203718. lajstromszámú szabadalom • Eljárás karbamid és karbamátszármazékok előállítására
1 HU 203 718 B 2 két oldja és önmaga nem vesz részt a kémiai reakcióban. Ilyenek például az alkánok és cikloalkánok—cikloheptán, oktán, dekán stb. — halogénezett alkánok — 1,1,2-triklór-etán, l,2-bróm-etán,bromoform,stb. —, éterek — 1,3-dioxán, dietilénglikol-dimetil-éter -aromás oldószerek — toluol, klór-benzol, xilolok, izopropü-benzol, o-diklór-benzol, pikolinok, lutidinek stb. A találmány szerinti eljárás előnyös oldószerei az aromás oldószerek, különösen a xüolok és az izopropü-benzol. A nukleofü reaktánsok az A-H általános képletü aminok vagy alkoholok, ahol a képletben^ jelentése a fentiekben meghatározott. A nukleofü kiindulási anyagok kereskedelemből beszerezhetők vagy a már említett szabadalmakban leírtak vagy jól ismert módon előállíthatok. A reakcióelegyben koncentrációjuk nem döntő. Általában olyan koncentrációban kívánatos használnunk őket, melyeknél a termék izolálási vesztesége a legkisebb. Kívánatos viszont az is, hogy elegendő oldószert használjunk ahhoz, hogy a karbamid vagy karbamát tennék oldatban maradjon a reakció folyamán. A kiindulási ureaszármazékok vagy kereskedelmi forgalomban levők, vagy az irodalomból ismertek vagy ismert módon előállíthatók. Az ureából legkevesebb ekvimoláris mennyiséget alkalmazunk a nukleofü kiindulási anyaghoz viszonyítva, különben mennyisége nem döntő. Általában előnyös, ha kis moláris feleslegben — például 1,1-3,0 mólekvivalens mennyiségben, legelőnyösebben 1,5 mólekvivalens mennyiségben— alkalmazzuk. A kiindulási ureaszármazék (XII) általános képletű, ahol az R és R1 jelentése egymástól függetlenül azonos a fentebb tett meghatározások valamelyikével. íly módon kiindulási ureaszármazékunk lehet szimmetrikus vagy aszimmetrikus. Néhányat példaként felsorolva: 1,3-dimetü-karbamid, 1,3-dietü-karbamid, 1,3- dipropü-urea, l,3-dimetü-l,3-dipropü-urea, 1,1-dipr opü-3 -metü-karbamid, 1,1 -dibutü-3 -etü-karba-mid, 1,3-dimetü-l-ciklopentü-karbamid, 1-metü-lmetü-fenÜ-3-pentü-karbamid, l,3-dietü-l-metü-3- fenü-karbamid, l,l-dihexü-3,3-dietü-karbamidés 1- etü-l-fenü-3-butü-3-metü-karbamid. Ha tetraszubsztituált aszimmetrikus karbamidszármazékból (azaz egyik R1 csoport sem hidrogénatom) indulunk ki, a reakciótermék két vegyület keveréke. Ha például l,l-dipropü-3,3-dimetü-karbamidot reagáltatunk az A-H általános képletű nukleofü vegyülettel, a tennék az A-C(-0)-N-(propil)2 és az AC(-0)-N-(metü)2 lesz. A kívánt terméket, például az A-C(«0)-N-(metÜ2 vegyületet a szokásos elválasztási technikák valamelyikével, például esztülációval, kristályosítással stb. elválasztjuk a másiktól. Hogy elkerüljük a kinyerési veszteséget és az elválasztással járó problémákat, melyek a tetraszubsztituált aszimmetrikus karbamidszármazékok esetében jelentkeznek, előnyös kiindulási anyagként triszubsztituált aszimmetrikus karbamidot (az R1 egyike halogénatom) vagy szimmetrikus karbamidot (mindkét R azonos és mindkét R1 is azonos) választani. Felismertük, hogy amennyiben tri-szubsztituált aszimmetrikus karbamidot használunk kiindulási anyagként, az A-C(-0)-N(R1 )R termékkel (R1 nem hidrogénatom) szemben. így az A-C(-0)-N(H)R terméket nagy kitermelési százalékkal és a költséges tisztítási lépések elhagyásával tudjuk előállítani, ha triszubsztituált aszimmetrikus karbamidot használunk kiindulási anyagként. Az A-ÍQ-Oj-NÍR^-Rképletűvegyületeket ugyancsak előállíthatjuk magas kinyeréssel, a költséges tisztítási lépések nélkül, ha kiindulási anyagként szimmetrikus karbamidszármazékot használunk. A szimmetrikus karbamidszármazékok egyenlő mértékben alkalmasak az olyan vegyületek előállítására, ahol R1 jelentése hidrogénatom vagy Rl jelentése 1-4 szénatomszámú alldlcsoport, minthogy a karbamidszármazékok bármely oldala körül a végtermékbe, mindenképp ugyanazt a végterméket kapjuk meg. A találmány szerinti eljárás különösen alkalmas, ha karbamid vagy karbamát végtermék előállításához szimmetrikus karbamidszármazékból indulunk ki. Noha a találmány szerinti eljárás nem igényli, sav jelenléte elősegítheti a nukleofü reaktáns és a karbamidszármazék közti reakciót. Ez a sav lehet szervetlen, például hidrogén-klorid, hidrogén-bromid, stb., vagy szerves, például metánszulfonsav, p-toluolszulfonsav, stb. Előnyösek a szervetlen savak, különösen a hidrogén-klorid, melyet alkalmazhatunk vízmentes gázként vagy tömény vizes oldatként. A sav mennyisége lényegtelen, a nukleofü reagenshez viszonyítva mennyisége általában 1,0-3,0 mólekvivalens, előnyösen 1,5 mólekvivalens. Amennyiben a reakcióban egy nukleofü amin kiindulási anyagot alkalmazunk szerves vagy szervetlen sav jelenlétében, a savat mólekvivalens mennyiségben hozzáadhatjuk oly módon, hogy előzetesen az ülető amin savaddíciós sóját képezzük és ezt izoláljuk. Az így elkészített sót a fent említett semleges oldószerek valamelyikében oldjuk, és a szimmetrikus vagy aszimmetrikus karbamidszármazékkal reagál tatjuk. A savaddíciós só egyidejűleg szolgáltatja a kiindulási nukleofü amint és a mólekvivalens mennyiségben lévő savat. Ha a nukleofü aminhoz viszonyítva az ekvimolárisnál nagyobb sav mennyiséget akarunk alkalmazni, további savmennyiséget is adhatunk a reakciókeverékhez. A reakciót általában visszafolyatós hűtő alatt a keverék forráspontján, azaz 100-200 ‘C hőmérsékleten hajtjuk végre. Ilyen hőmérsékletet alkalmazva a reakció 1-48 óra alatt teljes. A reakció előrehaladtát, ha szükséges, a szokásos vagy felbontóképességű folyadékkromatográf iával (HPLQ követhetjük nyomon. Amint a reakció teljes, a karbamid, karbamát vagy karbamoü-oxim terméket, ha szükséges, kinyerhetjük oly módon, hogy az oldatot 100 ’C hőmérséklet alá hűtjük, és vizet adunk hozzá, hogy eltávolítsuk az el nem reagált karbamid kiindulási anyagot és a savat. A vizes fázist, ha szükséges, elválasztjuk a szerves fázistól és 0 *C hőmérsékletre hűtjük. A termék üyenkor 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3
