgendem Schema hervorgeht: C 6 H S —C=N—0 C 6 H 5 —C=N—OH C 6 H 6 —C=N H I 1 7 ^ , 1 —* I C e H 6 —C=N—0 C6H5-C=N-OH C 6 H s —C=N Azdioxazine

oder G l y o x i m h y p e r o x y d e

Diphenylglyoximperoxyd

Diphenylglyoxim

Diplienylfurazan

Dieses Beispiel lehrt zugleich die D a r s t e l l u n g s w e i s e der Azdioxazine, welche auf der Oxydation von Glyoximen durch Ferricyankalium oder Stickstofftetroxyd beruht (762); umgekehrt gehen die Glyoximperoxyde durch vorsichtige Reduktion in Glyoxime über. Auch die Aldoxime (2 Mol.) werden mit Hilfe von Stickstofftetroxyd

Sechs- und mehrgliederige Ringsysteme.

416 durch

Vermittelung

der

Aldoximhyperoxyde

in

Azdioxazine

ver-

wandelt (763): /R—C—N—0\ H

R—C=N—OH H H E — C = N - OH Einige

H

\

aromatische Körper durch

R—C=N—0 I I • R—C=N—0

'/

mit

d e r ungesättigten

—CH=CH-CH3

geben

Einwirkung

neben Nitrositen

direkt G l y o x i m p e r o x y d e

von der

allgemeinen

R—C=N—0 | | ; so e n t s t e h t z. B . a u s A n e t h o l CHS—C=N- 0 Methoxyphenylmethylglyoximperoxyd

Seitenkette

salpetriger

vom

Säure Formel

(R=CHs-0-C6H4—) Schmp.

97°,

ein

K ö r p e r , der gegen Oxydationsmittel von b e m e r k e n s w e r t e r B e s t ä n d i g keit ist (764). D i m e t h y l g l y o x i m p e r o x y d (aus Dimethylglyoxim) ist eine Flüssigkeit vom Sdp. 222—223°-, M o n o p h e n y l g l y o x i m p e r o x y d (aus Phenylglyoxim und N j 0 4 ) schmilzt bei 89—95° u. Z. D i p h e n y l g l y o x i m p e r o x y d (s. o.) vom Schmp. 114° kann aus allen drei stereomeren Benzildioximen, sowie aus a- und ^-Benzaldoxim (s. o.) durch Oxydation gewonnen werden; es entsteht ferner durch Einwirkung von Jod auf Natriumnitrobenzalphtalid (76s). Über den Schmelzpunkt erhitzt, liefert es Phenylcyanat; durch Reduktion entsteht nur syn-(y-)Benzildioxim. Ein D i b e n z o y l a z d i o x a z i n (sog. D i p h e n y l d i n i t r o s a c y l ) C6H6-CO-C=N—0 I | vom Schmp. 87° wurde durch Einwirkung von roher SalCeHsCO.C=N—0 petersäure auf Acetophenon erhalten (tb«) ; durch Behandlung mit primären Aminen liefert das Diphenyldinitrosacyl substituierte Benzamide und Benzoylderivate von homologen Isazoxdiazinen (s. d.). H00CC=N-0 | | (Schmp. 92°) wird CH,-C=N—0 aus Diisonitrosobuttersäure durch Oxydation gewonnen (767). Methylazdioxazincarbonsäure

A z d i o x a z i n d i c a r b o n s ä u r e e s t e r (Sdp. 1 5 9 ° bei 1 0 m m D r u c k ) wird durch E i n w i r k u n g von r a u c h e n d e r S a l p e t e r s ä u r e a u f A c e t e s s i g ester

dargestellt,

hierbei

entsteht

zunächst

Oximidoessigester,

von

dem 2 Mol. zu obigem K ö r p e r weiter o x y d i e r t werden (ies"):

2

ROOC—HC=N-OH) Oximidoessigester Dieser Ester

hat

sich

ROOC — C = N — 0 ( | ROOC—C=N—0 als identisch

erwiesen

(R=C2H5).

mit

demjenigen

417

Neclisgliéderige Hetemringe.

Produkt, welches durch Oxydation von Dioximidobernsteinsäureester ROOC—C=N—OH | (aus Dioxyweinsäureester) entsteht (769). ROOC—C=N—OH Ein siebengliedriges Peroxyd (aus Acetondicarbonsäureester) wurde auf S. 413 erwähnt. 1. e) E i n r i n g e m i t d r e i N u n d e i n e m

0,

welche von der zuletzt besprochenen Gruppe durch Ersatz eines Ringsauerstoffes durch Stickstoff abgeleitet werden können, existieren in zwei isomeren Formen, als A z o x d i a z i n e und als I s a z o x d i a z i n e ; erstere sind stabil, letztere labil und gehen durch Umlagerung in erstere über. Die Isazoxdiazine sind aber diejenigen, welche direkt zugänglich sind und zwar durch Einwirkung von primären Aminen auf die unter 1. d) erwähnten „Dinitrosacyle", z.B.: < Y V C O - C = N - O

C

6

H

5

- C O - C = N - O

I ! +2NH,-C6H5= I | + (LH. • 00 • C=N—0 ' HC=N—N-C,,Ho o b o

üibenzoy lglyoximperoxy (1

+H

2U

Benzoylphenylisazoxdiazin

Die Gleichung zeigt, daß durch das Anilin (2 Mol.) gleichzeitig ein Ringsauerstoffatom substituiert und eine Benzoylgruppe als Benzanilid eliminiert wird; die Reaktion ist wohl so zu deuten, daß der Azdioxazinring zunächst zu einem oximartigen Zwischenprodukt geöffnet wird, worauf Ringschluß unter Wasserabspaltung erfolgt. Die geschilderte Reaktion geht nur mit p r i m ä r e n Aminen vor sich, und zwar um so leichter, je stärker die Base ist; eine OrthoMethylgruppe in einem aromatischen Amin wirkt h i n d e r n d auf den Reaktionsverlauf. Die Umlagerung der Isazoxdiazine erfolgt schon durch Erhitzen der Lösungen . auf 100 0 und geschieht durch BEOKMANN'sche Umlagerung eines intermediären Oxims, wie z. B. folgendes Schema zeigt: C

6

H

5

- C O - C = N — 0

C

E

H . - C O - C = N O H

I H C = N — N - C

6

H

H HC C = N — N - C

5

Benzoylphenylisazoxdiazin C

6

H

5

C 0 - C = N — C H

I — » -

H

5

6

H

Ä

- C O - C = N - C H

!

N

H O - Ñ - C

WEDEKIND, L e h r b u c h .

C

II

O H

6

qjj

- --> 6

H

6

II •

0 — N — N C

6

H

6

Benzoylphenylazoxdiazin 27

418

Sechs- und mehrgliederige Ringsysteme.

Die schwerlöslichen Azoxdiazine sind farblos, während die isomeren Körper braun gefärbt sind (770). 1. f) E i n E i n r i n g m i t d r e i N u n d z w e i

0,

welcher also nur noch e i n Ring-Kohlenstoffatom enthält, liegt wahrscheinlich in dem Einwirkungsprodukt von salpetriger Säure auf A n i l i n o o x i m i d o e s s i g s ä u r e e s t e r vor; diese Reaktion soll sich im Sinne folgenden Schemas vollziehen (771): C6H6-NH

CLEL—N- CH-COOC2H5

C—COOC.H« HNO,

HO—N

—

^

N—N

(aus Chloi'oximidoessigsäureester + Anilin)

I I 0—0

Phenylazdioxdiazincarbonsäureester (orange-gelbe Schuppen vom Zsp. 169°; färbt sich mit Alkali violett)

Dieser Körper schließt sich auf Grund seiner Beständigkeit den Glyoximsuperoxyden (s. d.) an. 2. Z w e i r i n g e u n d h ö h e r e p o l y c y l r l i s c h e S y s t e m e . a) mit e i n e m N und e i n e m 0 . a) B e n z o x a z i n g r u p p e . B e n z o r t h o x a z i n e bilden sich leichter und häufiger als die monocyklischen Orthoxazine, und zwar durch intramolekulare Wasserabspaltung von aromatischen y - Ketoximsäuren; hierbei entstehen Ketodihydroprodukte, sog. B e n z o r t h o x a z i n o n e (772); z. B.: !H5 SN

c

—C6H5

I ^ ^ ^ N N

OH :OOH

o-Benzoy lbenzoesäureoxim

co

Phenylbenzorthoxazinon

Mitunter schließt sich der Heteroring direkt bei Einwirkung von Hydroxylamin auf o-Aldehydsäuren; so entsteht das einfachste Benzorthoxazinon aus o-Phtalaldehydsäure in a l k o h o l i s c h e r 1 Lösung(773): H JOO

C6H4< + H,NOH \COOH 1

CfiH,

/CH=N -CO—0

In w ä s s e r i g e r Lösung entsteht die offene Aldoximcarbonsäure.

419

Sechsgliederige Heteroringe. Benzorthoxazinon

schmilzt bei 120° und wandelt sich in der Hitze

/ C successive in o-Uyanbeiizoesäure und Phtalimid C8H4
NH um.

M e t h y l b e n z o r t h o x a z i n o n (aus Acetophenon - o - carbonsäureester 4Hydroxylamin) schmilzt bei 157—159°. D i m e t h o x y b e n z o r t h o x a z i n o n ( A n h y d r i d des Opiansäureoxims)schmilzt bei 115°. B e n z o m e t o x a z i n e oder P h e n p e n t o x a z o l i n e vom Typus

bezw.

werden nach drei Methoden bereitet: 1) durch Einwirkung von Säureanhydriden auf o-Aminobenzylhalogene oder o-Aminooxyisopropylbenzoesäure (774); Beispiele: .CH^Br C6H4
N/ T r i p h e n d i o x a z i n (subliAierbar)

Dieser Körper, welcher, wie ersichtlich, eigentlich ein kompliziertes Oxazim (s. u.) ist, entsteht auch direkt durch Oxydation von o-Aminophenol.

Die wichtigsten Derivate des Phenoxazins, welche zu den F a r b s t o f f e n dieser Gruppe führen, sind, wie in der Phenazinreihe, die Sauerstoff- und Ammoniak-Abkömmlinge; erstere werden Oxazone, letztere Oxazime genannt. Beiden kommt eine p a r a c h i n o ï d e Kon-

423

Sechsgliederige Heteroringe.

stitution zu: die Oxazone enthalten Chinonsauerstoff, die Oxazime eine Chinonimidgruppe, wie aus folgendem Schema hervorgeht: 0

0 HN=

0=

Einfachstes Oxazon

Einfachstes Oxazim

Von diesen beiden unbekannten Stammformen leiten sich durch Substitution bezw. durch gleichzeitige Kondensation mit anderen Ringen die Phenoxazinfarbstoffe ab; letztere sind demgemäß als (hetero-)cyklische Chinonimidfarbstoffe zu betrachten: das gewöhnliche Indophenol z. B. unterscheidet sich vom Oxyphenoxazon (Resorufin) nur dadurch, daß die beiden Kerne noch durch ein Briickensauerstoffatom in o-Stellung zum tertiären Stickstoff mit einander verknüpft sind: O = C 0 H 4 = N — C 6 H 4 • OH

O=C6H3C6H2(CH3)N(CH3)2

W

Gl Q (CH3) 2 N=C 6 H 3 / N \C 6 H 2 (CH3)N(CH3) 2 .

E c h t b l a u oder N a p h t o l b l a u (von MELDOLA) C18H16N20C1 wird aus salzsaurem Nitrosodimethylanilin und /?-Naphtol (in Eisessig) bei 110° dargestellt (798); es leitet sich vom Naphtophenoxazim ab. Denkt man sich ein Wasserstoffatom des Naphtalinringes durch Hydroxyl vertreten, so gelangt man zu dem violettblauen Farbstoff „ M u s c a r i n " , welcher durch Einwirkung von Nitrosodimethylanilin auf 1, 7-Dioxynaphtalin dargestellt wird (79»). Diesen beiden Farbstoffen kommen folgende Konstitutionsformeln zu: (CH3)2N=C6H3CH3 ^NH Br-CH 2 Thiobenzamid

_ •

CH„ 2\CH2. C6H6-C/ ^N—CH/

n - P h e n y l p e n t h i a z o l i n (Schmp. 44—45°; bildet ein Jodmethylat vom Schmp. 184°.)

2) Umsetzung von Schwefelkohlenstoff mit y - Halogenpropylaminen zu j U - M e r k a p t o p e n t h i a z o l i n e n (sos); z. B.:

scs

+

BrH2Cx >CH2 — y H2N-H2C/

/ S - CH 2 S HS-C< > C H , (Schmp. 132°). ^N—CH/

3) Einwirkung von Rhodankalium auf j^Halogenpropylaminsalze: Bildung von / ¿ - A m i n o p e n t h i a z o l i n e n 1 (809); z. B.: BrH„Cx KSCN+

>CH 2 h

2

n-h

2

c/

/S-CH2X H2N—CCH2. ^ N - ch/ (auch Trimethylen-y-thioharnstoff genannt; zersetzlich; Schmp. des Pikrats 128°.)

