203719. lajstromszámú szabadalom • Eljárás N-(aril-szulfonil)-karbamidsav-észterek és N-(aril-szulfonil)-tiokarbamidsav-S-észterek előállítására
1 Hü 203 719 B 2 legtöbb, a szerves kémiai gyakorlatban általában alkalmazott oldószer. Előnyösen 1-2 szénatomos klórozott szénhidrogénekben, benzolban, toluolban, ezek egyszeresen vagy kétszeresen klórozott származékaiban, rövid szénláncú alifás, ill. egyszerű aromás savnitrilekben (acetonitril, benzonitril), valamint ezek elegyeiben vitelezzük ki a reakciót. Az N-halogén-szulfonamidátok karbonilezési reakciójának megvalósításához katalizátort alkalmazunk. Erre a célra használhatók a szokásos szén-monoxid aktiváló katalizátorok, elsősorban a periódusos rendszer Vm/B csoportjába tartozó elemek és ezek vegyületei, előnyösen a palládium, platina, ródium komplexei. Komplexképző ligandumként általában nitrogén, foszfor, oxigén vagy kén donoratomot tartalmazó ionok és molekulák, a szén-monoxid, valamint halogénionok jönnek számításba. A katalizátort használhatjuk homogén, heterogén illetve heterogenizált (immobilizált) homogén kivitelben, adagolhatjuk előre elkészített formában, vagy in situ generálhatjuk a reakcióelegyben. Heterogén és immobilizált katalizátor hordozójaként használható pl. alumínium-oxid, szilikagél, aktív szén és polimer típusú hordozó. Katalizátorok elegyei szintén alkalmazhatók. A katalitikus karbonilezési reakció kivitelezéséhez alkalmas katalizátor például: PdG2, Pd(PhCN)2G2, Pd(CH3CN)2G2, Pd(Ph3P)2Q2, Pd2Cl2dppm2 (dppm- bis-(difenilfoszfino)-metán), [Pd(CO)Cl]n, Pd-acetát, Pd2dba3 (dba- dibenzilidén-aceton), K2Pda4, Pta2, Pt(Ph3P)4, pta2(co>2, Rha3, Rh(Ph3P)3G, Pd/aktív szén, PdQ2/AN-8 (AN-8- polimerkötésű akrilnitril). Akarbonilező katalizátort legalább 10'2 t% menynyidben adagoljuk a kiindulási N-halogén-szulfonamidát tömegére vonatkoztatva. A katalizátor visszanyerésének módja az alkalmazott katalizátor típusától függ. Hordozós vagy heterogenizált katalizátorok egyszerű szűréssel eltávolíthatók. Oldott állapotban levő katalizátort a reakcióelegy feldolgozása közben kicsapással, leválasztással, extrakcióval, abszorbeál tatással, és egyéb, a katalizátor kémiai és fizikai tulajdonságainak figyelembevételével megválasztott módszerek alkalmazásával nyerünk ld a reakcióelegyből. Az N-halogén-szulfonamidátok szerves oldószerekben általában gyengén oldódnak. Kielégítő reakciósebesség elérése érdekében szükséges lehet fázistranszfer katalizátorok alkalmazása. Erre a célra kvatemer és ammónium sókat, kvatemer foszfónium sókat vagy koronaéter típusú vegyületeket alkalmazunk. A sószerű fázistranszfer katalizátorok közül jó eredménnyel alkalmazható pl. trietü-benzü-ammónium-klorid, trikaprü-metil-ammónium-klorid, N-dodecil-piridinium-klorid, tetrabutü-foszfónium-klorid; benzü-trifenü-foszfónium-klorid. A koronaéter-típusú vegyületek közül általában a Na+ és K+ ionok komplexálására alkalmas készítmények jönnek számításba, ún. diciklohexil-18-korona- 6, 18-korona-6(l,4,7,10,13,16-hexaoxaciklooctadekán), dibenzo-18-korona-6. A karbonilezési reakcióhoz használt szén-monoxidot használhatjuk tiszta állapotban, vagy gázkeverékként. A hígító gázkomponens lehet bármely olyan gáz illetve gőz, mely a katalizátorral és a reaktánsokkal szemben közömbös, mint pl.: nitrogén, oxigén, nemes gázok, levegő, szén-dioxid, hidrogén, szerves oldószerek gőzei. Némely katalizátor ill. reaktáns azonban lehet valamely, a szén-monoxidot hígító komponensre érzékeny, ezért az egyes katalizátorok és reaktánsok esetében megengedhető hígító komponensek mennyisége és minősége eltérő lehet. A reaktorban uralkodó parciális CO nyomást 105Paés 107 Pa között választjuk. A karbonilezési reakciót 0 *C és 110 *C, előnyösen 20-65 ‘C közötti hőmérsékleten hajtjuk végre. A választható hőmérsékletet befolyásolja a katalizátor aktivitása, illetve a reakció komponenseinek termikus stabilitása. Amennyiben a (Hl) általános képletű reaktánst a karbonilezési reakciót követően adagoljuk, úgy a reakció hőmérsékletét célszerűen 0-40 ‘C között állítjuk be. A találmányban ismertetett eljárás egy előnyös kivitelezési módja szerint úgy járunk el, hogy a (H) általános képletű N-halogén szulfonamidátot inert (pl. Ch2G2) és donor (pl. CH3CN) típusú oldószer elegyében, Pd-tartalmú katalizátor jelenlétében karbonüezzük, majd a reakcióelegyhez hozzáadjuk a (Hl) általános képletű alkoholt. Egyszerű alifás alkoholok (Z- 0) esetén eljárhatunk azonban úgy is, hogy az alkohol a karbonilezési reakció alatt jelen van. A továbbiakban a találmánt, oltalmi körének szűkítése nélkül, néhány példával szemléltetjük. A tisztított vagy nyers reakcióelegyeket folyadék-kromatográfia (HPLQ és infravörös spektroszkópia alkalmazásával elemeztük. 1. példa 2,64 g (0,01 mól) káliuum, N,2-diklór-benzolszulfonamidátot 10 cm3 diklór-metánban 0,15 g PdG2 (PhCN)2 és 0,5 cm3 GH3CN jelenlétében 3,5 MPa CO nyomás alatt 20 ’C-on5óránátkarbonüezünk.Anyomás állandósulása után a gázfázist lefúvatjuk és a reakcióelegyhez külső hűtés mellett 0,6 g etil-alkoholt adunk. Szobahőfokon 1/2 órán át végzett kevertetés után a reakcióelegyet bepároljuk és a száraz maradékot analizáljuk. HPLC analízis szerint 76%-os hozammal kapjuk az etil-N-(2-klór-fenil-szulfonü)-karbamátot. IR: 3220,2985,1740,1430,1350,1225,1165 cm' 1 Hasonló módon eljárva, de különböző hőmérsékleteken, valamint másféle katalizátorok jelenlétében végezve a karbonilezést, további (I) általános képletű vegyületeket állítottunk elő. Eljárásunk fontosabb előnyei az alábbiakban foglalhatók össze: (1) A javasolt módszer nem igényli foszgén alkalmazását, így biztonságosabb, és jobban kíméli a környzeetet, mint a korábbi eljárások. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3
