188541. lajstromszámú szabadalom • 4H- 3,1-benzoxazin-származékokat tartalmazó gyomirtószerek és eljárás a hatóanyagok előállítására
1 188 541 2 metilén-kloridot, kloroformot, széntetrakloridot, 1,1- és 1,2-diklór-etánt, 1,1,1- és 1,1,2-triklór-etánt, klór-benzolt. O-, m-, p-diklór-benzolt, o-, in-, p-klór-toluolt; nitroszénhidrogént, például nitro-benzolt, nitro-etánt, o-, m-, p-klór-nitro-benzolt; nitrilt, például acetonitrilt, butironitrilt, izobutironitrilt; étert, például dietil-étert,di(n-propil)-étert, tetrahidrofuránt, dioxánt; észtert, például acetecetésztert, etil-acetátot vagy izebutil-acetátot, továbbá amidot, például formamidot, metil-formamidot vagy dimetil-formamidot használhatunk. Savmegkötö szerként a szokásos, általánosan alkalmazott savmegkötő szerek alkalmazhatók. Előnyösen alkálifém-hidroxidot, alkálifém-karbonátot és tercier szerves bázist használhatunk. Különösen alkalmas például a nátrium-hidroxid, nátrium-karbonát, nátrium-hidrogén-karbonát, trietil-amin-, piridin, trimetil-amin, a-, ß-, 7-pikolint, lutidin, N,N-dimetil-anilin, N,N-dimetil-ciklohexil-amin, kinolin, tri(n-propil)-amin és tri(n-butil)-amin. A savmegkötő szer mennyisége a (III) általános képletű karbonsav-haíogenidre számítva célszerűen egyenértéknyi. Vízelvonó anyagként szimmetrikus és vegyes karbonsav-anhidrid, például ecetsav-anhidrid, propionsav-anhidrid, vajsav-anhidrid, hangyasav-ecetsav-anhidrid, hangyasav-propionsav-anhidrid vagy ecetsav-propionsav-anhidrid, továbbá diciklohexil-karbodiimid vagy tionilklorid használható. A ciklizálást a (IV) általános képletű karbonamidra számítva 1-IO-szeres mólnyi mennyiségű vizelvonó anyag jelenlétében hajtjuk végre. A (II) és (III) általános képletű kiindulási anyagokat körülbelül sztöchiometrikus arányban reagáltatjuk, azaz célszerűen a (II) általános képletű vegyületre számítva 10%-kal több vagy kevesebb (III) általános képletű vegyületet használunk. Az eljárást célszerűen úgy hajtjuk végre, hogy a (III) általános képletű karbonsav-halogenidet és a savmegkötő szer egyenértéknyi mennyiségét külön-külön 0 és 60 °C között hozzáadjuk a (II) általános képletű antranilsav, illetve sója közömbös szerves' oldószerrel, illetve vízzel készült, egyenértéknyi mennyiségű oldatához. Ezután a reakcióelegyet szobahőmérsékleten 15 percig keverjük, majd adott esetben bepároljuk, melegen 5 n sósavval megsavanyítjuk, lehűtjük és leszívatjuk. [J. Org. Chem. 2, 396 (1944)], az N-aciI-2-amino-benzoesavat kapjuk. Ezt a terméket 5-10 mólnyi mennyiségű karbonsav-anhidrid vízelvonó anyag, például ecetsav-anhidrid jelenlétében keverés közben - adott esetben a képződő ecetsav ledesztillálása mellett — 30 és 150 °C között a kívánt 4H-3,l-benzoxazinná ciklizáljuk. A feldolgozáshoz a vízelvonó szer feleslegét csökkentett nyomáson eltávolítjuk és tisztítás céljából a terméket átkristályosítjuk. A műveletben az antranilsavat is hozzáadhatjuk a karbonsav-halogenidhez. Ha vizelvonó anyagként diciklohexil-karbodiimidet vagy tionil-kloridot alkalmazunk, akkor a ciklizálást ezek 1-4 mólnyi mennyisége jelenlétében végezzük. Azok a (I) általános képletű 4H-3,l-benzoxazin-származékok, amelyek képletében R2 halogén-alkenil-oxicsoporttal szubsztituált fenilcsoportot jelent, célszerűen a megfelelő halogén-alkenil-oxi-csoporttal, szubsztituált benzoesavnak a megfelelő savkloriddá való