DE1668409C3 - Verfahren zur Herstellung von Carbamaten - Google Patents

Description

pKa = —log Ka

[RO-] [Hi

Ka =

[ROH]

wobei R für eine substituierte oder unsubstituierte Arylgruppe steht, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung in wäßriger Lösung durchführt, die einen pH-Wert von mehr als 7 besitzt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Carbamylhalogenid in geschmolzenem oder festem Zustand oder in einem organischen Lösungsmittel gelöst der wäßrigen Lösung des Alkalimetallsalzes der aromatischen Hydroxyverbindung zusetzt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnec, daß man die wäßrige Lösung des Alkalimetallsalzes der aromatischen Hydroxyverbinriung und das Carbamylhalogenid gleichzeitig in die Reaktionszone einführt.

Nachteile liegen in den höheren Kosten aufgrund der Verwendung eines Lösungsmittels und Säurebindungsmittels und deren Rückgewinnung, Außerdem sind die Ausbeuten niedrig.
Die Carbamylhalogenide sind gewöhnlich in Wasser unstabil und neigen dazu, sich zu wäßrigen Lösungen zu zersetzen. In dem bekannten Verfahren erfolgt daher die Reaktion der Carbamylhalogenide und der aromatischen Hydroxyverbindung in Anwesenheit

ίο eines organischen Lösungsmittels, wie Benzol, Toluol und Pyridin, und die Anwesenheit von Wasser wird vermieden. Weiterhin sollte ein Säurebindungsmittel, d. h. überschüssiges Amin oder eine Aminoverbindung als Lösungsmittel, z. B. Pyridin, verwendet werden.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zur Herstellung von Carbamaten aus einem Alkalisalz, einer aromatischen Hydroxyverbindung und einem Carbamylhaloge.nd, bei dem die obigen Nachteile nicht auftreten. Die Reaktion soll schnell verlaufen, die Arbeitsweise einfach sein, keine Nebenprodukte nuftreten und damit das Verfahren billig sein.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Carbamaten durch Umsetzuug eines Alkalisalzes einer aromatischen Hydroxyverbindung mit einem N-substituierten oder unsubstituierten Carbamylhalogenid, wobei die aromatische Hydroxyverbindung einen pKa-Wert unter 11 hat und dieser pKa-Wert wie folgt definiert wird:

pKa = —log Ka

[RO-] [H-]

Ka =

[ROH]

Es sind verschiedene Verfahren zur Herstellung von Carbamaten aus aromatischen Hydroxyverbindungen vorgeschlagen worden (vgl. z. B. die ausgelegten japanischen Patentschriften 14 150/1961 — Patent 2 89 036 und 4 780/1966 = Patent 5 53 082). In den darin beschriebenen Verfahren wird eine aromatische Hydroxyverbindung oder ein Alkalimetallsalz derselben bei einer Temperatur von 30—5O⁰C mit Phosgen zur Bildung des Chlorameisensäurcesters umgesetzt, worauf dann dieser mit einem Amin zum Carbamat umgesetzt wird. Diese Verfahren haben verschiedene Nachteile; einer davon besteht darin, daß das gebildete Chlorformiat in der Phosgenierungsstufe mit der aromatischen Hydroxyverbindung zur Bildung von Diarylcarbamat als Nebenprodukt reagiert. Ein weiterer Nachteil ist die Freisetzung von Chlorwasserstoff in der Amidierungsstufe.

Dieser reagiert mit der Aminverbindung, so daß ein Aminüberschuß — 2 Mol Amin pro Mol Chlorformiat — notwendig ist. Die Ausbeute beträgt dabei nur 60—70°_o. Ein anderes bekanntes Verfahren (vgl. die GB-PS 7 93 184 und die vorstehend genannte ausgelegte japanische Patentschrift 4 780/1966) besteht darin, daß man Phosgen mit einem Amin zum Carbamylhalogenid umsetzt und dieses dann mit einer aromatischen Hydroxyverbindung in Anwesenheit eines tertiären Amins und organischen Lösungs* mittels unter praktisch wasserfreien Bedingungen umsetzt. Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß die Reaktionsgeschwindigkeit sehr gering ist, Weitere wobei R für eine substituierte oder unsubstituierte Arylgruppe steht ist nun dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung in wäßriger Lösung durchführt, die einen pH-Wert von mehr als 7 besitzt.

Aromatische Hydroxyverbindungen besitzen einen pKa-Wert unter 11 und entsprechen der allgemeinen Formel

R-OH

in welcher R für eine substituierte oder unsubstituierte Arylgruppe, insbesondere eine Phenyl- oder Naphthylgruppe steht; und Derivate derselben mit mindestens einem Substituenten. Die Substituenten umfassen 7.. B. eine niedrige Alkylgruppe, wie Methyl, Äthyl, Propyl und Isopropyl; ein Halogenatom, wie Chlor, Brom oder Jod; eine Cyangruppe, eine niedrige Alkoxygruppe, wie Methoxy, Äthoxy, Propoxy und Isopropoxy; und eine halogen-, cyan- und alkoxysubstituierte niedrige Alkylgruppe.

