roczniki_chemii_v30_s133_1956.pdf

ROCZNIKI CHEMII
30, 133 (1056)
REAKCJE NITROZWIĄZKÓW ALIFATYCZNYCH. XX. REAKCJE
NITROOLEFINÓW. II. POCHODNE 5-NITRO-5-(l-CYKLOHEKSENY-
LO)-TETRAHYDRO-1,3-OKSAZYN
Zygmunt ECKSTEIN, Wiesław SOBÓTKA i Tadeusz URBAŃSKI
Zakład Syntezy Organicznej Polskiej Akademii Nauk, Warszawa
Katedra Technologii Organicznej II .Politechniki, Warszawa
Działaniem formaldehydu i pierwszorzędowych amin alifatycznych na
2-jnitro-2-(l-cyM'Oheteieiniy'lo)-l,3-pirlo|piaino.diiioi otrzymano sfcereg podfoodnych
5-nitro-5-(l-cykloheksenylo)-tetranydro-l,3-oiksazyny. Opracowano
otwatrcfai iptarśeienda układów 5-'nitriO-5-(l-flyikioihe(kisieinfflo)-itieibrahydro-l,3-oksazynowych.
dpopMaJibflerMfla M nepBMHHtix ajiwcpaTJOTecKj^ aMMH Ha
2-HHTpo-2-(l-i;MKjioreKceHMJi)-l,3-nponaHflMOJi nojiyneHO HecKOJiLKO npo-
5-HMTp0-5-(l-UHKJI0reKCeHMJl)-TeTparMflP0-l,3-0KCa3HHa. IIO-
MfiTOfl pacKpbiTOH KOJitrta 5-HMTpo-5-(l-n;HKjioneKCeHmi)-TeTparMflpo-l,3-oKca3MHa.
The reaction of 2-nitro-2-(l-cyclohexenyl)-propane-l,3-diol with fornialdehyde
and primary amines furnishes a number of iderivatives of
5-nditro-5-(l-cyttolhe»eD3!yl)-tetelhiydiro--d,3-oxiaziiini6. A meithod 1 oi£ ópeniing
5-miitro-S-(1 -icyiclbfaexan!yil|)-tótiriatoydlriOH 1,3-oxaiziin[e iis giveln,
. Znany jest fakt, że niektóre środki lecznicze zawierają w swej budowie
układ 1-cyklobeksenylowy, który nadaje im charakterystyczne własności.
Ulegają -one szczególnie łatwo w organizmach żywych procesom
metabolizmu, są szybko wchłaniane i wydzielane przez organizm (np.
„Fanodorm", „Evipan" itp.)- Przy ich stosowaniu nie zachodzi niebezpieczeństwo
nagromadzenia się leku w organizmie.
Wobec stwierdzenia przez Urbańskiego i Slopka aktywności
niektórych pochodnych nitroparafin a w szczególności pochodnych
5-nitro-tetrahydro^l,3-oksaizyn w stosunku do gruźlicy eksperymentalnej
u zwierząt 1)
, wydawało się interesującym zsyntetyzowariie i przebadanie
pochodnych 1-cykloheksenylonitrometanu.
Z 2-nitro-2-(l-cykloheksenylo)-l,3-propanodiolu, którego syntezę
i własności opisano w poprzedniej pracy 2> , działaniem formaldehydu
i amin alifatycznych pierwszorzędowych przyrządzono pochodne 5-nitro-
5-(l-cykloheksenylo)-tetrahydro-l,3-oksazyn (A):

134, Z. Eckstein, W, Sobótka i T. Urbański
Tworzenie się związków tego typu, tj. tetrahydro-l,3-oksazyn z nitroparafinu,
formaldehydu i amoniaku, było wykazane po raz pierwszy przez
Urbańskiego i współpracowników 8)
, a następnie patentowane przez
Senkusa 4 '. Ten ostatni podał trzy różne metody przyrządzania
te-tra:hyidiro-l,3-oksaizyn z amin pierwszoirzędowych,
nitroparafinu i formaldehydu.
Związki o budowie ogólnej (A) nie były dotychczas opisane
w literaturze. Przyrządzono je znaną metodą kondensuj
ąc krystaliczny 2-(niitro-2-(l-cykloheiksemylo)-l,3-
-propanadioł z, 30%-ową foirnaliną i aminami alifatycznymi
pierwsziorządoiwymi w stosunku molowym 1:2: 1,1.
Stwierdzono, że dodanie do mieszaniny reakcyjnej alkoholu etylowego powoduje
na skutek zhomogeriizowania znaczne zwiększenie wydajności
i otrzymanie produktu O' wysokim stopniu czystości.
Pochodne tetrahydro 1,3-oksazyn o budowie (A) przyrządzono z nitrodiolu
stosując do kondensacji następujące aminy: benzylo-, cykloheksylo-,
izopropyle 1 -, iMiydroksyetyliOH, etyjo- i metytoamabĘ. Włlaisnpści oifenzymanych
5-nitro-5-(l-cykloheksenylo)-l,3-tetrahydrooksazyn przedstawione
w tablicy 1. ,
W przypadku benzyloairuiny zwiąaek (I, R=CH2CfiH5) przyrządzono
również działając na 1-cykloheksenylonitrometan formaldehydem i aminą
lub poddając reakcji 2- j nitro-2-(l-cykloheksanylo)-l,3-projpanodiol z oddzielnie
przyrządzoną' krystaliczną N-hydroksymetylobenzyloaminą.
W reakcji tej zaobserwowano daleko idący rozkład mitroziwiązku z wydzieleniem
tlenków azotu (reakcja na papierek jodoskrobiowy). Stosując
trzy różne wyżej wymienione metody wyodrębniono identyczną substancję,
tj. zasadę (I):
H J>-CH2NO2 +CH2O

