Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarza¬ nia amidów kwasu karboksylowego.N,N-dwualkiloamidy kwasu karboksylowego sa szeroko stosowane w róznych dziedzinach. Na przy¬ klad w rolnictwie stosuje sie N,N-dwumetyloamid kwasu a,a-dwufenylooctowego w duzych ilosciach jako srodek chwastobójczy. Inne dwupodstawione amidy kwasu karboksylowego maja dzialanie owa¬ dobójcze i stosuje sie je do ochrony roslin. Podob¬ ne zwiazki stosuje sie równiez w medycynie i do wytwarzania barwników.Najbardziej znany sposób wytwarzania polega na chlorowaniu odpowiednich pochodnych kwasu i nastepnym amidowaniu chlorków kwasowych od¬ powiednia dwualkiloamina. Wady tego sposobu sa powszechnie znane. Tworzenie chlorku kwasowego stanowi proces przypadkowy, powolny i o niskiej wydajnosci, wydzielanie chlorków kwasowych jest uciazliwe, przy czym skutkiem ich sklonnosci do hydrolizy nawet przy starannym wykonaniu istot¬ nie maleje wydajnosc procesu amidowania.Niespodziewanie stwierdzono, ze mozna z bardzo dobrymi wynikami przetwarzac kwasy karboksy¬ lowe w odpowiednie N,N-dwupodstawione amidy, jesli wprowadza sie do reakcji addukt utworzony z dwupodstawionego formamidu i srodka chloruja¬ cego, na przyklad chlorku tionylu. Addukty takie sa dobrze znane z literatury i ich struktura jest pewna. Addukty o ogólnym wzorze 1, w którym Rx i R2 oznaczaja alifatyczna, cykloalifatyczna lub 3C aromatyczna grupe weglowodorowa, przy czym gru¬ py alifatyczne razem z sasiadujacym atomem azo¬ tu moga tworzyc pierscien heterocykliczny, ewen¬ tualnie zawierajacy jeszcze inny heteroatom, X zas oznacza SOC1—, POCl2—, PC14—, PC12—, Cl— —CO—CO— lub Cl—CO— powstaja w reakcji ilos¬ ciowej, jesli odpowiednio dwupodstawiony forma¬ mid podda sie reakcji z odpowiednio wybranym srodkiem chlorujacym, w obecnosci rozpuszczalni¬ ka lub bez niego, Addukt o ogólnym wzorze 1 przeksztalca sie w wyzszych temperaturach na zwiazek o ogólnym wzorze 2, w którym R± i R2 maja wyzej podane znaczenie. Opisane addukty, które w ogólnosci zna¬ ne jako zespoly Vilsmeier'a stosuje sie jako srodki formylujace /Am. Pharm. 24, 793/1966// do two¬ rzenia izonitrylu /J. Org. Chem. 37 /2/, 187, /1972//, do wymiany chlorowcowej w alkoholowych * gru¬ pach hydroksylowych /Chem. and. Ind. 16, 664/ /1974// i do tworzenia chlorków kwasowych z kwa¬ sów karboksylowych /Am. Quim. 65 /12/, 1167 /1969//.Wynalazek opiera sie na odkryciu, ze addukty te nadaja sie do przeksztalcania pochodnych kwasu karboksylowego w latwych warunkach i z iloscio¬ wa wydajnoscia w odpowiednie, dwupodstawione amidy kwasu karboksylowego. Do tej reakcji pro¬ wadzonej ewentualnie w obecnosci rozpuszczalnika w temperaturze 110—150°C oba addukty nadaja sie w równej mierze. 