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547.682.1.07 HYDROCARBURES POLYCYCLIQUES AROMATIQUES. 1)

VI. Nouvelles syntheses du 5-rn6thylnaphtacene et du dibenzo [ a,c] naphtacene

PAR

N. P. BIUU-HOP et DENlISE LAVIT (Institut du Radium, 'Universite de Paris, France).

La reaction de formylation du naphtacene a ete examinee, et une synthkse nouvelle proposee 'pour le 5-m6thylnaphtac&1e, consistant en la reduction du 5-formylnaphtacene. D'autre part, on montre que la reaction de Friedel-Crafts entre le triphenylene et le chlorure do-toluoyle conduit au 2-(2-rnethyl- benzoyl)triphenylene, et que cette derniere cktone, soumise i la reaction d'Elbs, conduit au dibenzo[a,c]naphtacene.

Les hydrocarbures polycycliques aromatiques derivant du noyau naphtacene (11) ont Ct6 assez peu CtudiCs au point de vue biologique, et ceux qui ont Cte examines se sont montrks inactifs dans la production de tumeurs 2 ) : il faut remarquer toutefois que la plupart des experiences dejk faites a ce point de vue I'ont ete par la technique de badmigeonnage de la peau, et on sait que dans ces conditions, il peut y avoir inactivation par photooxydation, lorsque les hydrocarbures utilises (et c'est le cas des hydrocarbures naphtaceniques) sont fortement altkrables 5 I'air et ii la lumiere. Aussi, dam le cadre d'un examen plus systhatique des relations entre pouvoir canckroghe et structure moleculaire dans la serie des hydrocarbures polycycliques 3 ) , nous avons entrepris de preparer un certain nombre de derives du naphtacene (homologues et benzologues) afin de les Ctudier biologiquement selon h technique des injections sous-cutanees, qui nous semble plus sfire.

1) 5eme ,partie: N. B. Buu-Hoi et D. Lavit, Rec. trav. chim. 76, 8 ) Voir litterature dans E. Clar. ,&omatische Kohlenwasserstoffe". 2&me edition,

Springer (Berlin, 1952). 8 ) Cf. A. Lecassagne, , b s cancers produits par des substances chimiques

exogenes", Hermann (.Paris. 1946) : N. P . Buu-Hoi:, Strahlentherapie 98, 197 (1955).

(1957).

ffydrocarbures polycycliques aromitiques. VI. 76 ( 1957) RECUEIL 675

(1) (11) CHO

L'un des derives desires etait le 5-mkthylnaphtacene (1111). qui avait deja ete synthetisk par Clar et Wrigh f4 ) partir de la 5-naphtacknone; nous avons constate que cet hydrocarbure peut Etre aiskment prepare par une autre voie, a savoir la reduction du 5-formylnaphtacene (11). par la methode de Kishner- Wolff-Huang-Minlon 5 ) . L'aldehyde de depart s'obtient avec de bons rendements par formylation du naphtacene avec la N+mCthylformanilide en presence d'oxychlorure de phosphore; cette derniere reaction avait deja ete realisCe par Marfynoff 6), qui a ebtenu ainsi un aldehyde F 148'. et une substance F 243O que cet auteur considere comme pouvant &re l'acide naphtacene-5-carboxylique. Nos experiences nous ont conduit a un 5-formylnaphtacene fondant plus haut (F 1 6 4 O ) et sans doute plus pur; quant au compose secondaire F 2 4 3 O (dont nous avons egalement ameliore le point de fusion) c'est probablement un diformylnaphtacene (peut-&re le 5,111 -diformyl- naphtacene (IIV), ce qui assimilerait la reaction de diformylation 5 I'action du chlorure de sulfuryle sur le naphtacene, conduisant au derive 5,l l -dichlore 7) ) .

