EP2200978A1 - Verfahren zur herstelung von sulfonsäurediamiden - Google Patents

Verfahren zur herstelung von sulfonsäurediamiden

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EP2200978A1
EP2200978A1 EP08838788A EP08838788A EP2200978A1 EP 2200978 A1 EP2200978 A1 EP 2200978A1 EP 08838788 A EP08838788 A EP 08838788A EP 08838788 A EP08838788 A EP 08838788A EP 2200978 A1 EP2200978 A1 EP 2200978A1
Authority
EP
European Patent Office
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formula
alkyl
reaction
atoms
chloride
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP08838788A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Axel Pleschke
Thomas Schmidt
Joachim Gebhardt
Sandra LÖHR
Michael Keil
Jan Hendrik Wevers
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BASF SE
Original Assignee
BASF SE
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Filing date
Publication date
Application filed by BASF SE filed Critical BASF SE
Priority to EP08838788A priority Critical patent/EP2200978A1/de
Publication of EP2200978A1 publication Critical patent/EP2200978A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C303/00—Preparation of esters or amides of sulfuric acids; Preparation of sulfonic acids or of their esters, halides, anhydrides or amides
    • C07C303/34—Preparation of esters or amides of sulfuric acids; Preparation of sulfonic acids or of their esters, halides, anhydrides or amides of amides of sulfuric acids
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N43/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds
    • A01N43/48—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds having rings with two nitrogen atoms as the only ring hetero atoms
    • A01N43/54—1,3-Diazines; Hydrogenated 1,3-diazines
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C307/00—Amides of sulfuric acids, i.e. compounds having singly-bound oxygen atoms of sulfate groups replaced by nitrogen atoms, not being part of nitro or nitroso groups
    • C07C307/04—Diamides of sulfuric acids
    • C07C307/06—Diamides of sulfuric acids having nitrogen atoms of the sulfamide groups bound to acyclic carbon atoms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C381/00—Compounds containing carbon and sulfur and having functional groups not covered by groups C07C301/00 - C07C337/00
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D239/00—Heterocyclic compounds containing 1,3-diazine or hydrogenated 1,3-diazine rings
    • C07D239/02—Heterocyclic compounds containing 1,3-diazine or hydrogenated 1,3-diazine rings not condensed with other rings
    • C07D239/24—Heterocyclic compounds containing 1,3-diazine or hydrogenated 1,3-diazine rings not condensed with other rings having three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D239/28—Heterocyclic compounds containing 1,3-diazine or hydrogenated 1,3-diazine rings not condensed with other rings having three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, directly attached to ring carbon atoms
    • C07D239/46—Two or more oxygen, sulphur or nitrogen atoms
    • C07D239/52—Two oxygen atoms
    • C07D239/54—Two oxygen atoms as doubly bound oxygen atoms or as unsubstituted hydroxy radicals

Definitions

  • the present invention relates to a process for the preparation of sulfonic acid diamides of general formula I.
  • R 1 and R 2 independently of one another are a primary alkyl radical having 1 to 8 C atoms, a secondary alkyl radical having 3 to 8 C atoms or a cycloalkyl radical having 5 to 8 C atoms or together with the nitrogen atom is a 5- to Form 8-membered, saturated nitrogen heterocycle, which may have, in addition to the nitrogen atom, a further selected from O and S heteroatom as a ring member, wherein the nitrogen heterocycle is unsubstituted or 1, 2, 3 or 4 alkyl groups each having 1 to 4 carbon atoms as substituents can have.
  • Sulfonkladiamide of formula I are interesting intermediates for the preparation of active ingredients, eg. For the preparation of the herbicidal active ingredients described in WO01 / 83459.
  • WO01 / 83459 describes the preparation of sulfonic acid diamides of the general formula I by reacting chlorosulfonamide with a primary or secondary amine.
  • the chlorosulfonamide is prepared by hydrolysis of chlorosulfonyl isocyanate.
  • chlorosulfonyl isocyanate is comparatively expensive.
  • WO 03/097589 in turn describes the preparation of sulfonic acid diamides of the general formula I which comprises, in a first step, the chlorosulfonic acid amide of a primary or secondary amine by successive reaction of the primary or secondary amine with sulfur trioxide in the presence of a tertiary amine followed by the reaction of thereby obtained ammonium salt of the corresponding amidosulfonic acid with phosphorus halide manufactures. Subsequently, the obtained Chlorsulfonklamid, hereinafter also referred to as sulfamoyl chloride, with ammonia.
  • the method is characterized by better yields, but is relatively expensive due to the large number of steps.
  • the present invention is therefore based on the object to provide an easy to carry out process for the preparation of sulfonic acid diamides of the above-mentioned general formula I, which provides these compounds in good yields and which can be carried out with inexpensive starting materials.
  • This object is surprisingly achieved by the method defined below.
  • the present invention is a process for the preparation of sulfonic acid diamides of the abovementioned general formula I, comprising the following steps:
  • R 1 and R 2 have the meanings given above, with sulfuryl chloride in an inert, especially an aromatic solvent in the presence of a tertiary amine, to a sulfamoyl chloride of the formula III
  • R 1 and R 2 have the meanings given above, and
  • step ii) wherein in step ii) the sulfamoyl chloride of the formula III is used in the form of the solution obtained in step i) in the inert, in particular the aromatic solvent.
  • the process according to the invention has a number of advantages.
  • the method according to the invention is comparatively easy to carry out.
  • it provides the desired sulfonic acid diamides I in good yields, based both on the secondary amine used and on the sulfuryl chloride used.
  • the release of hydrogen chloride is largely or completely avoided.
  • the use of expensive starting materials such as chlorosulfonyl isocyanate is not required.
  • the reaction can also be handled well on an industrial scale.
  • the sulfonic acid diamides I are obtained in a sufficient purity for further use, so that it does not require any expensive purification process.
  • step i) of the process according to the invention a secondary amine of the formula II, as defined above, is reacted with sulfuryl chloride in an inert, in particular an aromatic solvent in the presence of a tertiary amine.
  • the tertiary amine serves as an auxiliary base for binding the liberated in the reaction hydrogen chloride and is usually in an amount of at least 0.9 equivalents, preferably in an amount of at least 1, 0 equivalents, for. B. in an amount of 1, 0 to 2 equivalents and in particular in an amount of 1, 05 to 1, 5 equivalents, based on the secondary amine used.
  • Equivalents is synonymous with the term moles per mole or mole equivalents.
  • Suitable tertiary amines include trialkylamines, in particular those having 1 to 6 C atoms in the alkyl radicals, N-cycloalkyl-N, N-dialkylamines, in particular N-cyclohexyl-N, N-dialkylamines having 1 to 6 C atoms in the alkyl radicals, N, N-dialkylanilines having preferably 1 to 6 C atoms in the alkyl radicals and pyridine and quinoline bases.
  • Suitable tertiary amines are: from the group of trialkylamines: trimethylamine, triethylamine, tri-n-propylamine, tri-n-butylamine, dimethylethylamine, dimethyl-n-propylamine, dimethyl-n-butylamine, dimethyl-isopropylamine, dimethyl 2-butylamine, diethyl-n-propylamine, diethylisopropylamine, diethyl-n-butylamine, tri-n-hexylamine and the like; from the group of N-cycloalkyl-N, N-dialkylamines: dimethylcyclohexylamine and diethylcyclohexylamine; from the group of N, N-dialkylanilines: dimethylaniline and diethylaniline; from the group of pyridine and quinoline bases: pyridine, ⁇ -, ⁇ - and ⁇ -picoline,
  • Preferred tertiary amines are trialkylamines and N-cycloalkyl-N, N-dialkylamines, in particular tri-C 1 -C 6 -alkylamines and N-cyclohexyl-N, N-di-C 1 -C 6 -alkylamines.
  • a tri-Ci-C ⁇ -alkylamine is used as the tertiary amine, a tri-Ci-C ⁇ -alkylamine and in particular trimethylamine or triethylamine.
  • the process of the invention is basically suitable for the preparation of sulfonic acid amides of any secondary aliphatic or cyclic amines.
  • R 1 and R 2 may be primary or secondary alkyl radicals having preferably 1 to 6 or 3 to 6 C atoms or may be a cycloalkyl radical having preferably 5 or 6 C atoms. In this case, R 1 and R 2 may be the same or different.
  • R 1 and R 2 can also together with the nitrogen atom to which they are attached form a 5-, 6-, 7- or 8-membered, saturated nitrogen heterocycle which, in addition to the nitrogen atom, forms another, lower O- and one nitrogen atom S may have selected heteroatom as ring member and which is optionally substituted, but the ⁇ -carbon atoms (the ring carbon atoms bound to the nitrogen atom) are preferably unsubstituted or have a substituent.
  • primary alkyl radical having 1 to 8 C atoms denotes a saturated, linear or branched hydrocarbon radical having 1 to 8 and in particular 1 to 6 C atoms, which is bonded to the nitrogen atom via a CH 2 group.
  • primary alkyl radicals are methyl, ethyl, n-propyl, n-butyl, 2-methylpropyl (isobutyl), n-pentyl, 2-methylbutyl, 3-methylbutyl, n-hexyl, 2-methylpentyl, 3-methylpentyl, 4- Methylpentyl, 2-ethylbutyl, etc.
  • secondary alkyl radical having 3 to 8 C atoms stands for a saturated acyclic hydrocarbon radical having 3 to 8 C atoms, which is bonded to the nitrogen atom via a secondary carbon atom.
  • Examples of secondary alkyl radicals are 2-propyl (1-methylethyl), 2-butyl, 2-pentyl, 3-pentyl, 2-hexyl, 3-hexyl, 3-methyl-2-butyl, 3-methyl-2-pentyl, 4-methyl-2-pentyl etc.
  • a secondary amine II is used in which the two radicals R 1 and R 2 are different alkyl radicals from one another.
  • the radical R 1 in the formulas I, II and III is a primary alkyl radical having 1 to 8, in particular 1 to 6 and especially having 1 or 2 C atoms or a secondary alkyl radical having 3 to 8, in particular 3 to 6 and especially with 3 or 4 C atoms.
  • the radical R 2 is in particular a secondary alkyl radical having 3 to 8, in particular 3 to 6 and especially 3 or 4 C atoms.