általakításával (Houben-Weyl: Methoden der organischen Chemie, 8. kötet, 463. oldaltól, 4. kiadás, Georg Thieine-Verlag, Stuttgart 1952), majd ennek a megfelelően szubsztituált (I) általános képletű antranilsav-származéknak ismert módon a megfelelő ainiddá való átalakításával állíthatók elő. Az utóbbi terméket vízelvonó szer jelenlétében végzett gyűrűzárással szubsztituált 2-fenil-3,l-benzoxazin-4- onná alakíthatjuk. A (I) általános képletű 4H-3,l-benzoxazin-származéknak a rcakcióelcgyből való elkülönítésére az elegyet a melléktermékek, így a reagálatlan antranilsav, savklorid, illetve bázis-hidroklorid elválasztására vízzel, híg lúggal vagy híg savval kezeljük, szárítjuk majd bepároljuk. Szükséges esetben a végtermék kromatografálással vagy átkristályosítással tisztítható. A (III) általános képletű karbonsav-halogenidek előállítását a 3-(l\2’-diklór-vinil-oxi)-benzoil-klorid példáján ismertetjük: a) 185 tr triklór-etilént autóklávban hozzáadunk 180 tr 3-hidroxi-benzocsav-metil-észter-nátriumsó 200 tr etilén-glikol-inonoetil-éterrel készült szuszpenziójához, majd 2 óra hosszat 150 °C-on keverjük. Az oldószernek csökkentett nyomáson való eltávolítása után a viszkózus maradékot 300 tr metilén-kloridban felvesszük, aktívszénen szűrjük és semleges alumínium-oxidon kromatografáljuk. A metilén-klorid csökkentett nyomáson való eltávolítása után a maradékot Vigreux-kolonnán 0,6 mbar nyomáson és 125—131 °C-on desztillálva 3-(l ’,2’-diklór-vinil-oxi)-benzocsav-metil-észtert kapunk; nfj = 1,5419. b) 30 tr fenti észtert 7,2 tr kálium-hidroxidnak 100 tr vízzel és 9 tr etanollal készült oldatában 2 óra hosszat visszafolyatás közben forraljuk. Ezután a reakcióelegyet 50 tr éterrel extraháljuk, hozzákeverjük 70 tf.rész (—5)—0 °C-os, 12 t%-os sósavhoz, leszívatjuk és vízzel mossuk. Szárítás után 24 tr 3-(l ’,2’-diklór-vinil-oxi)-benzoesavat kapunk; olvadáspontja 137—141 °C. c) 81,6 tr 3-(l ’,2’-diklór-vinil-oxi)-benzoesavhoz 620 tr 1,2-diklór-etánban hozzáadunk 48 tr tionil-kloridot és 1 csepp piridint és 3 óra hosszat visszafolyatás közben keverjük. A reakcióelegy csökkentett nyomáson való bepárlása után 85 tr 3-(r,2’-diklór-vinil-oxi)-benzoil-klorídot kapunk; olvadáspontja 50-54 °C. A következő példákban részletesen ismertetjük az (I) általános képletű 4H-3,1-benzoxazin-származékok előállítását. A tömegrészek úgy viszonyulnak a térfogatrészekhez, mint kilogramm a literhez. 1. példa 2-{ 3‘-/Tri]luor-metil/-fenil)-5-klór-4H-3,l-benzoxazin-4-on a) 23 tr 3-/trifluor-metil/-benzoil-fluoridot és 12,2 tr trietil-amint külön-külön. egyidejűleg 20-25 C-on hozzáadunk 20,6 tr 6-klór-antranilsavnak 310 tr 1,2-diklór-ctánnal készült oldatához és 10 percig keverjük. Ezután a reakcióelegyet egy ízben 70 tf.rész n sósavval extrahálva színtelen csapadék válik ki. Ezt etil-acetátban feloldjuk, a szerves fázist n sósavval és vízzel mossuk, magnézium-szulfáton szárítjuk és bepároljuk; 32 tr N-0'-/trifluor-metil/-bcnzoil)-6-klór-antranilsavat kapunk, olvadáspontja 217-219 °C. A reakcióban kapott 1,2-diklór-etános fázist hasonló módon feldolgozva még 7 tr terméket kapunk, amely 210-218 °C-on olvad. b) 25 tr N-(3'-/trifluor-metil/-benzoiI)-6-klór-antranilsavat 250 tr ecetsav-anhidridbcn 2,5 óra hosszat visszafolyatás közben keverünk. Csökkentett nyomáson való 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