Geeignete Alkalisalze sind Salze von Alkalimetallen der Gruppe I des Periodischen Systems, wie Lithium, Natrium und Kalium.

Geeignete Carbamylhalogenide besitzen vorzugsweise mindestens einen an das Stickstoffatom gebundenen Substituenten Und entsprechen der folgenden allgemeinen Formel:

3 4

in welcher X für ein Halogenatom, insbesondere enthält, neigt die Säure dazu, freie aromatische

Chlor oder Brom, steht; R₁ und R₂ stehen für ein Hydroxyverbindung aus dem Salz derselben frei-

Wasserstoffatom, eine niedrige Alkylgruppe, wie zusetzen, und es ist schwer, eine einheitliche und

Methyl, Äthyl, Propy], Isopropyl und Butyl, eine glatte Reaktion zu erzielen. Zur Vermeidung der-

niedrige Alkylgruppe mit mindestens einem Substi- 5 artiger Schwierigkeiten ist es zweckmäßig dem

tuenten aus der Gruppe der Halogenatome, Cyan- Reaktionssystem alkalisches Material zuzufügen, wo-

gruppen und niedrigen Alkoxygruppen, und eine durch der pH-Wert der Wasserphase in der Berüli-

Phenylgruppe oder eine Phenylgruppe mit mindestens rungszone innerhalb des alkalischen Bereiches gehalten

einem Substituenten aus der Gruppe der Halogen- wird, d. h. ein pH-Wert von mehr als 7. Det bevor-

atome, Cyangruppen, niedrigen Alkylgruppen und io zugte pH-Wert erstreckt sich über einen weiten

niedrigen Alkoxygruppen, wobei jedoch R₁ und R₂ Bereich, was von der verwendeten, aromatischen Hy-

nicht gleichzeitig für Wasserstoff atome stehen. droxyverbindung abhängt; es wurde festgestellt, daß

Die Reaktion einer wäßrigen Lösung eines Alkali- ein pH-Wert von 8—13 zweckmißig ist,
salzes einer aromatischen Hydroxyverbindung und Eine geeignete Reaktionstemperatur liegt zwischen eines Carbamylhalogenids kann erfolgen, indem man 15 etwa —5° C und etwa 80°C, vorzugsweise zwischen das Carbamylhalogenid zur wäßrigen Lösung zufügt etwa —5°C und etwa 50°C. Im unteren Temperaturoder umgekehrt. bereich ist das Abkühlen schwierig und kostspieliger, Eine andere geeignete Reaktion besteht in der und bei höheren Temperaturen zersetzt ?ich das Einführung einer wäßrigen Lösung eines AlkalisaJzes Produkt. Die Reaktionszeit kann stark variiert einer aromatischen Hydroxyverbindung und eines 20 werden und hängt ab von der Reaktionstemperatur Carbamylhalogenids gleichzeitig und kontinuierlich und der verwendeten Carbamylhalogenidmenge; sie in das Reaktionsgefäß. sollte auf der Grundlage der Ausbeute an Endprodukt Das in dieser Reaktion verwendete Alkalisalz einer bestimmt werden. Allgemein wurde eine befriedigende aromatischen Hydroxyverbindung liegt in Form einer Reaktionszeit zwischen einigen Minuten und einigen

wäßrigen Lösung vor und kann in wäßriger Suspen- 25 Stunden festgestellt.

sion verwendet werden, da die Reaktion in praktisch Obgleich die Reaktion in Anwesenheit von Luft

wäßriger Lösungsphase verläuft und die Feststoffe zur Bildung eines farblosen Produktes von hoher

des Salzes sich in die wäßrige Lösung lösen, so wie Reinheit durchgeführt werden kann, wurde teilweise

das Salz verbraucht wird. eine Oxydation und Verfärbung der aromatischen

Es können auch eine aromatische Flydroxyverbin- 30 Hydroxyverbindungen und die Zersetzung des Carb-

dung, eine AJ.kaüve-'bindung und Wasser in das amylhalogenids festgestellt.

Reaktionssystem mit ständigem, gründüchem Rühren Zur Vermeidung derartiger Nachteile wird daher

eingeführt werden, wodurch un-iittelbar ein Alkali- zweckmäßig eine inerte Atmosphäre, wie Stickstoff,

salz einer aromatischen Hydroxyverbindung zur Reak- verwendet oder insbesondere das Reaktionssystem

tion mit einem Carbamylh; ogenid gebildet 35 nach außen abgeschlossen.