Ebenso

reagieren Senföle unter Bildung

der

entsprechenden

Homologen (sio); z. B.: Diese Basen können auch als I m i n o p e n t h i a z o l i d i n e aufgefaßt werden.

430

Sechs- und mehrgliederige Kingsysteme.

C6HeN=C=S+

C1(CH3)HC, /S—CH(CH3) NCH, — C 6 H 5 - N H - C < f >CH 2 H„N - C H / ^N—CH,

oder

—CH(CH3) >011, . \NH—CH 2

C Q H 5 N = C .
S—CH„ x S—CH 2X RO-C< + >CHa-^R0-C4 >CH.-^OC< >CH, ^ N H HOCO ^N—CO/ \NH-CO Xanthogenamid

Diketohydrometat h i a z i n , sog. S i n a p a n p r o p i o n s ä u r e vom Sclimp. 159°.

/SH J'CH a CH 3 -N:C< + >CIL \NH2 HOCO Methyl thioharnstoff

—>- CH 3 -N:C
S. X ' NH—CS

Phenylthiohydroazthiazin (Schmp. 94 liefert eine Acetyl Verbindung)

1. c) E i n r i n g e mit e i n e m N und z w e i S. D i t h i a z i n e oder T h i a l d i n e entsprechen ihrer Konstitution nach den Paraldiminen der Klasse IV, wie aus folgender Zusammenstellung hervorgeht: ^-0—GH-CH» CHj-CH >NH ^0—CH CH3 Paraldimin

^-S—CH-CH 3 CH,.CH >NH S-CH CH3 T h i a l d i n (Schmp. 43°)

Man gewinnt das Thialdin gleich seinem Analogen aus Aldehydammoniak, und zwar durch Einleiten von Schwefelwasserstoff in seine wässerige Lösung(SI5) (WÖHLERU.LIEBIG, 1 8 4 7 ) . Thialdin läßt sich einerseits zu Äthylidendisulfosäure CHS -CH(S0 3 H) 2 , andererseits (durch ^-S—S. .lod)zuDiäthylidentetrasulfid CH.—CH j>CH-CH3oxydieren(8i6); s/ beim Erwärmen mit verd. Schwefelsäure wird unter Ammoniakabspaltung neben Dithioparaldehyd Trithioacetaldehyd gebildet (si7). Hieraus, sowie aus der glatten Synthese (sie) des Thialdins aus monomolekularem Thioaldehyd und Ammoniak, ergiebt sich obige Konstitutionsformel; auch aus Äthylidenimin und Schwefelwasserstoff bildet sich Thialdin (sw). Das Thialdinchlorhydrat ist leicht löslich in Wasser. Durch Einwirkung von Jodmethyl auf Thialdin entsteht u. a. das Jodmethylat des n - M e t h y l ^-S-CHCH, t h i a l d i n s (82o) CH 3 • CH > N C H S (Schmp. 79°), welches auch durch Ein^S-OH-CH, Wirkung von Methylamin auf Thioaldehyd erhalten wird.

Auch ein S e l e n a l d i n C6H13NSg ist aus Aldehydammoniak und Selenwasserstoff dargestellt worden (821).

433

Sechsgliederige Heteroringe.

2. Zweiringe und h ö h e r e polycyklische S y s t e m e a) mit einem N und einem S. Benzothiazingruppe. a) B e n z o m e t a t h i a z i n e oder P h e n p e n t h i a z o l e werden aus o - Aminobenzylhalogenen gestellt (832); z. B.: /CH„-Br C6H4< \NH 2

+

und Säurethiamiden darge-

HS. >C.C6H6 RW

+

Thiobenzamid

/CH„—S C6H4< | \N=C—C6H6

/¿-Phenylphenpenthiazol (Schmp. 55—58°)

/i-Methylphenpenthiazol (Schmp. 45—46°, Sdp. 265—267°) wird auch aus dem entsprechenden Benzometoxazin ( P h e n p e n t o x ,CH2-0 azolin) 0 6 H X I mittelst P„Ss unter Ersatz des Ring\N_C—CH3 sauerstoffes gegen Schwefel, ferner aus o-Acetylaminobenzylalkohol durch Schwefelphosphor dargestellt; es wird durch Erhitzen mit konz. Salzsäure in o-Aminobenzylmerkaptan C6H4(NH2)(CH2-SH) bezw. in das entsprechende Aminobenzylsulfid verwandelt. Das Pikrat dieser Base schmilzt bei 178°.

Die jii-Merkapto- und - I m i n o p h e n p e n t h i a z o l e heißen in Anlehnung an die Bezeichnung der entsprechenden Abkömmlinge des Benzohydrometoxazins (s.d.) T h i o c u m o t h i a z o n e und I m i n o c u m o thiazone; dieselben werden aus o-Aminobenzylalkoholen mit Schwefelkohlenstoff bei Gegenwart von alkoholischem Kali bezw. aus Thioharnstoffderivaten dieser Aminoalkohole durch innere Kondensation dargestellt (aas); Beispiele: /NH a 1) C 6 H 4 / X

+ SqOC 2 H 5 )SH

C H 2 - O H (S2c + alkohol. Kali)

/CH„—S C6H/ I X

N=C—SH

Thiocumothiazon, (schwache Säure vom Schmp. 166°, liefert einen Methyläther vom Schmp. 73°).

/CHg-OH 2) C6H / /SH ^ N H — C = N • CeH6 o-Aminobenzylalkohol- • phenylthioharnstoff WEDEKIND, L e h r b u c h .

^

/CH.-S C6H4< | \NH-C=N.C6H6

Anilinocumothiazon oder Benzodihydrothiazinanil (Schmp. 197°) 28

434

Sechs- and mehrgliederige Ringsysteme.

Thiocumothiazon erleidet durch Einwirkung von Anilin in zwei Richtungen Veränderungen: erstlich wird der Eingschwefel durch den Anilrest ersetzt unter Bildung von Chinazolinderivaten, und zweitens wird — ebenfalls unter Schwefelwasserstoffabspaltung — der Merkaptoschwefel durch das Eadikal =N—C 6 H 6 vertreten. Diese Reaktionen veranschaulicht folgendes Schema: yCH a —N-C e H 6 jttt Q j j

/CH2-S

NH. C.H,

/CH2-S

X NH—CS \NH-CS Phenylthiotetrahydrochinazolin T h i o c u m o t h i a z o n (Benzodihydrothiothiazin)

x NH-CrN-C 6 H 5 Anilinocumothiazon

Das A n i l i n o c u m o t h i a z o n ist im Gegensatz zu dem isomeren Phenylthiotetrahydrochinazolin eine B a s e , die durch Eeduktion (Na + Alkohol) in Anilin und o-Toluidin gespalten wird.

Das einfache Iminocumothiazon oder Benzylen-i^-thio/CH a —S harnstoff CeH4< | (Schmp. 137°) entsteht durch Re\NH—C=NH duktion von o-Nitrobenzylrhodanid oder durch Einwirkung von Thioharnstoff auf o-Aminobenzylchlorid; es liefert durch Oxydation «-Chinazolon (s. d.). ß) B e n z o p a r a t h i a z i n e sind aus o - Aminothiophenol durch Behandlung mit Äthylenbromid oder mit a-Halogenfettsäuren dargestellt worden (824); z. B.: BrCH» yNH_ C6H4< + | \SH BrCH2

-

,NH—CH^ | . X S CHa

CeH /

Benzohydroparathiazin (Sdp. ca. 265°)

Das Benzohydroparathiazin ist eine schwache Base, die mit Phenylsenföl einen Thioharnstoff liefert.

B e n z o k e t o h y d r o p a r a t h i a z i n wird aus 0-Aminothiophenol und Chloressigsäure gewonnen (824): .NH, HO-CO /NH—CO C6H4< + I — — * C6H4-

-NH.

H»N—

p, p - D i a m i n o t h i o d i p h e n y l a m i D NH 0,N—

—NO,

SO Dinitrodiphenylaminsulfoxyd

Aus diesem Beispiel ist gleichzeitig zu ersehen, daß für den chromogenen Charakter erforderlich ist, daß mindestens ein Substituent in p-Stellung zur Iminogruppe steht. p - M o n a m i n o d i b e n z o p a r a t h i a z i n (Leukothiazin) / N HSN-C,HS
C 6 H 4

entsteht durch Reduktion des oben erwähnten Mononitrodiphenylaminsulfcxydes oder aus p-Aminodiphenylamin durch Erhitzen mit Schwefel. Das T e t r a m e t h y l d e r i v a t des eben erwähnten p,p-Diäminothiodiphenyl/NH\ amins (CH.)aN• CaH.^ >C„HS• N(CH,), ist die Leukoverbindung des MeNs—/ t h y l e n b l a u s (s. u.).

/

p - O x y d i b e n z o p a r a t h i a z i n (Leukothiazon) OH-CgH,^

N H

X

\/C H« wird e

S—' durch Schmelzen von p-Oxydiphenylamin mit Schwefel gewonnen. p, p - D i o x y b e n z o p a r a t h i a z i n wird aus Hydrochinon, Ammoniak und Schwefel oder aus p-Aminophenol und Schwefel dargestellt; wendet man aber ein Gemisch von p-Aminophenol und p-Phenylendiamin an, so gelangt man zum p, p - A m i n o o x y t h i o p h e n y l a m i n (931): OH • C e H 4 • NH, + 2 S + NH, • C„H« • NH,

•NIL O H - C 6 H , / g ^>C9H,-NH,.

Von Interesse ist, daß diese Prozesse noch weiter gehen können, indem ein Überschuß an Ammoniak und Schwefel die primären Produkte in h e p t a cyklische Gebilde verwandelt« die abwechselnd aus Benzol- und Parathiazinringen aufgebaut sind. Das p , p - D i o x y t e t r a p h e n t h i a z i n : OH-CeH»/NH\c,H,/S_Nc8H, C 6 H S - N H 2 — ^ NH=C 6 H 3 C 6 K 3 -NH 2 . S—' Diese Base wird auch aus p-Phenylendiamin, Anilin und Thiosulfat (vergl. Methylenblau) gewonnen; sie bildet als Salz das LAUTH'sche Violett. T e t r a m e t h y l t h i o n i n oder Methylenblau wurde zuerst durch Oxydation von 2 Mol. Dimethyl-p-phenylendiamin in H2S-haltiger Lösung dargestellt (837). Wie aus folgendem Schema ersichtlich ist: H NH2.C6H4N(CH3)2

HN : C6H4 : N(CHS).

Cl

Cl /NH

^

(CH3)aN.C6H3
C6H,.N(CH33J2 ): Cl

Leukomethylenblau

(CH 8 ) 2 N.C 6 H S /\C 6 H3=N(CH 3 ) 2 s

Methylenblau

Cl

ist hierbei ein Indamin als Zwischenprodukt anzunehmen.

440

Sechs- und mehrgliederige Ringsysteme.

Neuerdings wird das Methylenblau fast ausschließlich nach dem sog. Thiosulfatverfahren dargestellt, von welchem wiederum verschiedene Modifikationen existieren (sss); dasselbe beruht auf der Oxydation gleicher Teile Dimethyl-p-phenylendiamin und Dimethylanilin bei Gegenwart von Thiosulfat: es bildet sich zuerst Tetramethylindamin bezw. dessen Thiosulfosäure in Gestalt des Anhydrides; letzteres sog. Sulfonsäuregrün) wird durch kochende Säuren in Leukomethylenblau verwandelt, welches leicht zum eigentlichen Farbstoff oxydiert werden kann. Der ganze Prozeß wird durch folgendes Schema erläutert: -N(CH 8 ),

(CH,),N- r —NH¡

N(CHs)j (CHa),N=¡

N(CH,),

Na^SgO, ? H,0

( C H , ) J N - C < H , / "/C,H,—N(CH 8 )j — ( C H , ) , N = C a H , ^ Nc 6 H 8 —N(CH,)j

Cl Diese allgemein anwendbare Methode kann auch dahin variiert werden, daß zuerst die Thiosulfosäure des p-Phenylendiamins dargestellt und diese durch gemeinschaftliche Oxydation mit einem parafreien Monamin in die betreffende Indaminthiosulfosäure verwandelt wird. Schließlich kann die p-Phenylendiaminthiosulfosäure zu einem Merkaptan reduziert werden, welches durch gemeinschaftliche Oxydation mit einem Monamin ein I n d a m i n m e r k a p t a n .SH ( C H ^ N ^ C ^

Cl

/

C6H4-N(CH3)2

N

liefert; letzteres geht leicht in das isomere Leukomethylenblau über. Über die Vorzüge des Thiosulfatverfahrens vergl. NIETZKI, Chemie d. organ. Färbst, 3. Aufl., S. 187. Das Methylenblau des Handels ist das Chlorzinkdoppelsalz der Farbbase. Durch kochende Alkalien wird das Methylenblau unter Ersatz einer Dimethylamingruppe gegen Sauerstoff in „Methylenviolett"

Systeme mit mehr als sechs Ringgliedern.

441

0=C e H 3 ^^C 6 H 3 -N(CH,) i übergeführt, welches schließlich übergeht.

bei weiterer

Behandlung

in Thionol (s. o.)

