196976. lajstromszámú szabadalom • Eljárás 6-metil-3,4-dihidro-1,2,3-oxatiazin-4-on-2,2-dioxid és alkálifémsói előállítására
3 196976 4 amid-N-szulfonátot a 2. reakciólépésben kén-trioxid 3—10-szeres moláris feleslegével, adott esetben a reakció szempontjából közömbös szervetlen vagy szerves oldószerben való kezelés útján 6 - metil - 3,4 - dihidro - 1,2,3 - oxatiazin - 4 - on - 2,2 - dioxiddá ciklizáljuk, és kívánt esetben a 2. reakciólépés ben sav alakban kapott terméket egy 3. reakciólépésben valamely bázissal semlegesítjük. A találmány szerinti eljárás alapját képező reakciólépéseket (diketén aceto-acetilezőszerként való alkalmazása esetében) a csatolt rajz szerinti (E) reakcióvázlat szemlélteti. A találmány szerinti éljárás könnyen hozzáférhető és olcsó vegyületekből indul ki és rendkívül egyszerű módon kivitelezhető. Az egyes reakciólépések termelési hányadai: az 1. reakciólépésben (a kiindulási antido-szulfonátra számítva) körülbelül 90—100%; a 2. rcakciólépésbcn (az accto - acetamid - N - szulfonátra számítva) körülbelül 70—95%; a 3. reakciólépésben (a sav alakban levő oxatiazinonra számítva) körülbelül 100%; így tehát a teljes eljárás összhozama körülbelül az elméleti mennyiség 65 és 95%-a között van. Ez is mutatja, hogy a találmány szerinti eljárás az említett előnyök mellett hozam tekintetében sem marad el az ismert eljárástól. Az amido-szulfonát és az aceto-acetilezőszer között a találmány szerinti eljárás 1. lépésében végbemenő és aceto - acetamid - N - szulfonátot szolgáltató reakció sima végbemenetele rendkívül meglepő, mert az idézett Berichte S3, 551—558 (1950) alapján, amely szerint az amido-szulfonsav-nátriumsó diketénnel vizes-alkalikus oldatban csak igen bizonytalanul reagál, alig volt várható, hogy az amido-szulfonsav, illetőleg annak sói aceto-acetilezőszerekkcl simán reagál és jó hozammal ad egy tiszta állapotban nehézségek nélkül elkülöníthető egyértelmű reakcióterméket. Ugyanígy meglepő az aceto - acetamid - N - szulfonát kén-trioxiddal a találmány szerinti eljárás 2. lépésében végbemenő gyűrűzárási reakciójának kitűnő sikere, minthogy az ebben a reakciólépésben gyűrűzáródás közben végbemenő víz, illetőleg bázislchasítás más víz-, illetőleg bázislehasító szerekkel, például foszfor-pentoxiddal, ecetsavanhidriddel, trifluor-ecetsavanhidriddel, tionil-kloriddal és hasonlókkal egyáltalán vagy legalábbis gyakorlatilag nem sikerül. A találmány szerinti eljárás egyes reakciólépéseinek gyakorlati kivitele célszerűen az alábbi módon történik: 1 1. reakciólépés: A diketén (az amido-szulfonát reakciópartnerra számítva) legalább ekvimolckuláris mennyiségben alkalmazandó. Előnyösen 30 mol%-ig, különösen 10 mol%-ig menő feleslegben alkalmazzuk az aceto-acetilezőszert. Alkalmazható 30 mol%-ot meghaladó felesleg is, ettől azonban további előny nem várható. A reakció szempontjából közömbös szerves oldószerként gyakorlatilag valamennyi olyan szerves oldószer alkalmazható, amely sem a kiindulási anyagokkal, sem a végtermékkel, sem pedig az adott esetben alkalmazott reakciókatalizátorokkal nem lépnek nemkívánatos reakcióba és emellett az amido-szulíonsav sóit legalább részben ' oldják. Előnyösen diklór-mctán, 1,2-diklór-etán, a cet on, jégecet és dimetil-formamid, ezek közül is elsősorban a diklór-metán alkalmazható erre a célra. Az említett oldószerek önmagukban vagy különféle elegyeik alakjában alkalmazhatók. A reakció kiindulási vegyületeinek az alkalmazott oldószerhez viszonyított mennyiségi aránya széles határok között változhat; általában ez a tömegarány 1:2 és 1:10 között lehet. Dolgozhatunk azonban ettől eltérő mennyiségi arányokkal is. Amin-katalizátorként elvileg bármely olyan tercier amin alkalmazható, amelynek katalizátorként való használata a diketén addfciós reakcióinál Ismeretes. Elsősorban nukleofil jellegű tercier aminok jöhetnek tekintetbe. A találmány szerinti eljárásban előnyösen olyan tercier aminokat alkalmazunk katalizátorként, amelyek egy nitrogén atomra számítva legfeljebb 12 szénatomot tartalmaznak. Példaként a következő tercier anünokat említhetjük: trimetil - amin, trietil - amin, tri - n - propil - amin, triizopropil - amin, tri - n - butil - amin, etil - diizopropil - amin, N,N - dimetil - anilin, N,N - dietil - anilin, benzil - dimetil - amin, piridin, helyettesített piridinek, mint pikolinok, lutidinek, koliidinek vagy metil - etil - piridinek, N - metil - piperidin, N - etil - piperidin, N - metil - morfolin, N,N - dimetil - piperazin, továbbá tetrametil - hexametilén - diamin, tetrametil - etilén - diamin, tetrametil - propilén - diamin, tetrametil - butilén - diamin, 1,2 - dimorfolil - etán, pcntametil - dietilén - triamin, tetrametil - diamino - metán, diizobutilén - triamin és triizopropilén - letramin. A fenti tercier aminok közül különösen előnyös a trietil-amin. A katalizátor alkalmazandó mennyisége 1 mól amido-szulfonátra számítva 0,5 mol-ig mehet. A találmány szerinti eljárás 1. reakciólépése elvileg katalizátor nélkül is végbemegy; a katalizátor azonban gyorsítja a reakciót és így az alkalmazása előnyös. A találmány szerinti eljárásban alkalmazandó amido-szulfonsav-sóknak a reakció szempontjából közömbös szerves oldószerben legalább részlegesen oldódniuk kell. Ezt a követelményt előnyösen az amido-szulfonsav ammóniumsója, valamint a printer, szekunder, tercier és kvatemer ammóniumsók elégítik ki. Az ammóniumsók közül elsősorban azok előnyösek, amelyekben az ammónium-ion legfeljebb 20, különösen legfeljebb 10 szénatomot tartalmaz. Az amido-szulfonsav ammóniumsói közül például az alábbi nmmőnium-ionokkal képezett sók alkalmazhatók: NH4, HjNíCjH,), HjNín-CjH,),, H2N(i-C3H,),, 1IN(CI 13)3, UNfCjllj),, HN(n-C)H,)j, 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