wird. Erfindungsgemäß wird eine einheitliche, konstante Das Carbamylhalogenid kann in festem oder und schnelle Reaktionsgeschwindigkeit erhalten. Die geschmolzenem Zustand und in Form einer Lösung Ausbeute an Produkt beträgt bis zu etwa 90% oder in einem organischen Lösungsmittel verwendet werden. mehr.
J Die Carbamylhalogenidverbindungen lösen sich nicht 40 Dies ist den bekannten Verfahren überlegen, in in Wasser, haben jedoch eine höhere Reaktivität; welchen die Ausbeute weniger als etwa 75% betrug, daher kann jede dieser Verbindung mit dem anderen Das Gewinnungsverfahren für das Produkt ist ein-Reaktionsteilnehmer in wäßriger Lösung unter Rühren fach; wird die Reaktion in einer einzigen wäßrigen umgesetzt werden. Obgleich im letzteren Fall das Schicht durchgeführt, so wird das Produkt abfiltriert Lösungsmittel von der Reaktionsmischung entfernt 45 und gewaschen; wird dagegen eine organische Löwerden sollte, ist es weniger kostspielig als die sungsmittellösung des Carbamylhalogenids verwendet, bekannten Verfahren unter Verwendung organischer so wird die das Produkt enthaltende organische Lösungsmittel in der Reaktion. Weiterhin erfolgt die Schicht aus der Reaktionsmischung abgetrennt, und Reaktion, indem man zwei Schichten, eine das dann wird das Lösungsmittel, z. B. durch Destillation, Carbamylhalogenid enthaltende Lösungsmittelschicht so entfernt und das Produkt gewonnen. Erfindungsgemäß und eine das Salz der aromatischen Hydroxy- ist es außerdem nicht notwendig, teure Säureverbindung enthaltende Wasserschicht, in Berührung bindungsmittel, z. B. tertiäre Amine, wie in den bringt. Dabei sollte ständig und gründlich gerührt bekannten Verfahren zu verwenden,
werden. Bisher sind Umsetzungen von Carbaminsäure-Die Mengen der Reaktionsteilnehmer werden aus- 55 Chloriden mit Alkohol stets in Abwesenheit von gewählt in Abhängigkeit von den Reaktionsbedin- Wasser durchgeführt worden. So ist z. B. aus den gungen, der Reinheit der Reaktionsteilnehmer, der »Ullmann«, Band 5, Seite 72, bekannt, daß sich Carb-Ausbeute an Produkt und der Art der Nachbehand- aminsäurechloride und Alkylcarbaminsäurechloride lung. Wird allgemein das molare Verhältnis der in Gegenwart von Wasser zersetzen. Es bestand somit Carbamylhalogenidverbindung zum Alkalisalz der 60 ein Vorurteil, entsprechende Reaktionen in Gegenwart aromatischen Hydroxyverbindung erhöht, so wird von Wasser durchzuführen, da mit Hydrolysen und gewöhnlich die Ausbeute an Produkt pro Einheit Zersetzungen gerechnet werden mußte. Es war somit der aromatischen Verbindung erhöht; eine zu große überraschend, daß die Reaktion erfindungsgemäß nicht Carbamylhalogenidmenge ist jedoch Unwirtschaftlich. nur durchführbar ist, sondern daß darüber hinaus Geeignete Mengen der Reaktionsteilnehmer sind 65 auch noch ein erheblicher technischer Fortschritt molare Verhältnisse der aromatischen Hydroxyverbin- erzielt worden ist, Wesentlich zum Gelingen des j dung zur Carbamylhalogenidverbindung von 1:1 erfindungsgemäßen Verfahrens ist jedoch auch die bis 1: 3, Falls das Carbamylhalogenid freie Säure Verwendung aromatischer Hydroxylverbindungen mit

16 88 409

dem oben definierten pKa-Wert von unter 11 (s, dazu das Beispiel 27).

Die folgenden Beispiele veranschaulichen das Verfahren der Erfindung. Alle Prozentangaben in den Beispielen sind Gew,-%.

Beispiel 1
Herstellung von 2-ChlorphenyI-N-methylcarbamat

10,0 g (0,25 Mol) Natriumhydroxyd wurden in 200 ecm Wasser in einem 500-ccm-Rundkolben gelöst, worauf 32,2 g (0,25 Mol) 2-Chlorphenol mit einem pKa-Wert von 8,9 zur Bildung einer wäßrigen Lösung von Natriumchlorphenolat zugegeben wurden; zu letzterer wurden gleichzeitig und langsam unter Rühren bei einer Temperatur zwischen 10 und 15° C inneihalb von 30 Minuten 35,0 g (0,375 Mol) N-Methylcarbamylchlorid (vorher in einem Stickstoffstrom geschmolzen) und 50 ecm einer wäßrigen Lösung aus 50 g (0.125 Mol) Natriunihydroxyd zugefügt. Während der Reaktion wurde der ^H-Wcrt des Reaktionssystems zwischen 10,0 und 12,0 gehalten.

Nach Zugabe aller Reaktionsteilnehmcr wurden die ausgefallenen Kristalle abfiltriert und einige Male mit Eiswasser gewaschen; so wurden 45 g (0,242 Mol) 2-Chlorphenyl-N-methylcarbamat in weißer, fein zerteilter Form erhalten. Die Umkristallisation aus Äthanol/Wasser ergab weiße Nadelkristalle mit einem F. von 91—92°C. Die Ausbeute betrug 97,0% d. Th.

