Vynález se týká způsobu výroby derivátů fenylesterů karbamové kyseliny acyiací příslušných fenolů. :
Fe.nylestery karbamové kyseliny vyroWtelné způ&obem podle vynálezu odpovídají obec nému vzorci I
R1 __
4z· ^O-C-NH-R o
í (() kde R znamená alkylovou skupinu s 1 až 8 atomy uhlíku arylovou skupinu s 6 až 10 atomy uhlíku, ' cyklohexylovou skupinu nebo aralkylovou skupinu se 7 až 16 atomy uhlíku, jakož i alespoň jednu alkylovou skupinou s 1 až 4 atomy uhlíku substitoované deriváty uvedených skupito R1 atom vodík^ alkylovou skupinu s 1 až 4 atomy uhlíku, alkoxylovou skupinu s 1 až 4 atomy uhlíku nebo alkoxykarbonylaminovou skupinu s 1 až 4 atomy uto^to R2 atom vodí^ halogenu, alkylovou skupinu s 1 až 4 atomy uhlíku nebo alkoxyíovou skuprnu s 1 až 4 atomy uhlíku, popřípadě jsou azylové, a/nebo^ alkoxylové skupiny ve významu R1 a R2 spojeny do kruhu vazbou C—C.
Většina sloučenin obecného vzorce I nachází použití v zemědělství jako prostředky pro ochranu rostlin.
Je obecně známé, že sloučeniny obecného vzorce I se většinou vyrábějí adicí isokyanátu obecného vzorce III
R—N=C=O (ΠΙ) · na fenolové deriváty obecného vzorce II (II) kde R R1 a R2 mají shora uvedený význam. Nedostatkem uvedeného způsobu je skute^ nost, že silně toxické isokyanáty, napadající sliznice, vyvolávají problémy bezpečnosti práce a ochrany zdraví, čímž se technologický proces značně komplikuje. Nedostatkem je dále silně exotermický charakter adiční reakce, vyvolávající — zejména u isokyanátů s nízkou teptotou varu — dalsí technologické problémy, popřpadě vytváří mož219932 nost pro průběh nežádoucích vedlejších reakcí. Doprava a skladování některých isokyanátů vyžadují specmlr^ opatření a speciální obaly, což způsobuje vícenáklady. Možnost opatřern isokyanátó je ve světovém měřítku omezena.
Sloučeniny obecného· vzorce I lze principiálně vyrábět též reakcí sloučenin obecného vzorce II s polysubstituovanými chloridy karbamové kysehny. Polysutatftuo-va^ chloridy karbamové kyseliny jsou však — — na rozdíl od svých disubstituovaných analogů — nestóté látk^ která se za odštěpní chlorovodíku rozpadají na isokyanáty. Tyto nestáté sloučeniny mohou vznikat též adicí chlorovodíku na isokyanáty, nelze však počítat s tím, že jsou schopné acylovat nukleofilní činidla, například sloučeniny obecného vzorce II, bez předchozího odštěpení chlorovodíku. Nedostatky uvedené v souvislosti s isokyanáty kromě toho trvají i u monosubstituovaných chloridů karbamové kyseliny.
Další možnosti výroby sloučenin obecného vzorce I je reakce sloučenin obecného· vzorce II s fosgenem a následující · acylace získaných derivátů esterů ·chlormravenčí kyseliny s aminy obecného vzorce · kde
R· má shora uvedený význam. Nedostatkem tohoto způsobu je nutnost pracovat s neoobyčejně jedovatým fosgenem.
Nyní bylo zjištěno, že deriváty fenylesterů kartiamové , kyselmy obecného vzorce I lze vyrábět o velké čistorá a s dobrým výtokem tím způsobem, že se fenoly obecného vzorce II
kde R1 a R2 mají staa uvedený význam, ac^lují deriváty N-karbamoylsacharmu obecného vzorce IV
kde R má shora uvedený význam, v přítomnosti báze.