Reakcje nitrozwiązków alifatycznych 135
£H CD CO n t- CO C3)
' - "o"-. Oi OJ rH O3 O O
s
£> £?, i> co" co t> co t>
O
(J tO 'CO (N Ol Ol ^
VO ©^
L- IO T—l CO T—4
CO CD CD -tf lO
©
m
j2j oo m o co r-i t>
•s. o cn cn ł—i OJ o o
O •- i—l i-H rH
o - - -
N M COCnt-CSICDIM
.y j5 t- co" ca" c-T t- c-
O : :
cj N in -* M i-H CO
^o o" in rt o> n o
o^ to ro co -* 10 io
p-H i—1 l—l
O W l P W W w M B W £ a
2 \ / \ o d o" 6 uu "a
- 0. g § -
s /y \g_ o/ a ,.. i &
5 K - 0 •* io c- '^ r-„ t% g »i
" '«">? H » M Ol » M C
s ^ s • '•»o
m ro cn oi H « .,
T3 t-C- IOCDC0 « °
1^ M l i ! a fc
O-*-" -tHiM cocom P*
!H I> C- ID ID O " N
o ww wrtg •
Mi
45. 2 °° ^ s . ti
« - 7 ii * 2 g ś 6
rt *• H c- J> o o o o | , H
M g co w B ^ sj
a 1 S
« O 3 O 0 O "g
• ouoooo S§s
ii Ml |«|
P H |—( M 1—| M K* ^

136 Z. Eckstein, W.. Sobótka i T. Urbański
Wykazano również, że reakcje tworzenia się oksazyn zachodzą z dobrą
wydajnością przy użyciu oleistego 2-nitro-2-(l-cykloheksenylo)-l,3-propanodiolu.
Związki pochodne tetrahydro-l,3-oksazyny (I), (II) i (III) wydzielono
w postaci wolnych zasad przez krystalizację powstałej w kondensacji żywicy
z 96%-owego alkoholu etylowego, natomiast związki (IV), (V) i (VI)
wyodrębniono w postaci chlorowodorków lub pochodnych jodometylowych
(wolne zasady są oleistymi cieczami). Z substancji (IV) przyrządzono
również pochodną p-nitrobenzoilową (IVa).
W przypadku chlorowodorku oksazyny (IV) zaobserwowano- ciekawe
zjawisko: przy dwudziestodniowym staniu na świetle ulegał cn zmianom
polegającym na tym, że górne jego warstwy barwiły się na zielono. Wskutek
zmian zachodzących w chlorowodorku jego temperatura topnienia obniża
się z 158—159° do 142—140°. Występowanie zielonawego zabarwienia
substancji można by przypisać jej rozkładowi z wydzieleniem aldehydu
mrówkowego, który prawdopodobnie utlenia się do kwasu mrówkowego
kosztem redukcji grupy nitrowej do nitrozowej.
Stwierdzono, że wolna zasada (IV) otrzymana z chlorowodorku działaniem
węglanu jednosodowego ulega rozkładowi z wydzieleniem formaldehydu
(w ilości 71*/o, jeżeli (był on określamy jako pochodna 2,4-diwumitrofenylohydrazynowa,
i 66,1% jako pochodna dimedonowa). Samorzutne
odszczepienie formaldehydu z cząsteczki zasady .(IV) świadczy o jej nietrwałości,
która może być powodowana -układem P-hydroksyetylowym
związanym z azotem. o
Powyższe spostrzeżenia doprowadziły nas do wniosku, że niektóre
układy 5-ni'tro-tetrahydro-l,3-oksazynowe są niestabilne i ulegają łatwo
rozszczepieniu w miejscu wiązania hemiaceitalloiwegoi, dając odpowiednie
układy alifatyczne.
Najlepsze wyniki hydrolizy układów 5-nitro-5-(l-cyklohe