CHO

I

En ce qui concerne le dibenzo[a,c]naphtacene (VI), cet hydro- carbure a dkja ktC synthetise par Clar *) a partir du triphenylene et de I'anhydride phtalique, cette methode comportant 4 stades. Nous avons trouve qu'on peut preparer beaucoup plus aisement Thydrocarbure (VJ) en appliquant la reaction d'Elbs au 2-( 2-methylbenzoyl) triphe- nylene (V) : cette derniere cetone est preparee 5 partir du tr iphhykne et du chlorure d'o-toluoyle en presence de chlorure d'aluminium, et le fait qu'elle fournit le dibenzo[a,c]naphtacene (VI) par pyrolyse est,

(IV) CHO I

(111) CH3

4, E. Clar et I. W . Wrighf, Nature 163, 921 (1949). 5) H . Minlon, J. Am. Chem. SOC. 68, 2487 (1946). 6) M. Marfynoff , Cornpt. rend. 238, 249 (1954). ') C. Marschalk et C. Stumm, Bull. SOC. h i m . 15 [5], 418, 777 (1948). *) E. Clar, G e m . Ber. 81, 68 (1948):

676 N. P. Buu-Hoi: et Denise Lavit,

outre une preuve de sa constitution, une nouvelle demonstration de I'encombrement sterique existant autour des positions 1 du triphe- nylene 9 ) . Le dibenzo [ a,c] naphtache reagit rapidement sur I'anhydride maleique au sein du Xylene bouillant pour fournir I'anhydride 10,15-di- hydrodibenzo [ a,c] naphtacene- 10,15-endosuccinique ( VlkI) , substance incolore; Clar8) avait deja remarque que les solutions de l'hydro-

carbure (VI) sont decolorees par chauffage avec l'anhydride maleique. mais il n'avait pas isole I'adduct forme.

Les hydrocarbures (III) et (V4) font actuellement I'objet d'etudes biologiques dans notre Institut (Dr. F. Zajdela).

P a r t i e e x p C r i m en t a 1 e.

Formylation du naphtache, Le naphtacene utilise est un produit commercial, fondant vers 355"; la formylation est realisee comme d'ordinaire, sur 20 g d'hydro- carbure, 24 g de N-methylformanihde, et 24 g d'oxychlorure de phosphore au sein de 20 ml d'o-dichlorobenzene, a la temperature du bain-marie (6 heures de chauffage) . Apres addition d'une solution aqueuse saturee d'acetate de sodium, puis entrainement du solvant B la vapeur d'eau, on obtient un solide brunstre, que l'on lave avec un peu d'ethanol, et recristallise dans le benzene deux fois. Rendement: 14 g de prismes rouge brun, F 164", donnant avec l'acide sulfurique une coloration verte intense, c'est le monoaZd6hyde (111).

T r o w 6 Calc. pour C,,H,,O (256.31).: ,, 89.04; ,, 4.72.

: C 88.8 ; H 4.7

0 ) Cf. N. P. Buu-Hoi et P. Jacquignon, J. Chem. SOC. 1953, 941.

Hydrocarbures polycycliques aromatiques. VI. 76 ( 1957) RECUEIL 677

4.00 3.50

Le residu de ces cristallisations contient une petite quantite du produit rouge brun considere par Martynoff comme pouvant Ctre l'acide correspondant a l'aldehyde precdent. E n realit& cette substance, fondant vers 248", e t insoluble dans les alcalis

' : O : - 4 .

aqueux, correspondrait plus a un dialdehyde, probablement le 5,l Idiforrnylnaphfacene (IV) .

Trouve : C 84.0 ; H 4.2. Calc. pour C,,H,,O, (284.42): ,, 84.49; ,, 4.26.

Semicarbazone du 5-formylnaphtac2ne. La fonction aldehyde du 5-formylnaphta- cene a ete caracterisee aisement par la formation d'une semicarbazone, laquelle cristallise du .toluene sous forme de beaux prismes rouge sang, fondant instantanement sur le bloc IMaquenne vers 241", mais noircissant par chauffage progressif, avec carbonisation.