  • R 1 is a primary alkyl radical having 1 to 4 C atoms and especially methyl or ethyl and R 2 is a secondary alkyl radical having 3 to 8, in particular 3 to 6 and especially 3 or 4 C atoms and especially Isopropyl or 2-butyl.
  • a secondary amine of the formula II is used in which R 1 is methyl and R 2 is a secondary alkyl radical having 3 to 8, in particular 3 to 6 and especially 3 or 4 C atoms.
  • the secondary amine of the formula II and the sulfuryl chloride are preferably employed in a molar ratio suitable for the stoichiometry of the reaction, preferably in the range from 1: 1, 1 to 1, 1: 1, in particular in the range 1: 1, 05 to 1, 05: 1 and especially in the range of 1: 1, 02 to 1, 02: 1.
  • step i) takes place in an inert, in particular an aromatic solvent.
  • An inert solvent is understood as meaning an organic solvent which does not undergo any chemical reaction with the reagents, in particular with sulfuryl chloride, under the reaction conditions. These include in particular aromatic, aliphatic, araliphatic and cycloaliphatic hydrocarbons and also chlorinated and fluorinated hydrocarbons. Nitrogen-containing and / or oxygen-containing solvents are generally not inert, in particular if they have OH or NH groups (so-called protic solvents). The proportion of non-inert solvents in the inert solvent is usually not more than 10% by volume based on the total amount of the solvent. The inert solvent preferably contains no oxygen-containing and / or nitrogen-containing, aprotic solvents ( ⁇ 1% by volume).
  • aromatic solvent those solvents whose main ingredient is aromatic room temperature liquid benzene derived compounds.
  • aromatic solvent examples include benzene, alkylbenzenes such as toluene, xylene, trimethylbenzene and ethylbenzene, and also chlorinated and / or fluorinated benzenes such as chlorobenzene, fluorobenzene and dichlorobenzenes.
  • the aromatic solvent may also contain up to 50% by volume, in particular not more than 30% by volume and especially not more than 10% by volume, of various inert solvents, for example aliphatic halogenated hydrocarbons, eg. For example, dichloromethane, trichloromethane and / or dichloroethane, aliphatic or cycloaliphatic hydrocarbons such as n-hexane, n-heptane, octane, cyclohexane, cycloheptane, cyclooctane and mixtures thereof.
  • various inert solvents for example, dichloromethane, trichloromethane and / or dichloroethane, aliphatic or cycloaliphatic hydrocarbons such as n-hexane, n-heptane, octane, cyclohexane, cycloheptane, cyclooctane and mixtures thereof.
  • the aromatic solvent may also comprise small amounts of non-inert, aprotic oxygen-containing and / or nitrogen-containing solvents, their proportion preferably not exceeding 10% by volume, based on the total amount of the solvent. agent.
  • the aromatic solvent preferably contains no oxygen-containing and / or nitrogen-containing, aprotic solvents ( ⁇ 1% by volume).
  • the reaction of the secondary amine II with sulfuryl chloride is carried out in the substantial or complete absence of protic solvents such as water or alcohols.
  • protic solvents such as water or alcohols.
  • the proportion of water and protic organic solvents will usually constitute not more than 0.1% (1000 ppm) and in particular not more than 500 ppm, especially not more than 300 ppm, based on the total amount of solvent used.
  • aromatic compounds which are suitable as aromatic solvents are, in addition to benzene, alkylbenzenes such as toluene, xylene, trimethylbenzene and ethylbenzene and also chlorinated and / or fluorinated benzenes such as chlorobenzene, fluorobenzene and dichlorobenzenes.
  • the aromatic solvent comprises chlorobenzene.
  • chlorobenzene forms the major constituent, especially at least 80%, more preferably at least 90, or at least 95% by volume of the aromatic constituents of the aromatic solvent.
  • chlorobenzene is the sole constituent and constitutes at least 95 and especially at least 98% by volume, based on the total amount of solvent.
  • the reaction of the secondary amine of formula II with sulfuryl chloride is preferably carried out under temperature control and preferably at temperatures of not more than 50 0 C, in particular not more than 30 0 C and especially not more than 20 0 C.
  • the lower limit is usually by the fixed point of the reaction mixture and the miscibility the reaction mixture determined. Frequently, the lower limit of the reaction temperature -10 0 C is not below.
  • the secondary amine of formula II For the reaction of the secondary amine of formula II with sulfuryl chloride, it will be preferable to initially or partially add the total amount of the solvent and sulfuryl chloride in the reaction vessel, bring the template to the desired reaction temperature and to this end add the secondary amine II and the tertiary amine.
  • the secondary amine and the tertiary amine can be diluted with the solvent used for the reaction.
  • the addition of the secondary amine II and the tertiary amine is preferably carried out simultaneously, in particular as a mixture, so that the preferred molar ratios of secondary amine II and tertiary amine are maintained in the reaction mixture.
  • the addition of secondary amine and tertiary amine is preferably under temperature control for an extended period of time, typically at least 20 minutes, more preferably at least 30 minutes and especially at least 60 minutes.
  • the maximum duration of addi- is based on economic considerations and will usually not exceed 15 hours, and in particular 8 hours.
  • the addition of secondary amine II and tertiary amine occurs within a period of one hour to 10 hours, and especially over a period of 2 hours to 8 hours.
  • the reaction mixture may be subjected to an after-reaction after completion of the addition of secondary amine II and tertiary amine, which is typically in the range of 10 minutes to 8 hours and more preferably in the range of 30 minutes to 6 hours.
  • an after-reaction after completion of the addition of secondary amine II and tertiary amine which is typically in the range of 10 minutes to 8 hours and more preferably in the range of 30 minutes to 6 hours.
  • the total duration of addition and post-reaction phase will not exceed a period of 15 hours and especially 10 hours.
  • the concentration of reactants, d. H. the total amount of sulfuryl chloride, secondary amine II and tertiary amine is preferably 10 to 50 wt .-% and in particular 20 to 40 wt .-%, based on the total weight of the reaction mixture.
  • reaction mixture containing the sulfamoyl chloride III dissolved in the solvent.
  • reaction mixture still contains the salts formed in the reaction, d. H. the hydrochloric acid addition salts of the tertiary amine.
  • the reaction mixture obtained in this way can be reacted with ammonia directly in step ii) of the process according to the invention.
  • the salts formed in the reaction are removed by extraction, before carrying out the reaction with ammonia in step ii).
  • the extraction is usually carried out under acidic conditions, ie at pH ⁇ 7, in particular pH ⁇ 5 and especially pH ⁇ 3.
  • a dilute acid in particular dilute hydrochloric acid.
  • a dilute hydrochloric acid having a hydrogen chloride content in the range from 2 to 20% by weight and in particular in the range from 5 to 15% by weight.
  • the extraction can be carried out by single or multiple treatment with the dilute aqueous acid.
  • the extraction is carried out at temperatures below 30 0 C and in particular below 20 0 C, z. B. in the range of 0 to 30 ° C and especially in the range of 0 to 20 0 C.
  • the containing the hydrochloride of the tertiary amine aqueous phase is separated. Any water can be removed by distillation. The distillative removal can be carried out at atmospheric pressure and is preferably carried out at reduced pressure. Optionally, it will replace distilled aromatic solvent.
  • the resulting solution of the sulfamoyl chloride of the formula III in the inert solvent is reacted with ammonia in step ii).
  • the concentration of sulfamoyl chloride is adjusted by adding further inert, in particular aromatic solvents.
  • the concentration of sulfamoyl chloride is in the inert solvent in step ii) are in the range from 5 to 50% by weight, in particular 10 to 40% by weight and especially 20 to 30% by weight.
  • the ammonia required for the reaction can be supplied in gaseous form or in the form of a solution, usually a non-aqueous solution.
  • the solvent usually contains less than 1% protic components such as water.
  • the ammonia is supplied in gaseous form.
  • the reaction is then preferably carried out in an ammonia atmosphere.
  • the partial pressure of the ammonia in this ammonia atmosphere is typically in the range of 0.5 to 50 bar, in particular in the range of 1 to 30 bar and especially in the range of 2 to 20 bar.
  • the gaseous ammonia may be diluted with a gaseous inert, such as air, nitrogen or argon or a mixture of these gases.
  • the ratio of the ammonia partial pressure to the total partial pressure of all the inerts is preferably at least 1: 1, in particular at least 5: 1 and especially at least 10: 1.
  • the total pressure of all gaseous components will usually not exceed 50 bar, in particular 30 bar and especially 20 bar.
  • the partial pressure of the ammonia in the reaction vessel is preferably maintained in the abovementioned ranges.
  • the reaction of the sulfamoyl chloride III with the ammonia is typically carried out at temperatures in the range of 10 to 100 0 C, in particular in the range of 30 to 80 0 C.
  • the reaction time required for the reaction is usually 2 to 24 hours, in particular 4 to 16 hours.
  • a reaction mixture which contains the sulfonic acid diamide of the general formula I together with the ammonium chloride formed by-product in the reaction in the inert, in particular the aromatic solvent.
  • the ammonium chloride is usually removed. Since the ammonium chloride is present in the inert solvent as a suspended solid, it can basically be removed by filtration. Preferably, the ammonium chloride is removed by an aqueous extraction.
  • the aqueous extraction is carried out at a pH ⁇ 7, in particular pH ⁇ 5 and especially pH ⁇ 3.
  • a dilute aqueous acid in particular dilute aqueous hydrochloric acid and especially an aqueous hydrochloric acid having a hydrochloric acid concentration of 2 to 20 Wt .-% and in particular 5 to 15 wt .-%.
  • the aqueous extraction of the reaction mixture can be carried out once or several times.
  • the combined aqueous extracts are re-extracted one or more times with a suitable organic solvent in which the sulfonic acid I is soluble, in particular an aromatic solvent and especially with the inert used for the reaction, especially the aromatic solvent used for the reaction in order to avoid yield losses .
  • a suitable organic solvent in which the sulfonic acid I is soluble in particular an aromatic solvent and especially with the inert used for the reaction, especially the aromatic solvent used for the reaction in order to avoid yield losses
  • the extracted reaction mixture optionally after combination with the re-extracts, contains the sulfonic acid I in dissolved form with sufficient purity for further reactions.
  • the solution can therefore be supplied as such or after isolation of the sulfonic acid I further reactions.