Cl
-H'
-CH 2O
Reakcje nitrozwlązków alifatycznych 137
R
\
/
CH,
1
OH
w / HCI
CH 5
R NO 2
\
/ \
CH 2
CH 2
1 I ^
OH H-N
/ \
• , H 20 C" 2
^ ,
~"~ OH Nf •• .
.W schemacie powyższym uwzględniono dwa zaobserwowane przez nas
fakty. Po pierwsze to, że pewne układy oksazynowe nie ulegają otwarciu
w stężonym kwasie solnym 7) i po drugie łatwość otwarcia układów 5-nitro-tetrahydro^l^-oksazynowych
w rozcieńczonym kwasie solnym. W tym
ostatnim przypadku przebieg hydrolizy moglibyśmy wyrazić następującym
hipotetycznym schematem: do tlenu układu 5-nitro-tetrahydro-l,3-oksazynowegO'
przyłącza się cząsteczka wody, tworząc zasadę oksoiniową (C),
będącą w równowadze z postacią zdysocjonowaną (D), która ulega otwarciu
z utworzeniem jonu karboiniorwego, stabilizowanego przez przyłączenie
cząsteczki wody i oderwanie z powstałego produktu pośredniego cząsteczki
formaldehydu i protonu. t

138 Z. Eckstein, W. Sobótka i T. Urbański
Negatywne wyniki hydrolizy układu (B) w stężonym kwasie solnym
należałoby wg. powyższego schematu przypisać powstaniu chlorku oksoniowegO'
(E), pozostającego- w równowadze z formą zdysoe jonowaną (F),
utrwaloną przez obecność nadmiaru jonów Cl.
Własności produktów otwarcia układów 5-nitro-5-(l-cykloheksenylo)-
-1,3-tetrahydrooksazynowych podano w tablicy 2.
Budowę powyższych związków udowodniono przez przyrządzenie odpowiednich
pochodnych acetylowych i nitrozowych.
.(Ytf)'
HClalkoh CHi (VII i) R=CH 2 -C 5 H,
OH (XII) R=C 6 H U
Przede wszystkim wyodrębniono z chlorowodorków (VII) i (XI) aminy
(VIII) i (XII) przez wytrząsanie eterowej zawiesiny związków z nasyconym
wodnym roztworem węglanu jednosodowego. Są to białe krystaliczne
substancje o ostrych temperaturach topnienia. Przyrządzone z nich chlorowodorki
nie dawały depresji temperatury topnienia z chlorowodorkami
(VII), (XI). Rzędowość aminy (VIII) stwierdzono przez otrzymanie z substancji
(VII) pochodnej nitrozowej (IX), totóra wykazywała pozytywną
reakcję Libermana, zmodyfikowaną w ten sposób, że nie stosowano ogrzewania
mieszaniny kwasu siarkowego, fenolu i aminy, a przeprowadzono
tę próbę w temperaturze pokojowej.
Ze związku (VII) przyrządzono pochodną acetylową (X) dwiema metodami:
przez ogrzewanie jej zawiesiny w bezwodnym chloroformie ze
znacznym nadmiarem chlorku acetylu (wyższe wydajności), oraz przez
działanie na roztwór pirydynowy substancji (VII) bezwodnikiem octowym
(niższe wydajności). Produkty tak otrzymane nie dawały depresji temperatury
topnienia po zmieszaniu. Wyniki analizy elementarnej wskazy-

Reakcje nitro związków alifatycznych 139
g
ca
S Tt< O CD tD £- CO
V? CÓ" O* CO* [>" OD OJ
h o *•* ^ ^ ^
o"-s CO ID l/J CD •
[2j to > H m m 03
•3 oó* oT co 1 t> có" os
O
§ ~,
3 °"
0
r\ W H «_ CO^
^0 co -*" co" có"
0^- to co in to
1—1 r-H
0 u
u
^
>£ s a" s s" 13
0 Ć 0 0^ .0 o^
^ • M 3 W K ffi W B
j to w to o w m
pj U U U U U U
0
S W • "5 1 S? -