Das Filtrat wurde durch Salzsäure angesäuert und mit Äther extrahiert, wodurch 0,9 g (0,007 Mol) 2-Chlorphenol gewonnen wurden.

Analyse des Produktes:

Berechnet ... C 51,76, H 4.34;
gefunden ... C 51,73, H 4,31.

Beispiel 2
Herstellung von 2-Chlorphenyl-N-methylcarbamat

10,0 g (0,25 Mol) Natriumhydroxyd und 32,2 g (0,25 Mol) 2-Chlorphenol wurden in einem 500-ccm-Rundkolben in 200 ecm Wasser gelöst und die Lösung unter heftigem Rühren auf 10—15° C gehalten. Zu dieser Lösung wurden 35,Og (0,375 Mol) N Muhylcarbanylchlorid in 100 ecm wasserfreiem Benzol innerhalb von 30 Minuten zugegeben. Während der Zugabe wurden 5,0 g (0,125 Mol) Natriumhydroxyd, in 50 ecm Wasser gelöst, gleichzeitig eingetropft, um den pH-Wert des R-aktionssystems zu regeln.

Nach der Zugabe der Reaktionsteilnehmer trennte sich eine Benzolschicht in Form einer Emulsion von der Wasserschicht ab und wurde zur Entfernung von Benzol einer Vakuumdestillation unterworfen. Es wurden 41,4 g (0,223 Mol) 2-ChIorphenyl-N-methylcarbamat in Form weißer, nadeiförmiger Kristalle mit einetr F. von 88—89°C erhalten.

Die Ausbeute betrug 89,2% d. Th.

Beispiel 3
Herstellung von 2-Chlorphenyl-N-methylcarbamat

32,2 g (0,250MoI) 2-Chlorphenol und 100 ecm Wasser wurden in einem 500-ccm-Rundkolben gemischt, wobei die Reaktionsmasse unter heftigem Rühren auf 8—15°C gehalten wurde. Dann wurden 150 ecm einer H₁Og (0,275 Mol) Natriumhydroxyd enthaltenden wäßrigen Lösung und 35,0 g (0,375 Mol) geschmolzenes N-Methylcarbamylchlorid gleichzeitig zugefügt. Nach 30 Minuten Reaktionszeit wurden 43,4 g (0,233 Mol) 2-ChIorphenyI-N-methylcarhamat mit einem F. von 91—92°C in einer Ausbeute von 93,3%d. Th. gewonnen,
s

Beispiel 4

Herstellung von 2-Chlorphenyl-N-methylcarbamat

14,0 g (0,250 Mol) Kaliumhydroxyd wurden zu ίο 200 ecm Wasser in einen 500-ccm-Rundkolben gegeben, dann wurden zur Bildung einer wäßrigen Lösung aus Kalium-2-chlorphenolat 32,2 g (0,250 Mol) 2-Chlorphenol zugefügt. Zu dieser Lösung wurden unter Rühren bei einer Temperatur von 10—15° C innerhalb von 30 Minuten 35,0 g (0,375 MoI) N-Methylcarbamylchlorid, das vorher in einem Stickstoffstrom geschmolzen worden war, und 5Qi ecm wäßrige Lösung, die 7,0 g (0,125 MoI) Kaliumhydroxyd enthielt, zugegeben.

Es wurden 44,3 g (0,239 ΜοΊ/ 2-Chlorphenyl-N-methylcarbamat mit einem F. von ^LA—92°C in einer Ausbeute von 95,8 % d. Th. erhalten.

Beispiel 5 Herstellung von 4-Chlorphenyl-N-methylcarbaraat

32,3 g (0,250 Mol) 4-Chlorphenol mit einem pKa-Wert von 9,41 und 10,0 g (0,250 Mol) Natriumhydroxyd wurden in 200 ecm Wasser zu einer wäßrigen Lösung gelöst, die unter Rühren auf 10—15°C gehalten wurde; zu dieser Lösung wurden innerhalb von 30 Minuten 35,0 g (0,375 Mol) N-Methylcarbamylchlorid, das vorher in einem Stickstoff strom geschmolzen worden war, zugegeben.

Gleichzeitig wurde eine wäßrige Lösung aus 5,0 g (0,125 MoI) Natriumhydroxyd in 50 ecm Wasser eingetropft, um den pH-Wert des Reaktionssystems zwischen 10,0 und 12,0 zu halten. Die ausgefallenen Kristalle wurden abfiltriert und einige Male mit Eiswasser gewaschen; so wurden 44,2g (0,238 Mol) weißes, kristallines 4-Chlorphenyl-N-msthyIcarbamat erhalten.

Das Produkt wurde erneut aus Äthanol/Wasser umkristallisiert, wodurch man veiße n'idelförmige Kristalle mit einem F. von 120—12l°C in einer Ausbeute von 95,3% d. Th. erhielt.

