184715. lajstromszámú szabadalom • Eljárás N-(4-nitrofenil-N'-(3-piridil-metil)-karbamid előállítására
1 184 715 2 A találmány tárgya új eljárás az (Ij képletíí N-(4- nitro-fenil)-N'-(3-piridil-metil)-karbamid előállítására. Ez a vegyület egyszeri hatású, szelektív rágcsálóirtó hatóanyag. Az (1) képletü vegyületet a 168 295 sz. magyar szabadalmi leírás szerint úgy állítják elő, hogy 4- nitro-fenil-izocianátol loluolos közegben 3-aminometíl-piridínnel reagáltalak, majd a képződött végterméket elkülönítik. Ezzel az eljárással egyszerűen és jó (a kiindulási izocianát-vegyületre vonatkoztatva csaknem 90%-os) hozammal kapják a kívánt végterméket. Az ismert eljárás hátránya azonban az, hogy a kiindulási anyagként felhasznált 4-nilro-fenil-izocianát nehezen hozzáférhető, költséges vegyület. A 4-nitro-fenil-izocianátot a legszélesebb körben alkalmazott módszer szerint 4-nitro-anilin és foszgén reakciójával állítják elő. A foszgén közismerten rendkívül veszélyes az egészségre, így ez a reakció csak különleges biztonságtechnikai intézkedések betartásával hajtható végre. Egy másik ismert és viszonylag széles körben alkalmazott eljárás szerint 4-nitro-anilint klórlvangyasav-alkilészterrel reagáltalak, majd a kapott N-(4-nilro-fenil)-karbaminsavészter hőbonlásáva! alakítják ki a 4-nitro-fenilizocianátot. Ezzel az eljárással ugyan kiküszöbölhető a rendkívül ártalmas foszgén használata, a szintézis azonban egy energiaigényes többlet-lépést tartalmaz, így az előző eljárásnál lényegesen gazdaságtalanabb. Ismert, hogy az izocianálok a megfelelő savazidokból, illetve savamidokból is előállíthatok Curtius- vagy Hofmann-lebontással. Ezek a módszerek azonban bonyolultak, és nagyüzemi megvalósításra kevéssé alkalmasak. Szükség van tehát olyan eljárás kidolgozására, amellyel az (I) képletü vegyület a 4-nitro-fenilizocianátnái könnyebben hozzáférhető kiindulási anyagból állítható elő jó hozammal és tiszta állapotban. Az idézett 168 295 sz. magyar szabadalmi leírás 2. példája szerint az N-(4-cíano-fenil)-N'-(3-piridilmetilj-karbamidot 4-eiano-anilin és N-(3-piridilmetilj-karbaminsav-fenilészter reakciójával állítják elő. Noha ez az eljárásváltozat a 4-ciano-fenilizocianátnál lényegesen könnyebben hozzáférhető reagenseket igényel, komoly hátrányt jeient, hogy a kívánt végtermék - az izocianátos eljárás közel 90%-os hozamával szemben - mindössze 43%-os hozammal állítható elő. Feltehető, hogy más karbaminsav-fenilészlerckkcl sem tudták c reakciót eredményesebben megvalósítani, így nyilvánvalóan nem alkalmas ez a módszer a 4-nitro-származék elfogadható hozammal történő előállítására sem. A J. Am Chem. Soc. 76, 4458-4463 (1954) közlemény az (1) képletü vegyülettől eltérő N,N'diszubsztituált karbamid-származékok előállítását ismerteti a megfelelő aminok és tiolkarbaminsavészterek reakciója útján. A reakcióban katalizátorként trietil-amint vagy piridint használnak fel. A közlemény adataiból megállapítható, hogy elsősorban tiolkarbamátokat, vagy karbaminsav-észterekként fenii-észtereket vagy elektronvonzó csoporttal (például nitrocsoporttal) szubsztituált fenílésztereket célszerű felhasználni, a reakció körülményei között ugyanis az ariltio-, az alkiltio-, a fenoxi- és