Leukomethylenblau (vergl. S. 437) addiert Jodmethyl unter Bildung von P e n t a m e t h y l d i a m i n o t h i o d i p h e n y l a m i n d i j o d m e thylat: CHS ( C H S ) 3 N - C 6 H 3 / \C 6 H 3 -N(CH S )3, S

j

j

ein quaternäres Salz, welches identisch ist mit dem Methylierungsprodukt des p, p-Diaminothiodiphenylamins (vergl. S. 437); hieraus ergiebt sich die Richtigkeit der angenommenen Konstitutionsformel des Methylenblaus (839). 2. b) Z w e i r i n g e mit z w e i N und e i n e m S. Benzazthiazine oder P h e n y l t h i o c a r b i z i n e entstehen durch Erhitzen von Phenylthiosemicarbaziden mit konz. Salzsäure auf 120—130° (sm): /NH—NH .NH—N C6H4< > C - N H a = C6H4< II + N H 3 . \H S N3 CH Das P h e n y l t h i o c a r b i z i n ist eine sehr beständige Base vom Schmp. 129°. n - M e t h y l b e n z a z t h i a z i n (Schmp. 123°) wird nach demselben Prinzip aus Dimethyldiphenylthiosemicarbazid C 8 H 6 • N ( C H a ) . N H • CSN(CH,)-C e H 6 unter Abspaltung von Methylanilin gewonnen; es liefert ein Jodmethylat und wird durch schmelzendes Alkali in o - M e t h y l a m i n o p h e n y l d i s u l f i d

/NH-CH, C e H t C6H4

übergeführt.

E. Systeme mit mehr als sechs Singgliedern

liegen in einer größeren Zahl von Körpern vor, welche auf synthetischem Wege gewonnen sind; da die Konstitution derselben aber nicht in allen Fällen mit absoluter Sicherheit ermittelt ist, so genügt für den vorliegenden Zweck ein Hinweis auf einige charakteristische Beispiele:

442

Sechs- und mehrgliederige Ringsysteme.

I. S a u e r s t o f f a l s R i n g g l i e d : Über einen achtgliederigen Heteroring vergl. A. 267, 80. II. S c h w e f e l a l s K i n g g l i e d : Ein S i e b e n r i n g ist das T r i m e t h y l e n t e t r a s u l f i d (su), ein Achtring das D i ä t h y l e n t e t r a s u l f i d (842), ein N e u n ring das T r i ä t h y 1 e n t r i s u 1 f i d , ein Zwölfring das T r i m e t h y l e n t r i s u l f i d (sts). III. S t i c k s t o f f a l s R i n g g l i e d : Siebenringe liegen vor im Ä t h y l c a r b a z o s t y r i l (s«), im M a l o n y l ä t h y l e n d i a m i n (sts), im p - P h e n y l e n h a r n s t o f f (846), im P h t a l u r e i d (847) und im D i p h e n i m i d (vergl. S. 5) (sis). Achtringe sollen enthalten sein im Glutarimidin(s49) und im C i t r a t o l u y l e n d i a m i n (sso); über H y d r a z i o x a l y l vergl. S. 5. Ein Zehnring, das dimolekulare D i h y d r o i s o i n d o l wurde schon auf S. 122 erwähnt; demselben schließen sich an: C a r b o d i p h e n y l i n (851) und das sog. m - A m i n o b e n z o i d (852). Einen Elfring stellt das A z o b e n z i d i n (asa) dar; ein dreizehngliederiger 1 Ring liegt im C y k l o f o r m a z y l a m e i s e n s ä u r e e s t e r (854) vor, während im P h t a l y l b e n z i d i n (855) ein vierzehngliederiges Ringgebilde enthalten ist. IV. S t i c k s t o f f und S c h w e f e l a l s R i n g g l i e d e r : Das D i t h i o - ( 9 - d i n a p h t y l a m i n ist als polycyklisches Derivat eines siebengliederigen Heteroringes aufgefaßt worden (sse). 1 Über ein dreizehngliederiges Gebilde, das aus Benzidinsenföl und Ammoniak entsteht, vergl. B. 27, 1558.

Litteratur - Nachweis zum z w e i t e n

Teile.

44. B. 26, 419. 45. B. 31, 1757. 46. B. 31, 696, 705. 47. B. 31, 710. 48. B. 31, 1759. 49. B. 32, 2448. 182. 50. A. 291, 52. 6. A. 222, 16. 7. A. 222, 1; 259, 148. 51. B. 10, 1400. 52. B. 14, 187; 16, 862. 8. A. 259, 181. 53. B. 27, 3299. 9. A. 259, 171. 54. B. 26, 84. 10. B. 26, 747. 55. B. 26, 1276. 11. B. 27, 841. 56. B. 21, 501. 12. A. 261, 190. 57. A. 254, 279. 13. B. 22, 1413. 58. B. 16, 339. 14. A. 297, 86. 15. B. 22,1413; 26,2795. 59. B. 25, 2119. 60. B. 25, 1640. 16. A. 257, 253. 17. B. 7, 688; 9, 323. Soe. 61. B. 24,1894;25,1648. 59, 617. A. Ch. [6] 62. A. 254, 267. 24, 123. 63. B. 22,1405; 24,3983; 18. B . 19, 75; WEDEKIND, 27, 1989. Stereoehemie des fünf- 64. A. 93, 87. B. 15,1964. wertigen Stickstoffes, A. 254, 274. Leipzig 1899, 8. 108. 65. B. 18, 1986. 19. Soc. 51, 496. B. 9, 66. A. 269, 310. B. 30, 969. 325. Soc. 59, 607,617. 67. A. 62, 106; 175, 62; A. 257, 272. 180, 343. 20. M. 6, 105. 68. M. 15, 1. 21. A. 273, 186. 69. A. 209, 270. 22. B. 24, 111. 23. A. 257, 272. 70. B. 25, 1654; 26, 75. 24. A. 5, 90. J. pr. [2] 71. B. 28, 2310. 19, 177. G. 24, II, 78. 72. B. 27, 2887, vergi, 25. J. pr. [2] 29, 62. auch B. 31, 26Ò. 26. A. 5, 82; 80, 65. 73. B. 27, 2887, 3299. 27. M. 5, 364. B. 24, 111. 74. Am. 23, 125 ff. 28. A. 26, 113, 147; 24, 75. B. 19, 3266. 43; 83, 352; 138, 191. 76. A. 263, 1. 29. A. 257, 281. B. 19, 77. B. 23, 2471. 19. 78. D. R. P. No. 65 789. 30. A. 257, 286. 79. B. 30, 224. 31. B. 29, 994; 30, 280. 80. A. 42, 310; 44, 279. 81. A. 247, 1. 32. B. 29, 1352, 1856. 33. J. russ. 31, 560, 901. 82. B. 13, 83 ff. 83. B. 13, 101. 34. B. 17, 2188. 84. B. 23, 1265. 35. B. 17, 929. 36. B. 10, 287. 85. B. 24, 3151. 37. vergi. A. 254, 181. 86. M. 4, 436. 38. B. 19, 1778. 87. M. 7, 210. 88. B. 17, 772; 18, 1587, 39. B. 26, R. 314. 2961. 40. B. 17, 2187; 16, 2119. 41. B. 25, 3566; 27, 827. 89. B. 25, 3326. 42. B. 20, 2363; 24, 3973. 90. B. 23,2709; 26,1414. A. 247, 26. 43. B.25,888,1138; 27,206. 1. 2. 3. 4. 5.

A. 264, 303. B.17,936. A.264,261. A. 264, 275; 273,164. A. 264, 285. B. 17, 2384. A. 273,

91. B. 16,2607 ;20,2719; 21, 818.

92. A. 247, 26. 93. A. 59, 298; 155,310; 158,222. B. 23,685. 94. B. 18,2579. A. 215,1. 95. B. 24, 1669. 96. B. 29, R. 842. 97. B. 18, 2020. 98. B.26,2733. A.297,71. 99. A. 281, 36. 100. B. 28, 1726; 29,613. 101. B. 20, 191. 102. B. 19, 2196. 103. B. 21, 670. 104. B. 29, R. 654. 105. B.16, 2977;21,1007. 106. B. 17, 592, 1832. 107. B. 28, R. 911. 108. B. 26, 218; 27,1317. 109. M. 15, 164. B. 27, 840. 1320. 110. B. 20, 1592. 111. B. 28, 1763. 112. B. 24, 2530. 113. B. 24, 2525. 114. B. 29, R. 846. 115. B. 20, 1109; 29, R. 832. 116. A. 215, 62; 241, 15. 117. B.20,2757; 22,3230. 118. B. 17, 2911. 119. M. 4, 451 ff. 120. B. 27, 1923. 121. B. 13, 699. 122. C.1896,1.601; 1897, I, 927; 1898, II, 544. 123. A. 215, 44. 124. B. 24, 1666. 125. B. 31, 762, vergi, auch 31, 1342. 126. B. 14, 1347; 18, 111; 20, 1645. 127. B. 25, 2190. A. 294, 135. 128. B. 25, 2782, vergi. B. 21, 1922. 129. B. 16, 649; 1604; 17, 1789. 130. B. 18. 8, 110; 22, 1000; 28, 302. 131. Arch. Pharm. 229, 669. 132. B. 17, 156.

444 133. B . 19, 780. A. 247, 52 134. B . 25, 421. 135. B. 23, 1767, 3692. 136. B . 24, R. 561. 137. B. 17, 2545. 138. B. 16, 643. 139. B . 22,3335; 23,1767. 140. B . 25,2777; 26,2991. 141. B. 14, 494, 695. 142. B . 16, 2057. A. 264, 310; 279, 344. 143. B. 21, 1921, 2279. 144. vergi. P h . Chem. 17, 226. Soc. 71,522. B. 32, 526. 145. B. 19,439,2578,2582. 146. B . 31, 1553. 147. B. 12, 2341. 148. B. 25, 1619. 149. B. 17, 825. 150. B . 21, 1921. 151. A. 54, 255; 70, 58; 7 5 , 8 2 ; 84,342,345. 152. A. 168, 93; 216, 171; 227, 31. 153. B. 27, 2958. 154. B . 29, R. 1122. 155. B. 32, 725. 156. B. 28, 3154. 157. B.28,3148;29,2187; 30, 1332. 158. M. 17, 377. 159. B . 28, 1986. M. 10, 39. 160. B . 30, 1327. 161. C. 1896, II, 709. 162. M. 10, 375. B. 24, 328 163. M. 10, 383. 164. M. 3, 599. 165. M. 13, 333. 166. M. 4, 596. 167. A. 154, 274. 168. M. 3, 867. 169. B. 24, 1479. 170. A. 154, 274. 171. B. 28, 1907. 172. B. 25, 2816; 26,293, 769. 173. B. 27, 2535. 174. A. 196, 130. 175. B . 28, 454. 176. A. 289, 310. 177. loc. cit. 178. A. 253, 44. 179. B . 27, 1273. 180. J . p r . [2] 60, 522, 529; 51,140. B . 26, 2061; 29, 778.

Litteratur-Nachweis. 181. B. 19, 1568. A. 236, 147. 182. A. 299, 50. 183. J . p r . [2] 51, 371. 184. B. 25, 2751; 26, 674, 2181. 185. B. 26, 2125; 30,821. 186. B. 18, 759, 2850. 187. B . 22, 1623, 2609. 188. B . 30, 821. 189. B . 22, 2616. 190. A. 65, 269, vergi. J . p r . [2] 22, 261. 191. J . p r . [2] 38, 584, 42, 1, 18. 192. J . p r . [2] 22, 286. 193. B. 30, 1491, 2027. 194. J . p r . [2] 48, 489. 195. B . 26, 2123. 196. B. 25, 1564. 197. B. 27, 277. 198. B . 16,3027; 17,2864. A. 229, 1. 199. J . p r . [2] 47, 201. 200. B. 19, 219. 201. A. 262, 365. 202. A. 240, 5. 203. A. 268, 358, 349. 204. A. 245, 213; 258, 347. 205. A. 229, 25. 206. C. 1897, II, 195. 207. B . 1 4 , 1643; 15, 2846. 208. B . 26, 2553.' 209. B . 16, 1135. 210. A. 127, 3, 234. 211. A. 127, 11. 212. A. 26, 256. 213. A. 147, 366. 214. A. 26, 292. 215. A. 127, 200; 130, 140. 216. A. 26, 268. 217. C. r . 106, 360. J . p r . [2] 54, 481. 218. C. r . 100, 1540; 106, 418. J . p r . [2] 54, 481. 219. J . p r . [2] 51, 450. 220. B . 26, 1830, 2207. 221. B . 21, 19. 222. B . 9, 563; 13, 837; 21, 19; 20, 432. 223. J . p r . [2] 47, 480; 51, 464. 224. B . 24, 4108; 26, 722. 225. B. 15,1050; 19, 2524. 226. J . p r . [2] 47, 490; 55, 248.