Jako báze lze použít anorganické báze, zejména hydroxidy alkahckých kovů jejich uhličitany a hydrogenuhličitany, hydroxidy kovů alkahckých zemi^ jejmh uhličitany a hydro^nuhhííhan^ avšak též organmké báze, jako termárm amin^ zejména triethylamin. Báze se použ^ alespoň v ekvimo-lárrnm množstvy vztaženo· na acylačrn činidlQ·,
Reakce sloučeniny obecného vzorce II se sloučeninou obecného vzorce IV se provádí v · organickém rozpouštědle nebo v prostředí vodného- organického rozpouštědla. Jako organická rozpouštědla přicházejí v úvahu uhlovodíky,5 nižší ketony nebo estery (aceton, methylethylketon, ethylacetát), ethery (dioxan, tetrahydrofuran), chlorované uhlovodíky (chloroform, dichlorethan), nižší amidy kyselin (formamid, dimethylformamid). S výhodou se používají rozpouštědla, v nichž je rozpustná alespoň jedna z výchozích látek a báze, vznikající sloučenina obecného vzorce I však rozpustná není nebo· je v roztoku v takové · formě, že při jejím vysrážení nevypadnou společně jiné složky. PH použití anorganických bází se za účelem čistění produkt v případě nutnosti rozplaví ve vodě. S ohledem na skutečnost, že solné adukty, vznikající z organických bází jsou rozpustné v organických rozpouštědlech, je výhodnější používat organické báze, zejména v systémech, · v nichž je vzniklá sloučenina obecného vzorce I nerozpustná, zatímco organická báze a · adukt s-acharinu jsou · rozpustné.
Reakce sloučenin obecného· vzorce II a IV lze provádět při teplotách 0 až 100 °C. Výhodná je reakce při teplotě místnosti. Vzniklé konečné · produkty ·se výhodně oddělí krystalizací nebo vystrážením vhodným rozpouštědlem, zatímco sacharin, odštěpený v rea^ň ziastává ve formě své soh s zází a popřípadě se může jednoduše oddělit a opět použít k výrobě _ · acylačního činidla obecného vzorce IV.
Novost způsobu spočívá v tom, že se sloučeniny obecného· vzorce I až ' dosud daty vyrobit pouze a^nfoi reatoemú · nebo· dvoustupňovými substitučními reakcemi, zatímco způsobem podle vynálezu · výroba sloučenin · obecného vzorce I · . probíhá · v jednom stupni substituční reakcí. · Tím je možné vyrábět sloučeniny ve vodném prostředí.
Způsob podle vynálezu je · výhodný též proto, že oproti známým způsobům se nepoužívají toxická kapalná nebo tuhá acylační činidla. Deriváty N-karbamoylsacharinu jsou ^hé krystahcké sloufenmy jež se snadno skladují a manipulují. S nimi prováděná acylační reakce je méne exotermická než například reakce Isokyanátů. Tím nevznikají škodlivé vedlejší reakce a sloučeniny obecného- vzorce I lze získat o velké čistotě a s dobrým výtěžkem.
Vynález je dále bhže objasněn na záMadě příkladů provedení.
Píl^l<^d[l
4.3 g (0,025 molu) methyl-N-(3-hydroxyfenyl)karbamátu se nechá reagovat v 15 ml acetonu v přítomnosti 2,56 g (0,025 molu) triethylaminu se 7,3 g (0,025 molu) sulfimidu kyseliny N-fenylkarbamoylbenzoové (t. t. 184 až 186 °C) při 40 °C 15 minut. K reakč
219332 ní směsí se přidá 40 ml vody -a ochladí na 5 až 10 °C. Po půl hodině se produkt odfiltruje, promyje a vysusí. Získá se 5,5 g 3-methoxykarbonylaminofenyl-N-fenylkarbamátu, tajícího pří 150 až 152 °C. Sulfamid benzoové kyseliny lze z matečného louhu vysrážet chlorovodíkovou kyselinou.