140
Z. Eckstein, W. Sobótka i T. Urbański
wały na to, że związek (X) jest pochodną dwuacatyfową. Nde dawał om
reakcji na obecność chlorowodorku i nie udało się z niego otrzymać pochodnej
nitrozowej.
Dalszego 1 dowodu, budowy ptodiufetu rozkładu (VIII) dostarczono przez
ponowne zamknięcie układu 5-ni'tro-5-(l-cykloheiksenylo)-tetrahydro-l,3oksazynowego
formaldehydem. Reakcja ta zachodziła z wydajnością ilościową
w środowisku wodno-alkoholowym natychmiast po wymieszaniu
suibstratów. Otrzymany produkt nie dawał depresji temperatury topnienia
ze związkiem (I). Przyrządzony z niego chlorowodorek okazał się identyczny
z chlorowodorkiem substancji (I).
(I) HCl
N-CH 2
(XIII)
Poza formaldehydem do zamknięcia układu 5-nitro-5-(l-cykloheksenylo)-tetrahydro-l,3-o>ksazynowego
użyto również aldehydu benzoesowego.
Kondensację przeprowadzono w alkoholu etylowym, wobec węglanu
jednosodowego ogrzewając mieszaninę reakcyjną przez kilka godzin do
wrzenia. Wydajności wahały się w granicach 12 — 14°/o.
CZĘSC DOŚWIADCZALNA
Otrzymywanie N-aralkylowych pochodnych 5-nitro-5-(l-cykloheksenylo)-
-tetrahydro-l,3-oksazyn
Metoda stosowania ogółndle d© pnzyirząidlzlatniia zasad (I—VI), których właisniości
podano w tablicy 1.
0,1 mola oleistego 2-nitro-2-(l-cy.kloheksenylo)-l,3-ipropanodiolu zmieszano
z 0,2 molami SO^/o-owego wodnego roztworu formaldehydu. Do powstałego roztworu
wkroplono odpowiednią aminę w ilości 0,11 mola przy energicznym mieszaniu. Temperatura
mieszaniny reakcyjnej wzrastała o 25—35°. W przypadku izopropylo-, etylo-

Reakcje nitrozwiązków alifatycznych 141
i metyloaminy w czasie wkraplania mieszaniną reakcyjną oziębiano ze wzglądu na
dużą lotność amin. Po dwu godzinach mieszania w temperaturze pokojowej mieszanina
reakcyjna rozwarstwia się i na.dole wydziela się warstwa substancji żywicowatej.
Do ukończenia kondensacji podgrzewano mieszaninę reakcyjną w temperaturze
70—75°, mieszając, w ciągu 3—4 godzin. Warstwę żywicy oddzielano, po *
staniu pasaż noc i prziemyiwamiO' ją ciepłą wtodą, aby usunąć składniki rozpusaczialne ,
w wodzie. Wydajność żywicy wahała się w granicach 70—90°/o teoretycznej.
Związki (II) i (III) otrzymano również w sposób następujący: do mieszaniny
0,072 mola krystalicznego nitrodiolu, 0,144 mola 30'°/o-owego wodnego roztworu formaldehydu
i 25 ml alkoholu etylowego wkroplono energicznie mieszając 0,07 mola
odpowliedmŁej annlilny. OignzleNaino, miiiesiaajiąc, w fejnperiaituiitzie 70—72°. w dilągu diwóah
godzin. Po schłodzeniu otrzymano krystaliczny produkt o wysokim stopniu czystości.
Wydajność osiągano od 60 do 70°/o teoretycznej.
Otrzymywanie 5-nitro-5-(l-cykloheksenylo)-N-benzylo-tetrahydro-
-1,3-oksazyny (I)
Przez kondems•iacj ę 1 -cykilobeksemyionitrioinetanu z formaldehydem
i benzyloaminą. Z 14,2 g l-cykloheksenylonitrornetanu, 30 g
(0,3 midlai) 30°/o-oiwej ftmmialiny i 10,7 g (0,1 miota) bemizyiLo.aimiiny otrayonamlo w neiafcojd
wykonanej metodą Senkusa" 1 26,8 g żywicy. Żywicę tę rozpuszczono w chloroformie
i zadano alkoholowym roztworem chlorowodoru. Otrzymano w ten sposób
5,3 g chlorowodorku o t. t . 170—174°. Chlorowodorek ten zadany wodnym roztworem
NaiHCOg daje walną zasiądę (II) o it. t. 99—101°, liidctnityozną z. pnodhiktam wytworzonym
metodą ogólną. Wydajność 15 r6'°/o teoretycznej licząc na użyty do reakcji
cykloheksenylonitrometan.
Przez kondensację 2-n itr o-2-(1-cykl'o hetksenylo)-1,3-propan
odiolu z N-hydr o ksymetyl o benzyloaminą. Roztwór 20,1 g
(0,1. mola) krystalicznego nitrodiolu, 13,7 g (0,1 mola) N-hydrofcsymetylobenzyloaminy
(przyrządzono ją według metody podanej przez Henry 8 )) w 150 ml bezwodnego
benzenu ogrzewano do fwinżieinfa, odidetsitylowiujiąc 18 ml wady w postaci aizJedtropu.
W czasie przeprowadzania reakcji wydzielały się brunatne tlemki azotu (reakcja z papierkiem
jodoskrobiowym). Po oddestylowaniu benzenu pod 'zmniejszonym ciśnieniem
wyodrębniono z oleistej pozostałości przez dodanie 96%-owego alkoholu etylowego
2,5 g (8,2"/o wydajności teoretycznej) krystalicznej substancji o temperaturze
topnienia 98—9'9°, nie dającej depresji temperatury topnienia z produktami przyrządzonymi
metodami opisanymi poprzednio.
Wydzielenie produktów; (I—III). W przypadku kondensacji benzylo-,
cykloheksylo- i isopropyloaminy zasady (I) v (II) i (III) wydzielano z żywicy przez
jej rozpuszczenie w 96%-owym alkoholu etylowym. Krystaliczne produkty oczyszczano
przez ich kilkakrotną krystalizację z alkoholu 96°/o-owego.
Chloro w od orek zasady {I; R = CHaCeHs) oBzysiacizono' przez, krystalizację
z bezwodnego alkoholu etylowego; ma on t. t. 174—175° (z rozkładem).
Analiza:.
Dla wzoru CiTB^OaNaCl — Obliczono: 8,3'/oN, 1O,4*/O.C1;
otrzymano: 8,1%N, 10,2%CI.
Jest to bfiiafla, ikrystaUlicEnia. isiubsitaniojiai, njie iroizipuBZiCziafaa w wodzie 1
, nlile reagująca
z azotynem sodo-wym. Bardzo trudno rozpuszcza się w mieszaninie alkoholu etylowego
bezwodnego i acetonu (1: 3).