98 54798 547 3 Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania amidów kwasu karboksylowego o ogólnym wzorze 3, w którym Rt i R, oznaczaja alifatyczne, cyklo- alifatyczne lub aromatyczne grupy weglowodoro¬ we/ jrzy cz^m weglowodorowe grupy alifatyczne 5 moga wraz z sasiadujacym atomem azotu tworzyc pierscien heterocykliczny, ewentualnie zawierajacy jeszcze dalwy heteroatom, R, oznacza ewentualnie je4nO_Jub wielokrotnie podstawiona i/lub zawie¬ rajaca dalsze grupy kwasu karboksylowego ali- 10 fatyczna, aromatyczna, aralifatyczna lub cykloali- fatyczna reszte weglowodorowa lub oznacza nasy¬ cony lub aromatyczny zwiazek heterocykliczny, po¬ legajacy na tym, ze zwiazki o ogólnym wzorze 4, w którym R, ma wyzej podane znaczenie poddaje 15 sie reakcji w temperaturze co najwyzej wrzenia mieszaniny z adduktem o ogólnym wzorze 1 ewen¬ tualnie 2, w których Rj i R2 maja wyzej podane znaczenia, a X oznacza grupe SOC1—, POCI*—, PCI4—, PC12—, Cl—CO—CO— lub Cl—CO—, utwo- 20 rzonym przez zmieszanie zwiazków o ogólnym wzorze 5, w którym Rt i R2 maja wyzej podane znaczenie z co najmniej równomolowa iloscia chlorku tionylu, tlenochlorku fosforu, pieciochlor- ku fosforu, trójchlorku fosforu, chlorku oksalilu 25 lub fosgenu, a nastepnie produkt wydziela sie w znany sposób z mieszaniny reakcyjnej.Sposób mozna prowadzic tak, ze wytwarza sie addukt, a nastepnie poddaje sie reakcji z odpo¬ wiednia pochodna kwasu, jednak reakcja biegnie 30 równiez gdy tworzy sie addukt w obecnosci po¬ chodnej kwasu. Jako rozpuszczalnik najczesciej ko¬ rzystny jest niezbedny do tworzenia adduktu dwu- podstawiony formamid.Sposobem wedlug wynalazku mozna wytwarzac 35 N,N-dwupodstawione amidy aliftycznych, cykloali- fatycznych, heterocykloalifatycznych, aromatycz¬ nych, aromatyczno-policyklicznych, aralifatycznych i heteroaromatycznych kwasów jedno- i dwukar- boksylowych, oraz amidy podstawionych pochód- 40 nych tych kwasów. Jako N,N-dwupodstawiony for¬ mamid stosuje sie zwiazki z podstawnikami alifa¬ tycznymi, cykloalifatycznymi, heterocykloalifatycz- nymi lub aromatycznymi. Jako glówne zalety spo¬ sobu wedlug wynalazku mozna wymienic: wyso- 45 kie wydajnosci, krótkie czasy reakcji, proste wa¬ runki reakcji i dobra zdolnosc wydzielania otrzy¬ manego produktu.Jesli na przyklad 1 mol kwasu dwufenyloocto- wego poddaje sie reakcji z kompleksem zlozonym 50 z 1,1 mola chlorku tionylu i 2,0 mola dwumety- loformamidu w temperaturze 130°C w ciagu 1 go¬ dziny, nastepnie mieszanine reakcyjna wylewa na lód, saczy wydzielony produkt, myje woda i su¬ szy, to otrzymuje sie N,N-dwumetyloamid kwasu 55 dwufenylooctowego z wydajnoscia JWt.Przy amidowaniu za pomoca adduktów w sposo¬ bie wedlug wynalazku warunki reakcji sa istotnie lagodniejsze niz ma to miejsce w znanych sposo¬ bach. Skutkiem tego ogranicza sie reakcje ubocz- m ne, co prowadzi do wyzszych wydajnosci i upra¬ szcza odzyskiwanie nieprzereagowanych substancji wyjsciowych.Sposób wynalazku wyjasniono blizej w poniz¬ szychprzykladach. 