227. B . 2 0 , 4 2 9 ; 26, 721. 228. B . 15, 2480; 20, 429; 27, R. 134. 229. B . 26, 98. 230. B . 20, 267; 22, R. 346; 26, R. 1009. 231. B . 24, R. 956; 26, R. 93. 232. J . p r . [2] 41, 83; 47, 183. 233. B. 26, 724. 234. B . 21, 758, 762. 235. A.98,291. B.4, 666. 236. B . 24, 3241. 237. J . p r . [2] 53, 19. 238. B. 22,1777; 25,2941. 239. B . 24, 716. 240. D. R. P. No. 98031. C. 1898, II, 743. 241. J . p r . [2] 47, 494; 65, 51. 242. B . 26, 724. J . p r . [2] 55, 74. 243. B . 26, 2946. 244. B . 25, 2932. 245. B . 22,1804; 25,2948. 246. B . 16, 755. 247. B.21,1662;25,2951. 248. B . 23, 2016, 1974; 25, 2919, 2950, 3275. 249. B . 25, 2953. 250. B . 25, 2954; J . p r . [2] 40, 428; 41, 80; 47, 187. 251. B . 1, 198; 11, 764. Soc. 37, 563. A. 133, 146. 252. B . 22, 803. 253. B . 25, 2263. 254. J . p r . [2] 35, 82. 255. B . 25, 1624. 256. B . 25, 1424. 257. B . 7, 776, 1584; 9, 228, 458; 25, 534. 258. A. 288, 318. 259. B . 26, 766. J . p r . [2] 36, 78; 50, 446. 260. B . 23, 2382. 261. J . p r . [2] 5, 35. 262. J . p r . [2] 54, 132. 263. B . 28, 483. 264. vergi. B . 32, 695. 265. B . 26, 2226. 266. B . 25, 539. 267. B . 7, 776, 1585; 9, 232. 268. A. 79, 280. 269. A. 141, 122. B. 32, 692. 270. B . 2, 159; 18,3261.

Litteratur-Nachweis. 271. B. 16, 2893. | 317. A. 282, 363. 318. B. 18, R. 171. 272. J . p r . [2] 34, 152. 319. B. 23, 2252. 273. A. Ch. [2] 38, 370. 320. B. 19, 1196. Pogrg. A. 15, 619. 274. A. 61, 249; 64, 307. 321. vergi, u. a. B. 14, 1916; 18, 2395; 13, 275. vergi. B. 18, 2781, 115; 16, 167, 1953, 3108, 3261; 19,2084; 2207. 20, 1056. 322. B.16,1833; 25,1752. 276. B. 3, 269; 15, 69. 277. B. 18,3263; 19,2063. 323. B. 19, 1037. 324. B. 27,1394; 28,2809. 278. A. 71, 326. 325. B. 27,628 ; 28, R.743. 279. A. 1«, 1; 53, 330. 280. B. 18,2781; R. 497. 326. M. 1, 317; 2, 141. B. 13, 911. 281. M. 11, 191. A. 78, 327. B. 29, 703. 228 282. B. 18, 2755; R. 498. 328. B. 13, 911. 329. A. 201, 333. 283. B. 2, 600; 3, 264. 330. B. 14,2812; 15,3075, 284. B. 18, 2784. 897 285. B. 18, 2799. A. 21, 331. B.24,1720;25,2864; 241. 29, 59. 286. M. 11, 1. 287. A.115,322;272,271. 332. B. 20, 1908. J . pr. [2] 33, 393. 288. A. 288, 218. 333. A. 281, 1. 289. B. 21, 2737, 2883. 334. A. 236, 112. 290. C. r. 120, 449. A. 335. B. 24, 2990. 288, 252. 291. B . 17, 657; 18, 3309, 336. B. 19, 1541. 337. B. 17, 459. vergi. B. R. 611. 22, 386. 292. A. 288, 218. 293. A. 283, 6, 27; 302, 338. B. 27, 1400. 339. B. 27, 3421. 309. 340. B. 15, 1254. 294. B . 28, 1227. 341. B. 20, 1235. 295. A. 303, 75. 342. B. 19, 53, 489. A. 296. A. 301, 68. 243, 342. 297. B . 21, 2751. 298. A. 247, 222. G. 22, 343. B. 21, 1642. 344. A. 264,196 ; 290,321. 217. B. 26, 1045. 345. B. 27, 2689. 299. B. 33, 644. 346. B. 19, 132. 300. B . 21, 2753. 301. B . 26, 2126; 27, 984. 347. B. 19, 908. 348. B. 21, 1972. A 297, 221. 302. B. 27, 989, 1007. A. 349. B. 25, 1752. 350. B. 25, 2548. 297, 264. 351. B. 16, 1838. 303. B . 31, 312. 304. Soc. 53,850; 55,242; 352. M. 17, 401. 57, 50. 353. B. 20, 277. A. 242, 265; 249, 98. 305. B. 27, 2685. 354. B. 31, 690. 306. J . p r . [2] 52, 454. B. 27, 2684. 355. A. 242, 348. B. 23, 2628; 27, 3077; 29, 307. B. 21, 1225, 2329. 2475, 2460, 2465. 308. B. 29, 829. 356. B. 31,612,1943,1488; 309. A. 263, 282. 19, 2765. 310. G. 22, II, 99. 357. B. 18, 600, 1.612. 311. B. 12, 453. 312. vergi. B. 12, 460, 358. B. 12, 460. 359. B. 17, 2012. 1320. 360. A. 282, 364. 313. B. 16, 1609. 361. B. 14, 890. 314. A. 279, 1, 14. 362. B.19,1234; 24,1717. 315. A. 257, 1. 363. B. 27, 824. 316. G. 25, I, 399.

445 364. B. 12,1481 ; 13,2400 ; 14, 100. M. 7, 328. 365. B. 19, 3302. 366. B. 15, 334. 367. B. 29, R. 1122. 368. B. 16, 728; 21, 862; 31, 2278. 369. B. 20, 1251; 21, 864. 370. A. 257, 24. 371. B. 13, 2400. 372. B. 16, 732; 17, R. 59; 18, 2388. 373. B. 32, 527. 374. B. 18, 2930. 375. B. 14,1368; 16, 714, 718; 19, 1046. 376. M. 3, 558; 6, 767. B. 18, R. 72. 377. B. 15, 1424. 378. M. 2, 29. 379. M. 3, 61; 5,643. B. 16, 2467; 14, 890; 27, 76; 25, 1236. 381. B. 19, 3300. 382. B. 24,2061; 25,2805. 383. B. 24, 2070. 384. BI. 38, 124. 385. B. 15, 335, 2103. 386. B. 29, 665. 387. B. 27, R. 598. 388. B. 23, 1142, 1155; 27, 1458, 1478. 389. B. 27,1458; 23,1150, 1152. A. 257, 32. 390. M. 2, 491; 7, 326. 391. M. 8, 121. 392. B. 28, 2894. 393. M. 7, 308. 394. B. 25, 1757. 395. M. 5, 417. B. 17, 1817, 2767. 396. B. 17, 2447; 22, R. 451. 397. A. 242, 326. 398. B. 18, 1910. 399. M. 8, 140. 400. Chem. N. 43, 145. 401. B. 20, 441. 402. B. 24, 1608. 403. B.24,1717; 19,1243. 404. M. 17, 414. 405. B . 26, 2137; 27,979. 406. K. 4, 285. 407. M. 14,116; 15, 300; 18, 1. A. 286, 1. 408. B. 27, 2795; 28,818. 409. B. 19, 1655, 2361. 410. B. 21, 2299. 411. B. 27, 208; 25, 1146, 1497.

446 412. B. 25,3563 ;27,2232 ; 29, 2291. 413. B. 25, 743. 414. B . 4, 125. 415. B. 26, 764. 416. J . pr. [2] 38, 492. 417. B. 26, R. 270. 418. B. 21, 2300. 419. M. 18, 1. 420. B. 20, 1205. 421. M. 18, 5. 422. B. 18, 3473. 423. B. 20, 4. 424. J . pr. [2] 47, 252, 261. 425. B. 19, 1655, 2356, 2358. 426. J. pr. [2] 43, 191; 51, 204. 427. B. 18, 2450, 3473, 3475. 428. B. 19,834; 29,2546. 429. M. 14, 60. 430. M. 14,64, 431. J . p r . [2] 47, 37. 432. B. 25, 1145. 433. B. 19, 2351. 434. B. 25, 3566. 435. B. 18, 2449, 3471. 436. B. 24, 2822. 437. J . p r . [2] 52, 10. 438. A. 286, 7, 15. 439. M. 8, 522; 9, 344; 12, 486. 440. M. 15, 808. 441. B. 25, 1142, 1496. 442. B. 27, 202. 443. B. 26, 1905. 444. B. 26, 1209. G. 22, II, 425. 445. B. 30, 2189. 446. B. 26, 1210. 447. B. 26, 1214. 448. B. 20,2404:22,1158. 449. B. 19, 1654, 2356; 20, 2502. 450. B. 20, 2492. 451. B. 20, 2499. 452. B. 20, 1199. 453. B. 20, 93, 2401. A. 286, 18. 454. Soc. 28, 577; 29,165. A. Spi. 8, 326. B. 31, 1577. 455. M. 7, 485; 8, 510; 9, 327, 349. 456. vergi. Areh. p h a r m . 25, 158. 457. B. 16, 677; 17, 722. 458. B. 25, 2847.

Litteratur-Nachweis. 459. 460. 461. 462. 463. 464. 465. 466. 467. 468. 469. 470. 471. 472. 473. 474. 475. 476. 477. 478. 479. 480. 481. 482. 483. 484. 485. 486. 487. 488. 489. 490. 491. 492. 493. 494. 495. 496. 497. 498. 499. 500. 501. 502. 503. 504. 505. 506. 507.

B. 30, 521. B. 17, 723. B. 26, 521, 533, 712.

B. 30, 3024.

B. 26, 2210. B. 26, 709.

B. 30, 3022. B. 18, 802. A. 239, 86. B. 19, 763. B. 26, 2214. J. pr. [2] 51, 371. J. pr. [2] 35, 281. B. 19, R. 825. B. 23, 2810. B . 2 4 , 506; 25, 3080; 26, 1349, 1891; 28, 279 723. J. pr. [2] 42, 346. B. 29, 1313. B. 28, 723. B. 22, 2690. B. 22,2683; 23,2634. J. pr. [2] 48, 537; 54, 258. B. 23, R. 530. B. 29, 1311. B. 28, 281. J. pr. [2] 31, 124; 36, 141, 155. B. 27, R. 516; 28, 443. «Í. pr. 31, 125. B. 26, 1891. B. 28,1037; 29,1310. B. 22,2687; 25,3030, 3094. J . p r . [2] 53, 414. B. 29, 1308. B. 27, 34. B. 25, 2853. B. 25, 2860. B. 29, 1305. B. 2, 47, 416. J . pr. [2] 39, 145. B. 25, 2857. J. pr. [2] 51, 113, 257. J . p r . [2] 49, 318; 55, 123. B. 30, 1098. B. 2, 416; 13, 977. B. 30, 549, 2249. A. 26, 256. A. 175, 243. A. 215, 309. B. 30,2232; 31,2562. B. 30, 1839. B. 28, 3135. B. 31, 2622, vergi. B. 30, 2400. B. 30,3010; 31,1984.

508. 509. 510. 511. 512. 513. 514. 515. 516. 517. 518. 519. 520. 521. 522. 523. 524. 525. 526. 527. 528. 529. 530. 531. 532. 533. 534.

535. 536. 537. 538. 539. 540. 541. 542. 543. 544. 545. 546. 547. 548. 549. 550. 551. 552. 553. 554. 555. 556. 557. 558. 559.

B. 30, 2218. B. 28,2487; 30,1853. B. 30, 2226, 2232. B. 30, 2213. B. 31, 2554. B. 30, 2238; 31,104. B. 30, 2251. B. 30, 2245. B. 30, 2215. B. 30, 570, 572. B. 30, 2243. A. 215, 265. B. 30, 2217. B. 31, 431—440. B. 30, 2220. B. 30, 2211, 2223. B. 31, 3271 ; 30, 2227. B. 30. 2233. B. 30, 2238. B. 17, 331; 30, 1846. B. 30, 2400. B. 31, 2551, 2561, 2564. B. 30, 2208, 2223. B. 30, 2227. A. 215, 261; 221, 336. B. 30, 2236. B. 17, 318, 572; 30, 768; 18, 1228, 2870; 19,483. A. 237,328; 248, 71; 292, 245. B. 24, 2368. B. 24, 1239, 1874. B. 20, 281,2205; 22, 92; 24, 720. B. 18, 666, 2939. B. 15,2690; 16,1532. A. 237, 345. B. 29, 784. B. 28, 1656. A. 292, 248. A. 237, 370; B. 23, 166. B. 18, 2426. B. 27, 2181. B. 24, 719. B.24,1875; 25,1627. B. 25, 1629. B.18,2870. A.248,71. B. 19, 8, 895. B. 24, 2682. B. 24, 720. B. 20,1190 ; 21, 378. B. 27, 2183. B. 22, 2806. B. 25, 3205. B. 22, 2805. B. 27, 1683, 1691.

Litteratur-Nachweis. 560. 561. 562. 563. 564. 565. 566. 567. 568. 569. 570. 571. 572. 573. 574. 575. 576. 577. 578. 579. 580. 581. 582. 583. 584. 585. 586. 587. 588. 589. 590. 591. 592. 593. 594. 595. 596. 597. 598. 599. 600. 601. 602. 603. 604. 605. 606. 607. 608. 609. 610. 611. 612.

