DE3040633C2

DE3040633C2 -

Info

Publication number: DE3040633C2
Application number: DE19803040633
Authority: DE
Inventors: Gyoergy Felsogoed Hu Lugosi; Antal Dr. Simay; Janos Bodnar; Istvan Turcsan; Istvan Jelinek; Eva Dr. Somfai; Laszlo Budapest Hu Simandi
Original assignee: CHINOIN GYOGYSZER ES VEGYESZETI TERMEKEK GYARA RT BUDAPEST HU
Current assignee: CHINOIN GYOGYSZER ES VEGYESZETI TERMEKEK GYARA RT BUDAPEST HU
Priority date: 1979-11-08
Filing date: 1980-10-29
Publication date: 1989-01-05
Also published as: YU280880A; JPS5683461A; PL127976B1; PL227651A1; DE3040633A1; HU184063B; DD154100A5; GB2065639B; SU1176833A3; CS219932B2; FR2469399A1; DD159637A5; FR2469399B1; GB2065639A

Description

Die Erfindung betrifft ein neues Verfahren zur Herstellung von substituierten Carbaminsäurephenylester-derivaten durch O-Acylierung der entsprechenden Phenole.

Die erfindungsgemäß herstellbaren Carbaminsäurephenylester entsprechen der allgemeinen Formel I

worin

RC_1-8-Alkyl, Aryl, C_5-6-Cycloalkyl oder C_7-16-Aralkyl sowie die durch Alkyl einfach oder mehrfach substituierten Derivate dieser Gruppen, R¹Wasserstoff, C_1-4-Alkyl, C_1-4-Alkoxy oder Acylamino und R²Wasserstoff, Halogen, C_1-4-Alkyl oder C_1-4-Alkoxy bedeuten,

wobei R¹ und R², wenn sie die Bedeutung von C_1-4-Alkyl und/oder C_1-4-Alkoxy haben, gemeinsam über eine C-C-Bindung einen Ring bilden können.

Der größte Teil der Verbindungen der allgemeinen Formel I findet in der Landwirtschaft als Pflanzenschutzmittel Verwendung.

Es ist allgemein bekannt, daß die Carbaminsäurephenylesterderivate der allge meinen Formel I durch Addition von Isocyanaten der allgemeinen Formel III

R-N=C=O (III)

an Phenolderivate der allgemeinen Formel II

- in den Formeln II und III ist die Bedeutung von R, R¹ und R² die gleiche wie oben - hergestellt werden können. Nachteilig bei diesem Verfahren ist, daß die stark toxischen und die Schleimhäute angreifenden Isocyanate Probleme des Arbeits- und Gesundheitsschutzes aufwerfen, durch welche auch der technologische Prozeß stark kompliziert wird. Nachteilig ist ferner der stark exotherme Charakter der Additionsreaktion, welcher - insbesondere bei Isocyanaten mit niedrigem Siedepunkt - weitere technologische Probleme verursacht beziehungsweise die Möglichkeit zum Ablauf unerwünschter Nebenreaktionen bietet. Transport und Lagerung mancher Iso cyanate erfordern spezielle Maßnahmen und besondere Ver packungseinheiten, was Mehrkosten verursacht. Die Möglichkeit der Beschaffung von Isocyanaten ist im Weltmaßstab begrenzt.

Die Verbindungen der allgemeinen Formel I könnten auch durch Umsetzen der Verbindungen der allgemeinen Formel II mit monosubstituierten Carbaminsäurechloriden her gestellt werden. Die monosubstituierten Carbaminsäurechloride sind jedoch - im Gegensatz zu ihren disubstituierten Analogen - instabile Stoffe, die unter Abspaltung von Salzsäure zu Iso cyanaten zerfallen. Diese zersetzlichen Verbindungen können auch durch Addition von Salzsäure an Isocyanate gebildet werden, jedoch ist nicht damit zu rechnen, daß sie nucleophile Agentien, zum Beispiel Verbindungen der allgemeinen Formel II, ohne vorherige Abspaltung von Salzsäure zu acylieren vermöchten. Die im Zusammenhang mit den Isocyanaten erwähnten Nachteile bestehen darüber hinaus für die mono substituierten Carbaminsäurechloride in noch stärkerem Maße.

