DE1212520B

DE1212520B - Verfahren zur Herstellung von Iminokohlensaeureesterderivaten

Info

Publication number: DE1212520B
Application number: DEF41454A
Authority: DE
Inventors: Dr Ernst Grigat; Dr Rolf Puetter
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1963-12-03
Filing date: 1963-12-03
Publication date: 1966-03-17
Also published as: NL6413986A; US3574737A; DE1213835B; DE1212522B; CH446303A; BE656530A; GB1092654A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

C07c

C07d

Deutsche KX: 12 ο - 22

1212520
F41454IVb/12o.
3. Dezember 1963
17. März 1966

Es wurde gefunden, daß man Iminokohlensäureesterderivate erhält, wenn man Cyansäureester der allgemeinen Formel

Verfahren zur Herstellung von
Iminokohlensäureesterderivaten

in der R einen Halogenalkylrest oder einen gegebenenfalls substituierten aromatischen oder heterocyclischen Rest und χ eine ganze Zahl von 1 bis 6 bedeutet, mit Hydroxylamin oder Hydroxylaminsalzen bei Temperaturen von —50 bis +15O⁰C umsetzt, Die Umsetzung wird zweckmäßig in einem flüssigen Medium durchgeführt.

Die erfindungsgemäß herstellbaren neuen Iminokohlensäureesterderivate haben die allgemeine Formel

NH

Il

R(O-C-NHOH)_x

worin R und χ die bereits angegebene Bedeutung haben.

Substituenten der aromatischen bzw. heterocyclischen Reste sind beispielsweise: Alkyl-, Aryl-, Alkylamino-, Acylamino-, Nitro-, Halogen-, Alkoxy-, Aroxy-, Acyloxy-, Carbonyl-, Carboxyl-, -ester, -amid, Sulfonyl-, -ester, -amid, Acyl-, Cyano, Rhodanid, Alkylmercapto, Acylmercapto.

Die verwendeten Cyansäureester können gemäß älteren Vorschlägen des Erfinders durch Umsetzung von hydroxylgruppenhaltigen Verbindungen mit Halogencyaniden bei Temperaturen vorzugsweise unterhalb 65⁰C, gegebenenfalls in einem Lösungsmittel, in Gegenwart einer Base hergestellt werden (Chemische Berichte, 97 [1964], S. 3012).

Es können für das erfindungsgemäße Verfahren z.B. folgende Cyansäureester eingesetzt werden: Phenylcyanat, Mono- und Polyalkylphenylcyanate wie 3-Methyl-, 4-Isododecyl-, 4-Cyclohexyl-, 2-tert.-Butyl-, 3-Trifluormethyl-, 2,4-Dimethyl-, 3,5-Dimethyl-^o-Diäthyl-^-Allyl^-methoxyphenylcyanat; Arylphenylcyanate wie 4-Cyanatodiphenyl, 4,4'-Biscyanatodiphenyl; Dialkylaminophenylcyanate wie 4-Dimethylamino-, 4-Dimethylamino-3-methylphenylcyanat; Acylaminophenylcyanate wie Acetylaminophenylcyanat; Nitrophenylcyanate wie 4-Nitro-, 3-Nitro-, 4-Nitro-3-methyl, 3-Nitro-6-methylphenylcyanat; Halogenphenylcyanate wie 2-Chlor-, 3-Chlor-, 4-Chlor-, 2,4-Dichlor-, 2,6-Dichlor-, 3-Brom-, 2-Chlor-6-methylphenylcyanat; Cyanatophenylcarbonsäure, -ester, -amide wie 4-Cyanatobenzoesäure, 2-Cyanatobenzoesäureäthylester, 2 - Cyanatobenzoesäuremorpholid und -diäthylamid; Cyanatophenylsulfonsäure, -ester, -amide wie 4-Cyanatobenzolsulfonsäure; Alk-Anmelder:

Farbenfabriken Bayer Aktiengesellschaft,

Leverkusen

Als Erfinder benannt:

Dr. Ernst Grigat, Köln-Stammheim;