Příklad 2
3,35 g (0,025 molu) 2,3-dihydro-2,2-dimethylbenzofuran-7-olu se nechá reagovat v 15 ml acetonu v přítomností 2,56 g (0,025 molu) triethylaminu a 6 g (0,025 molu) sulimidu N-methylkarbamoylbenzoové kyseliny při 50 °C po dobu 15 minut. Reakční směs se zředí 100 ml vody a ochladí na teplotu místností. Vyloučená sraženina se odfiltruje, promyje vodou a pak vysuší. Získá se 3,1 g 2,3-dihydro-2,2-djinethylbenzofuran-7-yl-N-methУlkarbamátu, který taje pri 150 až 152 °C. Sulflmid benzoové kyseliny lze z matečného* louhu reagovat vysrážením kyselinou.
Příklad 3
1.5 g sulfimidu N-methylkarbamoylbenzoové kyseliny se suspenduje ve směsi 1,0 g 2,3-dihydro-2,2-dimethylbenzofuran-7-olu, .ml acetonu a 5 п1 vody. Pn teplotě místnosti se přikape -za míchání během 20 minut 0,6 g trieth.ylammu rozpuštěného ve směsi 2 ml acetonu a 1 ml vody. Pak se k reakční směsi přikape během 30 minut 20 ml vody. Po 1 l./2hoďinovém mucltem se krystaly odfiltrují, promyjí vodou a pak vysuší. Získá se 0,745 g 2,3-dihydro-2,2-dimethylbenzoOuran-7-yl-N-methylkarbamátn, který taje při 150 až 152 °C.
Příklad 4
4,3 g (0,025 molu- methy--N([3-hydooxyferryljkarbamáfu s.e pován v 15 m1 acetonu v přítomnosti 2 g [0,0145 molu) uhličitanu drasebPio se 7,3 g (0,°25 molu) sulfimidu N-fenylkarbamoylbenzoové kyseliny (t. t. 184 až 186 °C) po dobu 15 mrnth pod zpětným chladičem. K reakční směsi se přidá 40 m1 vody a octaach na 55 až 10 °C. Po jedné hodině se sraženina odfiltruje, promyje a vysuší. Získá se 5,8 g 3-methoxykarboj^n^laiminofenyl-N-fenylk^aib^amátu, který taje při 150 až 152 °C.
P ř í k 1 a d 5
4.5 g (0,025 molu) ethyl-N-(3-hydroxyfenyljkarbamátu se nechá reagovat v 15 ml acetonu v přítomnosti 2,56 g (0,025 molu) triethylaminu se 7,3 g (0,025 molu) sulfimidu N-fenylkarbamoydbenzoové kyseliny při 40 °C po dobu I5 minut. Po pndání 40 ml vody se směs ochladí na 5 °C. Po 30minutovém stání se produkt odfiltruje, promyje a vysuší. Získá se 5,7 g 3-ethoxykarbo-nylami nofenyl-N-fenylkarbamátu, který taje při 117 až 119 °C.
Příklad 6
4,3 g 00,025 mota) methyl-N-(3-hydro-xyfenyljkarbamátu se nechá reagovat v 15 ml acetonu v ^temností 2,56 g (0^5 molu) triethylaminu se 7,9 g [0,025 molu) sulfimidu N- (3-methylfenyl ) karbamoylbenzrové kyseliny při 30 °C po dobu 30 minut. Po- přidání 50 ml vody se směs ochladí na 5 až 10 °C. Po1 30minutovém stání se produkt odfiltruee, promyje a vysuší. Získá se 5,3 g 3-IIWthrxykaгbamoylienyl 3,-nluthy]fenylkarbamátu, který taje při 140 až 142 °C. Z matečného louhu lze regenerovat vysrážením kyselmou chlrrrvodíkovou 3,5 g (76 %) suhimidu benzoové kyseliny. To je možné ve všech shora uvedených příkladech.