  • the solution of sulfonic acid I will be concentrated by distillation, with any water and / or acid present in the solvent also being removed. It is also possible to isolate the sulfonamide in the usual way from the solution thus obtained, for example by concentration to dryness or by
  • the sulfonic acid diamides of general formula I thus obtained can be used in particular for the preparation of herbicidal active compounds of general formula IV.
  • R 1 and R 2 have the meanings given above.
  • R a is hydrogen or C 1 -C 4 -alkyl
  • R b is hydrogen, C 1 -C 4 -alkyl or C 1 -C 4 -haloalkyl
  • X and Y are hydrogen or halogen, where one of the radicals X or Y also CN can mean.
  • a further aspect of the present invention relates to the use of the process according to the invention for the preparation of sulfonic acid diimides of the formula I for the preparation of herbicidal active compounds of the general formula IV.
  • Another object of the present invention is a process for the preparation of herbicidal active compounds of the general formula IV, as described herein, comprising the following steps: a) Preparation of a sulphonic acid diimide of the formula I by the process described here and in the claims,
  • reaction of the sulfonic acid diimide of the formula I with a nitrobenzoic acid chloride of the formula V can be carried out, for example, according to Scheme 2 on page 15 of WO 2004/039768 and according to the information given on pages 16 to 19 or example 1 on page 56 of WO 2004/039768 or be carried out according to the examples given here.
  • the relevant disclosure of WO 2004/039768 is hereby incorporated by reference in its entirety.
  • step b) 3-Nitrobenzoeklads of formula VI to the corresponding 3-Aminobenzoeklad of formula VII can also according to the information in WO 2004/039768 in Scheme 2 on page 15 and according to the information on pages 19 to 22 and 58 to 60 of WO 2004/039768, the disclosure of which is hereby fully incorporated by reference.
  • the reduction of compound VI is Bond VII was carried out by catalytic hydrogenation, as described on pages 21 f. and 60 of WO 2004/039768, or according to the example of the present application.
  • R 1 , R ; ? , ⁇ and Y have the meanings given for formula IV and R 3 is C 1 -C 4 -alkyl, d 2) reaction of compound VIII with a 3-aminoacrylic acid ester of
  • R a ' is hydrogen or Ci-C 4 alkyl
  • R b is hydrogen
  • Ci-C 4 - alkyl is 4 haloalkyl or Ci-C 4 alkyl
  • R 4 is is C-C. d3
  • R ' C 1 -C 4 -alkyl
  • the alkylation can be carried out according to the methods described in WO 2006/010474 and WO 06/125746. Reacting the compound VII with phosgene or diphosgene according to the method described in WO 2004/039768, to obtain the corresponding isocyanate of the formula X,
  • the phases were separated at 10 0 C and the organic phase was washed again with 250 g of 10% aqueous hydrochloric acid at 10 0 C.
  • the organic phase was separated and concentrated at reduced pressure (30 mbar, 22 to 41 0 C) to remove water. In this way, 570 g of a solution of N-isopropyl-N-methylsulfamoyl chloride in chlorobenzene (about 25% by weight) were obtained. This corresponds to a yield of 84%.
  • step i 343.4 g of the solution of N-isopropyl-N-methylsulfamoyl chloride in chlorobenzene (25% strength by weight) obtained in step i) were introduced into a pressure vessel which was flooded with nitrogen and ammonia. Subsequently, the partial pressure of the ammonia was increased to 5 bar. Then, the reactor contents were heated to 50 ° C, this temperature was maintained for 8 hours, maintaining an ammonia pressure of 6 bar was maintained. The suspension obtained in this case was added to 210 g of aqueous hydrochloric acid (8% strength), the solids present in the reaction mixture being dissolved. The pH of the aqueous phase was about 2.
  • the reaction mixture was then stirred at 20 0 C for 1 h and diluted by adding 424 g of water and 138 g of isohexane.
  • the aqueous phase was acidified to pH 4.5 with concentrated hydrochloric acid and then separated at 68-70 ° C.
  • the organic phase was admixed with 430 g of water and 60 g of isohexane and the phases were separated again hot at pH 4.5.
  • the resulting organic phase was treated with a further 280 g of isohexane and then cooled to 5 ° C.
  • Step d1) N- [2-Chloro-4-fluoro-5 - ⁇ (ethoxycarbonyl) -amino ⁇ -benzoyl] -N'-isopropyl-N'-methylsulfamide (variant 1)
  • N- (2-chloro-4-fluoro-5-aminobenzoyl) -N'-isopropyl-N'-methylsulfamide in 225 g of toluene was added 105 -1 10 0 C 22.7 g (0.207 mol) of ethyl chloroformate, followed by stirring for 6.5 hours at research 108-1 10 0 C.
  • Step d1) N- [2-Chloro-4-fluoro-5 - ⁇ (ethoxycarbonyl) -amino ⁇ -benzoyl] -N'-isopropyl-N'-methylsulfamide (Variant 2)
  • reaction mixture was metered into dilute sulfuric acid with cooling, the reaction mixture having a pH ⁇ 2 after completion of the addition and the title compound being obtained as a solid.
  • the precipitated product was filtered off, washed with water and dried. 433 g (89% of theory) of the title compound [m.p. 238 ° C (decomposition)].
  • Example 4 Preparation of 2-chloro-5- [3,6-dihydro-3-methyl-2,6-dioxo-4- (trifluoromethyl) -1- (2H) -pyrimidinyl] -4-fluoro-N- [ [methyl (1-methylethyl) amino] sulfonyl] benzamide (variant with crystallization of the product obtained in step d1))
  • the preparation was carried out analogously to the procedure for Example 2 with the difference that step d 1) were carried out as follows:

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Sulfonsäurediamiden der allgemeinen Formel (I) R1R2N-S(O)2-NH2 (I), worin R1 und R2 unabhängig voneinander für einen primären Alkylrest mit 1 bis 8 C-Atomen, einen sekundären Alkylrest mit 3 bis 8 C-Atomen oder einen Cycloalkylrest mit 5 bis 8 C-Atomen stehen stehen oder gemeinsam mit dem Stickstoffatom einen 5- bis 8-gliedrigen, gesättigten Stickstoffheterocyclus bilden, der neben dem Stickstoffatom ein weiteres, unter O und S ausgewähltes Heteroatom als Ringlied aufweisen kann, wobei der Stickstoffheterocyclus unsubstituiert ist oder 1, 2, 3 oder 4 Alkylgruppen mit jeweils 1 bis 4 C-Atomen als Substituenten aufweisen kann. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte: i) die Umsetzung eines sekundären Amins der Formel (Il) R1R2NH (II), worin R1 und R2 die zuvor genannten Bedeutungen haben, mit Sulfurylchlorid in einem inerten, insbesondere einem aromatischen Lösungsmittel in Gegenwart eines tertiären Amins, zu einem Sulfamoylchlorid der Formel (III) R1R2N-S(O)2-CI (III), worin R1 und R2 die zuvor genannten Bedeutungen haben, und ii) Umsetzung des in Schritt i) erhaltenen Sulfamoylchlorids der Formel (III) mit Ammoniak, wobei man in Schritt ii) das Sulfamoylchlorid der Formel (III) in Form der in Schritt i) erhaltenen Lösung in dem inerten, insbesondere dem aromatischen Lösungsmittel einsetzt.

Description

Verfahren zur Herstellung von Sulfonsäurediamiden
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Sulfonsäurediamiden der allgemeinen Formel I
R1R2N-S(O)2-NH2 (I),
worin R1 und R2 unabhängig voneinander für einen primären Alkylrest mit 1 bis 8 C- Atomen, einen sekundären Alkylrest mit 3 bis 8 C-Atomen oder einen Cycloalkylrest mit 5 bis 8 C-Atomen stehen oder gemeinsam mit dem Stickstoffatom einen 5- bis 8- gliedrigen, gesättigten Stickstoffheterocyclus bilden, der neben dem Stickstoffatom ein weiteres, unter O und S ausgewähltes Heteroatom als Ringlied aufweisen kann, wobei der Stickstoffheterocyclus unsubstituiert ist oder 1 , 2, 3 oder 4 Alkylgruppen mit jeweils 1 bis 4 C-Atomen als Substituenten aufweisen kann.
Sulfonsäurediamide der Formel I sind interessante Zwischenstufen für die Herstellung von Wirkstoffen, z. B. für die Herstellung der in WO01/83459 beschriebenen herbiziden Wirkstoffe.
Verfahren zur Herstellung von Sulfonsäurediamiden der Formel I sind grundsätzlich seit langem bekannt. So beschreibt R. Behrend, J. Liebigs Ann. Chem. 1884, 222, S. 116-136 die Herstellung von Dimethylaminosulfonsäureamid und Diethylaminosulfon- säureamid durch sukzessive Umsetzung von Sulfurylchlorid (SO2CI2) mit Diethylam- moniumchlorid bzw. Diethylammoniumchlorid und anschließende Umsetzung des dabei erhaltenen Dimethylamidosulfurylchlorids bzw. Diethylamidosulfurylchlorids mit gasförmigem Ammoniak. Die Umsetzung läuft jedoch nur unvollständig ab. Von Nachteil ist auch der im ersten Schritt freigesetzte Chlorwasserstoff.
K. W. Wheeler et al., J. Am. Chem. Soc. 1944, 66, S. 1242, beschreiben die Herstellung Tri- und Tetra-substituierter Sulfodiamide, bei dem man zunächst in einem ersten Schritt zwei Äquivalente eines sekundären Amins mit Sulfurylchlorid in Substanz umsetzt und das dabei erhaltene Sulfamylchlorid mit zwei Äquivalenten eines weiteren Amins umsetzt. Die Ausbeuten dieses Verfahrens sind unzufriedenstellend.