Eine weitere Möglichkeit zur Darstellung der Verbindungen der allgemeinen Formel I ist die Umsetzung der Verbindungen der allgemeinen Formel II mit Phosgen und die anschließende Acylierung der erhaltenen Chlorameisensäureester-Derivate mit Aminen der allgemeinen Formel R-NH₂. Der Nachteil dieses Verfahrens ist die Notwendigkeit, mit dem gasförmigen, außerordentlich giftigen Phosgen arbeiten zu müssen.

Es wurde nun gefunden, daß die Carbaminsäurephenylester- Derivate der allgemeinen Formel I auf neuartige Weise in hoher Reinheit und guter Ausbeute erhalten werden können, wenn man die Phenole der allgemeinen Formel II in Gegenwart von mindestens der äquimolaren Menge einer Base mit N-Carbamoylsaccharin-Derivaten der allge meinen Formel IV

worin die Bedeutung von R die gleiche wie oben ist, bei Temperaturen zwischen 0° und 100°C umsetzt.

Als Base können anorganische Basen, vorzugsweise Alkalihydroxyde, -carbonate, -hydrogencarbonate, Erd alkalihydroxyde, -carbonate, -hydrogencarbonate, aber auch organische Basen, wie tertiäre Amine, vorzugsweise Triäthylamin, verwendet werden. Die Base wird zweckmäßig in - auf das acylierende Agens bezogen - wenigstens der äqui molaren Menge eingesetzt.

Die Umsetzung der Verbindung der allgemeinen Formel II mit der Verbindung der allgemeinen Formel IV wird vorzugsweise in einem organischen Lösungsmittel oder in einem wasserhaltigen organischen Lösungsmittelmedium vorgenommen. Als organische Lösungsmittel kommen Kohlenwasserstoffe, niedere Ketone oder Ester (Aceton, Methyläthylketon, Äthyl acetat), Äther (Dioxan, Tetrahydrofuran), chlorierte Koh lenwasserstoffe (Chloroform, Dichloräthan), niedere Säureamide (Formamid, Dimethylformamid) in Frage. Vorzugsweise werden Lösungsmittel verwendet, in denen wenigstens einer der Ausgangsstoffe und die Base löslich sind, die entstehende Verbindung der allgemeinen Formel I jedoch nicht löslich ist oder in einer Form in Lösung vorliegt, daß bei ihrem Ausfällen andere Komponenten nicht mitgefällt werden. Bei Verwendung anorganischer Basen wird zur Reinigung das Produkt notwendigenfalls in Wasser aufgeschlämmt. Unter Berück sichtigung der Tatsache, daß die aus organischen Basen ent stehenden salzartigen Addukte in organischen Lösungsmitteln löslich sind, ist es vorteilhafter, organische Basen zu verwenden, insbesondere in Systemen, in denen die entstandene Verbindung der allgemeinen Formel I unlöslich ist, während die organische Base und das Addukt des Saccharins löslich sind.

Die Umsetzung der Verbindungen der allgemeinen Formeln II und IV wird bei Temperaturen zwischen 0 und 100°C vor genommen. Bevorzugt ist die Umsetzung bei Raum temperatur. Die entstandenen Zielprodukte werden vorzugsweise durch Kristallisation oder Ausfällen mit einem ge eigneten Lösungsmittel abgetrennt, während das in der Reaktion abgespaltene Saccharin in Form seines mit der Base gebildeten Salzes in Lösung bleibt und gewünschtenfalls einfach abgetrennt und zur Herstellung des acylierenden Agens der allgemeinen Formel IV erneut verwendet werden kann.

Die Neuartigkeit des Verfahrens besteht darin, daß die Verbindungen der allgemeinen Formel I bisher nur durch Additionsreaktionen oder durch zweistufige Substitutions reaktionen herstellbar waren, erfindungsgemäß jedoch die Herstellung der Verbindungen der allgemeinen Formel I in einem Schritt durch eine Substitutionsreaktion erfolgt. Dadurch ist es möglich, die Verbindungen in einem wäßrigen Medium herzustellen.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist vorteilhaft, da im Gegensatz zu den bekannten Verfahren keine toxischen flüssigen oder festen Acylierungsmittel verwendet werden. Die N-Carbamoylsaccharin-Derivate sind feste, kristalline Verbindungen, leicht zu lagern und zu handhaben. Die mit ihnen vorgenommene Acylierungsreaktion ist wesentlich weniger exotherm als zum Beispiel die Reaktion der Iso cyanate. Dadurch treten keine schädlichen Nebenreaktionen auf, und die Verbindungen der allgemeinen Formel I können mit guter Ausbeute und in hoher Reinheit erhalten werden.