T,rouve Calc. pour CZ0H,,ON, (313.36) : ,, 76.66; ,, 4.79.

: C 76.3 ; H 4.5

Avec le thiosemicarbazide, le 5-formylnaphtacene reagit en milieu acetique pour fournir une thiosemicarbazone cristallisant du toluene sous forme de prismes rouge grenat.

Spectre d'absorption du dibenzo [a,c] naphtacene dans le cyclohexane

5-Methylnaphtache (111). O n chauffe un melange de 3.6 g de 5-formylnaphtac~ne et de 3 g d'hydrate d'hydrazine a 98% dans 300 ml de dikthyl&mglycol jusqu'a dissolution (formation de I'hydrazone); on laisse refroidir, ajoute 3 g de potasse caustique, et chauffe 40 minutes a l'ebullition (toutes ces manipulations doivent Ctre faites autant que possible a l'abri de la lumiere). Apres refroidissement, on dilue a I'eau, essore le grecipite jaune forme, le lave a I'eau. et le recristallise deux fois dans l'ethanol. Rendement: 2 g de fines aiguilles jaune orange, fondant instantanement sur le bloc Maquenne a 158". Lacide sulfurique produit m e halochromie *he. Clar et Wright 4 ) indique F 160" pour le 5-methylnaphtac~ne.

2-(2-Mhthylbe~yl)triph&1ylhne (V). A une solution de 3 g de triphenylene et 5 g de chlorure d'o-toluoyle dans 60 ml de sulfure de carbone, on ajoute 3 g de chlorure d'aluminium, par petites portions et en agitant. O n laisse le melange reposer une nuit a temperature ordinaire, chauffe ensuite 2 heures au reflux au bain-marie, puis decompose par il'acide chlorhydrique dilue et la glace apres refroidissement. Le produit de la reaction est extrait au chloroforme, la solution chloroformique est lavee a l'eau, et sechee sur SOdNa,; a p r h evaporation du aolvant, on distille le residu sous haut vide, et la cetone obtenue est recristallisee dans le toluene. Rendement: 3.2 g de paillettes incolores, F 213", donnant une halochromie brun orange avec SO,H,.

Trouve : C 89.9 ; H 5.0 Calc. pour C,,H,,O (346.43) : ,, 90.15; ,, 5.24.

678 N. P. Buu-Hoi et Denise Lavit, Hydrocarbures polycycfiques aromatiques. VI.

Dibenu,[a,c]naphthac6ne (VI). Dans un tube en verre Pyrexepais, on port? 5 l'ebullition 3 g de la cetone precedente, et maintient cette ebullition pendant en8viron 35 minutes, apres quoi il ne se forme plus d'eau. Qn distille alors le residu, et le recristallise 3 fois dans sle toluene: le rendement est de 0.3 g de l'hydrocahure (VJ), sous forme de belles aiguilles jaune orange, fondant a 268-269": Czars) indique F 265-266" pour cet hydrocarbure. Lacide sulfurique donne me halochromie violacee.

Trouve Calc. pour C.Jl,, (328.41) : ,, 95.09; ,, 4.91.

: C 94.9 ; H 4.9

Anhydride 10,15-dihydrodibenu,[a,c]naphtac2ne-l0, 15-endosucciniqw (WI) . On chauffe un melange de 0.5 g de l'hydrocarbure precedent et 0.5 g danhydride maleique dans 5 ml de xylene anhydre, au reflux pendant 3 heures; apres refroidisse- ment, il se depose des cristaux incolores. que l'on essore et recristallise dans le xylene. Rendemen't: 0.4 g de fines aiguilles incolores, fondant vers 313".

Trouve :c 84.2 ; H 4.2. Calc. pour C&H18Q3 (426.47): ,, 84.49; ,, 4.25.

Le present travail a ete effectue griice 5 une subvention accordee par le US. Department of Health, Education, and Welfare (Public Health Service) ; nos remerciements vont aux autorites de cet organisme.

(Regu le 11 mars 1957).