CS257059B1 - Spósob výroby derivátov 2,1,3-benzotiadiazin-4-on-2,2-dioxidu - Google Patents

Description

257059

Vynález sa týká spósobu výroby derivátov 2,1,3-benzotiadiazín-4-on-2,2-dioxidu, ako3-izopropyl-2,1,3-benzotiadiazín-4~on~2,2-dioxidu (bentazonu) z izopropylamidu kyseliny antra-nilovej i2-amínobenzoovej), jeho sulfonáciou aduktom oxidu mírového s 2-metylpyridínom v di-chlóretáne a cyklizáciou soli 1-(izopropylamidokarbonylS-fenýlsulfámovej kyseliny s 2-metyl-pyridínom pósobením oxychloridu fosforečného a hydrolýzou vzniknutej zložitej zmesi s násled-nou technicky jednoduchou regeneráciou aspoň podstatných množstiev pomocných látok.

Deriváty 2,1,3-benzotiadiazín-4-on-2,2-dioxidu, hlavně však 3-izopropyl-2,1,3-benzotia-diazín-4-on~2,2-dioxid, sú významné hlavně z hxadiska farmaceutickéj výroby, ale tiež výrobypesticídov a z nich najmá herbicídov. Najčastejšie sa vyrábajú z derivátov kyseliny antranilo-vej (2-amínobenzoovej), napr. 2-sulfamidobenzoových kyselin cyklizáciou fosgénom (USA pat. 3 822 257), obvykle za přítomnosti organických báz, ako pyridinu a jeho alkylderivátov, N,N--dimetylanilínu, N-etyl-piperidínu, N-metylpyrolidónu, imidazolov ap. Ďalej cyklizácia 2-sulf--amidoesterov kyseliny benzoovej sa móže uskutočniť. aj pósobením oxychloridu fosforečnéhoalebo tionylchloridu (Belgický pat. 702 877)! „ Okrem toho, zavedenie skupiny SO2 do molekulysa uskutočňuje (pat. ČSSR 204 023; Europ. pat. přihláška 0 070 467) tak, že sa vychádza z este-rov kyseliny antranilovej, ktoré sa sulfonujú na jej amínoskupine komplexom pyridinovýchbáz, připravených z bázy a kyseliny chlórsulfónovej.

Pre technické riešenie v priemyselnom meradle je však zapotreby regenerácia inertnýchrozpúšťadiel (dichlóretán), hlavně však reaktívnych rozpúšťadiel, ako je 2-metylpyridín,ktorého aduktom s oxidom sírovým sa sulfonuje.

Pri cyklizácii 2-sulfamidobenzoových kyselin oxychloridom fosforečným za přítomnostipyridinových báz dochádza po dehydratácii za súčasnej cyklizácie k vzniku rozpadných produk-tov dehydratačného činidla (HC1, H^PO^), ktoré sa za přítomnosti hydrolyzačnej vody viažuna pyridinová bázu. Preto za přítomnosti inertného rozpúšťadla je nutné zásadité ako aj inert-né rozpúšťadlo regenerovat.

Podlá předloženého vynálezu spósob výroby derivátov 2,1,3-benzodiazín-4-on-2,2-dioxiduobecného vzorca