WO01/83459 beschreibt die Herstellung von Sulfonsäurediamiden der allgemeinen Formel I durch Umsetzung von Chlorsulfonamid mit einem primären oder sekundären Amin. Das Chlorsulfonamid wird durch Hydrolyse von Chlorsulfonylisocyanat herge- stellt. Chlorsulfonylisocyanat ist jedoch vergleichsweise kostspielig. Die WO03/097589 wiederum beschreibt die Herstellung von Sulfonsäurediamiden der allgemeinen Formel I, bei dem man in einem ersten Schritt das Chlorsulfonsäureamid eines primären oder sekundären Amins durch sukzessive Umsetzung des primären oder sekundären Amins mit Schwefeltrioxid in Gegenwart eines tertiären Amins, gefolgt von der Umsetzung des dabei erhaltenen Ammoniumsalzes der entsprechenden Ami- dosulfonsäure mit Phosphorhalogenid herstellt. Anschließend setzt man das erhaltene Chlorsulfonsäureamid, im Folgenden auch als Sulfamoylchlorid bezeichnet, mit Ammoniak um. Das Verfahren zeichnet sich durch bessere Ausbeuten aus, ist jedoch aufgrund der Vielzahl an Schritten vergleichsweise aufwendig.
Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zu Grunde, ein einfach durchzuführendes Verfahren zur Herstellung von Sulfonsäurediamiden der oben bezeichneten allgemeinen Formel I bereitzustellen, das diese Verbindungen in guten Ausbeuten liefert und das mit preiswerten Ausgangsmaterialien durchgeführt werden kann. Diese Aufgabe wird überraschenderweise durch das im Folgenden definierte Verfahren gelöst.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Sulfonsäurediamiden der oben bezeichneten allgemeinen Formel I, umfassend die folgenden Schritte:
i) die Umsetzung eines sekundären Amins der Formel Il
R1R2NH (II),
worin R1 und R2 die zuvor genannten Bedeutungen haben, mit Sulfurylchlorid in einem inerten, insbesondere einem aromatischen Lösungsmittel in Gegenwart eines tertiären Amins, zu einem Sulfamoylchlorid der Formel III
R1R2N-S(O)2-CI (III),
worin R1 und R2 die zuvor genannten Bedeutungen haben, und
ii) Umsetzung des in Schritt i) erhaltenen Sulfamoylchlorids der Formel III mit Am- moniak,
wobei man in Schritt ii) das Sulfamoylchlorid der Formel III in Form der in Schritt i) erhaltenen Lösung in dem inerten, insbesondere dem aromatischen Lösungsmittel einsetzt.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist mit einer Reihe von Vorteilen verbunden. Zum einen ist das erfindungsgemäße Verfahren vergleichsweise einfach durchzuführen. Zudem liefert es die gewünschten Sulfonsäurediamide I in guten Ausbeuten, sowohl bezogen auf das eingesetzte sekundäre Amin als auch auf das eingesetzte Sulfurylch- lorid. Die Freisetzung von Chlorwasserstoff wird weitgehend oder gar vollständig vermieden. Der Einsatz teurer Ausgangsmaterialien wie Chlorsulfonylisocyanat ist nicht erforderlich. Die Reaktion lässt sich zudem auch in industriellem Maßstab gut handhaben. Außerdem fallen die Sulfonsäurediamide I in einer für den weiteren Einsatz ausreichenden Reinheit an, so dass es keine aufwendigen Reinigungsverfahren bedarf.
In Schritt i) des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein sekundäres Amin der Formel II, wie zuvor definiert, mit Sulfurylchlorid in einem inerten, insbesondere einem aromatischen Lösungsmittel in Gegenwart eines tertiären Amins umgesetzt. Hierbei erhält man eine Lösung eines Sulfamoylchlorids der Formel III, im Folgenden auch als Chlor- sulfonsäureamid III bezeichnet.
Das tertiäre Amin dient dabei als Hilfsbase zur Bindung des bei der Reaktion freigesetzten Chlorwasserstoffs und wird üblicherweise in einer Menge von wenigstens 0,9 Äquivalenten, vorzugsweise in einer Menge von wenigstens 1 ,0 Äquivalenten, z. B. in einer Menge von 1 ,0 bis 2 Äquivalenten und insbesondere in einer Menge von 1 ,05 bis 1 ,5 Äquivalenten, bezogen auf das sekundäre Amin eingesetzt. Der Begriff "Äquivalen- te" ist gleichbedeutend mit dem Begriff Mol pro Mol bzw. Mol-Äquivalenten.
Die Art des tertiären Amins ist für die Reaktion von untergeordneter Bedeutung. Geeignete tertiäre Amine umfassen Trialkylamine, insbesondere solche mit 1 bis 6 C- Atomen in den Alkylresten, N-Cycloalky-N,N-dialkylamine, insbesondere N-Cyclohexy- N,N-dialkylamine mit 1 bis 6 C-Atomen in den Alkylresten, N,N-Dialkylaniline mit vorzugsweise 1 bis 6 C-Atomen in den Alkylresten sowie Pyridin- und Chinolinbasen.
Beispiele für geeignete tertiäre Amine sind: aus der Gruppe der Trialkylamine: Trimethylamin, Triethylamin, Tri-n- propylamin, Tri-n-butylamin, Dimethylethylamin, Dimethyl-n-propylamin, Di- methyl-n-butylamin, Dimethyl-isopropylamin, Dimethyl-2-butylamin, Diethyl-n- propylamin, Diethylisopropylamin, Diethyl-n-butylamin, Tri-n-hexylamin und dergleichen; aus der Gruppe der N-Cycloalkyl-N,N-dialkylamine: Dimethylcyclohexylamin und Diethylcyclohexylamin; aus der Gruppe der N,N-Dialkylaniline: Dimethylanilin und Diethylanilin; aus der Gruppe der Pyridin- und Chinolinbasen: Pyridin, α-,ß- und γ-Picolin,
Chinolin und Isochinolin.
Bevorzugte tertiäre Amine sind Trialkylamine und N-Cycloalky-N,N-dialkylamine, insbesondere Tri-Ci-C6-alkylamine und N-Cyclohexyl-N,N-di-Ci-C6-alkylamine. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform setzt man als tertiäres Amin ein Tri-Ci-Cβ- Alkylamin und insbesondere Trimethylamin oder Triethylamin ein.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist grundsätzlich zur Herstellung von Sulfonsäuredi- amiden beliebiger sekundärer aliphatischer oder cyclischer Amine geeignet. Geeignete sekundäre Amine lassen sich durch die allgemeine Formel Il beschreiben. Bevorzugt werden solche sekundären Amine der Formel Il eingesetzt, worin die Reste R1 und R2 mit dem Stickstoffatom über ein primäres Kohlenstoffatom (Chb-Gruppe) oder über ein sekundäres Kohlenstoffatom (CHR, R = Alkylrest) gebunden sind. R1 und R2 können dabei primärer oder sekundärer Alkylreste mit vorzugsweise 1 bis 6 bzw. 3 bis 6 C- Atomen sein oder für einen Cycloalkylrest mit vorzugsweise 5 oder 6 C-Atomen stehen. Dabei können R1 und R2 gleich oder verschieden sein. R1 und R2 können jedoch auch gemeinsam mit den Stickstoffatom, an das sie gebunden sind, einen 5-, 6-, 7- oder 8-gliedrigen, gesättigten Stickstoffheterocyclus bilden, der neben dem Stickstoff- atom ein weiteres, unter O- und S ausgewähltes Heteroatom als Ringglied aufweisen kann und der gegebenenfalls substituiert ist, wobei jedoch die α-Kohlenstoffatome (die an das Stickstoffatom gebundenen Ringkohlenstoff-Atome) vorzugsweise unsubstitu- iert sind oder einen Substituenten aufweisen.
Der Ausdruck "primärer Alkylrest mit 1 bis 8 C-Atomen" steht für einen gesättigten, linearen oder verzweigten Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 8 und insbesondere 1 bis 6 C-Atomen, der über eine CH2-Gruppe an das Stickstoffatom gebunden ist. Beispiele für primäre Alkylreste sind Methyl, Ethyl, n-Propyl, n-Butyl, 2-Methylpropyl (Isobutyl), n- Penthyl, 2-Methylbutyl, 3-Methylbutyl, n-Hexyl, 2-Methylpenthyl, 3-Methylpenthyl, 4- Methylpenthyl, 2-Ethylbutyl, etc.
Der Ausdruck "sekundärer Alkylrest mit 3 bis 8 C-Atomen" steht für einen gesättigten acyclischen Kohlenwasserstoffrest mit 3 bis 8 C-Atomen, der über ein sekundäres Kohlenstoffatom an das Stickstoffatom gebunden ist. Beispiele für sekundäre Alkylreste sind 2-Propyl (1-Methylethyl), 2-Butyl, 2-Pentyl, 3-Pentyl, 2-Hexyl, 3-Hexyl, 3-Methyl-2- butyl, 3-Methyl-2-pentyl, 4-Methyl-2-pentyl etc.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung setzt man ein sekundäres Amin Il ein, in denen die beiden Reste R1 und R2 voneinander verschiedene Alkylreste sind. Entsprechendes gilt für die Formeln I und III. Insbesondere steht der Rest R1 in den Formeln I, Il und III für einen primären Alkylrest mit 1 bis 8, insbesondere mit 1 bis 6 und speziell mit 1 oder 2 C-Atomen oder für einen sekundären Alkylrest mit 3 bis 8, insbesondere 3 bis 6 und speziell mit 3 oder 4 C-Atomen. Der Rest R2 steht insbesondere für einen sekundären Alkylrest mit 3 bis 8, insbesondere 3 bis 6 und speziell 3 oder 4 C-Atomen. Insbesondere steht R1 für einen primären Alkylrest mit 1 bis 4 C- Atomen und speziell für Methyl oder Ethyl und R2 steht für einen sekundären Alkylrest mit 3 bis 8, insbesondere 3 bis 6 und speziell 3 oder 4 C-Atomen und speziell für Isopropyl oder 2-Butyl. In einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform setzt man ein sekundäres Amin der Formel Il ein, worin R1 für Methyl steht und worin R2 für einen sekundären Alkylrest mit 3 bis 8, insbesondere 3 bis 6 und speziell 3 oder 4 C- Atomen steht. Insbesondere setzt man als sekundäres Amin N-(1-Methylethyl)-N- methylamin (R1 = Methyl, R2 = Methylethyl = Isopropyl).
Das sekundäre Amin der Formel Il und das Sulfurylchlorid werden vorzugsweise in einem für die Stöchiometrie der Reaktion geeigneten Mol-Verhältnis eingesetzt, das vorzugsweise im Bereich von 1 :1 ,1 bis 1 ,1 :1 , insbesondere im Bereich 1 :1 ,05 bis 1 ,05:1 und speziell im Bereich von 1 :1 ,02 bis 1 ,02:1 liegt.