B. 26, 2788. A. 302, 310. B. 23, 505; 24,1002. B. 24, 1002. Soc. 57, 328. B. 30, 2595. B. 23, 503. B. 25, 448. J. pr. [2] 35, 262; 37, 431. B. 31, 2636. J. pr. [2] 43, 446. J. pr. [2] 51, 277. J. pr. [2] 37, 431. B. 29, 623. C. 1897, I, 413. J. pr. [2] 53, 210. J. pr. [2] 41, 161. B. 19, 1457; 21, 540. B. 26, R. 402; 27, E. 631. M. 2, 163; 4, 459. B. 23, 1235. M. 4, 461. M. 4, 438. B. 20, 3155. J. pr. [2] 57, 49. B. 17, 1711. B. 17, 543; 21,532. A. 249, 110. B. 27, 352, 2021. B. 24, 2463, 2472. M. 8,442. B. 26, 1298. B. 24, 841; 25, 121, 848, 1190. B. 25, 2801. B. 25, 1193. A. 172, 270. A. 240, 187. M. 3, 571; 4, 570. B. 19, 2377. A. 274, 335. M. 5, 532. B. 22, 246. A. 274, 340. B. 24, 1740. B. 19, 2377. B. 22, 253. Bl. [3] 13, 28. A. 274, 364. A. 279, 20. B. 28, 119. B. 27, 2244. B.27,1923; 28,1658. B. 17, 170; 29, 708. A. 201, 344. A. 201, 344. B. 17, R. 91. A. 201, 333, 336.

613 B. 15, 1783. 614, A. 158, 265. 615, A. 224,1. B. 18,690; 24,2039; 25, R. 940. 616, B. 26, 3086. A. 226, 175. 617. D . R . P. No. 59179. 618. B. 17, 1370. 619. B. 25, 1758. 620. B. 26, R. 712; 27, R. 642. 621. B. 33, 905, 912. 6 2 2 . A. 224, 6, 10. 623. B. 19, 2452. M. 18, 124. 624. B. 16, 74. 625. J. pr. [2] 36, 265. 626. A. 224, 12; 226, 184. 627. A. 276, 48. 628. B. 24, 2039. 629. B. 27, 2316. 630. D. R. P. No. 43714. 631. B. 2, 379; 17, 203. A. 226, 175. 632. B. 16,2729; 19,2010; 26, 1034. 633. A. 226, 181. 634. B. 20, 1544, 1547. 635. G. 22, II, 553. 636. A. 224, 45. 637. A. 168, 278. B. 16, 1972. 638. B. 16, 2831. 639. B. 27, 3362. 640. B. 29, 1190. 641. A. 276, 45. J.pr.[2] 45, 193. 642. B. 27, 2316. 643. A. 276, 52. 644. B. 26,2589. A. 279, 12. 645. B. 27, 2840. 646. B. 17, 1595. 647. B. 33, 905, 912. 648. B. 27, 3068. 649. B. 28, 3098. 650. J. pr. [2] 34, 160; 35, 317. 651. G. 20, 407; 21, II, 158, 351; 23, I, 1. 652. B. 29, 76. 653. A. 266, 142. 654. B. 29, 1182. 655. B. 22, 3339. 656. C. 1897, I, 413. 657. A. 276, 251. 658. A. 266, 142. 659. A. 276, 245. 660. B. 29, 230.

447 661. 662. 663. 664. 665. 666. 667. 668. 669. 670.

A. 284, 312. B. 29, 1188. B. 26, 1906. C. 1897. I, 414. A. 266, 163. B. 24,3081 ; 29,2270. B. 24, 3083. B. 26, 2238. B. 19, 725, 2206. A. 237, 340. B. 19, 2794; 29, 200. 671. B. 20,1185; 29,2318; 30, 2629. 672. B. 19,917; 20, 575. 673. B. 22,3344; 23,1333. 674. B. 20, 573, 578. 675. B. 26, 383. 676. B. 6, 723. 677. B. 20, 2474. 678. B. 26, 186. 679. A. ch. 59, 384. 680. B. 19, 2794. 681. A. 237, 340. 682. A. 196, 54. 683. Soc. 49, 845. 684. B. 18, 1119; 19, 441. 685. B. 21, 719; 21,1^98. 686. B. 28, 2976; 2979; 29, 1874. 687. B. 23, 844, 2452. 688. B. 5, 202; 22, 356, 3039. 689. B. 23, 1851. 690. B. 12, 931. 691. B. 23, 1855. 692. B. 19, 443. 693. B. 19, 2791. 694. B. 24, 2171. 695. B. 24, 1338. 696. B. 23, 843. 697. B. 30, 391. 698. B. 20, 1185. 699. B. 29, 2316, 2968; 31, 972. 700. B. 30, 2620; 31, 977. 701. B. 30, 391. 702. B. 31, 977. 703. B. 32, 939. 704. A. 290, 247. 705. B. 30, 394, 2620. 706. A. 256, 236. 707. B. 24, 587, 2167. 708. B. 21, 2621. A. 256, 241. 709. A. 290, 262. 710. B. 30, 1565. 711. B. 26, 1655; 28, 1709. 712. B. 21, 1600.

448

Litteratur- Nachweis.

713. B. 29, 2757. 7 1 4 . B. 31, 9 8 2 ; 30, 1 5 6 6 . 715. B. 20, R. 756. 716. A. 272, 332. 717. B. 28, 275. 718. B. 30, 2620. 719. B. 30, 395. 720. B. 28, 2287. 721. B. 24, 586. 722. B. 29, 2755. 723. A. 272, 333. 724. B. 32, 946. 725. B. 29, 1444. 726. B. 29, 1445. 727. B. 16, 867. 728. B. 16, 464. 729. Bl. 48, 636. 730. B. 16, 464. 731. B. 5, 526; 10, 874 732. B. 29, 1444. 733. A. 262, 262; 272, 361. 734. B. 10,874; 12, 939; 13, 207. 735. B. 30, 1566. 736. B. 28, 1578; 31, 1179. 737. A. 262, 239; 272, 322, 328, 337. 738. B. 28, 270; 31,1183. 739. B. 31, 1184. 740. A. 272, 321. 741. B. 32. 933, 935. 742. vergl. u. a. A. 272, 306; 286, 187. 743. B. 28,1709; 29,2316; 31, 977. 744. B. 22, 444, 1649. 745. B. 23,2789; 28,295. 746. B. 28, 301. 7 4 7 . N I E T Z K I , Chemie d. organ.Farbst.,3.Aufl. 748. 749. 750. 751. 752. 753. 754. 755. 756. 757. 758. 759.

S. 246.

B. 29, 1248. B. 31, 314. A. 254, 184. B. 24, 3213, 3218. B. 29, 1428; 30, 1319. B. 23,95; 24, 3035, 4253. B. 31, 918; 22, 181, 2081. B. 24, R. 821; 29, 2386. A. 144, 105. B. 25, 2272. B. 26, 997. B. 22,3126; 26,1568; 27, 3350; 29, 2656.

760. B. 23, 1683, 2748. A. 273, 1. 761. B. 23, 740; 29, 767. 762. B. 19, 181. 763. B. 22, 1588. 764. B. 13, 1846; 20, 2982. 765. B. 19, 1147. 766. B. 20,3359; 21,2835. 767. B. 26, 593. 768. A. 222,46. B. 25,713. 769. B. 30, 152. 770. R. [2] 1, 297. 771. B. 30,2426; 31,3063. 772. B. 16,1995; 25,1928. 773. B. 24, 2346, 3264. 774. B. 27,3516; 16,2584. 775. B. 22, 1665, 2933; 27, 2413. 776. B. 25, 2978. 777. B. 22, 2095. 778. B. 30, 1631. 779. J . pr. [2] 20, 288; 29, 178, 289. 780. B. 20, 942. 781. Soe. 1891, I, 714 ff. 782. B. 31, 495. 783. B. 19, 2244; 784. B. 27, 2784. 785. B. 28, 354. 786. B. 30, 2130. 787. B. 23, 726. 788. B. 27, 2784. 789. B. 25, 1061. 790. A. 162, 273. 791. B. 22, 3020, 3035. 792. D. R. P. No. 19 580. B. 21, 1740. 793. B. 21, 1742. 794. B. 25, 2995. 795. B. 28, 353; 30, 2130. 796. B. 21, 1744. 797. D . R . P . No. 50 612. 798. B. 12,2065; 23,2247. 799. B. 25, 3002. 800. D. R . P . No. 45 268. 801. B. 23, 2249. 802. B. 25, 3002. 803. A. 289, 90. 804. B. 30, 316, 2554, 2558. 805. J . pr. [2] 53, 342. 806. B. 19, 181, 349. 807. B. 26, 1077. 808. B. 23,92; 29, 1429. 809. B. 23, 94. 810. B. 29, 1430. 811. B. 24, 3848. 812.ROSCOE-SCHORLEMMER, Bd. VII, S . 759.

8 1 3 . BOSCOE-SCHORLEMMER,

Bd. VII, S. 1186. 814. B. 27, 2507, 2516. 815. A. 61, 1. 816. B. 11, 1384, 1692; 12, 682; 20, 464. 817. BL 38, 129. 818. B. 19, 1826, 2378. 819. C. r. 128, 105. 820. B. 19, 2378, 2381. 821. A. 61, 11. 822. B. 27, 3518; 30, 1141. 823. B. 22, 1665, 2933; 27, 2413, 2427.

8 2 4 . ROSCOE-SCHORLEMMER,

825. 826. 827. 828. 829. 830. 831. 832. 833. 834. 835. 836. 837. 838. 839. 840. 841. 842. 843. 844. 845. 846. 847. 848. 849. 850. 851. 852. 853. 854. 855. 856.

Bd. V I I , S. 760, 761. B. 30, 607, 2389. B. 19, 3255. B. 16, 2897. A. 230, 77. B. 17, 611, 2875. A. 230, 128. B. 21,2811; 19,2240; 23, 2464. A. 230,101,106, 113, 182, 192. C. 1896, I, 1288; 1897,1, 840; II, 747. A. 230, 188, 196, 202. D. B. P. No. 73 556. A. 230, 103. B. 9, 1035. A. 230, 123. D. R. P. No. 1886. A. 251, 1. B. 22, R. 214, 80. B. 17, 617. A. 212, 326. B. 27, 861. B. 23, 1871. A. 262, 67; B. 25, 1479. B. 19, 698, 699. B. 19, 2051. B. 17,137; 21,2366. A. 228, 225. A. 214, 23. A. 247, 270; 252, 25. B. 21, 2356. B. 23, 2945. B. 21, 665. B. 22, 3014. B. 16, 1321. B. 17. 466. A. 295, 327. A. 258, 364. B. 21, 2807.

Alphabetisches Register der angeführten heterocyklischen Verbindungen. Acetaeetylchinolin 305. Acetisorosindulin 398. Acetonylchinaldin 305. Acetyl-carbostyril 305. — chinaldine 305. — methylisindazol 124, 125. — phendihydrotriazin 354. — phenosafranin 398. — tetrahydrochinolin323. Acipiperacine 267. Acridin 287, 358, 369,370, 372, 375, 421, 435. — acrylsäure 374. — alkyle, alphyle 372. — carbonsäuren 374. — gelb 373. — orange 373. — säure 369. Acridon 372, 374, 375. Acridyl-aldehyd 374. — benzoesäure 374. — säure 374. Adenin 341. Aldehydcollidin 223. Alizarinblau 221, 369. Alkine 225. Alkylenpseudoharnstoff 147. Alkyl-cinchoninsäuren 292. — harnsäuren 337. Alloxan 260. Alloxauthin 260. Allylaminotriazsulfol 181. WEDBKDJD, L e h r b u c h .

Amarin 69. Amethystviolett 405. Amino-antipyrin 63. — azthiazon 431. — barbitursäure 260. — benzodihydrotriazine 352. — benzoxazole 162. — caffèin 342. — chinoline 303, 304. — chinoxalin 347. — dimethylchinolin 365. — dioxypurine 342. — indazole 128. — isochinoline 320. — kyanidin 274. — methylnaphtacridin 376. — naphtophenazin 388. — naphtotolazin 387, 388, — oxazoline 147. — òxychinolìne 302. — oxykyanidine 276. — oxypurine 341, 342. — oxythiodiphenylamin 437. — paraldimine 415. — pentbiazoline 429. — pentoxazoline 412. — phenantriazin 352. — phenazin 386. — phenonapbtazin 387. — phenoxazon 424. — phenthiazim 439. — phenylaminoacridin 371, 373.

Amino-phenylazthiazon 431. — phenylbenzimidazol 410. — phenylchinolin 298. — phenylisodinaphtazoniumchlorid 401. — phenylrosindulin 407. — prasindone 407. — purine 341. — pyridine 225. — selenazol 159. — tetrahydrochinolin 311. — tetrahydrotoluchinolin 312. — tetrazol 95. — thiazole 154. — thiazoline 157. — thiazone 438. — triazol 83. — triazsulfol 181. — uracil 258. Ammelid 276. Ammelin 276, 277. Anilino-acridin 373. — aposairanin 398. 410. — aposafranon 400. — cinnolin 327. — cumothiazon 434. — dimethylisorosindulin 399. — dimethylnaphtophenoxazimchlorid 427. — naphtindon 406. Aniluvitoninsäure 308. 29

450

Alphabetisches Register.