Dr. Rolf Pütter, Düsseldorf

oxyphenylcyanate wie 2-Methoxy-, 3-Methoxy-, 4-Isopropoxyphenylcyanat; Phenoxyphenylcyanate wie 4-Cyanatodiphenyläther; Acyloxyphenylcyanate wie 3 - Acetoxyphenylcyanat; Acylphenylcyanate wie 4-Acetylphenylcyanat; Cyanatophenylcyanate wie 2,3-Dicyano-l,4-dicyanatobenzol; α- und ß-Naphthylcyanat, Anthrachinylcyanate wie 1,4-Dicyanatoanthrachinon; Chinolincyanate wie 5-Cyanatochinolin; Cyanatopyrazole wie 5-Cyanato-l-phenyl-3-methylpyrazol, 1,4-Phenylendicyanat, 1,5-Naphthylendicyanat, 1,3,5-Tricyanatobenzol, 4,4'-Biscyanatodiphenyldimethylmethan, 4,4'-Biscyanatodiphenylcyclohexan-1,1, 2,2'-Biscyanatodinaphthyl, 4-Methylmercaptophenylcyanat, 3 - N,N - Dimethylcarbamylphenylcyanid, und die Cyansäureester folgender Alkohole: ^,,S-Trichloräthanol, β,β,β-Trifluoräthanol, ^,/S^-Tribromäthanol, /S^-Dichloräthanol.

Als flüssige Reaktionsmedien kommen z. B. inerte organische Lösungsmittel wie Äther, Ketone, Nitrile, Ester, Amide, aromatische und aliphatische, gegebenenfalls halogenierte oder nitrierte Kohlenwasserstoffe in Betracht. Man kann aber auch Alkohole oder Wasser als Reaktionsmedien verwenden.

Die erfindungsgemäße Reaktion kann bei Temperaturen zwischen —50 und +150⁰C, vorzugsweise -10 bis +100⁰C, durchgeführt werden. Zur Durchführung der Reaktion kann man z. B. das Hydroxylamin oder ein Hydroxylaminsalz zu dem Cyanat, das gegebenenfalls mit einem der genannten Lösungsmittel verdünnt sein kann, zufügen. Es ist auch möglich, das Cyanat zu einer Lösung oder Suspension von Hydroxylamin oder Hydroxyl- · aminsalz zu geben.

Beim Arbeiten in einem Lösungsmittel fällt das gebildete Imidokohlensäureesterhydroxylamid in vielen Fällen von selbst aus. In anderen Fällen kann es.

609 538/422

durch Einengen des Lösungsmittels gewonnen werden.

Verwendet man das Hydroxylamin in Form eines Salzes, dann erhält man auch das Imidokohlensäureesterhydroxylamid als Salz. Aus diesem Salz kann dann durch Auflösen und Fällen mit einer Base in bekannter Weise das freie Hydroxylamid gewonnen werden.

Die erfindungsgemäßen Imidokohlensäureesterhydroxylamide sind neu und stellen Zwischenprodukte z. B. für die Herstellung von Pharmaceutica dar.

Beispiel 1

Zu einer Suspension von 7 g Hydroxylaminhydrochlorid in 50 ml Methanol werden bei 20⁰C 14,7 g 2,4-Dimethylphenylcyanat zugegeben. Exotherme Reaktion. Die Temperatur wird zwischen 30 und 35° C gehalten. Nach halbstündigem Nachrühren wird das Methanol im Vakuum abgezogen, der Rückstand mit dem 3fachen Volumen Äther verrührt und durch Abnutschen isoliert. Man erhält so 20 g (= 92% der Theorie) des Hydrochlorides von

NH IR: Starke Bande zwischen 5,95 und 6,0 μ. Die mit Soda frei gemachte freie Verbindung hat die Analyse:

Berechnet

C 45,0, H 3,8, N 15,0, O 17,15, Cl 19,1%; gefunden
C 45,35, H 3,91, N 15,00, O 16,90, Cl 19,65%.

Beispiel 4

Analog Beispiel 1 erhält man in Äthanol als Lösungsmittel aus Phenylcyanat und Hydroxylaminhydrochlorid das

NH

H₃C

NHOH

CH₃

vom F. 153⁰C (Zersetzung).
Analyse:
Berechnet

C 49,8, H 6,01, N 12,9, O 14,8, Cl 16,4%; gefunden
C 49,28, H 6,02, H 13,10, 0 14,82, Cl 16,8%.

IR: Starke- Bande bei 5,9 bis 6,0 μ.

