DK142809B - Fremgangsmåde til fremstilling af hydrochlorider af chlorformiater af N,N-dialkylaminophenoler. - Google Patents

Description

\JÉ/ (11) FREMLÆGGELSESSKRIFT 1^2809 DANMARK ""·«·* c 07 c 93/26 f(21) Ansøgning nr. 5705/75 (22) Indleveret den 1 6» de C. 1975 (24) Løbedag 1 6· deC. 1975 (44) Ansøgningen fremlagt og mPl

fremlæggelsesskriftet offentliggjort den ^ * 1 eD * lyOI

Dl REKTORATET FOR

PATENT-OG VAREMÆRKEVÆSENET (30) Prioritet begæret fre den

17. dec. 1974, 7441452, FR

(71) SOCIETE NATIONALE DES POUDRES ET EXPLOSIFS, 12, Quai Henri IV, 75181 Paris Cedex 4, FR.

(72) Opfinder: Jean-Pierre Georges Senet, 19 Chemin Lateral - Livry sur Seine, 77550 Vaux le PenilT FR.

(74) Fuldmægtig under sagens behandling:

Patentagentfirmaet Magnus Jensens Eftf.

(64) Fremgangsmåde til fremstilling af hydrochlorider af chlorformiater af N,N-dialkylaminophenoler.

Opfindelsen vedrører en særlig fremgangsmåde til fremstilling af hidtil ukendte hydrochlorider af chlorformiater af N,N--dialkylaminophenoler, især sådanne med de almene formler I og II

ί Λ Ϊ O - C - Cl y/\" C ~ Cl

ik- " Q

A KCl

\ 2 R+ R

(l> (II) 2 142809 1 2 hvor R og R , aom kan være ens eller forskellige, betegner lige-kædede eller forgrenede lavmolekylære alkylgrupper.

Ifølge de kendte fremgangsmåder omfatter fremstillingen af aromatiske chlorformiater nødvendigvis benyttelsen af hydrogenchlorid-bindende stoffer.

Risse sidste kan være aliphatiske eller aromatiske tertiære aminer. Sådanne aminer er især beskrevet i tysk patentakrift 118.556 eller i de arbejder af R.E. Oesper, W. Broker og W.A. Cook, som er udkommet i Journal of the American Chemical Society, 47. 2609 (1925). Som syrebindende stoffer har man ligeledes foreslået at anvende mineralske baser såsom natriumhydroxid, idet denne teknik især er beskrevet i de arbejder af E.I. Wittb.ecker og M. Eatz, som er udkommet i Journal of Polymer Science, 40, 289 (1959).

Risse fremgangsmåder kan ikke anvendes, når en af substitu-enterne på den aromatiske ring omfatter en aminogruppe. Ret vides i virkeligheden, at chlorformiaterne sønderdeles i nærværelse af tertiære aminer og reagerer hurtigt med primære eller sekundære aminer. Anvendelsen af et hydrogenchloridbindende stof forhindrer praktisk taget blokeringen af aminen i form af hydrochlorid. Således fører phosgenering af E,R-dialkylaminophenoler i nærværelse af tertiære aminer eller i nærværelse af en mineralsk base ikke til definerede forbindelser.

Et analogt problem viser sig for phosgeneringen af nitro-genholdige dioler med formlen ____ch2ch2oh X - ET<^ ^^ch2ch2oh men det har nu vist sig, at man for denne type af forbindelser kan opnå tilsvarende rene og isolerbare hydrochlorider af bis-chlorfor-miater ved phosgenering uden hydrogenchloridbindende stof af dio-len, dvs. idet man før phosgeneringen mætter opløsningen af nitro-genholdigt diol med gasformet hydrogenchlorid til blokering af den katalytiske virkning af nitrogenatomet. Renne teknik er beskrevet i fransk patentansøgning 73 18939.

Ret har nu vist sig, at man kan opnå hydrochloriderne af chlorformiater af aminophenoler indeholdende et tertiært nitrogenatom og især sådanne svarende til formlerne I og II i ren og isoler-bar tilstand, idet man under visse betingelser direkte phosgenerer 142809 3 aminophenolen uden syrebindende stof, idet det i løbet af dannelsen af chlorformiatet frigjorte hydrogenchlorid tjener til i fora af hydrochlorid at blokere det tertiære nitrogenatom i aminophenolen.