Vorzugsweise geht man beim Verfahren der Erfindung so vor, daß man die Acylierung des Phenolderivates der allgemeinen Formel II mit einer Komposition vornimmt, die 5-50 Gew.-% einer Verbindung der allgemeinen Formel IV, worin die Bedeutung von R die gleiche wie oben ist, ferner 0,2-30 Gew.-%, einer Base jedoch mindestens die dem N-Carbamoyl-saccharinderivat entsprechende äquivalente Menge und 10-80 Gew.-% Lösungsmittel enthält.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens der Erfindung werden als Phenolderivate der allgemeinen Formel II 2,3-Dihydro-2,2- dimethylbenzofuran-7-ol, Alkyl-N-(3-hydroxyphenyl)-carbamate oder 2-(1,3-Dioxolan-2-yl)-phenol und als Acylierungsmittel der allgemeinen Formel IV N-Phenyl-carbamoyl-benzoesäure-sulfimid, N-Methyl- carbamoyl-benzoesäure-sulfimid, N-Butyl-carbamoyl-benzoesäure- sulfimid oder N-(Methylphenyl)-carbamoyl-benzoesäure-sulfimid eingesetzt. Als Base wird Triäthylamin und als Lösungsmittel wird Aceton bevorzugt.

Das Verfahren der Erfindung wird im folgenden an Hand von Beispielen näher erläutert.

Beispiel 1

4,3 g (0,025 Mol) Methyl-N-(3-hydroxyphenyl)-carbamat werden in 15 ml Aceton in Gegenwart von 2,56 g (0,025 Mol) Triäthylamin mit 7,3 g (0,025 Mol) N-Phenyl-carbamoyl- benzoesäure-sulfimid (Schmp.: 184-186°C) bei 40°C 15 Minuten lang umgesetzt. Das Reaktionsgemisch wird mit 40 ml Wasser versetzt und auf 5-10°C gekühlt. Nach einer halben Stunde wird das Produkt abfiltriert, gewaschen und getrocknet. 5,5 g 3-[(Methoxycarbonyl)-amino]-phenyl-N-phenyl-carbamat werden erhalten, das bei 150-152°C schmilzt. Das Benzoesäure- sulfimid kann aus der Mutterlauge mit Salzsäure ausgefällt werden.

Beispiel 2

3,35 g (0,025 Mol) 2,3-Dihydro-2,2-dimethyl-benzo furan-7-ol werden in 15 ml Aceton in Gegenwart von 2,56 g (0,025 Mol) Triäthylamin mit 6 g (0,025 Mol) N-Methylcarb amoyl-benzoesäure-sulfimid bei 50°C 15 Minuten lang um gesetzt. Das Reaktionsgemisch wird mit 100 ml Wasser verdünnt und auf Raumtemperatur gekühlt. Der ausgeschiedene Niederschlag wird abfiltriert, mit Wasser gewaschen und dann getrocknet. 3,1 g 2,3-Dihydro-2,2-dimethylbenzo furan-7-yl-N-methyl-carbamat werden erhalten, das bei 150- 152°C schmilzt. Das Benzoesäuresulfimid kann aus der Mutterlauge durch Fällen mit Säure regeneriert werden.

Beispiel 3

1,5 g N-Methylcarbamoyl-benzoesäure-sulfimid werden in einem Gemisch aus 1 g 2,3-Dihydro-2,2-dimethylbenzo furan-7-ol, 5 ml Aceton und 5 ml Wasser suspendiert. Bei Raumtemperatur werden unter Rühren innerhalb von 20 Minuten 0,6 g Triäthylamin, gelöst in einem Gemisch aus 2 ml Aceton und 1 ml Wasser, tropfenweise zugegeben. Dann werden zu dem Reaktionsgemisch innerhalb von 30 Minuten 20 ml Wasser zugetropft. Nach 1 1/2stündigem Rühren werden die Kristalle abfiltriert, mit Wasser gewaschen und dann getrocknet. 0,745 g 2,3-Dihydro-2,2-dimethyl- benzofuran-7-yl-N-methyl-carbamat werden erhalten, das bei 150-152°C schmilzt.

Beispiel 4

4,3 g (0,025 Mol) Methyl-N-(3-hydroxyphenyl)-carbamat werden in 15 ml Aceton in Gegenwart von 2 g (0,0145 Mol) Kaliumcarbonat mit 7,3 g (0,025 Mol) N-Phenylcarbamoyl- benzoesäure-sulfimid (Schmp.: 184-186°C) 15 Minuten lang unter Rückflußbedingungen erhitzt. Das Reaktionsgemisch wird mit 40 ml Wasser versetzt und auf 5-10°C gekühlt. Nach einer Stunde wird der Niederschlag abfiltriert, gewaschen und getrocknet. 5,8 g 3-[(Methoxycarbonyl)-amino]-phenyl-N-phenyl-carbamat werden erhalten, das bei 150-152°C schmilzt.

Beispiel 5

4,5 g (0,025 Mol) Äthyl-N-(3-hydroxyphenyl)-carbamat werden in 15 ml Aceton in Gegenwart von 2,56 g (0,025 Mol) Triäthylamin mit 7,3 g (0,025 Mol) N-Phenylcarbamoyl- benzoesäure-sulfimid bei 40°C 15 Minuten lang umgesetzt. Nach Zusatz von 40 ml Wasser wird das Gemisch auf 5°C gekühlt. Nach 30minütigem Stehen wird das Produkt ab filtriert, gewaschen und getrocknet. 5,7 g 3-[(Äthoxy carbonyl)-amino]-phenyl-N-phenyl-carbamat werden erhalten, das bei 117-119°C schmilzt.

Beispiel 6

4,3 g (0,025 Mol) Methyl-N-(3-hydroxyphenyl)-carbamat werden in 15 ml Aceton und in Gegenwart von 2,56 g (0,025 Mol) Triäthylamin mit 7,9 g (0,025 Mol) N-(3-Methyl phenyl)-carbamoyl-benzoesäure-sulfimid bei 30°C 30 Minuten lang umgesetzt. Nach Zusatz von 50 ml Wasser wird das Gemisch auf 5-10°C gekühlt. Nach 30minütigem Abstehen wird das Produkt abfiltriert, gewaschen und ge trocknet. 5,3 g 3-[(Methoxycarbonyl)-amino]-phenyl-N-3′-methylphenyl)- carbamat werden erhalten, das bei 140-142°C schmilzt. Aus der Mutterlauge können durch Ausfällen mit Salzsäure 3,5 g (76%) Benzoesäure-sulfimid regeneriert werden. Dies ist bei allen der vorstehenden Beispiele möglich.

Beispiel 7

5 g N-Methyl-carbamoyl-benzoesäure-sulfimid werden in einem Gemisch aus 2,67 g 2-Chlorphenol und 50 ml Aceton suspendiert, die Suspension wird auf 5°C gekühlt und dann unter ständigem Rühren tropfenweise der Lösung von 2,9 ml Triäthylamin in 30 ml Aceton zugesetzt. Während der Zugabe (2 Stunden) steigt die Temperatur des Gemisches nicht über 6°C an. Das Reaktionsgemisch wird bei dieser Temperatur 12 Stunden gerührt und dann mit 240 ml destilliertem Wasser versetzt. Anschließend wird das Gemisch dreimal mit je 30 ml Äther extrahiert. Die vereinigten ätherischen Extrakte werden über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und dann im Vakuum bei höchstens 30°C eingedampft.

3,13 g (2-Chlor-phenyl)-N-methyl-carbamat werden erhalten, der nach Umkristallisieren aus n-Pentan bei 90 bis 91°C schmilzt.

Beispiel 8

5 g N-Methylcarbamoyl-benzoesäure-sulfimid werden in einem Gemisch aus 2,6 g 2-Methoxyphenol und 50 ml Aceton suspendiert. Unter ständigem Rühren wird bei Zimmertemperatur innerhalb einer Stunde die Lösung von 2,9 ml Triäthylamin in 30 ml Aceton zuge tropft. Das Reaktionsgemisch wird weitere zwei Stunden bei Raum temperatur gerührt und dann mit 240 ml destilliertem Wasser versetzt. Das Gemisch wird dreimal mit je 30 ml Äther extrahiert. Die vereinigten ätherischen Extrakte werden über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und dann im Vakuum bei höchstens 30°C eingedampft.

2,43 g (2-Methoxy-phenyl)-N-methyl-carbamat werden erhalten, der nach Umkristallisieren aus n-Pentan bei 90 bis 92°C schmilzt.

Beispiel 9

5 g N-Butylcarbamoylbenzoesäure-sulfimid werden in einem Gemisch von 1,67 g Phenol und 50 ml destilliertem Wasser suspendiert. Zu der Suspension werden bei Zimmertemperatur unter ständigem Rühren innerhalb von 5 Stunden 0,71 g Natriumhydroxyd in 50 ml destilliertem Wasser tropfenweise zugegeben. Das Reakti onsgemisch wird weitere drei Stunden gerührt, dann dreimal mit 30 ml Äther extrahiert, die vereinigten ätherischen Extrakte werden über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und dann im Vakuum bei höchstens 30°C eingedampft.

2,15 g Phenyl-N-butyl-carbamat werden erhalten. Siedepunkt: 146 bis 148°C/2 Torr.

Beispiel 10

5 g N-tert.-Butylcarbamoyl-benzoesäure-sulfimid und 1,9 g 4-Me thylphenol werden in 50 ml Chloroform bis zum Siedepunkt erhitzt. Dann werden unter ständigem Rühren innerhalb einer Stunde 2,5 ml Triäthylamin in 30 ml Chloroform tropfenweise zugegeben. Das Gemisch wird eine Stunde gekocht und dann im Vakuum eingedampft. Der ölige Rückstand wird mit 100 ml Äther verrührt. Das ausge schiedene Benzoesäure-sulfimid-triäthylamin-salz wird abfiltriert und das Filtrat im Vakuum bei höchstens 30°C eingedampft. 2,4 g (4-Methyl-phenyl)-N-tert.-butyl-carbamat werden erhalten, der nach Umkristallisieren aus Petroläther bei 130 bis 132°C schmilzt.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von Carbaminsäurephenylester-Derivaten der allgemeinen Formel durch O-Acylierung von Phenolderivaten der allgemeinen Formel worinRC_1-8-Alkyl, Aryl, C_5-6-Cycloalkyl oder C_7-16-Aralkyl sowie die durch Alkyl einfach oder mehrfach substituierten Derivate dieser Gruppen, R¹Wasserstoff, C_1-4-Alkyl, C_1-4-Alkoxy oder Acylamino und R²Wasserstoff, Halogen, C_1-4-Alkyl oder C_1-4-Alkoxy bedeuten,wobei R¹ und R², wenn sie die Bedeutung von C_1-4-Alkyl und/oder C_1-4-Alkoxy haben, gemeinsam über eine C-C-Bindung einen Ring bilden können, dadurch gekennzeichnet, daß man die Phenolderivate der allgemeinen Formel II bei Temperaturen zwischen 0 und 100°C mit N-Carbamoyl-saccharin-Derivaten der allgemeinen Formel worin R die oben angegebene Bedeutung hat, in Gegenwart von mindestens der äquimolaren Menge einer Base umsetzt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man 2,3-Dihydro-2,2-dimethylbenzofuran-7-ol oder Alkyl-N-(3- hydroxyphenyl)-carbamate oder 2-(1,3-Dioxolan-2-yl)-phenol mit N-Phenylcarbamoyl-benzosäuresulfimid oder N-Methylcarbamoyl-benzoesäuresulfimid oder N-Butylcarbamoyl-benzoesäure sulfimid oder N-(Methylphenyl)-carbamoyl-benzoesäuresulfimid umsetzt.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Acylierung des Phenolderivats der allgemeinen Formel II mit einer Komposition vornimmt, die 5-50 Gew.-%des N-Carbamoyl-saccharin-Derivats der allgemeinen Formel IV, 0,2-30 Gew.-%einer Base, jedoch mindestens die dem N-Carbamoyl- saccharin-Derivat entsprechende äquivalente Menge und 10-80 Gew.-%Lösungsmittelenthält.