II

!O v ktorom R' je vodík alebo alkyl až Cg, X je vodík, sodík alebo draslík, ž derivátov kyselinyantranilovej obecného vzorca .CONHR’ kde R' má vyššie uvedený význam, ktoré reagujú s oxidom sírovým a/alebo s kyselinou chlórsulfonovou v přítomnosti najmenejjednej organickej bázy alebo s aduktom oxidu sírového na organickú bázu alebo bázy za vznikuodpovedajúcich solí sulfámovej kyseliny, ktoré samotné a/alebo volné sulfámové kyseliny sadehydratačne cyklizujú pósobením halogenidov a/alebo anhydridov kyselin, s výhodou oxychloridomfosforečným, sa uskutočňuje tak, že po dehydratačnej cyklizácii sa surový reakčný produkthydrolyzuje vodou a oddělí sa ťažšia organická a lahšia vodná fáza, z organickej fázy, s vý-hodou za miešania, sa pósobením vodného roztoku alespoň jedného hydroxidu alkalického kovu,s výhodou hydroxidu sodného, oddělí sodná a/alebo draselná sol 3-alkyl-2,],3-tiadiazín-4-on--2,2-dioxidu vo formě prevážne vodného roztoku, z ktorého sa 3-alkyl-2,1,4-tiadiazín-4-on--2,2-dioxid izoluje po prezrážaní kyselinou s následnou separáciou. Potom sa lahšia vodná 257059 fáza neutralizuje najmenej jedným oxidom, hydroxidom alebo uhličitanom alkalického kovu alebozeminy, s výhodou uhličitanom vápenatým a/alebo uhličitanom horečnatovápenatým, pričom uvol-něná báza alebo bázy, s výhodou 2-metylpyridín, sa oddelia azeotropickou destiláciou s vodoua/alebo extrakčnou reaktifikáciou s 1,2-dichlóretanom a následným extrakčným a/alebo destilač-ným delením sa regeneruje báza alebo organické bázy a rozpúšťadlo, pričom zvyšky vody saoddelia, s výhodou extrakčnou destiláciou. Organická báza alebo bázy a rozpúštadlá sa spravidlavracajú do stupňa přípravy aduktu, pričom destilačný zvyšok z azeotropickej destilácie a/aleboextrakčnej rektifikácie sa deponuje a/alebo separuje, s výhodou filtráciou alebo odstredova-ním anorganického podielu. Výhodou spósobu výroby podlá vynálezu je komplexně spracovanie surovin a regeneráciacenných rozpúštadiel tak, že ide prakticky o bezodpadový proces s pozitlvnymi i ekologickýmidósledkami a nájdenie vhodných reagentov umožňujúcich recykláciu pomocných látok a technickypoměrně jednoducho výrazné znížiť spotřebu surovin.

Postup syntézy možno vyjádřit takto: 1. Příprava aduktu oxidu sírového (z oxidu sírového a/alebo kyseliny chlórsulfónovej)s derivátom pyridinu, napr. 2-metylpyridínom

šo3 ve] 2. Sulfonácia alkylamidu kyseliny antranilovej, napr. izopropylamidu kyseliny antranilo- conhch(ch3), conhch(ch3)2 OC + CK"’ < so, CH·, nhso3h. CH-t 3. Cyklizácia pósobením oxychloridu fosforečného conhch(ch3)2Nhso3h. p CH, +· POCI3 a: o NHX ^0 n-ch(ch3)2

Ok/ bentazon + NaOH (+KOH)

HqPOd " * sodná alebo draselná sol bentazonu

Uvolňeniet2-metylpyridínu před recyklováním, napr. pósobením uhličitanu vápenatého:

HCI <XCH3 + c“°3

HCI 2 r H + CaCI2 + CO2 + H20 ch3 257059 2J^ + CaC03 -θ CH+ Ca(H2PO4)2 + H2O + CO2

+ CaCOg •CH3

+· CaHPO^ 4· H2O + CO2

Pri izolácii pyridinu alebo jeho derivátov pódia vynálezu, za účelom hlavně jeho recyklo-vania, sa kyslé zložky z vodnej fázy viažu oxidmi, resp. produktami ich hydratácie, zvlášťhydroxidmi, alebo uhličitanmi kovov I. a/alebo II. skupiny Meitdelejevovej tabulky, najlepšiesodíka alebo vápníka a/alebo horčíka. Přidáním oxidov, hydroxidov a/alebo uhličitanov, ako napr. uhličitanu vápenatého alebohydroxidu vápenatého do kvapalnej zmesi voda - pyridinová báza - kyselina trihydrogénfosforeč-ná··- kyselina chlorovodíková vznikají hlavně fosforečnany vápenaté a chlorid vápenatý. Fosfo-rečnany vápenaté sa obvykle v podstatnej miere vylúčia ako tuhá fáza a chlorid vápenatý zostá-va v kvapalnej fáze.

Takto po neutralizácii kyslých komponentov v uvedenej zmesi sa pyridin, 2-metylpyridín,připadne iná použitá pyridinová báza oddělí azeotropickou destiláciou. Destilát obsahujúcinajčastejšie 50 až 70 % vody a 30 až 50 % pyridínovej bázy sa vyextrahuje vhodným chlórovanýmuhlovodíkom, napr. 1,2-dichlóretánom. Organická vrstva obsahujúca najčastejšie do 3 % hmot.vody sa oddělí ako azeotropická zmes s dichlóretánom.

Organická vrstva pozostávajúca zo zmesi dichlóretán-2-metylpyridín sa použije na přípravusulfonačného činidla - aduktu 2-metylpyridínu s oxidom sírovým (oxid sírový pochádza budzo samotného oxidu sírového, připadne oddělený z olea alebo kyseliny chlórsulfónovej), pričomdichlóretán slúži ako rozpúšťadlo bázy.