142 Z. Eckstein, W. Sobótka i T. Urbański
Chlorowodorek zasady (II; E - C 8 Hn) przyrządzono przez rozpuszczenie
analitycznie czystej zasady w małej ilości alkoholowego roztworu chlorowodoru.
Wydzielony osad przemyto bezwodnym acetonem. Czysty produkt ma t. t.
172—173° (z rozkładem).
Analiza:
• Dla wzoru CiaEfee^OaCł — Obliczono: 8,5'°/oN, 10,8%>Cl;
'otrzymano: 8,5 IO
/ON, ll,0'°/o Ol.
Bliały krystellicziny produlkit', rozpuszcza się w wodlaie, alkoholu etylowym 96%-owtym
i bezwodnym, nieco trudniej rozpuszczalny w mieszaninie alkoholu bezwodnego
i acetonu (1 :3'). Działaniem wodnego roztworu NaHCOa tworzy się z niego wolna
zasada (II). Produkt nie reaguje % azotynem sodowym. Wodne roztwory chlorowodorku
ulegają bardzo łatwo hydrolizie przy ogrzewaniu.
Chlorowo do rek zasady (IV; R = CH2GH2OH) otrzymano przez zadanie
roztworu żywicy, otrzymanej metodą ogólną, w bezwodnym etanolu za pomocą
alkoholowego roztworu chlorowodoru, przy silnym chłodzeniu i mieszaniu, tafe
by temperatura nie przekroczyła +10°; Produkt oczyszczono przez krystalizację
z bezwodnego alkoholu.
Analiza:
Dla wzoru C12H21O4N2CI — Obliczono: 12,10/oCl,
otrzymano: 12,3'°/oCl.
Chlorowodorek ten rozpuszcza się bardzo łatwo w wodzie i alkoholu, etylowym
96%-owym, nieco trudniej w 'bezwodnym etanolu. Przy długim staniu (20 dni)
w zamkniętym naczyniu na świetle produkt zabarwia się (górne warstwy) na kolor
zielonkawy. Temperatura topnienia tak zmienionego chlorowodorku uległa obniżeniu
do 142—146°. Przez zadanie wodnym roztworem NaHCOa chlorowodorku zasady
(IV) tworzy się oleista ciecz.
1,2 g oleistej zasady (IV) rozpuszczono w 10 ml 96'%-owego alkoholu i roztwór
ten wlano do 1 g 2,4-dwunitrofenyłohydrazyny rozpuszczonej w 60 ml getyo-owego
alkoholu, do którego dodano 1 ml stężonego kwasu solnego. Wydzielił się szybko
krystaliczny osad hydrazonu. Otrzymano* 0,7 g (71,4'%> wydajności), t. t 165—166°.
Okazał się an idleiiitiy]C!zn,y z piiodiufcteim oitrzytmiainyim ae zmienlionegO' pirziea długiiie
stanie chlorowodorku zasady (IV) i z 2,4-'dwunitrofenylohydrazonem formaldehydu,
przyrządzonym oddzielnie. Produkty zmieszane z sobą nie dają depresji temperatury
topnienia.
1,2 g oleistej zasady (IV) rozpuszczono w 10 ml 96%-owego alkoholu i do tego
roztworu dodano 5 nil nasyconego roztworu alkoholowego dknedonu. Po pewnym
czasie strącił się biały krystaliczny osad w ilości 0,9 g (wydajność 66,l l0 /a), t. ! t.
187—188°. Otrzymany produkt jest substancją bez azotową, nie daje depresji temperatury
itopaUieniia z produktem otaiymiainym ze izmfanaiooegoi prze'z długie • stanie
chlorowodorku zasady (V), oraz z pochodną dimedonową aldehydu mrówkowego,
przyrządzoną oddzielnie.
5-Nitro-5-(l-cykloheksenylo)-N-[P-(p-nitrobenzoiloksy)-etylo]
-tetrahydro-l,3-oksazyna (IVa)
3,0 g (0,01 mola) chlorowodorku 5-nitro-5-,(l-cykloheksenylo)-N-(p-hydroksyetylo)-te.trahydro-l,3-oksazyny
świeżo sporządzonego (IV) rozpuszczono w 15 ml pirydyny
i dodano 2,7 g (0,02 mola) chlorku kwasu p-nitrobenzoesowego. Mieszaninę
ogrzanlo na łańnd wodnej w diąglu 30 mimiuit w tampanaitarae 60^—65°, fcwioirlzy saę łtla-