Erfindungsgemäß erfolgt Schritt i) in einem inerten, insbesondere einem aromatischen Lösungsmittel.
Unter einem inerten Lösungsmittel versteht man ein organisches Lösungsmittel, das mit den Reagenzien, insbesondere mit Sulfurylchlorid unter den Reaktionsbedingungen keine chemische Reaktion eingeht. Hierzu zählen insbesondere aromatische, aliphati- sche, araliphatische und cycloaliphatische Kohlenwasserstoffe sowie chlorierte und fluorierte Kohlenwasserstoffe. Stickstoffhaltige und/oder sauerstoffhaltige Lösungsmit- tel sind in der Regel nicht inert, insbesondere dann, wenn sie OH- oder NH-Gruppen aufweisen (sogenannte protische Lösungsmittel). Der Anteil an nicht-inerten Lösungsmitteln in dem inerten Lösungsmittel beträgt in der Regel nicht mehr als 10 Vol.-%, bezogen auf die Gesamtmenge des Lösungsmittels. Vorzugsweise enthält das inerte Lösungsmittel keine sauerstoffhaltigen und/oder stickstoffhaltigen, aprotischen Lö- sungsmittel (< 1 Vol.-%).
Unter einem "aromatischen Lösungsmittel" versteht man solche Lösungsmittel, deren Hauptbestandteil aromatische, bei Raumtemperatur flüssige, von Benzol abgeleitete Verbindungen sind. Zu derartigen Verbindungen zählen beispielsweise neben Benzol, Alkylbenzole wie Toluol, XyIoIe, Trimethylbenzol und Ethylbenzol sowie chlorierte und/oder fluorierte Benzole wie Chlorbenzol, Fluorbenzol und Dichlorbenzole.
Neben diesen aromatischen Verbindungen kann das aromatische Lösungsmittel auch bis zu 50 Vol.-%, insbesondere nicht mehr als 30 Vol.-% und speziell nicht mehr als 10 Vol.-% davon verschiedene, inerte Lösungsmittel wie beispielsweise aliphatische Halogenkohlenwasserstoffe, z. B. Dichlormethan, Trichlormethan und/oder Dichlorethan, aliphatische oder cycloaliphatische Kohlenwasserstoffe wie n-Hexan, n-Heptan, Octan, Cyclohexan, Cycloheptan, Cyclooctan und Gemische davon enthalten. Daneben kann das aromatische Lösungsmittel auch geringe Mengen an nicht-inerten, aprotischen sauerstoffhaltigen und/oder stickstoffhaltigen Lösungsmitteln umfassen, wobei ihr Anteil vorzugsweise nicht mehr als 10 Vol.-%, bezogen auf die Gesamtmenge des Lö- sungsmittels ausmacht. Vorzugsweise enthält das aromatische Lösungsmittel keine sauerstoffhaltigen und/oder stickstoffhaltigen, aprotischen Lösungsmittel (< 1 Vol.-%).
Üblicherweise erfolgt die Umsetzung des sekundären Amins Il mit Sulfurylchlorid in weitgehender oder vollständiger Abwesenheit protischer Lösungsmittel wie Wasser oder Alkoholen. Der Anteil an Wasser und protischen organischen Lösungsmitteln wird in der Regel nicht mehr als 0,1 % (1000 ppm) und insbesondere nicht mehr als 500 ppm, speziell nicht mehr als 300 ppm, bezogen auf die Gesamtmenge an eingesetztem Lösungsmittel ausmachen.
Bevorzugte aromatische Verbindungen, die als aromatische Lösungsmittel in Betracht kommen, sind neben Benzol, Alkylbenzole wie Toluol, XyIoIe, Trimethylbenzol und Ethylbenzol sowie chlorierte und/oder fluorierte Benzole wie Chlorbenzol, Fluorbenzol und Dichlorbenzole. In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das aromatische Lösungsmittel Chlorbenzol. Insbesondere bildet Chlorbenzol den Hauptbestandteil, insbesondere wenigstens 80 %, besonders bevorzugt wenigstens 90 oder wenigstens 95 Vol.-% der aromatischen Bestandteile des aromatischen Lösungsmittels. Insbesondere ist Chlorbenzol alleiniger Bestandteil und macht wenigstens 95 und speziell wenigstens 98 Vol.-%, bezogen auf die Gesamtlösungsmittelmenge aus.
Die Umsetzung des sekundären Amins der Formel Il mit Sulfurylchlorid erfolgt vorzugsweise unter Temperaturkontrolle und vorzugsweise bei Temperaturen von maximal 500C, insbesondere maximal 300C und speziell maximal 200C. Die Untergrenze wird in der Regel durch den Festpunkt der Reaktionsmischung und die Mischbarkeit der Reaktionsmischung bestimmt. Häufig wird die Untergrenze der Reaktionstemperatur -100C nicht unterschreiten. Häufig führt man die Umsetzung des sekundären Amins Il mit Sulfurylchlorid bei Temperaturen im Bereich von -10 bis 500C, insbesondere im Bereich von -10 bis 300C und speziell im Bereich von -5 bis 200C durch.
Zur Umsetzung des sekundären Amins der Formel Il mit Sulfurylchlorid wird man vorzugsweise so vorgehen, dass man einen Teil oder die Gesamtmenge des Lösungsmittels und Sulfurylchlorid im Reaktionsgefäß vorlegt, die Vorlage auf die gewünschte Reaktionstemperatur bringt und hierzu das sekundäre Amin Il und das tertiäre Amin zugibt. Gegebenenfalls kann das sekundäre Amin und das tertiäre Amin mit dem zur Reaktion eingesetzten Lösungsmittel verdünnt werden. Die Zugabe des sekundären Amins Il und des tertiären Amins erfolgt vorzugsweise gleichzeitig, insbesondere als Mischung, so dass die bevorzugten Mol-Verhältnisse von sekundärem Amin Il und tertiärem Amin im Reaktionsgemisch eingehalten werden. Da die Reaktion von Sulfurylchlorid mit dem tertiären Amin exotherm ist, erfolgt die Zugabe von sekundärem Amin und tertiärem Amin vorzugsweise unter Temperaturkontrolle über einen längeren Zeitraum, der typischerweise wenigstens 20 Minuten, insbesondere wenigstens 30 Minuten und speziell wenigstens 60 Minuten beträgt. Die maximale Zugabedauer rieh- tet sich nach ökonomischen Erwägungen und wird in der Regel 15 Stunden und insbesondere 8 Stunden nicht überschreiten. Häufig erfolgt die Zugabe von sekundärem Amin Il und tertiärem Amin innerhalb eines Zeitraums von einer Stunde bis 10 Stunden und speziell über einen Zeitraum von 2 Stunden bis 8 Stunden. Gegebenenfalls kann man zur Vervollständigung der Reaktion das Reaktionsgemisch nach beendeter Zugabe von sekundärem Amin Il und tertiärem Amin einer Nachreaktion unterwerfen, die typischerweise im Bereich von 10 Minuten bis 8 Stunden und insbesondere im Bereich von 30 Minuten bis 6 Stunden liegt. Vorzugsweise wird die Gesamtdauer von Zugabe und Nachreaktionsphase eine Dauer von 15 Stunden und insbesondere 10 Stunden nicht überschreiten.
Die Konzentration der Reaktanden, d. h. die Gesamtmenge an Sulfurylchlorid, sekundärem Amin Il und tertiärem Amin beträgt vorzugsweise 10 bis 50 Gew.-% und insbesondere 20 bis 40 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Reaktionsmischung.
Auf diese Weise erhält man ein Reaktionsgemisch, welches das Sulfamoylchlorid III in dem Lösungsmittel gelöst enthält. Außerdem enthält das Reaktionsgemisch noch die bei der Reaktion gebildeten Salze, d. h. die Chlorwassserstoff-Additionssalze des tertiären Amins.
Das so erhaltene Reaktionsgemisch kann unmittelbar in Schritt ii) des erfindungsgemäßen Verfahrens mit Ammoniak umgesetzt werden. Vorzugsweise entfernt man jedoch die bei der Reaktion gebildeten Salze extraktiv, bevor man die Umsetzung mit Ammoniak in Schritt ii) durchführt. Die Extraktion erfolgt üblicherweise wässrig unter sauren Bedingungen, d. h. bei pH < 7, insbesondere pH < 5 und speziell pH < 3. Vorzugsweise verwendet man zur Extraktion eine verdünnte Säure, insbesondere verdünnte Salzsäure. Insbesondere setzt man eine verdünnte Salzsäure mit einem Chlorwasserstoffgehalt im Bereich von 2 bis 20 Gew.-% und insbesondere im Bereich von 5 bis 15 Gew.-% ein. Die Extraktion kann durch einfache oder mehrfache Behandlung mit der verdünnten wässrigen Säure erfolgen. Vorzugsweise erfolgt die Extraktion bei Temperaturen unterhalb 300C und insbesondere unterhalb 200C, z. B. im Bereich von 0 bis 30°C und speziell im Bereich von 0 bis 200C. Die das Hydrochlorid des tertiären Amins enthaltende wässrige Phase wird abgetrennt. Etwaige Wasseranteile können destillativ entfernt werden. Die destillative Entfernung kann bei Normaldruck erfolgen und wird vorzugsweise bei vermindertem Druck durchgeführt. Gegebenenfalls wird man abdestilliertes aromatisches Lösungsmittel ersetzen.
Die so erhaltene Lösung des Sulfamoylchlorids der Formel III in dem inerten Lösungsmittel wird in Schritt ii) mit Ammoniak umgesetzt. Gegebenenfalls stellt man die Kon- zentration an Sulfamoylchlorid durch Zugabe von weiteren inerten, insbesondere aromatischen Lösungsmitteln ein. Vorzugsweise wird die Konzentration an Sulfamoylchlo- rid in dem inerten Lösungsmittel in Schritt ii) im Bereich von 5 bis 50 Gew.-%, insbesondere 10 bis 40 Gew.-% und speziell 20 bis 30 Gew.-% liegen.