Niektoré podrobnejšie údaje o uskutočnení spósobu podlá vynálezu, ako aj dalšie výhody,sú zřejmé z príkladov. Příklad 1 Příprava 3-izopropyl-2,1,3-benzotiadiazín-4-on-2,2-dioxidu (bentazónu) z izopropylamidukyseliny antranilovej sa uskutočňuje tak, že do zmesi bezvodých rozpúšťadiel - 1,2-dichlór-etánu a 2-metylpyridínu (obsah 11,3 % hmot.) sa poČas 30 min pri teplote 0 °C přidá 52,1hmot. častí oxidu sírového. Po dalších 20 min sa přidá 92,7 hmot. častí izopropylamidu kyselinyantranilovej a zmes sa mieša počas 1 h pri teplote 20 °C. K vzniknutéj suspenzii 2-metylpyridínovej soli kyseliny 1-(izopropylamidokarbonyl>tfenýl-sulfámovej kyseliny sa přidá pri teplote miestnosti počas 5 min'í54,2 hmot. častí oxychloridufosforečného (POCl^)· a reakční zmes sa pod spátným chladičom zahřeje do varu. Po 2 h zohrie-vaní a vychladnutí sa reakčná zmes hydrolyzuje 416 hmot. časťami vody a extrahuje .300 hmot.časťami vodného roztoku hydroxidu sodného o koncentrácii 8,5 % hmot.

Organická fáza sa opSť premyje 240 hmot. časťami vody. Spojené alkalické extrakty sa okyslia zriedenou kyselinou sírovou v množstve 66,6 hmot. častí o koncentrácii 50 % hmot.

Vzniknutá zrazenina sa odfiltruje a vysuší. Získá sa 112 hmot, častí 3-izopropyl-2,l,3-benzo- tiadiazín-4-on-2,2-dioxidu (bentazónu) o teplote tavenia 130-134 °C. 5 257059 Ďalej sa spracovávajú hydrolyzačné vody tak, aby sa z nich izolovali a recyklovali cennézložky, hlavně 2-metylpyridín. Tak k 610 hmot. častiam hydrolyzačných vód s obsahom 108 hmot.častí 2-metylpyridínu (17,7 % hmot) viazaného vo formě soli s anorganickou kyselinou (kyselinasírová, kyselina chlorovodíková, kyselina trihydrogénfosforečnáí, sa přidá 119 hmot. častíuhličitanu vápenatého a zmes sa mieša pri teplote miestnosti počas 30 min.

Uvolněný 2-metylpyridín sa oddestiluje v azeotropickej zmesi, obsahujúcej v 250 hmot.častiach azeotropickej zmesi 108 hmot. časti 2-metylpyridinu. Destilačný zvyšok sa odfiltruje,premyje vodou, vysuší a anorganická hmota sa deponuje. Získaná azeotropická zmes sa spracuje extrakciou 1,2-dichlóretánom tak, že sa 250 hmot.častí azeotropickej zmesi extrahuje dvakrát po 190 hmot. časťami 1,2-dichlóretánu. Potomorganická vrstva obsahuje 380 hmot. časti dichlóretánu, 108 hmot. častí 2-metylpyridínu a6 hmot. častí vody. Vodná vrstva pozostáva zo 138 hmot. častí vody a 2 hmot. častí dichlór-etánu. Z organickej vrstvy (494 hmot. častí) sa oddestiluje voda (6 hmot. častí vody a 34hmot. častí dichlóretánu). Destilačný zvyšok obsahuje 1,2-dichlóretán a 2-metylpyridín (346a 108 hmot. častí). Po úpravě zloženia (na 12,5 % hmot. 2-metylpyridínu) sa táto zmes znovapoužije na přípravu aduktu oxidu sírového s 2-metylpyridínom, ktorý je sulfonačným činidlomizopropylamidu kyseliny antranilovej. Příklad 2