Benzimidazolazimid 360, 410. Benzimidazolone 135. Benzisoxazole 162, 163. Benzo-bismethylimidazol 143. — difurfuranderivate 33. — dihydroimidazolel33ff. — dihydrothiothiazine 434. — dimethylpyrazin 409. — diphenylpyrazin 409. — dipyrazin 360, 408. — dipyridin 357, 364. Benzoesäuredimethylazammoniumbetai'n 140. Benzo-flavin 373.' — furfuran 31. — glyoxalin 69. — hydroparathiazin 434. — hydrotriazine 352. — ketohydroparathiazin 434. — ketomorpholin 421. — metathiazine 433. — metoxazine 419. — naphtoparathiazin 436. — orthoxazin 418. — orthoxazinone 418. — osotriazole 136. — paroxazine 420. — phenanthrolin357, 360, 365. — phenonsulfon 206. — pyrazine 344. — pyridazine 326, 327. — pyridin 285 ff. — pyrimidine 329. — pyron 197, 199. — pyrrodiazole 138 ff. — pyrrol 97. 128. — tetrazin 355. — methylimidazolon 74. — thiazole 163, 164. — methylisindazol 128. — thiophen 38. — naphtophenazonium — triazine 350, 353, 395. — tripyridin 357, 365. — phenoxazinehinon 422. Benzoxazin 418. — pyrrol 44. Benzoxazole 160 ff. — triphenazinoxazin 422. Benzoylcumaron 31. Benzoylenhamstoff 336. Benzoyl-hydrocarbostyril Basler Blau 399. 324. Benzalindogenid 114. — phenylazoxdiazin 417. Benzallävoxim 411. — phenylisazoxdiazin417. Benzazdioxazine 428. —tetrahydro-chinolin311. Benzazoxazine 427. isochinolin 323. Benzazthiazine 441. Benzylen-ty/-thioharnstoff Benzhydrazoin 14. 434. Benzimidazole 130, 132, — Benzylhomophtalimid 133, 353. 324.

Antbra-chinaldinchinon 369. — chinoline 358, 368. — chinolinchinon 369. Anthranil 17. Anthra-pyridine 358, 368. — pyridinchinon 368. Anthroxaualdehyd 17. Antipyrin 62, 63. Aposafranine 392, 396, 398, 402. Aposafranone 393, 399, 400. Arecaidin 235. Arecolin 235. Azammoniumhydroxyde 137. Azdioxazine 415. Azimido-benzoes&ure 140. — benzole 138, 139. Azimidol 139. Azimidotriazole 87. Azo-benzidin 442. — carmin 397. — sulfime 175. — triazol 83. Azoxazine 417. Azoxazole 170. Azoxdiazine 417. Azoxime 167 if. Azthiazine 431. Athoxy-dihydrochinolin 307. — tetrahydrochinolin311. Athylendithioathyliden 38. Athylenoxyd 11. Athylenthioharnstoff 157. Athyl-carbazoatyril 442. — isindazolessigsaure

Berberin 325. Betai'ne 19, 137. Bis-acridonyl 375. — benzimidazol 143. — glyoxalidin 73. — isoxazole 150. — metaindolon 122. Brenzschleimsäure 28. Brenztraubensäureindo genid 114. Bromcaffei'n 344. Bromtarconin 321. Butanolid 29. Butyrolaeton 29. Caffeln 340. Campherimidazolon 74. Camphylphenylpyrazoloncarbonsäureester 130. Capriblau 426. Carbazacridin 358, 377. Carbazacridon 377. Carbazol 140, 141. — derivate 142. Carbodiphenylin 442. Carbonylthiocarbanilid 19. Carbo-pyrotritarsäure 28. — styril 289, 294, 299, 301. äthyläther 301. Chelidonsäure 125. Chinacridin 358, 377. Chinaldin 288. — alkin 300. — carbonsäure 289. — säure 308. Chinazoline 329 ff. Chinazolone 331. Chinisatin 303. Chinochinolin 358, 360, 366, 367. Chinochinolon 358, 366, 367. Chinojodin 306. Chinolin 285,286,288,294. — aldehyde 300. — betain 294. — carbonsäuren 305, 308, 309. — chinon 303. — dibromid 306. — halogenverbdg. 295. — homologe 296, 297. — ketone 300. — säure 240, 286. — sulfosäuren 295. — tetrabromid 312.

451

Alphabetisches Register. Chinolylacetaldehyd 300. Chinophenole 294, 302. Chinoxalin 344. — homologe 348, 349. — dicarbonsäure 347. Chinoxalon 349. Chloracridin 373. Chloralid 30. Chlor-carbostyril 301. — chinazolin 331. — cinnolin 326. — isocarbostyril 221. — methylglyoxalin 69. — opiazin 329. — phenanthridin 379. — phenonaphtacridin 376. — phtalazin 120, 327, 328. Chrysanilin 371, 373. Chrysidin 359, 380. Cinchomeronsäure 240. Cinchonin 246. — säure 308. Cinnolin 326, 327. Citra-cumalsäure 193. — toluylendiamin 442. Citrazinsäure 219. Cocain 47, 48. Collidin 222. Collidindicarbonsäureester 217. Conhydrin 235. Conicei'n 235. Coniin 239, 243. Conyrin 223. Cotarnin 322, 323. Cumalinsäure 191. Cumaran 32 ff. Cumarilsäure 32. Cumarin 197, 198. Cumaron 32. Cumylidendiazosulfid 175. Cyanamin 426. Cyanin 288. Cyanmethylisocarbostyril 318. Cyanur-amide 276. — halogene 275. — säure 275, 276. Cykloformazylameisensäureester 442. Cyklotetrazoliumvbdg. 96. Dehydracetcarbonsäure 194. Dehydracetsäure 194. Dekahydrochinoline 312, 313. Delphinblau 425.

Dialursäure 260. Diamino-acridin 373. — acridon 375. — acridylhenzoSsäure374. — chinoxalin 347. — kyanidin 273. — oxypurin 342. — phenazin 388, 389,401. — phenazon 382. — phenylacridin 373. — thiodiphenylamin 437. Diazine 249. Diazo-acetamid 15. — essigester 15. — isonitrosomethyluracil 259. — methan 15. — oxyde 166, 167. — tetrazol 95. — tetrazolimid 95. — uracil 15. Diäthylentetrasulfid 442. Diäthyloxyazoxazindicar bonsäure 414. Dibenzofurfuran 33. Dibenzolsulfodihydropyrazin 265. Dibenzo-parathiazine 435. — paroxazine 421. — pyrazine 346, 359, 382. — pyridazine 357, 381. — Pyridine 370. — pyrone 201. — thiophen 39. Dibenzoyl-azdioxazin 416. — glyoximperoxyd 417. Dibenzylpiperazin 267. Dichinaldyl 314. Dicbinolylchinolin 315. Dichinolyle 313, 314. Dichinolylketon 315. Dichlor- acetopicolinsäure 300. — adenin 343. — chinolin 347. — dihydroopiazin 329. — hypoxanthin 344. Diglycolid 11. Dihydro-acridin 370, 374. — carbostyrile 306, 307. — chinaldin 306. — chinazoline331 ff., 334, 353. — chinazolon 335. — chinolin 306. — chinoxaline 346, 348. — cinnolin 327. — cumaron 32. — dichinolyl 315. — glyoxalin 131.

Dihydro-imidobiazol 88. — isoindol 121, 442. — methylketol 105. — naphtinolin 367. — napthochinaldin 362. — phenanthridin 376. — phenazon 382. — phenonaphtacridin 376. — pyrazine 263, 265. — pyridazine 250. — pyridine 219, 234. — pyrrol 45. — skatol 105. — tetrazine 282. — thiazol 156. — triazole 84. Diimino-pyrazole 61. — urazole 86. Dijodpurin 343. Diketo-dekahydroacridin 375. — diphenylpyrrolidincarbonsäureester 49. — hydroparathiazin 431. — methyljulol 363. — methyllilolidin 362. — morpholine 412. — pyrazolidine 67. — Pyrrolidine 49. Diketo-selenazolidin 159. — tetrahydro-chinazolin 336, 420. — — metathiazine 430. — — naphtylenoxyd 12. paroxazine 412. phtalazin 329. pyrimidin 257,339. Dimethoxyisochinolin321, 325. Dimethyl-amino-chinolin 304. — — oxyphenoxazoncarbonsäure 425. phenonaphtazin 387. — — phenonaphtoxazon 427. — aziäthan 18. — benzoylenharnstoff 336. — chinazolin 337. — chinazolon 333. — cyaninjodid 288. — diaminotoluphenazin 389. — dihydrophtalazin 328. — furancarbonsäure 29, 193. 29*

452

Alphabetisches Register.

Dimethyl-glyoximperoxyd 416. — indol 99. — phenanthrolin 365. — phenazon 382. — phenmorpholin 421. — phenosafranin 405. — phtalazon 328. — piperazin 267. — piperidin 238. — resorufamin 424. — safranon 407. — xanthine 340. Dinaphto-parathiazin 436. — pnenylprasindon 401. — safranin 405. — thiophen 40. — xanthen 201. DinicotinsSure 232. Dinitro-diphenylaminsulfoxvd 436, 437. — pbenoxazin 422. — phenoxozon 205. Dioitrosacyle 417. Dinitrosotetrahydrochinolin 311. Dioxazine 414. Dioxy-acridin 371. — anthrachinolinchinon 369. — benzimidazol 144. — benzoparathiazine437. — chinoline 302, 303. — chinoxalin 345, 347. — kyanidin 275. — methylkyanidin 274. — phenazin 391. — purin 339. — pyridine 219, 227. — tetrazots&ure 91. — thiopurin 382. — tolachinoxalin 347. — uracil 258, 339. Diphemmid 5, 442. Diphenolpseudisatin 112. Diphenyl-acetvlendiure'in 144. — acetylenurei'n 74. — azosulfim 175. — Sthylenharnstoff 74. — bishydrazimethylenl4. — chinoxalin 345, 348. — cyantriazol 81. — dihydronaphtotriazin 352. Diphenylensulfid 39. Diphenyl-fluorindin 410. — furan 26. — furazan 415. — glyoxalinmerkaptan71.

Diphenyl-glyoximperoxyd 415. — imidobiazol 88. — indol 101. — kyanidin 274. — methyl-pyrazol 52. — — pyrazolon 64. — naphtochinoxalin 348. — oxykyanidin 274. — phenofluorindin 409. — piperazin 266. — pyrazolcarbonsäure 54. — pyrazolonbenzodicarbonsäure 144. — tetrahydrochinoxalin 350. — tetrazol 94. — tetrazoliumcarbonsäorebetai'n 96. — triazole 83. Dipicolinsäure 213. Dipyrazolon 143. Dipyridin 248. Dipyrrylketon 143. Dithiazine 432. Dithienyl 35. Dithienylmethan 35. Dithio-biazolin 178. — dinaphtylamin 442. Dixanthone 204. Dixanthylene 204. Ecgonin 47. Echtblau 426. Epichlorhydrin 12. Eucai'n 246. Eurhodine, 387. Eurhodole 390. Euxanthinsäure 203. Euxanthon 203. Flavanilin 298. Flavenol 298. Plaveosin 374. Flavon 199. Fluoran 204. Fluorim 204. Fluorindin 360, 409, 410. Fluoron 204. Furazane 169, 170, 171, 415. Furfur-acrolei'n 27. — acrylsäure 27. — alkohol 26. — amid 27. Furfuran 26. Furfurancarbonsäure 28. Furfurin 27, 73.

Furfurol 26. Furfurylamin 26. Furodiazole 166, 169. Furoin 27. Gallocyanin 425. Gallothionin 438. Girofflée 405. Glauconinsäuren 298. Glutaconimid 209, 227. Glutarimidin 442. Glutazin 227. Glycid 12. Glykolid 11. Glyoxalidine 72. Glyoxaline 68, 70. Glyoxalindicarbonsäure 69, 72. Glyoximhyperoxyde 415. Guanamin 273. Guanazole 86, 87. Guanine 341, 344. Halogenpurine 343. Harnsäure 338, 339. Heteroxanthin 340. Hexahydro-benzodipyrazolon 143. — carbazol 143. — chinoline 312. — cinchomeronsäure 246. — pyridazine 252. — pyridine 235. — pyrimidine 259. Hexamethylentetramin 278. Hexamethyltriaminophenylacridin 373. Homophtalimide 324. Homotetrahydrocinchoninsäure 311. Hydrastinin 322. Hydrazoxime 169. Hydro-acridin 375. — carbazol 142. — carbostyril 312. — chinazoline 331. — chinoline 306. — chinoxaline 348. — cotarnin 324, 325. — dicarbostyril 315. — glyoxaline 72. — hydrastinin 324. — indazole 129. — isocarbo8tyril 324. — naphtochinoline 361. — naphtyridin 367. — parathiazin 431.

