DE1231247B

DE1231247B - Verfahren zur Herstellung von Hexahydropyrimidinderivaten

Info

Publication number: DE1231247B
Application number: DEB82111A
Authority: DE
Inventors: Dr Harro Petersen; Dr Hans Brandeis; Dr Rolf Fikentscher
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1962-12-10
Filing date: 1962-12-10
Publication date: 1966-12-29

Description

Verfahren zur Herstellung von Hexahydropyrimidinderivaten Es ist bekannt, daß bei der Umsetzung von 1 Mol Harnstoff und 1 Mol Formaldehyd in Gegenwart von Säuren sich wasserunlösliche Kondensationsprodukte, die aus Polymethylenharnstoffen unterschiedlichen Molekulargewichts bestehen, bilden. Die Umsetzung von höheren Aldehyden, z. B. Acetaldehyd oder Butyraldehyd, mit Harnstoff im Molverhältnis 1: 1 bei einem pH-Wert zwischen etwa 4 und 7 und mäßig erhöhter Temperatur führt ebenfalls zu Kondensationsprodukten, die eine den Polymethylenharnstoffen analoge Struktur besitzen. Es ist weiterhin bekannt, daß bei der Umsetzung eines Harnstoffes mit Acet- oder Propionaldehyd in Gegenwart von Säuren bei einem pH-Wert zwischen etwa 1 bis 4 bei höheren Temperaturen Cyclisierungsprodukte vom Typ der 4-Ureido-2-oxo-hexahydropyrimidine oder 2,7 - Dioxodekahydropyrimido-[4,5-dl-pyrimidine entstehen.
Es wurde nun überraschend gefunden, daß man Hexahydropyrimidinderivate der allgemeinen Formel worin R1 und R2 Wasserstoffatome, gleiche oder verschiedene, geradkettige oder verzweigte Alkylreste mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, insbesondere mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, Cycloalkylreste mit 5 bis 12 Kohlenstoffatomen, Aralkylreste mit 7 bis 10 Kohlenstoffatomen, Phenylreste, Rs einen geradkettig oder einfach verzweigten Alkylrest mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, Rq ein Wasserstoffatom oder den Isopropylrest und X ein Sauerstoff- oder Schwefelatom bedeuten, erhält, wenn man etwa 1 Mol der Verbindung der allgemeinen Formel worin R1, R2 und X die genannte Bedeutung haben, mit etwa 2 Mol Isobutyraldehyd oder etwa 1 Mol Isobutyraldehyd und etwa 1 Mol Formaldehyd in Gegenwart von Säuren oder Kationenaustauschern bei Temperaturen zwischen 30 und 110"C, vorzugsweise zwischen 50 und 80"C, und in Gegenwart von Verbindungen der allgemeinen Formel R30H III worin R3 die obengenannte Bedeutung hat, und gegebenenfalls in Gegenwart von nichtwäßrigen Lösungs- und/oder Verdünnungsmitteln umsetzt.
Als Ausgangsstoffe entsprechend der allgemeinen Formel II lassen sich neben Harnstoff und Thioharnstoff z. B. N-Methyl-, N-Athyl-, N-Propyl-, N-Octyl-, N-Cyclohexyl-, N-Cyclooctyl-, N-Benzyl-, N-Phenylharnstoff, N,N'-Dimethyl-, N,N'-Dipropyl-, N,N'-Dicyclooctyl-, N,N'-Dibenzylharnstoff, N-Methyl-N'-propyl-, N-Octyl-N'-benzyl-, N-Cyclooctyl-N'-methylharnstoff sowie die entsprechenden Thioharnstoffe verwenden.
Als Säuren verwendet man z. B. Chlorwasserstoff, Schwefelsäure, Oxalsäure oder p-Toluolsulfonsäure.
Als Kationenaustauscher verwendet man z. B. durch Polymerisation von Styrol mit Divinylbenzol und anschließende Sulfonierung erhaltene.
Es ist zweckmäßig, die Reaktion in Gegenwart von nichtwäßrigen Lösungs- und/oder Verdünnungsmitteln, wie Dioxan, Diäthyläther, Dimethylsulfoxyd oder Dimethylformamid, durchzuführen. Die Lösungs- und/oder Verdünnungsmittel können einzeln oder als Gemisch verwendet werden.
Die nach dem Verfahren herstellbaren neuen Verbindungen sind wertvolle Zwischenprodukte für die Herstellung von Leder-, Lack- und Schädlingsbekämpfungsmittel.
Die in den Beispielen angeführten Teile bedeuten Gewichtsteile.
Beispiel 1 Zu einer Mischung von 88 Teilen symmetrischem Dimethylharnstoff, 30 Teilen Paraformaldehyd und 72 Teilen Isobutyraldehyd in 500 Teilen Methanol werden bei 30°C unter ständigem Rühren und Kühlen des Reaktionsgefäßes in einem Eisbad innerhalb von 10 bis 15 Minuten 30 Teile Chlorwasserstoff eingeleitet. Dabei löst sich nach kurzer Zeit der Paraformaldehyd. Nach 1stündigem Rühren bei 50 bis 55"C wird die Reaktionslösung mit Natronlauge bei Raumtemperatur neutralisiert, das ausgefallene Kochsalz abfiltriert und das Filtrat unter vermindertem Druck vom überschüssigen Methanol und Reaktionswasser befreit. Es werden 140 Teile 1,3-Dimethyl-4-methoxy-5,5-dimethyl-hexahydropyrimidinon-(2) als Rohprodukt erhalten, das durch Destillation im Hochvakuum gereinigt werden kann. Kp. 113 bis 115°C bei 1 Torr.
Analyse: CsH1sN202 (186).
Berechnet . .. C 58,1, H 9,68, 0 17,2, N 15,050/0; gefunden ... C 58,0, H 9,9, 0 17,4, N 15,00/0.
Beispiel 2 In einer Rührapparatur, die mit einem Rückflußkühler versehen ist, wird eine Lösung von 312 Teilen Stearylharnstoff, 144 Teilen Isobutyraldehyd und 237 Teilen Decylalkohol und 500 Teilen Dioxan unter starkem Rühren mit 20 Teilen konzentrierter Schwefelsäure versetzt. Das Reaktionsgemisch wird auf Rückflußtemperatur aufgeheizt, wobei sich eine Rückflußtemperatur von etwa 90"C einstellt. Nach 4stündigem Rühren bei 90"C wird unter starkem Rühren mit Natronlauge neutralisiert. Unter vermindertem Druck werden Dioxan und überschüssiger Decylalkohol abdestilliert. Beim Abkühlen des Reaktionsgemisches kristallisiert das Reaktionsprodukt aus. Es werden 518 Teile N-Stearyl-4-decyloxy-5,5 - dimethyl - 6 -isopropyl -hexahydropyrimidinon- (2) als Rohprodukt erhalten. Das entspricht einer Ausbeute von 89,60/0 der Theorie. Das Produkt kann aus Dioxan umkristallisiert werden. Schmp. 114 bis 115" C.
Analyse: C37H7402N2 (578).
Berechnet . . C 76,8, H 12,8, N 4,80/0; gefunden ... C 77,0, H 12,9, N 4,7°/o.