Den zur Reaktion benötigten Ammoniak kann man in gasförmiger Form oder in Form einer Lösung, in der Regel eine nicht-wässrige Lösung, zuführen. Sofern man den Ammoniak in Form einer Lösung zuführt, enthält das Lösungsmittel in der Regel weniger als 1 % protische Bestandteile wie Wasser.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung führt man den Ammoniak gasför- mig zu. Vorzugsweise führt man dann die Umsetzung in einer Ammoniak-Atmosphäre durch. Der Partialdruck des Ammoniaks in dieser Ammoniak-Atmosphäre liegt typischerweise im Bereich von 0,5 bis 50 bar, insbesondere im Bereich von 1 bis 30 bar und speziell im Bereich von 2 bis 20 bar. Gegebenenfalls kann der gasförmige Ammoniak mit einer gasförmigen Inerte, beispielsweise Luft, Stickstoff oder Argon oder ein Gemisch dieser Gase, verdünnt sein. Das Verhältnis des Ammoniakpartialdrucks zum Gesamtpartialdruck aller Inerten liegt jedoch vorzugsweise bei wenigstens 1 :1 , insbesondere wenigstens 5:1 und speziell wenigstens 10:1. Der Gesamtdruck aller gasförmigen Bestandteile wird in der Regel 50 bar, insbesondere 30 bar und speziell 20 bar nicht überschreiten. Vorzugsweise wird im Verlauf der Umsetzung des Sulfamoylchlo- rids mit Ammoniak der Partialdruck des Ammoniaks im Reaktionsgefäß in den oben genannten Bereichen gehalten.
Die Umsetzung des Sulfamoylchlorids III mit dem Ammoniak erfolgt typischerweise bei Temperaturen im Bereich von 10 bis 1000C, insbesondere im Bereich von 30 bis 800C.
Die zur Umsetzung erforderliche Reaktionszeit beträgt in der Regel 2 bis 24 h, insbesondere 4 bis 16 h.
Bei der Umsetzung in Schritt ii) erhält man ein Reaktionsgemisch, welches das Sulfon- säurediamid der allgemeinen Formel I zusammen mit dem bei der Reaktion als Nebenprodukt gebildeten Ammoniumchlorid in dem inerten, insbesondere dem aromatischen Lösungsmittel enthält. Vor einer weiteren Umsetzung wird das Ammoniumchlorid in der Regel entfernt. Da das Ammoniumchlorid in dem inerten Lösungsmittel als suspendierter Feststoff vorliegt, kann es grundsätzlich durch Filtration entfernt werden. Vorzugsweise entfernt man das Ammoniumchlorid durch eine wässrige Extraktion.
Vorzugsweise erfolgt die wässrige Extraktion bei einem pH-Wert < 7, insbesondere pH < 5 und speziell pH < 3. Typischerweise verwendet man für die Extraktion eine verdünnte wässrige Säure, insbesondere verdünnte wässrige Salzsäure und speziell eine wässrige Salzsäure mit einer Chlorwasserstoffkonzentration von 2 bis 20 Gew.-% und insbesondere 5 bis 15 Gew.-%. Die wässrige Extraktion des Reaktionsgemischs kann einmal oder mehrmals durchgeführt werden. Vorzugsweise werden die vereinigten wässrigen Extrakte mit einem geeigneten organischen Lösungsmittel, in dem das Sulfonsäurediamid I löslich ist, insbesondere einem aromatischen Lösungsmittel und speziell mit dem zur Reaktion verwendeten inerten, speziell dem zur Reaktion verwendeten aromatischen Lösungsmittel ein- oder mehrfach reextrahiert, um Ausbeuteverluste zu vermeiden. Das extrahierte Reaktionsgemisch, gegebenenfalls nach Vereinigung mit den Re-extrakten, enthält das Sulfonsäurediamid I in gelöster Form mit einer für weitere Umsetzungen ausreichenden Reinheit. Die Lösung kann daher als solche oder nach Isolierung des Sulfonsäurediamids I weiteren Reaktionen zugeführt werden. Gegebenenfalls wird man die Lösung des Sulfonsäurediamids I destillativ aufkonzentrieren, wobei etwaige im Lösungsmittel enthaltenes Wasser und/oder Säure ebenfalls entfernt werden. Man kann auch das Sulfonsäurediamid in üblicher weise aus der so erhaltenen Lösung isolieren, beispielsweise durch Einengen zur Trockne oder durch Kristallisation, gegebenenfalls unter Zusatz organischer Lösungsmittel, in welchen das Sulfonsäurediamid I nicht löslich ist.
Die so erhaltenen Sulfonsäurediamide der allgemeinen Formel I können insbesondere zur Herstellung von herbiziden Wirkstoffen der allgemeinen Formel IV verwendet werden.
In Formel haben R1 und R2 die zuvor genannten Bedeutungen. Ra steht für Wasserstoff oder Ci-C4-Alkyl, Rb steht für Wasserstoff, Ci-C4-Alkyl oder Ci-C4-Haloalkyl, X und Y stehen für Wasserstoff oder Halogen, wobei einer der Reste X oder Y auch CN bedeuten kann.
Dementsprechend betrifft ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung die Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung von Sulfonsäuredia- miden der Formel I für die Herstellung von herbiziden Wirkstoffen der allgemeinen Formel IV.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von herbiziden Wirkstoffen der allgemeinen Formel IV, wie hier beschrieben, umfassend die folgenden Schritte: a) Herstellung eines Sulfonsäurediamids der Formel I nach dem hier und in den Ansprüchen beschriebenen Verfahren,
b) Umsetzung des Sulfonsäurediamids der Formel I mit einem 3-Nitrobenzoe- säurechlorid der Formel V, wobei man ein 3-Nitrobenzoesäuresulfonamid der
Formel VI erhält;
c) Reduktion des 3-Nitrobenzoesäuresulfonamids der Formel VI zu einem 3- Aminobenzoesäuresulfonamid der Formel VII,
d) Umsetzung des 3-Aminobenzoesäuresulfonamids der Formel VII zu einer Verbindung der Formel IV.
Hierbei haben die in den Formeln V, VI und VII verwendeten Variablen R1, R2, X und Y die für Formel IV angegebenen Bedeutungen.
Die Schritte b), c) und d) sind grundsätzlich aus dem Stand der Technik bekannt.
Die Umsetzung des Sulfonsäurediamids der Formel I mit einem Nitrobenzoesäurechlo- rid der Formel V kann beispielsweise gemäß Schema 2 auf Seite 15 der WO 2004/039768 sowie gemäß den Angaben auf den Seiten 16 bis 19 oder Beispiel 1 auf Seite 56 der WO 2004/039768 oder gemäß den hier angegebenen Beispielen durchgeführt werden. Auf diesbezügliche Offenbarung der WO 2004/039768 wird hiermit vollumfänglich Bezug genommen.
Die Reduktion des in Schritt b) erhaltenen 3-Nitrobenzoesäuresulfonamids der Formel VI zu dem entsprechenden 3-Aminobenzoesäuresulfonamid der Formel VII kann ebenfalls nach den Angaben in WO 2004/039768 in Reaktionsschema 2 auf Seite 15 sowie gemäß den Angaben auf den Seiten 19 bis 22 und 58 bis 60 der WO 2004/039768 durchgeführt werden, auf deren diesbezügliche Offenbarung hiermit vollumfänglich Bezug genommen wird. Insbesondere wird die Reduktion der Verbindung VI zur Ver- bindung VII durch katalytische Hydrierung durchgeführt, wie auf den Seiten 21 f. und 60 der WO 2004/039768 beschrieben, oder gemäß dem Beispiel der vorliegenden Anmeldung.
Die anschließende Umsetzung des 3-Aminobenzoesäuresulfonamids der Formel VII zu einer Verbindung der Formel IV ist ebenfalls aus dem Stand der Technik bekannt, z. B. aus WO 01/83459, WO 2005/054208, WO2006/010474 und WO06/125746. Insbesondere kann die Umwandlung in folgender Weise durchgeführt werden:
- Umsetzung der Verbindung VII mit einem Oxazinon nach der in dem Schema auf Seite 37 der WO 01/83459 beschriebenen Methode;
Nach der in WO 2006/010474 und WO 06/125746 beschriebenen Methode, umfassend die folgenden Schritte: d1 ) Umsetzung des 3-Aminobenzoesäuresulfonamids der Formel VII mit einem
Chlorameisensäure-Ci-C4-alkylester zu einer Verbindung der Formel VIII,
worin R1, R; ?, χ und Y die für Formel IV angegebenen Bedeutungen aufwei- sen und R3 für Ci-C4-Alkyl steht, d2) Umsetzung der Verbindung VIII mit einem 3-Aminoacrylsäureester der
Formel IX
Ra\
NH O
I 1 1
(IX) worin Ra' für Wasserstoff oder Ci-C4-Alkyl steht, Rb für Wasserstoff, Ci-C4- Alkyl oder Ci-C4-Haloalkyl steht und R4 für Ci-C4-Alkyl steht. d3) Sofern Ra' in Formel IX für Wasserstoff steht, kann in Anschluss an Schritt d2) gegebenenfalls eine Alkylierung der in Schritt d2) erhaltenen Verbindung IV, worin Ra für Wasserstoff steht, mit einer Verbindung Raa-L, worin Raa für Ci-C4-Alkyl steht und L eine nucleophil verdrängbare Abgangsgrup- pe, z.B. für Halogen, 0-SO2R oder OSO2-OR' (R = Ci-C4-Alkyl, Phenyl oder
ToIyI, R' = Ci-C4-Alkyl) steht, durchgeführt werden. Die Alkylierung kann nach den in WO 2006/010474 und WO 06/125746 beschriebenen Methoden durchgeführt werden. Umsetzung der Verbindung VII mit Phosgen oder Diphosgen nach der in WO 2004/039768 beschriebenen Methode, wobei man das entsprechende lsocyanat der Formel X erhält,
und anschließende Umsetzung des lsocyanats X mit einem 3-Aminoacryl- säureester der Formel IX nach der in WO 2005/054208 beschriebenen Methode.
Auf die Offenbarung dieser Schriften wird hiermit vollumfänglich Bezug genommen.