Opfindelsen angår især fremstillingen af m- og ρ-ΙΓ,Ι-dialkyl-aminophenoler. Ifølge opfindelsen indhælder man i flydende phosgen red en temperatur - på -15 til -10°C aminophenolen i opløsning i et organisk opxøsningsmiddel. Valget af organitfk opløsningsmiddel og koncentrationen af aminophenol har en særlig betydning. Under dannelsen af chlorformiatet sker der en frigørelse af hydrogenchlorid, som bør fikseres ved hjælp af nitrogenatomeme i form af hydrochlorider for at forhindre dem i at spille deres rolle som katalysatorer for sønderdelingen af de dannede chlorfor-miater. Det dannede chlorformiat bør altså være opløseligt i det til aminophenolen benyttede opløsningsmiddel. Endvidere må opløsningsmidlet være forligeligt med hydroo'hloridet af aminophenolen og med det tilsvarende hydrochlorid af chlorformiatet. De chlorere-de aliphatiske opløsningsmidler og ifølge en foretrukken udførelsesform dichlormethan egner sig godt. Kår hele mængden af aminophenol i opløsning er tilsat, fjerner man overskud af phosgen ved afgasning ved hjælp af en indifferent vandfri gas såsom nitrogen.

Fremgangsmåden ifølge opfindelsen er altså ejendommelig ved, at phosgeneringen udføres i et chloreret aliphatisk carbonhydrlå ved en temperatur mellem -15 og -10°C. Særlig fordelagtigt er det chlorerede aliphatiske carbonhydrid· dichlormethan.

Tysk patentskrift nr. 535.835 åbenbarer indvirkningen af phosgen på p-dimethylaminophenol (eksempel 3) eller på m-di-methylaminophenol (eksempel 4 og 5) med henblik på at danne det tilsvarende chlorformiat. Der fås ikke blot chlorformiatet, men også hydrochloridet deraf, skønt kun som biprodukt. Der benyttes henholdsvis benzen, anisol og ether. Brugen af disse opløsningsmidler føres ganske klart til en blanding af forbindelser, hvor det ønskede dimethylaminophenolchlorformiat-hydrochlorid udgør den mindste mængde.

Derimod er den foreliggende opfindelse baseret på udvælgelsen af et særligt opløsningsmiddel: chlorerede aliphatiske carbonhydrid er, hvilket muliggør, at fremgangsmåden ifølge opfindelsen alene giver chlorformiat-hydrochloridet.

Fra J. Chem. Soc. Peikin I., side 2397 - 2402 (1973) er det 4 142809 endvidere kendt at omsætte p-bis-2-chlorethylaminophenol-hydro-chlorid i chloroform (efter reaktion med natriumcarbonat til sandsynligvis at give phenolen i stedet for phenol-hydrochlo-rid) med phosgen, men dette giver ikke rent chlorformiat-hydro-chlorid, men kun chlorformiatet.

En af fordelene ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen ligger i den omstændighed, at der ikke er noget overskud af hydrogen-chlorid, da hydrogenchloridet hidrører fra aminophenolen, som reagerer med phosgenet og tjener til blokering af nitrogenatomet i aminophenolen efter følgende reaktionsskema: •PH 0C0 Cl f(] y^cotii —5. A β

/Hcl , , Ia<r2A

OH · Γ (a-<*2 + hci -—► ’hci 1 2 hvor R og R har den ovennævnte betydning.

Een mængde hydrogenchlorid, som frigøres ved phosgeneringen af aminophenolen, er den samme mængde, som er nødvendig til dannelsen af hydrochloridet af aminophenolen ved slutningen af reaktionen. Eer er derfor ikke noget overskud af hydrogenchlorid.

Opløsningen inddampes derpå ved afdampning under vakuum til udfældning af det dannede hydrochlorid af chlorformiat. Een opnåede udfældning vaskes med vandfri ether og tørres under vakuum i nærværelse af et tørremiddel såsom phosphorpentoxid ved ca. 0°C.

Opnåelsen af hydrochlorider af chlorformiater af R,E-dial-kylaminophenoler i ren og isoleret tilstand frembyd er en stor interesse på det fytosanitære område. Carbamaterne af aminophenoler f.eks, ifølge fransk patentskrift 1.432.508 har en interessant para- siticid virkning. Ved reaktion med en primær amin gør chlorformia-frems tillet .

terne/ifølge opfindelsen det muligt at opnå disse carbamater under mere fordelagtige betingelser: - det er ikke nødvendigt at benytte isocyanater, som er toksiske stoffer, c 142809 5 - medens teoretisk de to synteseveje er ækvivalente ud fra udgangsmaterialernes synspunkt: a) R N H2 + CO Cl2 _^ RNCO + 211 Cl RNCO + AV« -/ o V Av b>-r • /V yv .

·>) <^> 011 + 00 012 -^ (0y O - CO - Cl + HCi l/\2 Λ2

R R R1/ V

O CO Cl + RNH2 _A °^_ OCCNHR + HCI

N I

y \ 2 y \ o

R R BT BT

12 hvor R og R har den ovennævnte betydning og R betegner alkyl, konstaterer man, at isocyanaterne i praksis er vanskelige at fremstille og kræver et overskud af phosgen, en katalysator (tinsalt) og en rensning ved destillation.

Opnåelsen af carbamater over chlorformiat er altså mere feimpel og mindre bekostelig (intet tab af phosgen) end over isocya-nater, og det er følgelig interessant let at kunne opnå chlorfor-miater af aminophenoler til opnåelse af tilsvarende carbamater, som er gode pesticide og insekticide midler.