Postupuje sa podobné ako v příklade 1, len miesto kyseliny sírovéj sa na okyslenie alka-lických extraktov použije mólove rovnaké množství kyseliny trihydrogénfosforečnej a potomzískaná anorganická hmota sa nedeponuje, lebo obsahuje prevážne vodorozpustné vápenaté hydro-génsoli kyseliny fosforečnéj, ktoré sa primiešavajú do priemyselných hnojív. Příklad 3 Příprava bentazónu sa uskutočňuje podlá postupu, ktorý je uvedený v příklade 1, lens tým rozdielom, že namiesto uhličitanu vápenatého sa použije bezvodý uhličitan sódny. Orga-nická vrstva po azeotropickej destilácii obsahuje 346 hmot. častí 1,2-dichlóretánu a 106hmot. častí 2-metylpyridínu. Po extrakcii destilátu dichlóretánom vo vodnej vrstvě ostávajú2 hmot. časti 2-metylpyridínu. Regenerovaná zmes dichlóretán s 2-metylpyridínom sa použijepre přípravu aduktu s oxidom sírovým. Příklad 4 Příprava bentazónu sa uskutočňuje podlá příkladu 1, ale s tým rozdielom, že na neutrali-záciu kyslých solí 2-metylpyridínu sa použije hydroxid sodný. Organická vrstva (destilačnýzvyšok)1 po azeotropickej destilácii obsahuje 343 hmot. častí dichlóretánu, 100 hmot. častí2-metylpyridínu; 8 hmot. častí 2-metylpyridínu zostáva vo vodnej vrstvě po extrakcii destilátu(azeotropická zmes) dichlóretánom. Příklad 5

Postup přípravy bentazónu sa uskutočňuje podlá přikladu 1, ale s tým rozdielom, že naneutralizáciu kyslých soli 2-metylpyridínu sa použije 1 100 hmot. častí vápenného mlieka (obsah8 % hmot. hydroxidu vápenatého). Organická vrstva obsahuje 325 hmot. častí dichlóretánu, 94 hmot. častí 2-metylpyridínu. Vodná vrstva po extrakcii dichlóretánom obsahuje 14 hmot.častí 2-metylpyridínu. Příklad 6

Postupuje sa podobné ako v příklade 1, len miesto izopropylamidu kyseliny antranilovejsa použije rovnaké molové množstvo sek. butylamidu kyseliny antranilovej. Získá sa 123,5 hmot.častí 3-sek.butyl-2,1,3-benzotiadiazin-4-on-2,2-dioxidu o teplote tavenia 153-154 °C.

Claims (1)

1. 257059 6 PREDMET VYNALEZU SpŮsob výroby derivátov 2,l,3-benzotiadiazín-4-on-2,2-dioxidu obedného vzorca

   X v ktorom R' je vodík alebo alkyl až C5, X je vodík, sodík alebo draslík, z derivátov kyseliny antraantranilovej obecného vzorca

   CONHR* nh2 kde R' má vyšSie uvedený význam, ktoré reagujú s oxidom sírovým a/alebo s kyselinou chlórsulfónovou v přítomnosti najmenejjednej organickej bázy alebo s aduktom oxidu sírového na organické bázu alebo bázý za vznikuodpovedajúcich solí sulfámovej kyseliny, ktoré samotné a/alebo volné sulfámové kyseliny sadehydratačne cyklizujú působením halogenidov a/alebo anhydridov kyselin, s výhodou oxychlori-dom fosforečným, vyznačujúci sa tým, že po dehydratačnej cyklizáoii sa surový reakčný produkthydrolyzuje vodou a oddělí sa tažšia organická a lahšia vodná fáza, z organickej fázy, s vý-hódoéoza miešania, sa působením vodného roztoku aspoň jedného hydroxidu alkalického kovu,s výhodou hydroxidu sodného, oddělí sodná a/alebo draselná sol 3-alky1-2,l,3-tiadiazín-4-on--2,2-dioxidu vo formě prevážne vodného roztoku, z ktorého sa izoluje 3-alky1-2,1,3-tiadiazín-í-on-4-on-2,2-dioxid po prezrážaní kyselinou s následnou separáciou a potom sa lahšia vodná fázaneutralizuje najmenej jedným oxidom, hydroxidom alebo uhličitanom alkalického kovu alebozeminy, s výhodou uhličitanom vápenatým a/alebo uhličitanom horečnatovápenatým, pričom uvolněnábáza alebo bázy, ako 2-metylpyridín, sa oddelia azeotropickou destiláciou s vodou a/aleboextrakčnou reaktifikáciou s 1,2-dichlóretanom a následným extrakčným a/alebo destilačnímdelením sa regeneruje organická báza alebo organické bázy a rozpúšťadlo, pričom zvyšky vodysa oddelia, s výhodou extrakčnou destiláciou, organická báza alebo bážy a rozpúštadlá savracajú do stupňa přípravy aduktu, pričom destilačný zvyšok z azeotropickej destilácie a/aleboextrakčnej rektifikácie sa deponuje a/alebo separuje, s výhodou filtráciou alebo odstredovanímanorganického podielu.