65 Przyklad I. 21,2 g kwasu dwufenylooctowe¬ go i 14,1 g chlorku chlorometylenodwumetyloamo- nowego rozpuszcza sie w 10 ml dwumetyloforma- midu. Mieszanine miesza sie w ciagu godziny w temperaturze 130°C. Nastepnie wlewa sie miesza¬ nine reakcyjna mieszajac do 200 ml wody i usta¬ wia wartosc pH mieszaniny na 8 za pomoca lugu sodowego. Wydzielony produkt saczy sie, myje wo¬ da i suszy. Otrzymuje sie 23,2 g /96,9*/«/ bialego N,N-dwumetylo-a,a-cJwufenyloacetamidu, o tempe¬ raturze topnienia 130—131,5°C.Analiza: Obliczono: C 80,30«/o H 7,16°/e N 5,86«/t Otrzymano: C 80,27°/o H 7,19°/* N 5,84§/o Przyklad II. Roztwór 22,88 g pieciochlorku fosforu w 14,6 g dwumetyloformamidu ogrzewa sie w ciagu 5 minut do temperatury 90—100°C, a na¬ stepnie dodaje roztwór 21,2 g kwasu dwufenylo¬ octowego. Mieszanine miesza sie w ciagu godziny w temperaturze 130°C, a nastepnie mieszajac wle¬ wa do 200 ml wody i ustawia wartosc pH na 8 za pomoca lugu sodowego. Wydzielony produkt saczy sie, myje woda i suszy. Otrzymuje sie 23,3 g /97,3°/#/ N,N-dwumetyloamidu kwasu nylooctowego o temperaturze topnienia 130—132°C.Przyklad III. 21,9 g dwumetyloformamidu poddaje sie reakcji z 14,85 g fosgenu w tempera¬ turze 0—5°C. Nastepnie mieszanine reakcyjna prze¬ trzymuje sie przez godzine w temperaturze 40— —45°C. Po dodaniu 21,2 g kwasu dwufenylooctowe¬ go mieszajac ogrzewa sie w ciagu godziny do tem¬ peratury 130°C. Mieszanine przerabia sie sposobem wedlug przykladu I. Otrzymuje sie 22,85 g /95,4f/t./ N,N-dwumetyloamidu kwasu a,a-dwufenylooctowe- go o temperaturze topnienia 130—132°C.Przyklad IV. Do roztworu 21,2 g kwasu dwufenylooctowego w 14,6 g dwumetyloformamidu dodaje sie mieszajac, w temperaturze 110°C w cia¬ gu 10 minut 13,09 g chlorku tionylu. Mieszanine reakcyjna ogrzewa sie w temperaturze 130°C w ciagu godziny. Po przerobieniu mieszaniny wedlug przykladu I otrzymuje sie 22,9 g /95,6^/t./ N,N-dwu- metyloamidu kwasu a,a-dwufenylooctowego o tem¬ peraturze topnienia 130—131°C.Przyklad V. Postepuje sie wedlug przykla¬ du IV z ta róznica, ze zamiast 13,09 g chlorku tio¬ nylu stosuje sie 16,88 g tlenochlorku fosforu. O- trzymuje sie 23,0 g /96,l°/o/ N,N-dwumetyloamidu kwasu a,a-dwufenylooctowego o temperaturze top¬ nienia 130—131,5°C.Przyklad VI. Postepuje sie wedlug przykla¬ du IV, z ta róznica, ze zamiast chlorku tionylu sto¬ suje sie 6,87 g trójchlorku fosforu. Otrzymuje sie 23,05 g /96,3Vo/ N,N-dwumetyloamidu kwasu a,a- -dwufenylooctowego o temperaturze topnienia 130— —132°C.Przyklad VII. 27,2 g kwasu fenylooctowego rozpuszcza sie w 29,2 g dwumetyloformamidu i do roztworu dodaje sie mieszajac w temperaturze 110°C 26,18 g chlorku tionylu. Nastepnie mieszani¬ ne reakcyjna przetrzymuje sie w ciagu 1,5 godziny w temperaturze 130—140°C, po czym wylewa sie do 300 ml wody i ustawia wartosc pH na 8 za pomoca lugu sodowego. Produkt ekstrahuje sie z fazy wodnej trzykrotnie porcjami po 50 ml dwu-5 98 547 6 chloroetanu. Za pomoca frakcjonowania ekstraktu uzyskuje sie 27,1 g /83,5§/§/ N,N-dwumetyloamidu kwasu fenylooctowego o temperaturze topnienia 42—43°C. Temperatura wrzenia wynosi 162—165°C przy cisnieniu 25torów. I Przyklad VIII. Do mieszaniny 45,0 N-for- mylopiperydyny i 42,4 g kwasu dwufenylooctowego dodaje sie mieszajac w temperaturze 110°C. Re¬ akcja przebiega w mieszaninie przetrzymywanej w ciagu godziny w temperaturze 135°C. Nastepnie po- i« stepuje sie sposobem wedlug przykladu I. Otrzy¬ muje sie 50,3 g /90,0#/#/ N-piperydyloamidu kwasu 116—117°C.Analiza: 15 Obliczono: C 81,68Vt H 7,58% N 5,01°/o Otrzymano: C 81,74*/i H 7,58Vt N 5,09Vt Przyklad IX. Do roztworu 38,7 g kwasu dodaje sie mieszajac w temperaturze 110°C 39,27 g dwuchlorooctowego w 44,4 g dwumetyloformamidu 20 chlorku tionylu. Mieszanine poddaje sie reakcji w ciagu 2 godzin w temperaturze 135°C, a nastepnie rozciencza sie 150 ml wody i ustawia wartosc pH na 8 za pomoca wodnego roztworu lugu sodowego.Roztwór wodny ekstrahuje sie trzema porcjami po 25 100 ml chloroformu. Przez frakcjonowanie ekstrak¬ tu otrzymuje sie 38,9 g /81,3^/t/ N,N-dwumetylo- amidu kwasu a,a-dwuchlorooctowego. Temperatu¬ ra wrzenia 78—80°C pod cisnieniem 1,5—2 tora; nD»=1,4946. » Przyklad X. Do roztworu 38,7 g kwasu dwu¬ chlorooctowego w 60,0 g dwumetyloformamidu do¬ daje sie mieszajac w temperaturze 110°C 39,27 g chlorku tionylu. Reakcje prowadzi sie w ciagu dwóch godzin w temperaturze 135°C. Nastepnie 35 mieszanine rozciencza sie 150 ml wody i ustawia wartosc pH na 8 roztworem wodnym lugu sodowe¬ go. Za pomoca frakcjonowania ekstraktu otrzymu¬ je sie 44,6 g N,N-dwuetyloamidu kwasu a,a-dwu- chlorooctowego, co odpowiada wydajnosci 80,8*/*. 4* Temperatura wrzenia wynosi 100°C przy cisnieniu 4 tory. nD»=1,4930.Przyklad XI. Do roztworu 38,7 g kwasu dwuchlorooctowego w 75,0 g dwualliloformamidu dodaje sie mieszajac w temperaturze 110°C 39,27 45 g chlorku tionylu. Reakcje prowadzi sie w tempe¬ raturze 135°C w ciagu dwóch godzin, a nastepnie mieszanine rozciencza sie 150 ml wody i ustawia wartosc pH na 8 za pomoca wodnego roztworu lu¬ gu sodowego. Wodny roztwór ekstrahuje sie trzy- 50 krotnie porcjami po 100 ml chloroformu. Za pomo¬ ca frakcjonowania ekstraktu otrzymuje sie 31,2 g /52,8^/t/ N,N-dwualliloamidu kwasu a,a-dwuchloro- octowego. Temperatura wrzenia wynosi 93°C przy cisnieniu 2 tory1^"=1,5021. 