Das Filtrat wurde mit Salzsäure angesäuert und mit Äther extrahiert, wodurch man 1,3 g (0,01 Mol) 4-Chlorphenol gewann.

Analyse:

Berechnet ... C 51,76, H 4,34%; fefunden ... C 51,89, H 4,54%.

Beispiel 6 Herstellung von 2-MethyIphenyl-N-met.hylcarbaniat

27,0 g (0,250 Mol) o-Kresol mit einem pKa-Wert von 9,92 un^ 10,0 g (0,250 MoI) Natriurnhydroxyd wurden in 200 ecm Wasser gelöst. Zu der erhaltenen, auf 10—2O⁰C gehaltenen wäßrigen Lösung würden unter Rühren innerhalb von 30 Minuten 35,0 g (0,375 Mol) N-Methylcarbamylchloridj das vorher in einem Stickstoffstrom geschmolzen worden war, zugefügt. Gleichzeitig Wurde eine wäßrige Lösung aus 5,0 g (0,125 Mol) Natriumhydroxyd in 50 ecm Wasser langsam zugefügt; dann wurden die ausgefallenen Kristalle abfiltriert und mit Wasser gewaschen. Es wurden 39,7 g (0,240MoI) weißes, fein

zerteiltes 2-Methylphenyl-N-mcthylcarbamat erhalten. Das so erhaltene Produkt wurde aus Äthanol/Wasser umkristallisiert und ergab eine Ausbeute Von 93j4% d. Th.

Das Filtrat würde mit Salzsäure angesäuert und mit Äther extrahiert und lieferte 0,8 g (0,08 Mol) 2-MelJiylphenoL

Analyse:
Berechnet
gefunden

C 65,44, H 6,71%;
C 65,52, H 6,72%.

Beispiel 7
Herstellung von 1-Naphthyl-N-methylcarbamat

21,6 g (0,15 Mol) «-Naphthol mit einem pKa-Wert von 9,39 und 60 g (0,150 Mo') Natriumhydroxyd wurden unter einer Sticksioffatmosphäre in einem 500-ccm-Rundkolben in 200 ecm Wasser gelöst und die erhaltene wäßrige Lösung unter Rühren auf 10—15⁰C gehalten. Zur Lösung wurden 22,0 g (0,235 Mol) N-Methylcarbamylchlorid, das vorher in einem Stickstoffstrom geschmolzen worden war, langsam zugefügt. Während der Reaktion wurde eine wäßrige Lösung aus 3,0 g (0,075 MoI) Natriumhydroxyd in 50 ecm Wasser zugegeben, um den pH-Wert des Reaktionssystems zwischen 8,0 und 11,0 zu halten. Dann wurden die ausgefallenen Kristalle abfiltriert und mit Wasser gewaschen und ergaben 28,4 g (0,14 Mol) orangegetönte, weiße Kristalle von l^Naphthyl-N-methylcarbamat mit einem F. von 146 bis 148⁰C. Das Produkt wurde aus Äthanol/ Wasser umkristallisiert und ergab das gereinigte Produkt in einer Ausbeute von 94,1 %.

Analyse: Berechnet ... C 71,62, H 5,51%;
gefunden ... C 71,34, H 5,51%.

Beispiel 8
Herstellung von 2-Chlorphenyl-N-phenylcarbamat

40

In einem 500-ccm-Rundkolben wurden 10,0 g (0,25 Mol) Natriumhydroxyd und 32,2 g (0,25 MoI) 2-ChIorphenol in 200 ecm Wasser gelöst und unter Rühren auf 10—15⁰C gehalten; innerhalb von 30 Minuten wurden 58,3 g (0,375 Mol) N-Phenylcarbamylchlorid zugegeben. Gleichzeitig wurden 5,0 g (0,125 Mol) Natriumhydroxyd in 50 ecm Wasser zur Lösung getropft, die ausgefallenen Kristalle wurden abfiltriert, mit Wasser gewaschen und ergaben 59,1 g (0,238 Mol) farbloses 2-Chlorphenyl-N-phenylcarbämat in Form von Kristallen mit einem F. von 120 bis 121⁰C. Das Produkt wurde aus Benzol umkristallisiert und ergab eine Ausbeute von 95,3 %.

Beispiel 9
Herstellung von 2-NaphthyI-N,N-dimethyIcarbamat

In einem 500-ccm-Rundkolben wurden 32,0 g (0,25 Mol) 0-Naphthol (pKa-Wert = 9,59) und 10,0 g (0,25 Mol) Natriumhydroxyd in einem Stickstoff-Strom in 200 ecm Wasser gelöst: zur erhaltenen wäßrigen, auf 10—15° C gehaltenen, Lösung wurden langsam 40.3 g (0,375MoI) Ν,Ν-Dimethylcarbamylchlorid zugegeben; gleichzeitig wurden 5,0 g (0,125 MoI) Natriumhydroxyd in 50 ecm Wasser ein-

getropft. Dann wurden die ausgefallenen Kristalle abfiltriert und mit Wasser gewaschen und ergaben 44,0 g (0,25 MoI) farblose Kristalle des 2-Naphthyl-N,N-dimethyIcarbamates mit einem F. Von 92° & Das erhaltene Produkt wurde aus Benzol umkristallisiert; die Ausbeute betrug 96,0%.