Claims

Patentanspruch: Verfahren zur Herstellung von Hexahydropyrimidinderivaten der allgemeinen Formel worin R1 und R2 Wasserstoffatome, gleiche oder verschiedene, geradkettige oder verzweigte Alkylreste mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, Cycloalkylreste mit 5 bis 12 Kohlenstoffatomen, Aralkylreste mit 7 bis 10 Kohlenstoffatomen, Phenylreste, R3 einen geradkettig oder einfach verzweigten Alkylrest mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, R, ein Wasserstoffatom oder den Isopropylrest und X ein Sauerstoff- oder Schwefelatom bedeuten, dadurch gekennzeichnet, daß man etwa 1 Mol der Verbindung der allgemeinen Formel worin R1 und R2 die zuvorgenannte Bedeutung haben, mit etwa 2 Mol Isobutyraldehyd oder etwa 1 Mol Isobutyraldehyd und etwa 1 Mol Formaldehyd in Gegenwart von Säuren oder Kationenaustauschern bei Temperaturen zwischen 30 und 110°C und in Gegenwart von Verbindungen der allgemeinen Formel R30H worin R3 die zuvor genannte Bedeutung hat und gegebenenfalls in Gegenwart von nichtwäßrigen Lösungs- und/oder Verdünnungsmitteln umsetzt.

In Betracht gezogene Druckschriften: »Monatshefte für Chemie«, Bd. 92, 1961, S. 31 bis 50 und 79 bis 87.