Die folgenden Beispiele dienen der Erläuterung der Erfindung:
Beispiel 1 :
Herstellung von N-Methyl-N-(1-methylethyl)aminosulfonamid (Verbindung I mit R1=Methyl, R2=1-Methylethyl)
Schritt a):
In einem Reaktionsgefäß legte man unter Inertgas-Atmosphäre 137,7 g (1 ,0 mol) SuI- furylchlorid in 800 g Chlorbenzol vor und kühlte auf -5°C Innentemperatur. Hierzu gab man über einen Zeitraum von 300 Minuten eine Mischung aus 73,1 g (1 ,0 mol) Isopro- pylmethylamin und 116,3 g (1 ,15 mol) Triethylamin zu, wobei man die Temperatur durch Kühlen im Bereich von 0 bis 5°C hielt. Nach Beendigung der Zugabe rührte man die erhaltene Suspension weitere 120 Minuten bei 100C. Die Suspension wurde dann in 250 g 10%ige Salzsäure bei 100C gegeben. Man trennte die Phasen bei 100C und wusch die organische Phase erneut mit 250 g 10%iger, wässriger Salzsäure bei 100C. Man trennte die organische Phase ab und engte sie bei vermindertem Druck (30 mbar, 22 bis 410C) ein, um Wasser zu entfernen. Auf diese Weise erhielt man 570 g einer Lösung von N-lsopropyl-N-methylsulfamoylchlorid in Chlorbenzol (etwa 25 Gew.-%). Dies entspricht einer Ausbeute von 84 %.
343,4 g der in Schritt i) erhaltenen Lösung von N-lsopropyl-N-methylsulfamoylchlorid in Chlorbenzol (25 Gew.-%ig) gab man in ein Druckgefäß, das man mit Stickstoff und Ammoniak flutete. Anschließend erhöhte man den Partialdruck des Ammoniaks auf 5 bar. Dann erwärmte man den Reaktorinhalt auf 50°C, behielt diese Temperatur 8 Stunden bei, wobei man einen Ammoniakdruck von 6 bar aufrecht erhielt. Die hierbei erhaltene Suspension gab man in 210 g wässrige Salzsäure (8%ig), wobei sich die im Reaktionsgemisch enthaltenen Feststoffe lösten. Der pH-Wert der wässrigen Phase lag bei etwa 2. Man trennte die Phasen bei 400C und die extrahierte die wässrige Pha- se zweimal mit jeweils 372 g Chlorbenzol. Auf diese Weise erhielt man 1065 g einer 6,3 Gew.-%igen Lösung der Titelverbindung in Chlorbenzol, was einer Ausbeute von 88 % entspricht. Die Lösung kann direkt in der folgenden Umsetzung eingesetzt werden.
Beispiel 2: Herstellung von 2-Chlor-5-[3,6-dihydro-3-methyl-2,6-dioxo-4-(trifluormethyl)- 1-(2H)-pyrimidinyl]-4-fluor-N-[[methyl-(1-methylethyl)amino]sulfonyl]benzamid
Schritt b): (2-Chlor-4-fluor-5-nitro-benzoyl)-N'-isopropyl-N'-methylsulfamid
Zu einer Lösung aus 43,1 g (0,277 mol) N-Methyl-N-(1-methylethyl)-sulfamoylamid und 0,77 g (12,0 mmol) Tributylmethylammoniumchlorid in 637 g Chlorbenzol wurden innerhalb von 60 min bei 200C 43,7 g (50%ig in Wasser) NaOH gegeben. 15 Minuten nach Beginn der Zugabe der Base gab man 65,0 g (0,26 mol) 2-Chlor-4-fluor-3- nitrobenzoesäurechlorid in 70 g Chlorbenzol innerhalb von 45 min zu. Beide Dosierungen endeten gleichzeitig. Das Reaktionsgemisch wurde anschließend bei 200C 1 h gerührt und mittels Zugabe von 424 g Wasser und 138 g Isohexan verdünnt. Die wäss- rige Phase wurde mit konzentrierter Salzsäure auf pH 4,5 angesäuert und anschließend bei 68-70°C abgetrennt. Die organische Phase wurde mit 430 g Wasser und 60 g Isohexan versetzt und die Phasen erneut bei pH 4,5 heiß getrennt. Die resultierende organische Phase wurde mit weiteren 280 g Isohexan versetzt und anschließend auf 5°C abgekühlt. Nach Filtration, Waschung mit Wasser und Trocknung im Vakuum bei 700C wurden 82,1 g (87% der Theorie, Reinheit 97%) des N-(2-Chlor-4-fluor-5-nitro- benzoyl)-N'-isopropyl-N'-methylsulfamids erhalten. 1 H-NMR (400 MHz, CDCI3) δ = 9.1 ppm (s, NH), 8.4 (d, Ar-H), 7.45 (d, Ar-H), 4.25 (sept., iso-Pr-H), 2.95 (s, Me), 1.25 (d, iso-Pr-H). iso-Pr = Isopropyl = 1-Methylethyl
Schritt c): N-(2-Chlor-4-fluor-5-aminobenzoyl)-N'-isopropyl-N'-methylsulfamid
177 g (0,500 mol; 99,9%) N-(2-Chlor-4-fluor-3-nitro-benzoyl)-N'-isopropyl-N'-methyl- sulfamid wurden in 397 g Methanol mit 2,17 g (0,008 mol%) 1 % Pt/C (63%ig in Wasser) versetzt. Die Mischung wurde unter Rühren bei 60-700C mit 5 bar Wasserstoff hydriert. Nach 2 h wurde die Lösung entspannt, die Reaktionsmischung wurde bei 600C filtriert und das Lösungsmittel wurde destillativ entfernt. Man erhielt 157,8 g (97,5% der Theorie, Reinheit: 99%) des N-(2-Chlor-4-fluor-5-aminobenzoyl)-N'-iso- propyl-N'-methylsulfamids als weiß-gelblichen Feststoff (Schmp.: 147-149°C). 1 H-NMR (400 MHz, d-DMSO) δ =11.9 ppm (s, NH), 7.35 (d, Ar-H), 6.90 (d, Ar-H), 5.50 (br. s., NH2), 4.05 (sept., iso-Pr-H), 2.80 (s, Me), 1.15 (d, iso-Pr-H).
Schritt d1 ): N-[2-Chlor-4-fluor-5-{(ethoxycarbonyl)-amino}-benzoyl]-N'-isopropyl-N'- methylsulfamid (Variante 1 ) Zu einer Lösung von 50,0 g (0,153 mol; 99,3%) N-(2-Chlor-4-fluor-5-aminobenzoyl)-N'- isopropyl-N'-methylsulfamid in 225 g Toluol gab man bei 105-1 100C 22,7 g (0,207 mol) Ethylchloroformiat und rührte anschließend 6,5 h bei 108-1 100C. Die Reaktionsmi- schung wurde im Vakuum am Rotationsverdampfer bis zur Trockne eingeengt. Nach Trocknung im Vakuum bei 70°C wurden 59,9 g (98,4% der Theorie, Reinheit 99,7%) des N-[2-Chlor-4-fluor-5-{(ethoxycarbonyl)-amino}-benzoyl]-N'-isopropyl-N'-methyl- sulfamids erhalten.
1 H-NMR (400 MHz, CDCI3) δ = 8.9 ppm (s, NH), 8.4 (d, Ar-H), 7.2 (d, Ar-H), 6.80 (s, NH), 4.30-4.20 (m, iso-Pr-H, CH2O), 2.95 (s, Me), 1.40 (q, CH3CH2O), 1.25 (d, iso-Pr- H).
Schritt d1 ): N-[2-Chlor-4-fluor-5-{(ethoxycarbonyl)-amino}-benzoyl]-N'-isopropyl-N'- methylsulfamid (Variante 2)
Zu einer Lösung von 50,0 g (0,153 mol; 99.3%) N-(2-Chlor-4-fluor-5-aminobenzoyl)-N'- isopropyl-N'-methylsulfamid in 450 g Toluol gab man bei 105-1100C 26,9 g (0,245 mol) Ethylchloroformiat und rührte anschließend 6,5 h bei 108-1100C. Die Reaktionsmischung wurde im Vakuum am Rotationsverdampfer bis zur Trockne eingeengt. Nach Trocknung im Vakuum bei 70°C wurden 61 ,2 g (99,3% der Theorie, Reinheit 98.4%) des N-[2-Chlor-4-fluor-5-{(ethoxycarbonyl)-amino}-benzoyl]-N'-isopropyl-N'-methyl- sulfamids erhalten.
Schritt d2): 2-Chlor-5-[3,6-dihydro-2,6-dioxo-4-(trifluormethyl)-1 (2H)-pyrimidinyl]-4-fluor- N-{[methyl-(1 -methylethyl)amino]sulfonyl}-benzamid
396 g (1 mol) N-(2-Chlor-4-fluor-5-[(ethoxycarbonyl)amino]-benzoyl)-N'-isopropyl-N'- methylsulfamid wurden bei Raumtemperatur in 1583 g DMF (= Dimethylformamid) gelöst und es wurden 189 g (1 ,02 mol) 3-Amino-4,4,4-trifluor-2-butensäureethylester zugegeben. 378 g (2,1 mol) Natriummethylatlösung (30 %ig in Methanol) wurden innerhalb von 4 h bei 1 15 - 120 °C zudosiert, und Methanol und Ethanol wurden währenddessen abdestilliert. Man ließ 30 min nachrühren. Zur Aufarbeitung dosierte man die Reaktionsmischung unter Kühlung in verdünnte Schwefelsäure, wobei nach beendeter Zugabe die Reaktionsmischung einen pH < 2 aufwies und die Titelverbindung als Feststoff anfiel. Das ausgefallene Produkt wurde abfiltriert, mit Wasser gewaschen und getrocknet. Man erhielt 433 g (89 % der Theorie) der Titelverbindung [Schmp. 238 0C (Zersetzung)].