Beispiel 10
Herstellung von Phenyi-N-methyicarbainat

In einem 500-ccm-Rundkolben wurden 10,0 g (0,25 Mol) Natriumhydroxyd und 23,8 g (0,25 Mol) Phenol (pKa-Wert = 9,92) in 200 ecm Wasser gelöst. Zu dieser auf 10—2O⁰C gehaltenen Lösung wurden Unter Rühren langsam 35,0 g (0,375 Mol) N-Methylcarbamylchlorid, das vorher ^;n einem Stickstoffstrom geschmolzen worden war, und gleichzeitig eine Lösung aus 5,0 g (0,125 Mol) Natriumhydroxyd in 50 ecm Wasser tropfenweise zugegeben. Die ausgefallenen Kristalle wurden abfiltriert und mit Wasser gewaschen und ergaben 35,6 g (0,234 Mol) weiße Kristalle des Phenyl-N-methylcarbamates mit einem F. von 86⁰C.

Nach Umkristallisation aus Äthanol/Wasser wurde das reine Produkt erhalten. Die Ausbeute betrug 93,5%.

Analyse:
Berechnet
gefunden

C 63,56, H 6,00%:
C 63,51, H 6,05,_o.

Beispiel 11

Herstellung von 3,5-Dimethylphenyl-N-methylcarbamat

In einem 500-ccm-Rundkolben wurden 10 g (0,25 Mol) Natriumhydroxyd und 30,5 g (0,25 MoI) 3,5-Dimethylphenol (pKa-Wert = 10,23) in 300 ecm Wasser gelöst; die Temperatur wurde auf 10—20⁰C gehalten, während 47,3 g (0,5 Mol) N-Methylcarbamylchlorid, das vorher in einem Stickstoffstrom geschmolzen worden war, zugegeben wurden. Zum Reakttonssystem wurde außerdem eine Lösung aus 10 g (0,25 Mol) Natriumhydroxyd in 50 ecm Wasser eingetropft. Die ausgefallenen Kristalle wurden dann abfiltriert und mit Wasser gewaschen und ergaben 40,3 g (0,225 Mol) weiße Kristalle des 3,5-Dimethylphenyl-N-methylcarbamates mit einem F. von 99 bis 100,5⁰C. Das Produkt wurde aus Äthanol umkristallisiert Die Ausbeute betrug 90,1%.

Analyse: Berechnet gefunden C 67,02, H 7,31%;
C 67,08, H 7,27%.

5o B ei spiel 12

Herstellung von 2,3-Dimethyl-4-cblorphenyI-N-methylcarbamat

10 g (0,25 Mol) Natriumhydroxyd, 39,1 g (0,25 Mol) 2,3-Dimethyl-4-chlorphenoI (pKa-Wert = 9,86) und 300 ecm Wasser wurden bei der Wiederholung des Verfahrens von Beispiel 11 verwendet Dann wurden 48,1 g (0,225 MoI) ausgefallene Kristalle des 2,5-Dimethyl-4-chlorphenyl-N-methylcarbamates mit einem F. von 138—140⁰C in einer Ausbeute von 90,1%

erhalten. Das Produkt wurde aus Äthanol umkristallisiert.

Analyse:
Berechnet
gefunden

C 56,22, H 5,66% C 56,28, H 5,71%

Beispiel 13

Herstellung von 2-Chlorphenyl-N-methylcarbamat

IO

10,4 g (0,260 Mol) Natriumhydroxyd, 33,4 g (0,260 Mol) 2-Chlofphenol unJ 100 ecm Wasser wurden in einem 500-ccm-Rundkolben gelöst und zu dieser, unter Rühren auf 35—4O⁰C gehaltenen Lösung 48,6 g (0,52 Mol) N*Methylcarbamylchlorid innerhalb von 20 Minuten eingetropft Gleichzeitig wurde eine Lösung aus 5,6 g (0,140 Mol) Natriumhydroxyd in 25 ecm Wasser eingetropft. Nach der Zugabe des gesamten Natriumhydroxyds wurden die ausgefallenen Krisiaiie abnitriert und mit Wasser gewaschen und ergaben 45,2 g (0,229 Mol) weiße Krista'le des 2-Chlorphenyl-N-methylcarbamates. Die Ausbeute betrug 90,3 %.