55 Przyklad XII. Do roztworu 73,0 g kwasu adypinowego w 146,0 g dwumetyloformamidu doda¬ je sie mieszajac w temperaturze 110°C 143,0 g chlorku tionylu. Reakcje prowadzi sie w ciagu dwóch godzin w temperaturze 135—140°C, miesza- 00 nine nastepnie rozciencza sie 300 ml wody i usta¬ wia wartosc pH na 8 za pomoca wodnego roztwo¬ ru lugu sodowego. Roztwór ekstrahuje sie czterema porcjami po 150 ml chloroformu. Za pomoca frak¬ cjonowania ekstraktu otrzymuje sie 57,0 g /56,9f/§/ & N,N,N',N'-czterometylodwuamidu kwasu adypino¬ wego. Temperatura wrzenia 190—192°C przy cisnie¬ niu 4 tory. Temperatura topnienia: 79—79,5°C.Przyklad XIII. Do roztworu 28,2 g kwasu kaprylowego w 29,6 g dwumetyloformamidu doda¬ je sie mieszajac w temperaturze 110°C 26,18 g chlorku tionylu. Reakcje prowadzi sie przez 1,5 godziny w temperaturze 135°C, nastepnie miesz*- nine rozciencza sie 200 ml wody i ustawia wartosc pH na 8 za pomoca wodnego roztworu lugu sodo¬ wego. Roztwór ekstrahuje sie trzema porcjami po 50 ml chloroformu. Za pomoca frakcjonowania ekstraktu otrzymuje sie 27,7 g /80,8Vt/ N,N-dwu- metyloamidu kwasu kaprylowego. Temperatura wrzenia wynosi 119—122°C przy cisnieniu 60 to¬ rów.Analiza; Obliczono: C 70,12Vt H 12,36V* N 8,18V* Otrzymano: C 70,40Vt H 12,35f/# N 8£9V« Przyklad XIV. Do roztworu 28,2 g kwasu oleinowego w 14,6 g dwumetyloformamidu dodaje sie mieszajac w temperaturze 110°C 13,08 g chlor¬ ku tionylu. Reakcje prowadzi sie w temperaturze 135°C w ciagu 1,5 godziny, mieszanine rozciencza sie 100 ml wody i ustawia wartosc pH na 8 za po¬ moca wodnego roztworu lugu sodowego. Roztwór ekstrahuje sie trzema porcjami po 50 ml chloro¬ formu i frakcjonuje ekstrakt. Otrzymuje sie 2%t /84,0V«/ N,N-dwumetyloamidu kwasu oleinowego O temperaturze topnienia —8,5°C. nDMatsl94844.Przyklad XV. Do roztworu 36,6 g kwasu benzoesowego w 43,8 g dwumetyloformamidu do¬ daje sie mieszajac w temperaturze 110°C 30£7 g chlorku tionylu. Reakcje prowadzi sie w ciajpi trzech godzin w temperaturze 135—140°C nastep¬ nie rozciencza sie 150 ml wody i ustawia wartosc pH na 8 za pomoca wodnego roztworu lugu sodo¬ wego. Roztwór ekstrahuje sie trzykrotnie porcjami po 80 ml chloroformu. Za pomoca frakcjonowania ekstraktu otrzymuje sie 36,1 g /80,7^/t/ N,N-dwu- metyloamidu kwasu benzoesowego. Temperatura wrzenia wynosi 150—160°C przy cisnieniu 35 torów.Analiza: Obliczono: C 72,4*/* H 7,43f/t N 9,30* Otrzymano: C 72,36V# H 7,47f/« N 9,88* Przyklad XVI. Do roztworu 17,2 g kwasu a-naftoesowego w 14,6 g dwumetyloformamidu do¬ daje sie mieszajac w temperaturze 110°C 13,08 g chlorku tionylu. Reakcje prowadzi sie w ciagu 1,5 godziny w temperaturze 135°C, mieszanine rozcien¬ cza sie nastepnie 100 ml wody i ustawia wmtoóc pH na 8 za pomoca wodnego roztworu lugu sodo¬ wego. Roztwór ekstrahuje sie nastepnie trzema porcjami po 40 