Reakcje nitrozwiązków alifatycznych 143
równy roztwór. Bo staniu przez noc wylano roztwór do 250 ml wody z lodem, wydziiledoną
krysitialiictaną substancję odsączana. Po krystalizacjli z ailikoihoilu oitnzytnano
2,0 g (tj. około 50"/o wydajności) o t. t. 124—125°, lekko żółtawe płaskie igły, łatwo
rozpuszczalne w bezwodnym alkoholu na gorąco, trudniej na zimno.
Analiza:
Dla wzoru CmH^ONs — Oblteonia: 56,0% C, 5,2% H, iO,3'%N;
oitetymiainio: 56i,2°/oC, 5,5'°/oH, rO,2%N:
Chlorowodorek zassa-dy (V, R = CH2CH3) ołrzyimiainio w sposób opisany
uprzednio, oczyszczono go przez krystalizację z bezwodnego etanolu. Czysty produkt
ma t. t. 168—169° (z rozkładem).
Analiza:
Dla wzoru C^HaiOa^Cl — Obliczono: 12,8'°/oCl;
otrzymano: 13,1% Cl.
Jodek metyloetylo-5-nitro-5-(l-cykloheksenylo)-l,3~tetrahydrooksazynoamoniowy
0,8 g wolniej zasaidiy (ioWsitia. eiieczi) a/ozpuszeizonio w 10 ml bezwodnego alkoholu
metylowego i dodano 5 ml jodku metylu. Powistały roztwór ogrzano na łaźni wodnej
do wrzenia w ciągu 5 minut, wylano po ochłodzeniu do kolby stożkowej i zostawiono
do wolnego odparowania. Po 2 dniach wydzieliła się krystaliczna substancja,
którą oczyszczono przez krystalizacją z małej ilości bezwodnego etanolu. Otrzymano
0,5 g'priad,uiktu o t. t. 155'—156° (e. razikł.).
Analiza:
Dla wzoru C 13 H 2 3O:iN>T — Obliczono: 40,8% C, 6,O'°/oH, 7,3%N;
otrzymano: 41,0% C, 6,0% H, 7,5'% N.
Identyczny produkt otrzymano 2 surowej żywicy powstałej przez kondensację sufostratów
metodą ogólną.
Chlorowodorek zasady (VI; R — CH3). Żywicą otrzymaną metodą
ogólną zadano 20 ml alkoholowego roztworu chlorowodoru, mieszanina rozgrzewa
się silnie i po ochłodzeniu wydziela się. krystaliczny chlorowodorek, który odsączono
Ł praemyto 1 m/ałą ilością acetooiu. Oceyisizicizonno 'go praee krysteliizaicje, z bezwodnego
etanolu.
Analiza:
Dla wzoru CnHwOsNaCl — Obliczono: 13,5% Cl;
otrzymano: 13,8% Cl.
Jodek dwumetylo-5-nitro-5-(l-cykloheksenylo)-tetrahydro-
-1,3-oksazyno amoniowy
2,2 g surowej żywicy, otrzymanej przez kondensację cykloheksenylonitropropanodiolu
z wodnym roztworem metyloaminy, rozpuszczono w 10 ml bezwodnego
metanolu i dodano 5 ml jodku metylu. Roztwór ogrzano w ciągu 10 minut do temperatury
wrzenia. Po ochłodzeniu krystalizuje biały produkt. Oczyszczono go przez
krystalizację z bezwodnego metanolu, otrzymano 1,3 g substancji (tj. 35,3°/o wydajności)
o t. t. 194^—194,5° (z rozkładem).
Analiza:
Dla wzoru CMHUIOBNZJ — Obliczono: 39,1% C, 5,7% H, 7,6%N;
otrzymano: 38,7% C, 5,5% K, 7,5%N.

144 Z. Ecksteln, W. Sobótka i T. Urbański
Identyczny produkt otrzymano z wolnej zasady (VI) wydzielonej z chlorowodorku
dłaJałamfam wodniagp' rozliwoiriu NaHCOg. Otrzymam w tym przypadku 85%
wydajności teoretycianej miatylioj.odikiu. Talk pmyiządizraiy produkt jest bardiziej
czysty niż produkt wydzielony z surowej żywicy.
Otrzymywanie produktów (VII) i (XI) ze związków (I) i (II)
Rozkładu zasad (I) i (II) dokonano w sposób następujący: 0,02 mola oksazyny
rozpuszczono w mieszaninie 85 ml bezwodnego alkoholu, 15 ml wody i 3,5 ml stężonego
kwasu solnego. Ogrzewano do wrzenia oddestylowując alkohol w ciągu
trzech godzin. Objętość mieszaniny reakcyjnej utrzymywano na stałym poziomie
przez równoczesne wkraplanie 15 ml wody w 85 ml bezwodnego alkoholu. W destylacie
wykrywano' formaldehyd w postaci pochodnej 2,4-dwunitrofenylohydrazynowej
(nie dała ona depresji temperatury topnienia z produktem przyrządzanym
oddzielnie). Mieszaninę reakcyjną zagęszczano pod 'zmniejszonym ciśnieniem do
objętości 40 ml. Po ochłodzeniu wydzielano krystaliczny produkt. Po krystalizacji
z alkoholu etylowego posiadał ustaloną temperaturę topnienia.
Otrzymywanie amin (VIII) i (XII) z chlorowodorków
0,015' mola chlorowodorku zawieszono w 120 ml eteru i wytrząśnięto z 45 ml
nasyconego wodnego roztworu NaHCOs. Z roztworu eterowego ,po osuszeniu bezwodnym
siarczanem sodu i odparowaniu eteru otrzymano biały krystaliczny produkt.
Po kilkakrotnej krystalizacji z eteru związek posiadał ostrą temperaturę topnienia.
"Wydajności wahały się w granicach 78—94'% teoretycznej.
Przyrządzanie N-nitrozopochodnej (IX) z chlorowodorku (VII)
1 g (0,003 mola) chlorowodorku (VII) rozpuszczono w mieszaninie 30 ml alkoholu
i 15 ml wody. Dodano 2 ml nasyconego wodnego roztworu azotynu sodu i zakwaszono
rozcieńczonym kwasem solnym do pH około 3. Nitrozwiązek wytrącono 20 ml wody
i ekstrahowano eterem. Z ekstraktu eterowego po przemyciu wodnym roztworem
NaHOO3 i wodą otrzymano po odparowaniu eteru surowy produkt. Oczyszczono go
przez kilkakrotną krystalizację z mieszaniny eteru etylowego i naftowego (1 :1).
2-nitro-2-(l-cykloheksenylo)-3-(N-acetylo)-benzyloamino-^l-acetoksypropan
(X)
1 g związku (IX) (0,003 mola) zawieszono w mieszaninie 12 ml bezwodnego
chloroformu, 4 ml chlorku acetylu i ogrzewano do wrzenia w ciągu 12 godzin. Chloroform
i nieprzereagowany chlorek acetylu oddestylowano pod zmniejszonym ciśnieniem.
Produkt oczyszczono przez krystalizację z alkoholu.
Zamknięcie pierścienia 5~nitro-5-(l-cykloheksenylo)-
-tetrahydro-l,3-oksazynowego
Zamknięcie formaldehydem. Otrzymanie 5-niłro-5-
- (1-cykloneksenylo) - N - benzylotetrahydro - 1,3 - oksazyny (I).
Do mieszaniny 0,5 g związku (VHI) w 4 ml bezwodnego alkoholu dodano 0,5 ml
30"Vo-owego wodnego roztworu formaldehydu i podgrzano do rozpuszczenia. Po ochłodzeniu
otrzymano 0,5 g śnieżnobiałego produktu o t. t. 98—99°, który po przekrystaliaoiwamiiiu
z 96%-owego alkoholu etylowego miie diał diepresjti temperatury topifienfila
z zasadą (I).