Beispiel 14 ^a

Herstellung von S-Methylphcnyl-N-methylcarbamat

55,2 g (0,5 Mol) m-Kresol mit einem pKa-Wert von 10,08 und 20,0 g (0,5 Mol) Natriumhydroxyd wurden unter Kühlen in 500 ecm Wasser gelöst. Zur erhaltenen Lösung wurden 60,8 g (0,65 Mol) vorher geschmolzenes N-Methylcarbamylchlorid gegeben, wobei die Lösung Unter Rühren auf 5—10°C gehalten wurde. Während der Reaktion wurde das System durch Zugabe einer 5%igen wäßrigen Natriumhydroxydlösung auf einem pH-Wert von 10,5—11,5 gehalten. Die ausgefallenen Kristalle wurden abfiltriert und mit Wasser gewaschen und ergaben 79,8 g weiße Kristalle des 3-Methylphenyl-N-methylcarbamates mit einem F. von 75,1—75,5⁰C. Die Ausbeute betrug 96,6%.

Beispiel 15

Herstellung von 2,4,5-Trichlorphenyl-N-methylcarbamat

45

9,9 g (0,05MoI) 2,4,5-Trichlorphenol mit einem pKa-Wert von 7,07, 2,0 g (0,05 Mol) Natriumoxyd und 6,1 g (0,065 Mol) N-Methylcarbamylchlorid wurden bei der Wiederholung des Verfahrens von Beispiel 14 eingesetzt, wobei das Reaktionssystem jedoch auf einem pH-Wert zwischen 9,5 und 10,5 gehalten wurde. Es wurden 12,0 g 2,4,5-TrichIorphenyl-N-methylcarbamat in Form weißer Kristalle mit einem F. von 146,5—148,0⁰C erhalten. Die Ausbeute betrug 94,4% d. Th.

Beispiel 16

Herstellung von 2,4,6-TrichlorphenyI-N-methylcarbamat

Beispiel 14 wurde unter Verwendung von 9,9 g (0,05 Mol) 2,4,6-Tric'nlorphenol mit einem pKa-Wert von 6,37, 2,0 g (0,05 Mol) Natriumhy^oxyd und 9,4 g (0,1 Mol) N-Methylcarbamylchlorid wiederholt,

amat mit einem F. von 168,1—169,0⁰C in einer Ausbeute von 91,0 % erhalten wurden.

Beispiel 17

Herstellung von
2,3-DimethylphenyI-N-methyIcarbamat

Beispiel 14 wurde mit 12,2 g (0,1 Mol) 2,3-Xylenol mit einem pKa-Wert von 10,36, 4,0 g (0,1 Mol) Natriumhydroxyd und 18,7 g (0,2 Mol) N-Methylcarbamylchlorid wiederholt, wodurch 8,0 g 2,3-DimethylphenyLN-methylcarbamat mit einem Schmelzpunktbereich von 106,9—107,5⁰C in einer Ausbeute Von 90,0% erhalten wurden.

Beispiel 18
Herstellung von 2.5-DichlorphenyUN-methylcarbamat

Gemäß Beispiel 14 wurden aus 4,1 g (0,025 Mol) 2,5-Dichlorphenol mit einem pKa-Wert von 7,58,1,0 g (0,25 Mol) Natriumhydroxyd und 4,7 g (0,05 Mol) N-Ivieihyicarbamyicniorid 5,5 g weiße Kristalle des 2,5-Dichlorphenyl-N-mcthylcarbamates mit einem F. von 129,5—129,8° C in einer Ausbeute von 90,5% erhalten.

Beispiel 19

Herstellung von
2-ChloΓ-3-methylphenyl-N-methylcarbamat

Gemäß Beispiel 14 wurden aus 71,3 g (0,5 Mol) 2-Chlor-3-methylphenol mit einem pKa-Wert von 8,42, 20,0 g (0,5 Mol) Natriumhydroxyd und 60,8 g (0,65 Mol) N-Methylcarbamylchlorid 91,8 g 2-Chlor-3-methylphenyl-N-methylcarbamat hergestellt. Der Schmelzpunkt des Produktes betrug 110—112⁰C, die Ausbeute 92,0%.

Beispiel 20

Herstellung von
2,4-Dichlor-5-methylphenyl-N-methylcarbamat

Gemäß Beispiel 14 wurden 88,5 g (0,5 Mol) 2,4-Oichlor-5-methylphenol mit einem pKa-Wert von 8,04, 20,0 g (0,5 Mol) Natriumhydroxyd und 56,0 g(0,6 Mol) N-Methylcarbamylchlorid zu 106,5 g 2,4-Dichlor-5-methylphenyI-N-methylcarbamat mit einem F. von 131,5°C umgesetzt; die Ausbeute betrug 91,0%.

Beispiel 21

Herstellung von
S-Methyl-^chlorphenyl-N-methylcarbamat

Gemäß Beispiel 14 wurden 71,3 g (0,5 MoI) 3-Methyl-4-chlorphenol mit einem pKa-Wert von 9,56, 20,0 g (0,5 MoI) Natriumhydroxyd und 60,8 g (0,65 Mol) N-Methylcarbamylchlorid zu 94,8 g 3-Methyl-4-chlorphenyl-N-methylcarbamat mit einem F. von 111—112°C umgesetzt Die Ausbeute betrug 94,8%.

