190367. lajstromszámú szabadalom • Eljárás 1-karbamoil-3-(3,5-diklór-fenil)-hidantoin-származékok előállítására
1 190367 2- Rg, R9, R,o és Rn azonos vagy különböző 2-8 szénatomos alkilcsoportot és Y klór- vagy brómatomot jelent Ezeknek a származékoknak a mennyisége széles határok között 0,01 mól és 1 mól között változhat 1 ekvivalens bázikus reagensre vonatkoztatva. A gyakorlatban gazdaságossági okok miatt 0,5 és 5 mól% közötti mennyiségű foszfóniumvegyűletet alkalmazunk a hidantoinszármazék egy móljára számítva. Az alkálifém-karbonátokat is előnyösen alkalmazhatjuk egy szekvesztáló ágenssel együtt, amely önmagában ismert (VI) általános képletű vegyület- n értéke 0-10, Ru, R13, Ru, Rl3 azonosak vagy különbözőek lehetnek, jelentésük hidrogénatom vagy 1-4 szénatomos alkilcsoport és R,a 1-12 szénatomos alkil- vagy cikloalkilcsoportot, fenilcsoportot vagy — CmH2m-fenil- vagy CmH2ni + ,-fenil általános képletű csoportot jelent, amelyekben m értéke 1-12. Szekvesztáló ágensként - oldatban tartást elősegítő szerként - olyan vegyületet előnyös használni, amelynek (VI) általános képletében R12, R13, R14és R1S hidrogénatomot vagy metilcsoportot jelent, R,6 jelentése a fenti, és előnyösen 1-4 szénatomos alkilcsoport, és n előnyösen 0-3. Példaként a következőket említhetjük: trisz(3-oxa-heptil)-amin, képlete: N (CH, CH2 0—C4H9)3; trisz(3,6-dioxa-heptil)-amin, képlete: N—(CH2 — CH2—O—CH2—02—O—CH3)3; trisz (3.6,9-trioxa-decil)-amin, képlete: N —(CH2 —CH, —O—CH2—CH,—O— —CH2CH2 — O—CH3)3; trisz(3,5-dioxa-oktil)-amin, képlete: N-(CH,-CH2—O—CH,—CH,—o—C2H5)3; trisz(3,6,9-trioxa-undecil)-amin, képlete: N—(CH2—CH,—O—CH2—CH2—O—CH,—- CH2 —O -C2H5)3; trisz(3,6-dioxa-nonilj-amin, képlete: N —(CH, —CH, O—CH2—CH2—O—C3H7)3; trisz(3,6,9-trioxa-dodecil)-amin, képlete: N—(CH,—CH,—O—CH2—CH,—O—CH,— ~CH2 O C,H7)3; trisz(3.6-dioxa-decil)-amin, képlete: N — (CH,—;CH2 — O—CH2CH2 — O—C4H9)3; lrisz(3.6,9-trioxa-lridecil)-amin, képlete: N—(CH2 — CH2 — O—CH—CH2—O—CH2—-CH2-0-C4H9)3; trisz(3,6-dioxa-4-metil-heptil)-amin, képlete: N—(CH—CH2—O—CH(CHj)—CH2—O— -CH3)3, és trisz(3,6-dioxa-2.4-dimetil-heptil)-amin, képlete: N — (CH2—CH(CHj)—O—CH(CHj)—CH2— O CH,)3. Ezeket a vegyületeket olyan mennyiségben alkalmazzuk, hogy a hidantoinszármazékra vonatkoztatva mennyiségük 0,5 és 15 mól%, előnyösen 1 és 10 mól% között legyen. A foszgénezést a reakciókörülmények között közömbös szerves oldószerben végezzük. A magas forráspontú oldószereket részesítjük előnyben, mivel ezekből könnyű a foszgén feleslegét kiűzni, különösen aromás oldószereket, így klór-benzolt ; alifás oldószereket, így dodekánt vagy klórozott alifás oldószereket, például diklór-etánt vagy triklóretánt célszerű alkalmazni. A foszgénezést 0 °C és a reakcióelegy forráspontja közötti hőmérsékleten végezhetjük. Azonban- mivel a reakció meglehetősen lassú - előnyös, ha 60 és 130 °C közötti melegítéssel meggyorsítjuk. Célszerű a reakcióelegyet forralni. Ha a reakciót magasabb hőmérsékleten játszatjuk le, előnyös, ha autoklávban, legfeljebb 5 bar nyomáson dolgozunk. Az oldószert, a foszgént - előnyösen folyékony halmazállapotban - és a hidantoin-származékot a reaktorba helyezzük. Mivel a hidantoin alig oldódik ebben a közegben, szuszpenziót kapunk; ezt melegítjük, és savmegkötőszert adunk hozzá - ha szükséges - a reakció gyorsítására. A melegítést elég sokáig kell folytatni ahhoz, hogy az átalakulás teljes legyen. Tapasztalatunk szerint 1-5 órás melegítés elegendő. A reakció végén két lehetőségünk van. Az első esetben elkülönítjük az intermedier klór-karbonilvegyületet, amelynek azonosítási adatait a következő példák egyikében megadjuk. A hozam lényegében 100%. A nagyüzemi megvalósítás során az intermedier szerves oldószeres oldatát közvetlenül felhasználhatjuk a következő kondenzációs lépésben. Mindenesetre, a közeget még itt is le kell hűteni és a foszgén feleslegét ki kell űzni az elegyből, mielőtt a második reakciót elkezdjük. A második reakció - amelyet 0 és 130 *C, előnyösen 20 és 80 °C közötti hőmérsékleten játszatunk le- sokkal gyorsabban megy végbe, mint az első. A szerves oldószeres oldatban levő klór-karbonil-vegyülethez sztöchiometriai mennyiségben adjuk az amint és aztán a savmegkötőszert, amely lehet ugyanolyan típusú, mint az első reakcióban használt, vagy lehet maga az amin is (ebben az esetben kétszer használjuk a reakció során) vagy lehet egy szervetlen bázis is. Hűtés és vizes közegben történő mosás után az oldószert eltávolítjuk. A kívánt N-helyettesített hidantoin-származékot kitűnő, esetenként 90%-ot is meghaladó hozammal kapjuk. A találmány szerinti eljárást a következő példák mutatják be: 1. példa 1 -Izopropil-karbamoil-3-( 3,5-diklór-fenil) -hidantoin előállítása Első művelet: Egy egyliteres ötnyakú, hűtővel ellátott reaktorba a következő anyagokat helyezzük : 300 ml klórbenzol, majd keverés közben 40 g (0,4 mól) cseppfolyós foszgén, és - a keverés megszüntetése után -61,3 g (0,25 mól) 3-(3,5-diklór-fenil)-hidantoin. A reaktort 1 óra hosszat 75 °C-on tartjuk. A hűtőben a folyadék hőmérsékletét úgy szabályozzuk, hogy a foszgén is kondenzáljon. 25 g (0,25 mól) trietil-amint adagolunk 10-15 perc alatt a reaktorba, melyet kb. 30 °C-ra hűtünk. A hőmérsékletet 130 ”C-on tartjuk 3,5 óra hosszat. A hűtőben lévő folyadék hőmérsékletét olyan értéken tartjuk, ame5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