Alphabetisches Register. Hydro-pyrazine 263. — pyridazine 250. — pyridine 229. — pyrimidine 256. — resorufin 424. Hypoxanthin 340, 341, 344. Imesatin 112. Imidazole 68. Imidazoline 72. Imidazolone 73. Imino-benzimidazoline 135. — biazole 88. — cumazon 419, 420. — cumothiazone433,434. — isoxazoline 153. — phenpenthiazole 433. — ketotetrahydrochinazolin 336. — ketotetrahydrothiazolessigsäure 153. — thiazolidin 157. — thiobiazolin 179. Indazin 404. Indazole 123, 124. Indazol - carbonsäuren 126.

— essigsaure 125. Indazolon 129. Indazoltriazolen 129. Indican 120. Indifulvin 120. Indigen 104. Indigo-blau 114, 115. — homologe 119. — gelb 120. — leim 120. — purpurin 120. — rot 120. — säure 119. — synthesen 116, 118. Indigotin s. Indigoblau Indigoweiss 119. Indin 111, 120. Indirubin 114, 120. Indogenide 104, 113, 114. Indoin 113. Indole 97, 100, 101. Indolcarbonsäuren 102. Indoline 105, 106. Indolinole 106 ff. Indolinone 106 ff. Indone 399. Indophenazin 112, 383. Indoxanthinsäure 103, 113. Indoxazene 162, 163.

453

Indoxyl 102, 103. Isoxazolone 151, 152. — (carbon)säure 103. Isoxazoloncarbonsäuren — schwefelsäure 108. 152. Indulin 407. — schmelze 408. Kairin (Kairocoll) 311. Jodchinolinsulfosäure Kairolin 311. 302. Jodol 43. Keto-cumaran 32. Isatin 107, 109, 111, 112, — dihydroacridin 372, 374. 113. — blau 112. — dihydrochinazoline — chlorid 111. 333. lsatogensäure 110, 113, — dihydrochinoxalin 117. 349. Isatosäure 111. — dihydrophenanthridin Isatoxim 112, 113. 379. Isatyd 111. — glyoxalidine 73. Isazoxdiazine 417. — hydrophtalazine 327, Isindazole 123, 124, 125, 329. 128. — methyldihydrochinIso-ammelin 277. azolin 333. — benzalphtalimidin — methyljulolin 363. 321. — oxyjulolin 364. — benzopyrone 198. — phendihydrotriazine — benzothiophen 38. 354. — carbostyril 318, 320, — phenyltetrahydrochin321. azolin 335. — — carbonsäure 318, — piperazine 267. 321. — tetrahydro-chinazoline methyläther 321. 420. — chinoline 285, 316, — — glyoxaline 74. 317, 319. — — isochinolin 324. — chinolinhalogene 319, pyrimidin 256. 320. Komansäure 195. — Cumarine 198. Eomensäure 195. — cumarincarbonsäuren Kyanalkine 255, 272. 198. Kyanidine 271 ff. — dehydracetsäure 192. Kyaphenin 272. — dihydrotetrazine 283. Eynurensäure 309. — euxanthin 203. Kynurin 294, 302. — melamin 277. — nicotinsäure 211, 212, 230. Lactid 11. Lauth'sches Violett 438, — nipecotinsäure 240. • 439. — phenanthrolin 357. Lepidin 296, — säure 232. — phendihydrotetrazin Leukomethylenblau 440, 355, 356. 441. — phenylnaphtophenazonium 305, 405. Leukothiazim 437. Leukothiazon 437. — propylthiophen 36. Lilol 357, 362. — pyrazole 55. Loiponsäure 246. — pyrazolone 64. Lophin 69. — rosindon 400, 401. Luteolin 200. — rosinduline 398. Lutidine 222. — tetrazolin 90. Lutidinsäure 213. — thiazol 144. Isoxazole 144, 148, 149. Lutidon 226. Lutidondicarbonsäure Isoxazolcarbönsäuren 232. 150. Lysidin 72. Isoxazoline 151.

454

Alphabetisches Register.

Magdalarot 403. Malonyl-athylendiamin 442. — guanid 259. — harnstoff 259. Mauvei'ne 403. Mekonsaure 195. Melamine 276, 277. Melanurensaure 277. Merkapto-penthiazoline 429. — phenpenthiazol 433. — tetrahydropyrimidin 259. — triazol 82. Merochinen 246. Metathiazine 429. Methoxy-amin ochinolin 304. — isochinolin 321. — methylchinolin 301. — phtalazin 328. — tetrahydrochinolin311. Methronsaure 29. Methyl-acridone 375. — azdioxazincarbonsaure 416. — benzazthiazin 441. — benzoylenharnstoff 336. — chinazolin 330. — chinoline 296, 297. — chinoloncarbonsSure 307. — cinnolincarbonsSure 327. — cumazonsaure 419. — dihydrocinchoninsfiure 307. Methylenblau 439. Methylenviolett 440. Methyl-furfuran 26. — furfurol 26. — glyoxalidin 72. — glyoxalin 97. — iminoketohydrometathiazin 430. — indol 99. — isocarboatyril 321. carbonsàure 322. — isochinolin 317, 319. — julolidin 363. — lepidon 301. — naphtacridin 372. — naphtophenazoniumchlorid 393. — oxychinolin 301. — oxychinoxalin 345. — oxytetrahydrochinolin 311. — penthiazolin 430.

Methylen-phenanthridin Naphto-methylfurfuran379. carbonsäure 33. — phenanthrolin 365. — oxychinaldin 361. — phenazoniumjodid — phenazin 359, 383, 391. 384. — phendihydrotetrazin — phenazoniam 394. 355. — phenosafranin 398, — phenmorpholin 420, 405. 421. — piaselenol 176. — piazthiol 176. — phenpenthiazol 433. — phenpentoxazolin 419. — styril 120. — phentriazin 351. — sulfon 40. — phenylchinazolin 330. — tolazin 384. — phenylphtalazon 329. Naphtoxazin 422. Naphtyl-blau 405. — phtalazin 328. — pseudochinisatin 303. — violett 405. — pyridon 215. Naphtyridin 316. Neutralroth 390. — pyrrol 44, 97. — rosindon 393, 396. — violett 390. Nicotin- 248. — rosindulin 373. — tetrahydrochinolm — säure 212, 230, 248. 312. Nicotyrin 248. — tetrahydrocinchoninNilblau 426. sfiure 311. Nipecotinsäure 240. — tetrazylpyrazolon 95. Nitro-antipyrin 63. — chinoline 300, 304. — thialdin 432. — thiophen 36. — indazol 126. — xanthin 340. — isochinoline 320. Metoxazine 411. — malonylhamstoff 259. Miazine 253 ff. — oxypyridine 225. Monoaminopurine 341. — phentriazon 355. Monooxy-chinoline 301. — phenylchinolin 298. — purine 340. — phenylisindazolcarbonsäure 129. — pyridine 226. Morpholin 412. — Pyridine 224. Muscarin 426. — uracil 258. Nitroso-paraldimin 415. — tetrahydrochinolin 311. Naphtacridine 358, 372, 376, 377. — tetrahydroisochinolin Naphtacridon 377. 323. Naphtalimid (-diimid) 357, 364. Naphtase 385. Octohydro-acridin 374. Naphtazdioxazine 428. — carbostyril 313. Naphtazine 359, 383 ff. — chinochinolin 367. Naphtindon 401. — naphtochinolin 362. Naphtindulin 395, 399. — naphtyridin 316. Naphtinoline 358, 367. Opiazon 329. Naphtisatin 113. Orexin 332. Naphto-chinaldin 361. Orthodiazine 382. — chinoline 259,356,360, Orthoxazine 411. Osotetrazine 81 ff. 361. Osotetrazon 81. — chinolinchinon 361. Osotriazole 77—79. — chinondioxim 428. Oxazime 422, 425. — chinoxalin 346. — cinclioninsauren 361. Oxazine 411. Oxazole 144, 145, 146. Naphto-dipyridin 366. Oxazoline 146. — furfuran 33. Oxazone 422. Naphtolblau 426.

Oxathylmorpholin 412. Oximidoisoxazolonoxime 153. Oxindole 108. Oxy-aposafranon 400, 410. — azoxazindicarbonsaureeBter 413. — benzothiophen 39. — benzoxazol 161. — biazole 171, 238. — biazoline 172 ff. — carbostyril 302. — chinacridon 377. — chinaldin 293. — — carbons&uren 308. — chinazolin 331. — chinoline 292, 301, 302, 303. — chinolincarbonsSuren 304, 348. — chinolinketon 305. — chinoxalincarbonsauren 346. — cinnolin 327. carbonsaure 326. — dibenzoparathiazin 437. — dihydrochinoxalin 349. — dihydrophenonaphtacridin 376. — dihydrotoluchinoxalin 349. — halogenpurine 344. — hydrocarbostyril 307. — indolderivate 102, 106. — isochinolin 318. — isorosindon 401. — kyanidine 272, 274. — lepidin 301. carbonsSure 363. — methylchinolincarbonsfiure 293. — naphtindon 406. — naphtòphenazinmethylather 390. — naphtotolazin 391. — phenanthridin 378. — phenazine 390. — phenazoniumchlorid 399. — phenoxazon 424. — purine 340. — pyrazol 54. — pyron 195. — thiazon 438. — triazole 82. — xanthone 203.

Alphabetisches Register.

455

Papaveraldin 325. Papaverin 325. Paradiazine 216 ff. Paralditnine 414, 415, 432. Parathiazine 420 ff., 438. Parathiazinfarbstoffe 438. Paraxanthin 340. Paroxazine 412. Pentamethyldiaminothiodiphenylamindijodmethylat 441. Penthiophene 205 ff. Phenanthrazine 360, 386. Phenanthridin 358, 378. Phenanthroline 357, 360, 364. Phenantbronaphtazine 360, 386. Phenanthrooxynaphtazine 390. Phenanthrophenazin 359, 383, 386. Phenazin 359, 385, 421, 435. Phenazon 249, 359. Phen - dihydro - tetrazin 355. — triazin 353 ff. — miazine 329. — morpholine 420. Pheno-fluorindin 409. — mauvein 404. — naphtacridine358,371, 375. — naphtacridone 375 ff, — naphtochinonacridon 376. — naphtosafranon 407. — naphtoxanthone 202. — naphtoxazim 425. — naphtoxazone 423. — safranin- 396, 402, 405. chlorid 372, 402. Phenoxazin 421 ff., 435. Phenoxazon 205, 435. Phen-penthiazole- 433. — pentoxazoline419,433. — piazine 344. — thiazine 421, 439. — thiazone 438. — triazine 351. — triazon 355. — triazylphenylketon 352. Phenyl-acetylmethyltriazol 81.

Phenyl-aminosotriazol 79. — aminomethylosotriazol 78. — acridin 373. — azdioxdiazincarbonsaureester 418. — azimidonaphtalin 148. — azomethylosotriazol 77. — benzoparathiazin 435. — benzorthoxazinon 418. — benzoylenharnstoff 336. — carbazacridin 377. — chinaldin 91, 298. — chinazolin 331, 333. — chinazolon 334. — chinolylmethylpyrazol 305. — chinoxalin 346. — cumalin 193. — eyantetrazol 91. — cyantriazol 81. — diaminosotriazol 78. — dihydrochinazolin 332. — dimethyl-osotriazol 79. — — pyrazol 52. pyrazolon 62, 63. — dinaphtazonium 395. — dithiobiazolin-hydrosulfamin 178. hydrosulfim 179. thiol 178. Phenylen-diazosulfid 174. — formamidin 130. — guanidin 135. — pyridinketon 228. Phenyl-fluorindin 410. — glyoxalidin 72. — glyoxalin 69. — imesatin 412. — imidazolon 74. — iminopenthiazolin 430. — indol 100. — isocarbostyril 318, 321. — ketodihydroazoxazin 414. — ketodihydronaphtotriazin 353. — methyl-chinaldin 298. chinolin 290. — — dihydronaphtotriazin 352. — — pentoxazolin 412. — — pyrazolon 59, 65. triazol 81. triazolon 81.

456

Alphabetisches Register.

Phenyl-morpholin 412. — naphtacridin 377. — naphtophenazonium 384, 392, 395, 398, 400. — opiazon 329. — osotriazol 78. aldehyd 79. — — carbonsaure 79. — oxychinoline 293. — oxytetrazol 90, 94. — penthiazol 433. — penthiazolin 430. — phenanthridin 379. — phenanthronaphtazonium 392. — phenazonium 392, 395, 402. — phendihydrotriazin 354. — phenonaphtacridin 376. — phenosafranin 403. — phentriazin 351. — phentriazon 355. — phtalazon 329. — pyrazol 97. — pyrazolidon 59. — pyrazolin 57. dicarbona&ure 58. — pyrazolon 59, 65. — — carbonsSure 61. — pyridazinon 252. — pyridincarbonsfiure 361. — pyridon 193. — pyrrodiazoldicarbonsaure 88. — pyrrol 44. — rosindulin 397. — tetrahydrochinazolin 334 ff. — tetrazol 91, 93. thiol 94. — thiocarbizine 441. — thiotetrahydrochinazolin 336, 434. — toluchinoxalin 348. — tolutriazin 351. — triazol 83. — triazolon 85. Phosphin 373. Phtalazine 327, 328. Phtalazone 327, 328 ff. Phtalimid 122. Phtalylhydrazid 329. Phtalylphenylhydrazid 329. Piaselenol 176. Piazine 260 ff. Piazthiole 176.