Příklad 7 g sulfimidu N-methylkarbamoylbenzrové kyseliny se suspenduje ve směsi z 2,67 g 2-chlrrfenríu a 50 m1 -acetonu, suspenze se ochladí na 5 °C a pak se za stálého- míchání přidá po kapkách roztok 2,9 g triethylaminu ve 30 ml acetonu. - Během přidávání (2 hodin) nepřekročí teplota směsi 6 °C. Reakční směs se při uvedené teplotě míchá 12 hodin a poté se přidá 240 ml destilované vody. Nato- se směs extrahuje třikrát 30 ml etheru. Spojené etherové extrakty se vysuší bezvodým síranem sodným a pak odpaří ve vakuu při nejvýše 30 °C. Získá se 3,13 g 2-chlorfenyl-N-methylkarbamátu, který po překrystalování z n-pentanu taje při 90 až 91 °C.
Příklad 8 g sulfimidu Nlmethylkarbamoylbenzrl ove kyselrny se suspenduje ve směsi z 2,6 g 2^^^mdho:^^^:fenolu a 50 ml acetonu. Za stálého míchání se přikape při teplotě místnosti během - 1 hodiny roztok 2,9 ml triethylaminu ve 30 ml acetonu. Reakční směs se míchá další 2 hodiny při teplotě místnosti a pak se přidá 240 ml destilované vody. Směs se extrahuje třikrát po 30 ml etheru. Spojené etherové extrakty se vysuší bezvodým síranem sodným a pak odp-aří ve vakuu při teplotě nejvýše 30 °C. Získá se 2,43 g 2-methoxyfenyl-N-methylkarbamátu, který po překrystalování z n-pentanu taje při 90 -až 92 stupňů Celsia.
Příklad 9
2,4 g sulfimidu N-methylkarbamoylbenzoové kyseliny se suspenduje ve směsi z 1,63 gramu 2-methoпотеethylenfenolu -a I5 m1 acetonu. Za stateho mfctání se k susspenzi přikape při teplotě místnosti během jedné hodiny roztok 1,4 ml triethylaminu
L
v 5 ml acetonu. Směs se míchá další 2 hodiny při teplotě místnosti a pak se k ní přidá 65 ml destilované vody. Směs se odstaví na 16 hodin při 5 °C, pak se vypadlý 2-methoxy-4-kyanomethylenfenyl-N-methylkarbamát odfiltruje a promyje vodou 5 °C teplou. Získá se 0,72 g produktu, který taje při 138 až 139 °C; Analýza:
Vypočteno:
C 59,99 % H 5,45 % N 12,72 %, nalezeno:
C 60,05 % H ' 5,52 % N 12,65 %.
Matečný louh se promyje třikrát po 10 ml etheru, spojené etherové extrakty se vysuší nad bezvodým síranem sodným a odpaří ve vakuu pn nejvýše 30 °C. Získá se takto dalších 0,95 g produktu.
Příklad 10 5 g sulfimtéu N-butylkarbamoylb3nzoové kyseliny se suspenduje ve směsi z 1,67 g fenolu a 50 ml destilované vody. K suspenzi se přikape při teplotě místnosti za stálé ho míchání během 5 hodin 0,71 g hydroxidu sodného v 50 ml destnované vody. Reakišní směs se mfclm další tn hodiny, poté extrahuje tnkrát po 30 ml etheru a spojené exfakty se vysuší bezvodým síranem sodným, načež se odpan ve vakuu pn nejvýše 30 °C. Získá se fenyl-N-butylkarbamát, jehož teplota varu je 145 až 148 °C/270 Pa.
Příklad 11 g sulftmtéu N-terc.butylkarbamoylbenzoové kyseliny a 1,9 g 4-methylfenodu se zahřejí v 50 ml chloroformu až k teplotě varu. Pak se přidá za stálého míchání během jedné hodiny 2,5 ml tríethylaminu ve 30 ml chloroformu po kapkách. Smě se pak povaří jednu hodinu a odpaří ve vakuu. Olejovitý zbytek se rozmíchá se 100 ml etheru. Vypadlá triethylaminová sůl sulfimidu ' benzoové kyseliny se odfiltruje a filtrát odpaří ve vakuu při nejvýše 30 °C. Získá se 2,4 g 4-methylfenyl-N-terc.butylkarhamátu,. který taje po překrystalování z petrolejového etheru při 130 až 132 °C.