Schritt d3): 2-Chlor-5-[3,6-dihydro-3-methyl-2,6-dioxo-4-(trifluormethyl)-1 -(2H)- pyrimidinyl]-4-fluor-N-[[methyl-(1-methylethyl)amino]sulfonyl]benzamid 40,0 g (0,0785 mol) 2-Chlor-5-[3,6-dihydro-2,6-dioxo-4-(trifluormethyl)-1 (2H)- pyrimidinyl]4-fluor-N-{[methyl-(1-methylethyl)amino]sulfonyl}-benzamid, 2,5 g (0,0078 mol) Tetrabutylammoniumbromid (= TBAB) und 13,4 g (0,106 mol) Dimethylsulfat wurden bei 25 0C in einem Gemisch aus Toluol, Wasser und THF (= Tetrahydrofuran) vorgelegt und die Mischung wurde auf 40 0C aufgeheizt. Anschließend stellte man durch Zugabe von wässriger 10 %-iger NaOH-Lösung im Reaktionsgemisch einen pH- Wert von 5,3 - 5,5 ein. Der Ansatz wurde 1 h bei 40 0C gerührt, dabei wurde weiterhin wässrige 10 %-ige NaOH-Lösung zugegeben, so dass der pH-Wert konstant bei dem zuvor eingestellten pH-Wert lag. Nach 1 h wurde die Zugabe der wässrigen 10 %-ige NaOH-Lösung gestoppt, woraufhin der pH-Wert auf 4,4 - 4,5 fiel. Man ließ 5,5 h bei einem pH-Wert von 4,4 - 4,5 und 40 0C nachrühren. Nach beendeter Reaktion wurden die Phasen getrennt, die organische Phase wurde getrocknet und das Lösungsmittel zum Teil entfernt. Beim Abkühlen kristallisiert die Titelverbindung aus, welche abfiltriert, mit Toluol gewaschen und getrocknet wird (33 g, 84 %).
Beispiel 3: Herstellung von 2-Chlor-5-[3,6-dihydro-3-methyl-2,6-dioxo-4-(trifluormethyl)- 1 -(2H)-pyrimidinyl]-4-fluor-N-[[methyl-(1 -methylethyl)amino]sulfonyl]benzamid (Variante mit Durchführung der Schritte c) und d1 ) ohne Zwischenisolierung:
Die Herstellung erfolgte analog der Vorschrift für das Beispiel 2 mit dem Unterschied, dass die Schritte c) und d1 ) wie folgt durchgeführt wurden:
179 g (0.500 mol; 99%) N-(2-Chlor-4-fluor-3-nitro-benzoyl)-N'-isopropyl-N'-methyl-sulf- amid wurden in 391 g Methanol mit 4.08 g (0.015 mol%) 1 % Pt/C (63% Wasser) ver- setzt und unter Rühren bei 60-700C mit 5 bar Wasserstoff hydriert. Nach 2 h wurde die Lösung entspannt, die Reaktionsmischung wurde bei 600C filtriert und die Lösung wurde mit 2200 g Toluol versetzt. Das Methanol wurde zusammen mit dem Reaktionswasser bei 65-68°C unter gleichmäßigem Absenken des Drucks von 900 mbar auf 250 mbar destillativ entfernt. Anschließend wurde die Suspension des N-(2-Chlor-4- fluor-5-aminobenzoyl)-N'-isopropyl-N'-methylsulfamids in Toluol auf 106-1070C erwärmt und innerhalb von 10 min mit 64.4 g (0.588 mol) Ethylchloroformiat versetzt. Die Mischung wurde anschließend bei 1 10°C 6.5 h gerührt. Anschließend destillierte man 746 g Toluol bei Normaldruck ab und kühlte dann auf 5°C Innentemperatur ab. Nach Animpfen der Produktlösung mit 150 mg der Zielverbindung kristallisierte das Produkt innerhalb 60 min bei 5°C. Nach Filtration und Trocknung im Vakuum bei 700C wurden 166.2 g (95.0% der Theorie, Reinheit 98.5%) des N-[2-Chlor-4-fluor-5-{(ethoxy- carbonyl)-amino}-benzoyl]-amino}-benzoyl]-N'-isopropyl-N'-methylsulfamids erhalten.
Beispiel 4: Herstellung von 2-Chlor-5-[3,6-dihydro-3-methyl-2,6-dioxo-4-(trifluormethyl)- 1 -(2H)-pyrimidinyl]-4-fluor-N-[[methyl-(1 -methylethyl)amino]sulfonyl]benzamid (Variante mit Kristallisation des in Schritt d1) erhaltenen Produkts) Die Herstellung erfolgte analog der Vorschrift für das Beispiel 2 mit dem Unterschied, dass Schritt d 1 ) wie folgt durchgeführt wurden:
Zu einer Lösung von 150.9 g (0.466 mol) N-(2-Chlor-4-fluor-5-aminobenzoyl)-N'- isopropyl-N'-methylsulfamid in 350 g Methanol und 18.4 g Wasser wurden 1100 g To- luol gegeben. Das Methanol wurde zusammen mit dem Wasser bei 65-68°C unter gleichmäßigem Absenken des Drucks von 900 mbar auf 250 mbar destillativ entfernt. Anschließend wurde die Suspension des N-(2-Chlor-4-fluor-5-aminobenzoyl)-N'-iso- propyl-N'-methylsulfamids in Toluol auf 108-1090C erwärmt, dann innerhalb von 10 min mit 64.4 g (0.588 mol) Ethylchloroformiat versetzt und anschließend bei 1 100C 6.5 h gerührt. Nach Animpfen der Produktlösung mit 100 mg der Zielverbindung kristallisierte das Produkt in 60 min bei 5°C. Nach Filtration und Trocknung im Vakuum bei 700C wurden 169.6 g (92.0% der Theorie, Reinheit 99.7%) des N-[2-Chlor-4-fluor-5- {(ethoxycarbonyl)-amino}-benzoyl]-amino}-benzoyl]-N'-isopropyl-N'-methylsulfamids erhalten.

Claims

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Herstellung von Sulfonsäurediamiden der Formel I
R1R2N-S(O)2-NH2 (I),
worin R1 und R2 unabhängig voneinander für einen primären Alkylrest mit 1 bis 8 C-Atomen, einen sekundären Alkylrest mit 3 bis 8 C-Atomen oder einen Cycloal- kylrest mit 5 bis 8 C-Atomen stehen, oder gemeinsam mit dem Stickstoffatom ei- nen 5- bis 8-gliedrigen, gesättigten Stickstoffheterocyclus bilden, der neben dem
Stickstoffatom ein weiteres, unter O und S ausgewähltes Heteroatom als Ringlied aufweisen kann, wobei der Stickstoffheterocyclus 1 , 2, 3 oder 4 Alkylgruppen mit jeweils 1 bis 4 C-Atomen als Substituenten aufweisen kann, umfassend
i) die Umsetzung eines sekundären Amins der Formel Il
R1R2NH (II),
worin R1 und R2 die zuvor genannten Bedeutungen haben, mit Sulfurylchlo- rid in einem inerten organischen Lösungsmittel in Gegenwart eines tertiären Amins, zu einem Sulfamoylchlorid der Formel III
R1R2N-S(O)2-CI
worin R1 und R2 die zuvor genannten Bedeutungen haben, und
ii) Umsetzung des in Schritt i) erhaltenen Sulfamoylchlorids der Formel III mit Ammoniak,
wobei man in Schritt ii) das Sulfamoylchlorid der Formel III in Form der in Schritt i) erhaltenen Lösung in dem inerten organischen Lösungsmittel einsetzt.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei Schritt i) eine extraktive Entfernung von den bei der Umsetzung gebildeten Salzen umfasst.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei man das tertiäre Amin in einer Menge von 1 ,05 bis 1 ,5 Äquivalenten, bezogen auf das sekundäre Amin einsetzt.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das tertiäre Amin ein Tri-Ci-Cβ-alkylamin ist.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in den Formeln I, I und III der Rest R1 für einen primären Alkylrest mit 1 bis 8 C-Atomen oder einen sekundären Alkylrest mit 3 bis 8 C-Atomen steht und der Rest R2 für einen sekundären Alkylrest mit 3 bis 8 C-Atomen steht.
6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei man als sekundäres Amin der Formel Il N-(1- methylethy)-N-methylamin einsetzt.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei man in Schritt i) das sekundäre Amin der Formel Il und Sulfurylchlorid im Molverhältnis von 1 :1 ,1 bis 1 ,1 :1 einsetzt.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das inerte organische Lösungsmittel ein aromatisches Lösungsmittel ist.
9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei das aromatische Lösungsmittel Chlorbenzol umfasst.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei man in Schritt ii) gasförmiges Ammoniak einsetzt.
1 1. Verfahren zur Herstellung von herbiziden Wirkstoffen der allgemeinen Formel IV,
worin R1 und R2 die zuvor genannten Bedeutungen haben, Ra für Wasserstoff oder CrC4-AIkVl steht, Rb für Wasserstoff, Ci-C4-Alkyl oder Ci-C4-Haloalkyl steht, X und Y für Wasserstoff oder Halogen stehen, wobei einer der Reste X oder Y auch CN bedeuten kann, umfassend
a) Herstellung eines Sulfonsäurediamids der Formel I nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7,
b) Umsetzung des Sulfonsäurediamids der Formel I mit einem 3-Nitrobenzoe- säurechlorid der Formel V, wobei man ein 3-Nitrobenzoesäuresulfonamid der Formel VI erhält;
c) Reduktion des 3-Nitrobenzoesäuresulfonamids der Formel VI zu einem 3- Aminobenzoesäuresulfonamid der Formel VII,
d) Umsetzung des 3-Aminobenzoesäuresulfonamids der Formel VII zu einer Verbindung der Formel IV,
wobei in den Formeln V, VI und VII die Variablen R1, R2, X und Y die für Formel IV angegebenen Bedeutungen aufweisen.
12. Verfahren nach Anspruch 11 , wobei Schritt d) die folgenden Schritte umfasst:
d1 ) Umsetzung des 3-Aminobenzoesäuresulfonamids der Formel VII mit einem Chlorameisensäure-Ci-C4-alkylester zu einer Verbindung der Formel VIII,
worin R1, R2, X und Y die für Formel IV angegebenen Bedeutungen aufweisen und R3 für Ci-C4-Alkyl steht,
d2) Umsetzung der Verbindung VIII mit einem 3-Aminoacrylsäureester der Formel IX
worin Ra' für Wasserstoff oder Ci-C4-Alkyl steht, Rb für Wasserstoff, Ci-C4- Alkyl oder Ci-C4-Haloalkyl steht und R4 für Ci-C4-Alkyl steht, und d3) sofern Ra' für Wasserstoff steht, gegebenenfalls Alkylierung der in Schritt d2) erhaltenen Verbindung IV, worin Ra für Wasserstoff steht, mit einer Verbindung Raa-L, worin Raa für Ci-C4-Alkyl steht und L eine nucleophil verdrängbare Abgangsgruppe steht,
wobei man eine Verbindung der allgemeinen Formel IV erhält.
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