Beispiel 22
Herstellung von Phenyl-N-äthylcarbamat

Gemäß Beispiel 14 wurden 47,1 g (0,5 Mol) Phenol mit einem pXa-Wert von_ 9,92, 20,0 g (0,5 Mol)

155,0 g Phcnyl-N-äthylcarbamat mit einem F. von 48—49°C umgesetzt Die Ausbeute betrug 93,0%.

Beispiel 23
Herstellung von 2-Bromphenyl-N-methylcarbamat

Gemäß Beispiel 14 wurden 17,3 g (0,1 Mol) 2-Bromphenol mit einem pKa-Wcrt von 8,30, 4,0 g (0,1 Mol) Natriümhydroxyd und 15,2 g (0,13 Mol) N-Methylcarbamylchlorid zu 21,8 g 2-Bromphenyl-N-methylcarbamat mit einem F. von 96—96,5⁰C umgesetzt; die Ausbeute betrug 95,0 %.

Beispiel 24
Hefstellung von 2-isopropylphenyl-N-methylcarbamat

68,1 g (0,5 Mol) 2-Isopropylphenol (pKa-Wert = 10,43) und 20,0 g (0,5 Mol) Natriumhydroxyd wurden unter Kühlen in 500 ecm Wasser gelöst. Zur erhaltenen, unter Rühren auf 5—10° C gehaltenen Lösung wurden 93,5 g (1,0 Mol) geschmolzenes N-Metnyicarbaniyichiorid zügcifupii. Während def Reaktion wurde eine 5%ige wäßrige Natriümhydroxydlösung zugefügt, um den pH-Wert des Systems zwischen 11,5 und 12,0 zu halten. Die ausgefallenen Kristalle wurden abfiltriert und mit Wasser gewaschen und ergaben 88,8 g weiße Kristalle des 2-Iso· propylphenyl-N-methylcarbamates in einer Ausbeute von 92%. Das aus einer wäßrigen Methanollösung umkristallisierte Produkt hatte einen F, von 93,0 bis 94,0° C.

Beispiel 25

Herstellung von
2-Isopropoxyphenyi-N-methylcarbamat

Gemäß Beispiel 24 wurden 15,1 g (0,1 Mol) 2-Isopropoxyphenol (pKa-Wert = 10,15), 4 g (0,1 Mol) Natriumhydroxyd und 18,7 g (0,2MoI) N-Methylcarbamylchlorid zu 19,0 g 2-Isopropoxyphenyl-N-methylcarbamat mit einem F. von 91° C umgesetzt. Die Ausbeute betrug 91,0%. .

Beispiel 26

Herstellung von
2-Methyl-4-/9-cyanäthylphenyl-N-methylcarbamat

In einem 500-ccm-Rundkolben wurden 16,1 g (0,1 Mol) 2-Methyl-4-/S-cyanäthylphenol (pKa-Wert = 10,19) und eine Lösung aus 4,0 g (0,1 Mol) Natriumhydroxyd in 300 ecm Wasser unter Rühren zur Bildung von Natrium-l-methyM-ß-cyanäthylphenolat gemischt.

Zu dieser auf etwa 10°G gehaltenen Lösung wurden 13,4 g (0,14 Mol) N-Methylcärbamylchlorid und gleichzeitig eine 20%ige wäßrige Natriumhydroxyd* lösung eingetropft, Um den pH-Wert des Reaktionr systems zwischen 12,0 und 12,4 zu halten. Nach Zugabe des gesamten N-Methylcarbamylhalogenids

zu wuiuc IUUiIL vvciLCl gciuilll, UHU Uli: auagi;iaiti;iivii w(.ißen Kristalle wurden abfiltriert; so wurden 20 g (0,096 Mol) 2-Metllyl-4-/S-cyanäthylphenyl-N-methylcarbamat mit einem F. von 124—125,5° C erhalten.

B e i s ρ i e 1 27

Herstellung von
2-tert.-Butylphenyl-N-methylcarbamat

Dieses Beispiel zeigt, daß eine aromatische Hydroxyverbindung, mit einem pKa-Wert über 11 äußerst geringe Ausbeuten ergibt. 15,0 g (0,1 Mol) 2-tert.-Butylphenol (pKa-Wert = 11,1), 4,0 g (0,1 Mol) Natriumhydroxyd, 500 ecm Wasser und 12,2 g (0,13 Mol) N-Methylcarbamylchlorid wurden gemäß Beispiel 14 behandelt, wodurch nur 5,17 g 2-tert.-Butylphenyl-N-methylcarbamat erhalten wurden; die Ausbeute betrug 25,0% d. Th.

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Carbamaten durch Umsetzung eines Alkalisalzes einer aromatischen Hydroxyverbindung mit einem N-substituierten oder unsuhstituierten Carbamylhalogenid, wobei die aromatische Hydroxyverbindung einen pKa-Wert unter 11 hat und dieser pKa-Wert wie folgt definiert wird: