DE2411009B2

DE2411009B2 - Verfahren zur Herstellung von 1,3-Dialkylharnstoffen

Info

Publication number: DE2411009B2
Application number: DE19742411009
Authority: DE
Inventors: Eskendar Ail Khan; Joachim Dr. Goering; Manfred Dr. Tauscher
Original assignee: FA JOHANN A WUELFING 4040 NEUSS
Current assignee: FA JOHANN A WUELFING 4040 NEUSS
Priority date: 1974-03-07
Filing date: 1974-03-07
Publication date: 1976-01-08
Also published as: GB1489699A; FR2263233A1; CH592613A5; FR2263233B1; ATA165475A; DE2411009A1; NL7502673A; AT343127B; BE826437A

Description

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4. die in hohen Ausbeuten erhaltenen symme- Beispiel 2

irischen Dialkylharnstoffe sind so rein daß _Aus _3Q _{(0 5 Mol) Harnstoff und 106} g (1,1 Mol)

diese ohne weitere Remigungsmaßnahmen direkt „.propylaniinhydrochlorid werden gemäß der Arbeits-

verwendet oder durch einfaches Umknstallisie- _weiseV_on Beispiele 1 54 g _ö 75·/. der Theorie (aus

ren aus den ubhchen organischen Losungsmit- 5 _Pelroiäther £_/80° C umkrisUllisiert) 1,3-Di-n-

teln reinst erhalten werden können, ohne daß p_rOp_yiharnstoS vom Schmelzpunkt 101 bis 104° C

ein aufwendige Vakuumdestillation notwendig erhalten

5. die Entfernung des Ammoniumchlorids wird bei

dem beanspruchten Verfahren auf einfache io Aus 981 g (8,8 Mol) 2-Methoxyäthylaminhydro-

Weise durch Zugabe von Wasser erreicht. chlorid und 240 g (4 Mol) Harnstoff werden gemäß

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung. der Arbeitsweise joc Beispiel 1 508 g δ 72 % dei

Theorie (aus Petroläther unter Zusatz von etwas Äthanol umkristallisiert) 1.3-Di-(2-methox\äihyl)-

B e i s ρ i e 1 1 i₅ harnstoff vom Sch nelzpunkt 71 bis 73° C erhalten.

60 g (1 Mol) Harnstoff werden mit 241 g Beispiel 4

(2,2 Mol) Butylaminhydrochlorid unter Rühren in 30 g (0 5 Mol, Harnstoff werden mit 105,6 g

einem Ölbad so erwärmt, daß innerhalb von 20 Mi- (1,1 Mol) Isopropv.aminhydrochlorid unter Rühren

nuten eins Ölbadtemperatur von 110 bis 115° C er- 20 in einem ölbad so e "wärmt, da3 innerhalb von 20 Mi-

reicht wird. Diese Temperatur wird so lange gehalten nuten eine Ölbad temperatur von 110 bis 115° C er-

(etwa 15 Minuten), bis das Reaktionsgemisch ge- reicht wire. Diese Ί . mperatur wird so lange gehalten

schmolzen ist. Die Temperatur der Schmelze beträgt (etwa 15 Minuten), Ms das das Reaktionsgemisch ge-

zu diesem Zeitpunkt etwa 90° C. schmolzen ist. Die ⁿ jmperatur der Schmelze beträgt

Die Temperatur wird jetzt allmählich gesteigert 25 zu diesem Zeitpunk etwa 90° C. Die Temperatur

(in 10 Minuten etwa 10° C Temperaturerhöhung). wird allmählich (in ,0 Minuten etwa 10° C Tempe-

Bei 120° C (Kolbentemperatur) ist eine klare raturerhöhung) gesteigert, bis bei etwa 120° C Schmelze entstanden, danach wird auf etwa 135 bis (Kolbentemperatur) eine klare Schmelze entstanden 145° C erwärmt (Ölbadtemperatur etwa 165° C) und ist. Danach wird weiter bis auf 135 bis 145° C erin diesem Temperaturbereich das Reaktionsgemisch 30 wärmt (Ölbadtemperatur etwa 165° C) und in diesem so lange gehalten, bis sich dünnschichichromato- Temperaturbereich das Reaktionsgemisch so lange gegraphisch praktiscii kein Mono'outylharnstoff mehr halten, bis sich dünnschichtchromatographisch praknachweisen läßt (nach etwa 5 bis 6 Stunden). Das tisch kein Monoisopropylhamstoff mehr nachweisen Reakt!onsgemis:h wird auf etwa 100° C abgekühlt läßt.

und dann werden etwa 300 ml Wasser hinzugegeben; 35 Man läßt das Reaktionsgemisch auf etwa 100° C

dieses Gemisch wird bei Raumtemperatur erschöp- abkühlen, gibt etwa 200 ml Wasser hinzu und dann

fend mit Chloroform extrahiert und die Chloroform- läßt man unter Rühren das Reaktionsgemisch auf

phase über Natriumsulfat getrocknet, abfiltriert und Zimmertemperatur abkühlen. Danach wird der aus-

das Filtrat am Rotationsverdampfer eingeengt. Der gefallene 1,3-Diisopropylharnstoff abgesaugt, ge-

Rückstand wird aus Petroläther (40/80° C) unter 4° trocknet und aus Äthanol/Wasser = 80/20 umkristal-

Zusatz von etwas Essigsäureäthylester umkristallisiert. lisiert.

Es werden 149 g 0 87% der Theorie reiner 1,3- Es werden 54 g δ 75% der Theorie reiner 1,3-

Di-n-butylharnstolf vom Schmelzpunkt 74 bis 75° C Diisopropylharnstoff vom Schmelzpunkt 190 bis

erhalten. 193° C erhalten.

Claims

chlorid mit Harnstoff unter Rühren ohne Lösungs-Patentanspruch: mittel zweistufig umgesetzt wird, wobei in der ersten

Stufe bei relativ niedrigen Temperaturen ein Schmel-

Verfahren zur Herstellung von 1,3-Dialkyl- zen erfolgt und dann erst die Temperatur der harnstoffen durch Umsetzung von Monoalkyl- 5 Schmelze allmählich auf 135 bis 145° C gesteigert aminhydrochloriden mit Harnstoff bei Tempera- wird und man bei dieser Temperatur die Reaktion türen über 100° C und Extrahieren der gebildeten zu Ende führt. Die hierbei erzielten Ausbeuten liegen Dialkylharnstoffe aus dem Reaktionsgemisch, zwischen 80 und 90 % der Theorie,
dadurch gekennzeichnet, daß man ein Demgemäß ist das neue Verfahren zur Herstellung Gemisch der Reaktionspartner ohne Lösungs- io von 1,3-Dialkylharnstoffen durch Umsetzung der bemittel zunächst durch gleichmäßiges Erwärmen treffenden Monoalkylaminhydroehloride mit Harnunter Rühren so lange auf eine Temperatur von stoff bei Temperaturen über 100 C und Extrahieren 90° C erhitzt, bis alles geschmolzen ist, anschlie- der gebildeten Dialkylharnstoffe aus dem Reaktionsßend die Schmelze langsam auf etwa 135 bis gemisch dadurch gekennzeichnet, daß man ein Ge-145° C weiter erhitzt und nach Beendigung der 15 misch der Reaktionspartner ohne Lösungsmittel zuUmsetzung zu der auf mindestens 100° C abge- nächst durch gleichmäßige Erwärmung unter Rühren kühlten Schmelze Wasser zusetzt und dann den so lange auf eine Temperatur von 90° C erhitzt, bis Diakylharnstoff in üblicher Weise extraktiv alles geschmolzen ist, anschließend die Schmelze isoliert. langsam auf etwa 135 bis 145° C weiter erhitzt und 2» nach Beendigung der Umsetzung zu der auf mindestens 100° C abgekühlten Schmelze Wasser zu-

Die Ernndung betrifft ein technisch verbessertes setzt, den Dialkylharnstoff in üblicher Weise extraktiv

Verfahren zur Herstellung von symmetrischen isoliert.

Dialkylharnstoffen. Durch eingehende Untersuchungen wurde nämlich

Dialkylharnstoffe sind wichtige Ausgangsstoffe für 25 folgendes festgestellt:

die Herstellung von Purinabkömmlingen. Wird ein Gemisch aus einem Monoalkylamin-Es sind bisher z.vei Methoden für die Herstellung hydrochlorid und Harnstoff unter Rühren mit Hilfe von symmetrischen Dialkylharnstoffen bekannt. Ge- eines Wärmeüberträgers (z. B. Ölbad oder Übermaß der Methode von Davis und Blanchard hitzter Wasserdampf), der eine gleichmäßige Erwär-(vgl. Journal Amer. Chem. Soc, Bd. 45, 1923, S. 1816 30 mung des Reaktionsgutes gestattet, unter Normalbis 1820) werden Harnstoff und ein Monoalkylamin- druck erwärmt, so schmelzen die Reaktionsgemische hydrochlorid in wäßriger Lösung unter Rückfluß zwischen 90 und 100° C. Zwischen 110 bis 125° C erhitzt, oder man setzt das Gemisch der Reaktions- entstehen bei allen Reaktionsansätzen klare Schmelkomponenten bei Temperaturen von 160 bis 170° C zen. Die Temperatur wird hierauf weiter bis auf um. Da jedoch die Amine mit niedrigen Alkylgruppen 35 maximal 145° C gesteigert und das Reaktionsgemisch im Molekül verhältnismäßig tief sieden, muß man so lange bei dieser Temperatur gehalten, bis sich unter Druck arbeiten. Die beiden Autoren stellen dünnschichtchromatographisch praktisch keine Monoaußerdem selbst fest, daß die Handhabung der alkylharnstoffe mehr nachweisen lassen. Danach läßt Dialkylharnstoffe Schwierigkeiten bietet und die Aus- man die Reaktionsgemische auf etwa 100° C abbeule zu wünschen übrigläßt. 40 kühlen, gibt Wasser hinzu und läßt dann auf Raum-Die zweite Methode von H i r ο ο k a (vgl. japa- temperatur abkühlen und saugt entweder die ausnische Palentschrift 35-163 aus dem Jahr 1960) gefallenen Kristalle ab oder extrahiert in üblicher bedient sich daher der Umsetzung von Harnstoff mit Weise erschöpfend mit einem mit Wasser nicht misch-Monoalkylaminsalzen bei Temperaturen von 135 bis baren Lösungsmittel, trocknet die Lösungsmittel-150° C in oberhalb 150° C siedenden inaktiven orga- 4.5 Phase und gewinnt dieses durch Destillation zum rüschen Lösungsmitteln, wie z. B. Dekalin, Nitro·· größten Teil wieder. Die Rückstände werden aus den benzol oder Dichlorbenzol. Als Vorteil wird hervor- verschiedenen Lösungsmitteln umkristallisiert. Nach gehoben, daß das Rühren des Reaktionsansatzes im diesem Verfahren erhält man reine 1,3-Dialkylham-Gegensatz zur erstgenannten Methode keinerlei harnstoffe in hohen Ausbeuten.
Schwierigkeiten bietet und daß das sich bildende ;>o Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich geschwerlösliche Ammoniumsalz leicht von einer genüber dem in der JA-PS 35-136 (1960) beschrie-Dialkylharnstofflösung abgetrennt werden kann. Nach benen Verfahren durch folgende Punkte aus:
dem Abkühlen des Reaktionsgemisches wird das

organische Lösungsmittel abdekantiert und der 1. Es ist wirtschaftlicher, da die Reaktion ohne

Dialkylharnstoff aus der verfestigten unteren Schicht ,55 Lösungsmittel durchgeführt wird und die Wie-

mit z. B. Äthanol extrahiert. Anschließend reinigt dergewinnung der eingesetzten Lösungsmittel

man die Rohkristalle durch Niederdruckdestillation. nach beendeter Reaktion entfällt;

Obwohl man theoretisch das abdekantierte Lö- 2. durch Verwendung von Wärmeüberträgern, die

sungsmittel ohne weitere Reinigungsmaßnahmen ein kontinuierliches Erwärmen des Reaktions-

wiederverwenden kann, wäre es doch sehr erwünscht, 60 gutes gestatten, werden auf einfache Weise

die Umsetzung auch ohne ein solches Lösungsmittel lokale Uberhitzungen und somit die Bildung von

durchführen zu können. unerwünschten Nebenprodukten vermieden;

Die vorliegende Ernndung löst diese technische 3. das bei der Reaktion gebildete Ammonium-Aufgabe, ohne daß jedoch die der Methode von chlorid wird durch Zugabe von wenig Wasser Davis und Blanchard anhaftenden Mangel auf- 65 zum Reaktionsgut gelöst und die entstandenen treten. symmetrischen Dialkylharnstoffe werden mit Die Besonderheit des erfindungsgemäßen Verfah- einem organischen, mit Wasser nicht mischrens besteht darin, daß ein Monoalkylaminhydro- baren Lösungsmittel erschöpfend extrahiert;