202503. lajstromszámú szabadalom • Eljárás 2-amino-1,3,5-triazinok előállítására
HU 202503 A A találmány tárgya eljárás az (I) általános képletű 2-amino-l,3,5-triazin származékok — ahol R1- 4 szénatomszámú egyenes- vagy elágazó láncú alkilcsoportot, R11 -4 szénatomszámú egyenes láncú alkil-vagy benzilcsoportot jelent — előállítására. A találmány szerint úgy járunk el, hogy karbonsav-amidint reagáltatunk N-ciánamido-ditioszénsav-észterrel és alkohollal. Az (I) általános képletű vegyületek fontos intermedierek a növényvédőszer és gyógyszerek gyártásában. Különösen fontos termék a 2-amino-4-metü-6-metoxi-1,3,5-triazin, amely a nagyhatékonyságú, szuperszelektív, szulfonü-karbamid típusú gyomirtószer-család egyik intermedierje. Az (I) általános képletű vegyületek szintézisére több módszert dolgoztak ki. így a 1 380 818. számú frakcia szabadalmi leírásból ismert, hogy például a 2-amino-4-alkil-6-metoxi-l ,3,5-triazint karbonsav-klorid ésguanil-O-metil-izokarbamid gyűrűzárási reakciójával állították elő. Az eljárás nehezen előállítható intermedierekből iparilag nem alkalmazható módon, rendkívül alacsony hozammal állítja elő a fent említett vegyületet. A 3 154.547. számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás a 2-amino-l,3,5-triazinok előállítása N-cián-amido-észterekből kiindulva guanidin, O-alkil-izokarbamid éskarbonsav-amidinekkel való gyűrűzárási reakcióval valósítható meg. így például a 2-amino-4-metil-6-metoxi-l,3,5-triazin O-metil-izokarbamid és N-ciano-acetamid-észter reakciójával állítható elő 45%-os kitermeléssel. Ez az eljárás sem alkalmazható azonban ipari méretekben részben a gyenge hozam, részben O-metil-izokarbamid relatív instabüitása miatt. Jobb hozamot eredményez ugyan az N-cián-acetamidin-észterből és nátrium-hidrogén-cián-amidból kiinduló eljárás (J. Org. Chem. 2E, 1816/1963/), amellyel pl. a 2-amino-4-metü-6-metoxi-l,3,5-triazint 65%-os hozammal lehet előállítani. Azonban ez sem eredményez ipari méretekben használható eljárást. A 3 154 547. számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban szereplő eljárások egy korszerűbb, kitűnő hozammal ipari méretekben is megvalósítható változatát ismerteti a 3 411 202. számú német szövetségi köztársaságbeli szabadalmi leírás. Ennek az eljárásnak fontos felismerése az, hogy a N-cián-imido-észter kitűnő hozammal reagáltatható O-alkil-izokarbamidokkal és S-alkil-izotiokarbamidokkal, guanidinnel és amidinekkel, ha ezen reagenseket, szerves vagy szervetlen sójukból közvetlenül a reakció előtt vagy egyenesen a reakcióelegyben szabadítják fel, valamilyen bázissal, előnyösen alkáli-alkoholáttal alkoholos oldatban. Ezzel a megoldással elkerülik a nemkívánatos mellékreakciókat és pl. a 2-amino-4-metil-6-metoxi-1,3,5-triazin előállítása esetén 95,4-99,4%-os hozamot érnek el. Bár ez az eljárás már üzemi méretben is megvalósítható, hátrányai is vannak. így a legfontosabb vegyület a 2-amino-4-metil-6-metoxi-1,3,5-triazin szintézise esetén az O-metil-izokarbamid-szulfátból metanolos nátrium-metilát oldattal a levegő nedvességének teljes kizárása mellett külső hűtés alkalmazásával szabadítják fel a relatív instabil O-metU-izokarbamidot, majd további külső 1 hűtés mellett adagolják be a N-cián-acetamido-etüésztert és a reakció elegyet 42 óráig kevertetik szobahőmérsékleten, majd a kivált csapadékból gondos vizes mosással távolítják el a nátrium-szulfátot. Az eljárás ipari megvalósítása során hátrányt jelent az, hogy vízmentes közegben kell dolgozni, külső hűtést kell alkalmazni, hosszú a reakcióidő, továbbá az, hogy a kinyerés során képződött nátrium-szulfát kimosásához viszonylag sok víz szükséges. A találmány célkitűzése az addig ismertetett eljárások hátrányainak kijavítása, és iparilag könynyen megvalósítható, egyszerűen kinyerhető, megfelelő tisztaságú terméket eredményező eljárás kidolgozása. E cél megvalósítása során az eddigi eljárásokban szereplő kiindulási anyagokhoz képest új alapanyagokból indulunk ki, amelyek iparilag jól gyárthatók. A találmány szerinti eljárásban az (I) általános képletű 2-amino-l,3,5-triazinokat úgy állítjuk elő, hogy a (II) általános képletű karbonsav-amidint — amely képletben R jelentése a korábbi — reagáltatjuk a (ül) általános képletű N-cian-amido-ditioszénsav-észterekkel — a képletben R2 és R3 jelentése egymástól független 1 -8 szénatomszámú egyenes-vagy elágazóláncú alkil-, fenil-(Ci -a alkü)-csoport, 2-4 szénatomszámú alkenilcsoport, lehet — és az R1 — OH képletű alkohollal — ahol R1 jelentése a korábbi — inert oldószer jelenlétében vagy anélkül, 0-80 ‘C hőmérsékleten, előnyösen 50- 40 ’C hőmérsékleten. A képződő célterméket ismert módon szűréssel, mosással, szárítással kinyerjük. A kiindulási anyagként alkalmazott (II) általános képletű karbonsav-amidint, annak szerves vagy szervetlen sójából, előnyösen hidrokloridjából szabadítjuk fel inert oldószerben vagy R1 - OH képletű alkoholban, szerves vagy szervetlen bázis—előnyösen alkáli-alkoholát — alkalmazásával. A megszűrt (H) általános képletű karbonsavamidint — mely képletben R jelentése a korábbi — tartalmazó oldatot (113) általános képletű N-ciánimido-ditioszénsav-észterrel és a sztöchiometrikus mennyiség legalább tízszeres mennyiségének megfelelő mennyiségű R1 — OH képletű alkohollal reagáltatjuk 25 ”C-on intenzív keverés mellett. A melléktermékként képződő R2SH és R3SH képletű merkaptánokat — ahol R2 és R3 jelentése a korábbi, előnyösen metilcsoport — folyamatos levegőbevezetéssel távolít juk el a reakcióból. A reakcióelegyből 0,5-4 — általában 2 órás — keverés után kivált célterméket szokásos módon például szűréssel, bepárlással nyerjük. A találmány szerinti eljárás során eljárhatunk úgy is, hogy a (13) általános képletű karbonsav-amidint valamely szerves vagy szervetlen sójából R1- OH képletű alkohol és (III) képletű N-cián-imidoditioszénsav-észter — R1, R2 és R3 jelentése a korábbi — jelenlétében inert oldószerben vagy anélkül szabadítjuk fel olymódon, hogy a fentiek elegyéhez keverés mellett valamely szerves vagy szervetlen bázist — előnyösen nátrium-alkoholát, káliumalkoholát, nátrium-hidroxid, kálium-hidroxid R1- OH alkoholos oldatát — adagolunk, és a reakció befejeztével a célterméket kiszűrjük, majd vízzel sómentesre mossuk és szárítjuk. A reakció során alkalmazott hőmérséklet ekkor 5-30 'C, előnyösen 2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