Picoline 215, 222. Picolinsaure 212, 230. Picolylmethylalkin 215. Pipecolin 242. PipecolinsSure 240. Piperazinu 266, 267. Piperidein 235. Piperidin- 235, 236, 238, 239. — abkommlinge 241 bis 246. — carbonsauren 240. Piperin 239. Piperinsaure 239. Piperylen 237. Prasindone 401. Prune 425. Pseudo - azimide 136, 137. — harnsSure 260, 339. — lutidostyril- 226. — — carbonsSure 192, 230. — carbostyrilathylath er 307. — phenanthrolin 357, 365. Primulin 165. Purin 343. Puringruppe 336 ff. Purinhalogenverbindungen 343. PyraziDe 260 ff., 264. Pyrazincarbonsauren 263. Pyrazole 53. Pyrazolblau 61. Pyrazolcarbonsguren 54. Pyrazolidine 65, 66. Pyrazolidone 66. 67. Pyrazoline 56 ff. Pyrazolincarbonsauren 56, 57. Pyrazolone 58—65. Pyrazolon carbonsauren 61.

Pyrazolonopyrazolon 60. Pyrenolin 357, 362. Pyridazine 249 ff., 382. Pyridazincarbonsauren 382. Pyridazinone 251. Pyridazoncarbonsauren 251. Pyridin- 220. — alkohole 225. — carbonsSuren 225,228, 230—233. — gruppe 207 ff. — halogenderivate 221.

Pyridin-homologe 222. — ketone 225. — sulfos&uren 221. Pyridone 221, 224, 226, 227. Pyridoncarbonsäuren219, 230, 231. Pyridyl-benzoesäure 228. — pyrrol 248. — Pyrrolidin 47. Pyrimidine 253, 254. Pyrindene 299, 300. Pyron 194. Pyrone 190 ff. Pyronin 201. Pyronon 194. Pyrotritarsäure 28. Pyrrodiazole 76, 79, 87, 88. Pyrrol- 41. — carbonsäuren 44. Pyrrolpruppe 40. Pyrrolidin- 45, 46. — phenylthioharttstofi 47. Pyrrolidon 45, 47. Pyrrolin 45. Pyrrotriazol 90. Quercetin 200. Besazurin 425. Besorufamin 424. Besoruiln 423. Bosindon 400. Bosinduline 392, 395, 396, 397, 398. Bubazonsäure 60. Safranine 401—406. Safranole 405, 406 ff. Safranolcarbonsäure 407. Safranone 406. Selenaldin 432. Selenazole 159. Selenodiazole 176. Selenophenderivate 38. Senfolessigsäure 158. Senfölglykolid 40. Sinapanpropionsäure 430. Skatol 100. Stilbazol 215, 223. Sulfoketothiazolidin 159. Sylvan 26. Tartrazin 61. Tatronylharnstoff 260.

Tetraäthylphenosafranin 405. Tetrachlorketochinolin 303. Tetrachlorphenylpyrrol 45. Tetrachlorpyrrol 43. Tetrahydro-carbazol 142. carbonsäure 143. — carbostyriläthyläther 311. — chinacridin 378. — chinaldin 307, 311. — chinazoline 334 ff. — chinolin 307, 310, 323. carbonsäure 311. azobenzolsulfosäure 311. — chinolylhydrazin 311. — chinoxalin 350. — diphenylpyron 196. — glyoxaline 73. — imidobiazol 89. — isochinolin 323. —isochinolylharnstoffä 23. — lepidin 312. — naphtinolin 367. — naphtochinolin361,362. — oxazole 147 ff. — phtalazine 328, 329. — pyrazine 265. — pyridazine 251. — Pyridine 234. — pyrimidine 256. — pyrone 196. — thiazine 430. — thiazole 158. — toluchinolin 312. — triazole 85. Tetrajodpyrrol 43. Tetraketopiperazin 265. Tetramethoxybenzylisochinolin 325. Tetramethyl-äthylenoxyd 12.

— diaminoacridin 371, 373. — diaminoxanthen 201. — dipyrrol 43, 143. Tetramethylen-imin 45. — oxyd 23. Tetramethyl-indol 43, 100. — pyrrolincarbonsäureamid 48. — thionin 439. Tetraphenyl-dihydropyridazin 250. — furfuran 26.

Alphabetisches Register.

457

Tetraphenyl-pyrrol 43. — thiophen 36. Tetrazine- 280 ff. — homologe 284. — hydroderivate 284. Tetrazole 89, 94. Tetrazoliumbasen 92, 95, 96. Tetrazyl-hydrazin 95. — semicarbazid 95. Tetrinsäure 30. Tetronsäure 30. Thaliin 311. The'in 340. Theobromin 340. Theophyllin 340. Thetine 18. Thialdine 432. Thiazole 144, 154. Thiazolcarbonsäuren 155, 156. Thiazolidine 158. Thiazoline 156—158. Thienyl-acrylsäure 37. — triphenylmethan 36. Thio-aldolanilin 17. — benzimidazol 135. — benzoxazol 161. — biazoldithiol 179. — biazolin 177. — biazolone 177 ff. — cumazone 420. — cumothiazone 433. — cyanursäure 276. — diazole 173 ff. — diphenylamin 421, 425 ff. — harnsäure 342. — ketotetrahydrochinazolin 336. — naphten 38. Thionessal 36. Thionin 436, 439. Thionol 438 -schwarz 437. Thionolin 438. Thionursäure 260. Thio-phenyltetrahydrochinazolin 335. Thiophen- 36 — aldehyd 37. — alkohol 37. — carbonsäuren 37. — gruppe 34 ff. Thiophten 39. Thiopurine 342. Thiopyronin 206. Thiotolen 36. Thio-triazole 82.

Thio-urazole 86. — xanthen 206. — xanthon 206. Tolazon 382. Tolisatin 113. Toluchinoxalin 347. Tolusafranin 405. Toluylen-rot 389. — violett 390. Tolyl-isotoludihydrotetr; azin 356. • — phenyldihydrotolutriazin 352. ' Tolypyrin 63. | Triacetonamin 48. Triacetonin 235. Trialkyl- u. alphyl-kyanidine 273, 274. Triazine 279 ff. Triazoessigsäure 16, Triazole 74 ff., 79 ff., 136, 283. Triazsulfole 180, 181. Triäthylentrisulfid 442. Trichinolylmethan 298. Trichlor-chinolin 294. — isochinolin 317. — ketochinolin 303. — ketotetrahydrochinolin 312. — oxytriazin 275. — triazin 275. Tri-furylglyoxalidin 73. — methylaminotrioxypurin 342. — methylen-imin 18. oxyd 17. tetrasulfid 442. thioharnstoff 429. — — triamin 278. trisulfid 442. — methylindol 101. — methylphenmorpho'liumjodid 421. — methylxanthin 340. — naphtosafraninchlorid 403. — nitrosotrimethylentriamin 278. — oxychinolin 303. — oxypurin 339. — oxypyridine 227. — phendioxazin 422. — phenyl-dihydrochinoxalin 348. dihydroglyoxalin69. — —' glyoxalidin 72. — — glyoxalin 69.

458

Alphabetisches Register.

Tri-phenyl-hexahydrotriazin 278. ketotetrahydroazoxazin 414. — — pyrazol 53. — — pyrazolin 67. tetrahydroglyoxalin 73. — — tetrazoliumhydroxyd 95. — pyrrole 41, 143.

Tri-thiokohlensäureäthylenester 38. — thiopurin 342. Tropan 47. Tropanol 48. Tropin 48. Tropinon 48.

Urazole 85, 86, 284. Urotropin 279. Uvinsänre 28. Violursäure 260.

Xanthen 201, 202. Xanthhydrol 201, 202. Uracile 253, 257, 258, 339. — äther 202. Xanthin 339, 341, 343. Uracilylharnstoff 258. Xanthon 201. Uramil 260, 339. Xanthoxalanil 49. Urazine 284 ff.

Verlag von V E I T & COMP, in L e i p z i g .

JUSTUS VON LIEBIG. FRIEDRICH WÜHLER. Zwei

Gedächtnissreden von

A. W. von Hofmann. Mit dem Bruchstück einer Autobiographie Liebig's als Alihang, mit den Porträts von Liebig und Wöhler, sowie den Abbildungen der Denkmäler in München, Giessen und Göttingen, g r . 8. 1891. g e h . 2 Jt.

ELE KTRO C HE MI K. I h r e

G e s c h i c h t e

u n d

L e h r e .

Von

Dr. Wilhelm Ostwald,

o. ö. Professor der Chemie an der Universität Leipzig.

Mit 2 6 0 Nachbildungen geschichtlicher j

L e x . 8.

1896.

g e h . 28 Jt,

Originalfiguren,

eleg. g e h . 30 Jt.

ELEMENTARE MECHANIK i als Einleitung in das Studium der theoretischen Physik. ;

| ;

Von

Dr. Woldemar Voigt,

o. ö. Professor der Physik an der Universität Gottingen.

Zweite, umgearbeitete Auflage. Mit 5 6 Figuren im Text.

Lex. 8. 1901. geh. 14 Jt, geb. in Halbfranz 16 Jt. Auszug aus dem Vorwort des Professor E u g e n i o B e l t r a m i zu Rom zur italienischen Übersetzung der ersten Auflage von Dr. A. S e l l a :

i i ' ! { j

D a s ausgezeichnete W e r k des Professor Voigt k o m m t einem Bedürfnis entg e g e n , welches sich u n t e r den deutschen u n d englischen Studenten schon seit einiger Zeit fühlbar g e m a c h t hat. Die elementare M e c h a n i k wird im allgemeinen v o n zwei sehr verschiedenen Gesichtspunkten ans betrachtet, entweder als die herkömmliche Vorschule f ü r das r e i n technische S t u d i u m der I n g e n i e u r e , i n welchem Falle sie sich auf die elementarsten und trockensten Kapitel beschränkt, oder als eine S a m m l u n g geometrischer und analytischer Ü b u n g e n , wobei die eigentliche mechanische G r u n d l a g e v e r s c h w i n d e t , u m den ohne Zweifel sinnreichen Anwendungen der analytischen u n d p r o j e k t i v e n Geometrie, der Theorie der Differential-Gleichungen u n d der Variationsrechnung Platz zu inachen. Diese z w e i , sich fast entgegenstehenden Ansichten h a b e n in sehr hohem Maße das historische Ziel der Mechanik verwischt, das d u r c h Galilei und Newton aufgestellt u n d von den P h y s i k e r n ersten Ranges, wie L a g r a n g e , Green, Kirchhoff, Maxwell u n d Helmholtz, unablässig weiter verfolgt worden ist. D a s B u c h des Professor Voigt bietet j e t z t eine n e u e Anleitung d a r , wie m a n sie sich gar nicht besser wünschen k ö n n t e , zu diesem Studium der Mechanik, als d e r rationellen Wissenschaft der materiellen W e l t .

Verlag von VEIT & COMP, in Leipzig.

KANON DER PHYSIK. DIE BEGRIFFE, P R I N C I P I E N , SÄTZE, FORMELN, DIMENSIONSFORMELN UND KONSTANTEN DER PHYSIK nach dein neuesten Stande der Wissenschaft systematisch dargestellt von

Dr. Felix Auerbach,

Professor der theoretischon Physik an der Universität Jena.

Lex. 8.

1899.

geh. 11 Jt, geb. 12 Ji.

Der „Kanon der Physik" will einerseits einen zusammenhängenden Überblick über das Gesamtgebiet der Physik gewähren, andererseits will er als ein Nachschlagebuch dienen, das auf eine bestimmte Frage eine bestimmte Antwort erteilt. Er ist nicht ausschließlich für Physiker bestimmt, sondern wendet sich ganz besonders auch an diejenigen, für welche die Physik eine Hilfswissenschaft ist.

DIE ENERGETIK nach ihrer

ge»ctiichLtlictieri

Entwickzeltang.

Von

Dr. Georg Helm, o. Professor an der k. Technischen Hochschule zu Dresden.

Mit Figuren i m Text, gr. 8. 1898. geh. S J6 CO 3p, in Ganzleinen geb. 9 Ji 60 Sp.

LEITFADEN DER

PRAKTISCHEN

ELEKTROCHEMIE. Von

Dr. Walther Lob, Privatdozent an der Universität Bonn. Mit zahlreichen Figuren.

gr. 8.

1899.

in Ganzleinen geb. 6 Jt.

VORLESUNGEN ÜBER

THERMODYNAMIK von

Dr. Max Planck, o. ö. Professor der theoretischen Physik an der Universität Berlin. Mit fllnf Figuren im Text.

gr. 8.

1897.

in Ganzleinen kart. 7 Ji 50 Sji.