Opfindelsen skal forklares nærmere gennem nedenstående eksempler.

Eksempel 1.

Syntese af hydroohloridet af chlorformiatet af ^(^«ff-’fliffiethyl-amino)-phenol.

?-c/° 0"Cr1 6 142809 I en reaktor på 250 ml med kondensator til phosgen, afkølingsorgan til -40°C, magnetisk omrører, skilletragt og termometer kondenserer man 30 ml phosgen.

Man indfører derpå langsomt i løbet af ca. 2 timer en opløsning af 34,25 g (0,25 mol) 3-(E",H-dimethylamino)-phenol i frisk destilleret tilstand i 150 ml tørt dichlormethan.

Temperaturen af reaktionsmilieuet holdes på -10°C. Man om-rører yderligere 2 timer ved denne temperatur og lader derpå genantage stuetemperatur.

Den opnåede opløsning frigøres for overskud af phosgen ved gennembobling af nitrogen under omrøring. Man eliminerer eventuelt tilstedeværende uopløseligt materiale ved filtrering og inddamper filtratet under vakuum ved -20°0.

Man får en hvid udfældning, som man samler ved filtrering under beskyttelse mod luftens fugtighed. Produktet vaskes derpå med vandfri ether og tarres under vakuum med phosphorsyreanhydrid ved 0°C.

I.R.spektret bekræfter produktets struktur: - tilstedeværelse af absorptionsbånd ved 1780 cm”^ svarende til vibrationen 0=0 i -0-C0-C1, - intet bånd ved 1750 cm”^ (fravær af carbonat), - tilstedeværelse af et meget kraftigt bånd ved ca. 2300 cm”^ svarende til hydrochlorid.

Analyse: 08Η^0011Ό2,Η01 = 236 beregnet: Qf° 45,76 W° 4,66 5,93 Glfo 30,08 fundet: 45,44 5,06 5,64 27,6

Eksempel 2.

Dette eksempel er beregnet til at illustrere interessen for de omhandlede hydrochlorid er af chlorformiater af ϊΤ,Ν-dialkyl-aminophenoler som mellemprodukter ved syntesen af carbamater af aminophenoler.

Man syntetiserer K-methylcarbamatet af 3-(^1,3J’-dime thy lami- no)-phenpl dels ad klassisk vej under anvendelse af et isocyanat, dels ved brug af en forbindelse fremstillet efter fremgangsmåden ifølge opfindelsen, a) Klassisk vej.

I en reaktor på 500 ml med omrører, termometer og skilletragt indfører man 11,4 g (0,2 mol) methylisocyanat og 100 ml di- 7 142809 chlormethan og nogle dråber dilaurat af dibutyltin. Ved stuetemperatur indhælder man 27,4 g (0,2 mol) dimethylaminophenol opløst i 200 ml dlchlormethan. Temperaturen stiger til 33°C. Man lader henstå natten over og eliminerer opløsningsmidlet ved afdampning under formindsket tryk. Der fås 28 g (udbytte 72$) af det stærkt farvede og urene produkt.

Omkrystallisation af ethanol (70$) giver 8 g krystaller med smp. 88°C svarende til et udbytte på 35$.

I.R.spektret og R.M.R.spektret er identiske med dem, som fås med produktet ovenfor.

b) Brug af en forbindelse fremstillet ifølge opfindelsen.

I en reaktor på 2 liter med omTører, termometer, skilletragt og tilbagesvaler indfører man en suspension af 55 g (0,233 mol) hydrochlorid af chlorformiatet af 3-(H,JT-dimethylamino)-phenol og 30 g hydrochlorid af methylamin i 500 ml vandfrit dichlormethan.

Man afkøler til 0°C og tildrypper 30$’s natriumhydroxid -opløsning indtil vedvarende alkalinitet.

Efter afslutningen af tilsætningen af natriumhydroxid holder man temperaturen på 0°C og fortsætter omrøringen i 1 time.

Derpå tilsætter man 400 ml destilleret vand og omrører 1/2 time ved stuetemperatur.

Den organiske fase skilles fra, vaskes med 2 gange 150 ml vand, tørres over vandfrit natriumsulfat og inddampes til tørhed under formindsket tryk.

Resten omkrystalliseres af 70$'s ethanol. Smp, 88°C.

Der fås 36,2 g renset produkt svarende til et udbytte på 80$.

I.R,-og N.M.R.spektrene stemmer overens med den formodede formel.

Analyse: ®10H14^2®2 = -^4 beregnet: C$ 61,8 H$ 7,22 R$ 14,4 fundet: 61,9 7,3 14,3

Forskellen mellem udbytterne (80$ i stedet for 35$) og den høje pris på raethylisocyanat som udgangsmateriale viser den interesse, som eksisterer for at syntetisere dette carbamat ved hjælp af en forbindelse fremstillet efter fremgangsmåden Ifølge opfindelsen.