ml chloroformu i frakcjonuje sie ekstrakt. Otrzymuje sie 17,9 g /89,8*/*/ N,N-dwu- metyloamidu kwasu 1-naftoesowego o temperaturze topnienia 61—62°C. Temperatura wrzenia wynosi 134—136°C przy cisnieniu 0,15 tora.Przyklad XVII. Do roztworu 11,2 g kwasu a-furanokarboksylowego w 14,6 g dwumetylofor¬ mamidu dodaje sie mieszajac w temperaturze 110°C 13,08 g chlorku tionylu. Reakcje prowadzi sie w ciagu 1,5 godziny w temperaturze 135°C. Mie¬ szanine rozciencza sie 150 ml wody i ustawia war¬ tosc pH na 8 za pomoca wodnego roztworu lugu98547 sodowego. Roztwór ekstrahuje sie trzema porcjami PP 50 ml chloroformu. Ekstrakt suszy sie, usuwa rozpuszczalnik i pozostalosc traktuje eterem nafto¬ wym. Otrzymuje sie 11,5 g /82,6%/ N,N-dwume- tyloamidu kwasu a-furanokarboksylowego o tern- 5 petaturze topnienia 43—45°C.Obliczojfto: C 60,41% H 6,52% N 10,Q7% Qtrjzyn**no: C 60,40% H 6,39% N 10,15% .Przyklad XVIII. Do roztworu 31,5 g kwasu 10 2-chloronikotynowego w 29,2 g dwumetyloformami¬ du dodaje sie mieszajac w temperaturze 110°C 26,2 g chlorku tionylu. Reakcje prowadzi sie w ciagu godziny w temperaturze 130—135°C, nastep¬ nie mieszanine rozciencza sie 150 ml wody i usta- 15 wia wartosc pH na 8 za pomoca wodnego roztworu tacu sodowego. Mieszanine ekstrahuje sie trzykrot¬ nie porcjami po 100 ml chloroformu i frakcjonuje sie ekstrakt. Otrzymuje sie 28,0 g /75,6%/ N,N-dwu- metyloamidu kwasu 2-chloronikotynowego o tempe- 20 raturze topnienia 68—69°C. Temperatura wrzenia wynosi 162—164°C przy cisnieniu wynoszacym 4 tory.Przyklad XIX. 61,5 g kwasu nikotynowego zawiesza sie w 73,0 g dwumetyloformamidu. Mie- 25 szajae^w temperaturze 110°C, przy czym powstaje jednorodny roztwór, dodaje sie 71,5 g chlorku tio¬ nylu.^Reakcje prowadzi sie w ciagu 2 godzin w temperaturze 130—135°C, nastepnie mieszanine roz¬ ciencza sie woda i ustawia wartosc pH na 8 za 30 pomoca wodnego roztworu lugu sodowego. Miesza¬ nine ekstrahuje sie trzema porcjami po 200 ml cWoroformu i nastepnie frakcjonuje sie ekstrakt.Otrzymuje sie 52,5 g /69,9%/ N,N-dwumetyloamidu k^asu nikotynowego o temperaturze topnienia 44— 35 —45°C. Temperatura wrzenia wynosi 162—165°C •pfzy cisnieniu wynoszacym 12 torów.Pr z y k 1 a d XX. Do roztworu 29,6 g kwasu cynamonowego w 29,2 g dwumetyloformamidu mie¬ szajac W temperaturze 110°C dodaje sie 26,2 g & chlorku tionylu. Reakcje prowadzi sie w ciagu 1 godziny w temperaturze 135—140°C, nastepnie mie¬ szanine wylewa sie do 200 ml wody i ustawia war- •tosfejpH na 8 za pomoca wodnego roztworu lugu sótio$i$go. Wytracony produkt saczy sie, myje wo- 45 da i suszy. Otrzymuje sie 30,6 g /87,3%/ N,N-dwu- met^oamidu kwasu cynamonowego o temperatu¬ rze topnienia 95—97°C.Analiza: Obliczono: C 75,40% H 7,48% N 7,99% 50 Otrzymano: C 75,47% H 7,50% N 7,93%. PL