a szubsztituált fenoxiesoportok az alkoxicsoportoknál lényegesen gyorsabban hasadnak le a molekuláról (lásd még Houben-Weil: Methoden der organischen Chemie; Georg Thieme Verlag, Stuttgart, 1952, Vili. kötet, 161-162. oldal). Kísérleteink során azt tapasztaltuk, hogy a karbaminsav-észterek és aminok reakciójának sebessége igen nagy mértékben fokozódik, és a karbamidvégtermék hozama közel kvantitatívvá tehető, ha a reakcióban katalizátorként az eddig szokásos trietil-amin, illetve piridin helyett hosszabb szénláncú tercier alkil-aminokat használunk fel. A találmány tárgya tehát új eljárás az (1) képletü N-(4-nitro-fenil)-N'-(3-piridil-metil)-karbamid előállítására a megfelelő amin és karbaminsavészter tercier amin katalizátor jelenlétében végrehajtott reakciója útján. A találmány értelmében a (II) képletű 3-amino-metil-pirídint egy (III) általános kép- Setü N-(4-nitro-fenil)-karbaminsav-észterreI - ahol X rövidszénláncú aikoxi-, fenoxi- vagy szubsztituált fenoxi-csoportot jelent - vagy a (IV) képletü 4-nitro-anilínt egy (V) képletü N-(3-piridil-metil)karbaminsav-észterrei - ahol X jelentése a fenti - reagáltatjuk olyan tercier alkil-amin katalizátor jelenlétében, amely összesen legalább 6 szénatomot és ezen belül legalább egy 4 szénatomos vagy annál hosszabb alkii-iáncot tartalmaz. A találmány szerint tehát tercier alkil-amin-katalizátorokkénl di-(l-3 szénatomos alkilj-bulilaminokat is felhasználhatunk, előnyösebb azonban olyan katalizátorok alkalmazása, amelyekben a leghosszabb szénlánc legalább 8 szénatomot, célszerűen legalább 12 szénatomot tartalmaz, míg a nitrogénatomhoz kapcsolódó két további alkilcsoport metil- vagy etil-csoport lehet. Tapasztalataink szerint a tercier alkil-aminok katalitikus hatása a leghosszabb szénlánc szénatomszámával párhuzamosan változik, éspedig minél nagyobb a leghosszabb szénlánc szénatomszáma, annál rövidebb idő alatt cs annál nagyobb hozammal képződik a kívánt (I) képletü vegyület. Tercier alkil-aminkatalizátorokként különösen előnyösen alkalmazhatunk triók ti 1-amint,- N,N-dimetil-N-oktil-amint, N,N-dimetil-N.-dodeci!-amint és N,N-dimetil-N- hexadecil-amint. Ezek a vegyiiletek a kereskedelemben kapható, könnyen hozzáférhető anyagok. A találmány szerinti eljárással a karbaminsavfenii-észlerekbő! kiinduló reakció hozamát a ; 68 295 sz. magyar szabadalmi leírás 2. példájában közöli 43%-ról 85 90%-ra növelhetjük. A tercier alkil-aminok kiváló katalitikus hatáa lehetőséget nyújt arra is, hogy az (I ) képletü karbamid-vegyiilct előállításában kiindulási anyagokként karbaminsav-(rövidszénláncú)-alkilészlereket - azaz X helyén rövidszénláncú alkoxi-csoporlol tartalmazó (111) vagy (V) általános képletü vegyületeket - használjunk lel. Ez a felismerésünk a nagyipari szintézisek szempontjából rendkívül jelentős. A karbaminsav-(rövidszénláncú)-alkilészterek ugyanis egyszerűen és gyakorlatilag kvantitatív hozammal állíthatók elő a megfelelő (II) vagy (IV) képletü amin és k]órhangyasav-(rövidszénláncú)-alki [észterek reakciójával. és a reagensként felhasznált klórhangyasav-(röyids7.énláncú)-alkilészterek a megfelelő klórhangyasav-fenilésztereknél lényegesen 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