Reakcje nitrozwiązków alifatycznych 145
Zamknięcie benzaldehydem. Otrzymanie 5'-nitro-5-
-(l-cykloheksenylo)-2-fenyl.o-N- :
benzylotetrahydro-ll3-ok s a z y n y (XIII). Do mieszaniny 3 g zasady (VIII), 18 ml 96°/o-owego alkoholu etylowego
i 3 ml benzaldehydu dodano 4 krople nasyconego wodnego roztworu MaHCO3
i ogrzewano w ciągu 5 godzin pod chłodnicą zwrotną. Po ochłodzeniu przez noc otrzymano
0,5 g produktu, który po krystalizacji z alkoholu etylowego posiadał t. t.
156—157°.
Analiza:
Dla wzoru C 23H2e0sN 2 — Obliczono: 73,0% C, 6,8%H, 7,4% N;
otrzymano: • 72,8% C, 6,2% H, 7,8% N.
STRESZCZENIE
Działaniem formaldehydu i amin alifatycznych pierwszorzędowych na 2-nitro-2-
~(l-cykloheksenylo)-l,3-propanodiol przyrządzono pochodne 5-nitro-5-(l-cykloheksenylo)-tetrahydro-l,3-oksazyny
(A).
Do kondensacji użyto następujących amin: benzylo-, cykloheksylo-, izopropylo-
-ihydroksyietyto^, etyto-, metylolamlilnię. . ,
Stwiieirdtanio', że rtofccja rmiteodiMiu z formiaWehydemi i aminami aliifaitycenymi
zachodzi również w środowisku wodno-alkoholowym. Uzyskano przy tym zwiększenie
wydajności i produkty o wysokim stopniu czystości.
W przypadku związku (IV) zaobserwowano rozkład substancji połączony ze zmianą
zabarwienia z białego na zielone.
Podano metodę otwarcia układu •'5'-nitro-5-(l-cykk>hek.senylo)-tetrahydro-l,3-oksazynowego
(A), polegającą na ogrzewaniu go z wodno-alkohołowym roztworem
chlorowodoru.
Budowę produktów otwarcia udowodniono przez przyrządzenie pochodnych acetylowych,
nitrozowych oraz przez ponowne zamknięcie układu 5-nitro-5-(l-cykloheksenylo)-tetrahydro-l,3~oksazynowego
(A) formaldehydem i aldehydem benzoesowym.
«
LITERATURA CYTOWANA
Otrzymano 3.XU.1954.
1. Urbański T. r Naturę, 168, 562 (1951).
2. Eckstein Z'., Roczniki Chem. 28, 43 (1954).
3. Hirst E. L., Jones J. K.N., Minahan S., Ochyński F. W., Thomas
A. T., Urbański T., J. Chem. Soc, 1947, 924.
4. S e n k u s M., US Pat. 2447822 (1948).
5. Henry L., Buli. Soc. Chim., (3), 13, 157 (1895).
6. Burkę W. J., J. Am. Chem. Soc., 71, 611 (1949).
7. Urbański T., Giłrne D., Roczniki Chem., 28, 175 (1954).
10 Rocznik Chemii

Z. Ecfcstetn, W. Sobótka i T. Urbański
ON ALIPHATIC NITROCOMPOUNDS. XX. REACTIONS OF NITRO-
OLEFINS. II. ON DERIVATIVES OF 5-NITRO-5-(l-CYCLOHEXENYL)-
-TETRAHYDRO-1,3-OXAZINE
by Z. ECKSTEIN, W. SOBÓTKA and T. URBAftSKI
Institute of Organie Synthesis, Polish Academy of Science, Warszawa,
Institute of Technology, Warszawa
The present paper Ls a continuation of experiments on preparation
of nłtroolefinic derivatives of 5-nitrotetrahydro-l,3-oxazine 2)
.
It is a known f act, that the cyclohexenyl ring (present in some pharmaceuticals
such as ,,Evipam", „Fanodarm") facilitates absorption of tlhese
substances by

Reakcje nitrozwiązków alifatycznych 147
evolution of formaldehyde, which would react with the nitrocompound,
reducing the nitro- to nitrosogroup, hence the change of colour. It has
been found, that formaldehyde was split particularly readily from the
free base (IV).
This led us to the conclusion, that 5-nitro-5-(l-eyclohexenyl)-tetrahydro-l,3-oxazine
are unstaible und can readily be suibjected to cleavage.
Subseąuently we found a simple metihod of opening the tetrahydro-1,3-
-oxazine ring (A).
The best results of hydrolysis of 5-nitro-5-(l-cyclohexenyl)-tetrahydro-l,3-,oxazirie
have been obtained, When cotnpouinds (I) and i(II) were
sutojected to warming in a medium of aąueous alcohol in ipresence of
a smali excess of hydrochloric acid 1
and the formaldehyde evolved was
distilled off, together with alcohol (adaptation of the method łby Burkę 6)
applied to hydrolysis of S^-toenz-tetrahydro-l^-OKazine).
A hypothesis on the mechanism of the reaction elucidating the ease
of hydrolysis of derivatives of 5-ffiitrotetrahydro-l,3-oxazine in diluted
aąueous or .aąueous-alcohodic hydrochloric acid, and a relatively good resistance
of the substances against concentrated hydrochloric of hydrobromic
acid, is put forward.
The structure of the products of the ring-opening of the generał formuła
(H) has been confirmed by the following facts: isołation of hydrochlorides
(VII) and (XI), of free amines (VIII) and (XII), formation of
N-nitrozo- (IX) and acetyl- (X) derivatives.
It has been stated, that .the reaction of the amine (VIII) with formaldehyde
in aąueous-alcoholic medium occured immediately after the reagents
were mixed, and brought a theoretical yield.
The analogous reaction with benzaldehyde reąuired an alkaline catalyst
and prolonged heating. The product of cyclisation (XIII) was formed
with a much lower yield (12—14%).