Durch Auflösen in Wasser und Ausfällen mit Soda kann man die freie Base vom F. 103 ⁰C (aus Benzol) nahezu quantitativ gewinnen:

Analyse:
Berechnet

C 60,0, H 6,68, N 15,55, O 17,8%; gefunden
C 59,78, H 6,88, N 15,55, O 18,08%.

Starke Bande bei 5,9 μ.

Beispiel 2

Analog Beispiel 1 erhält man beim Lösen des Hydroxylaminhydrochlorids in 30 ml Dimethylformamid statt suspendiertem in Methanol bei sonst analoger Arbeitsweise das O-(2,4-Dimethylphenyl)-• iminokohlensäureesterhydroxylamid vom F. 102⁰C und identischem IR-Spektrum, mit dem aus Beispiel 1 gewonnenen Produkt.

Beispiel 3

Analog Beispiel 1 erhält man aus 8,4 g Hydroxylaminhydrochlorid und 19 g 3-Chlorphenylcyanat in Benzol das

^C1 NH

Ο — C-NHOH -HCl NHOH · HCl

vom F. 140" C (Zersetzung), aus dem man nach Auflösen in Wasser und Fällen mit Na2CO3-Lösung das

NH

NHOH

vom F. 98 bis 99° C (Zersetzung) erhält. Analyse:
Berechnet

C 55,3, H 5,27, N 18,40, 0 21,05%; gefunden

C 55,07, H 5,52, N 18,42, O 21,30%.

IR: Starke Bande bei 5,9 μ.

Beispiel 5

Gibt man Phenylcyanat unter starkem Rühren zur guten Durchmischung zu einer wäßrigen Lösung von Hydroxylammoniumsulfat und stellt nach beendeter Reaktion mit Soda auf pH 6,5, erhält man das

NH

NHOH

vom F. 98⁰C.

IR: Identisch mit dem des nach Beispiel 4 erhaltenen Produktes.

Beispiel 6

7 g Hydroxylaminhydrochlorid, in 30 ml Methanol suspendiert, werden zu einer gut gerührten Suspension von 8 g 1,'4-Phenylenbiscyanat in 50 ml Methanol bei 1O⁰C zugegeben. Die Temperatur steigt und wird bei 35°C gehalten. Nach Abdestillieren des Lösungsmittels wird der Rückstand mit Aceton verrieben und getrocknet. 12 g (= 80% der Theorie) des Dihydrochlorides von

NH NH

HOHN — C — ι

ι —C-NHOH

vom F. 138⁰C (Zersetzung). Ausbeute: 21 g(=76,5% der Theorie).

vom F. 178 bis 179⁰C (Zersetzung) bleiben zurück. Analyse:
Berechnet
C 32,1, H 4,0, N 18,75, O 21,4, Cl 23,75%;

gefunden

C 31,85, H 4,69, N 18,30, O 21,95, Cl 23,9%.

IR: Starke Bande bei 5,95 bis 6,0 μ.

Die freie Verbindung gewinnt man durch Auflösen in Wasser und Ausfällen mit NaHCO3. F. 131 bis 132⁰C (Zersetzung).

Beispiel 7

Analog Beispiel 1 erhält man aus Hydroxylaminhydrochlorid und 4-Acetylphenylcyanat das

H₃C

NH O — C — NHOH · HCl

IO

(F. 164 bis 165⁰C) mit 65% Ausbeute.

IR: Neben der C = O-Bande des Acylrestes die charakteristische Bande bei 6,0 μ.

Man kann wie im Beispiel 1 die freie Base vom F. 131 bis 132°C daraus gewinnen.

B e i s ρ i e I 8

Analog Beispiel 1 erhält man in Ligroin als Verdünnungsmittel aus Trichloräthylcyanat und Hydroxylaminhydrochlorid nach Lösen des öligen Hydrochlorides und Neutralisieren das

NH Cl₃C — CH₂ — O — C — NHOH

vom F. 89⁰C.

IR: Charakteristische Bande bei 5,9 bis 6,0 μ.

Beispiel 9

Analog Beispiel 1 erhält man aus 4-Methylphenylcyanat und Hydroxylaminhydrochlorid das

NH

H₃C-

O-

-NHOH-HCl

vom F. 150 bis 151⁰C (Zersetzung), Ausbeute: 87% der Theorie, aus dem man die freie Base mit NaHCO₃ mit Wasser nahezu quantitativ gewinnen kann. IR: Starke Bande bei 6,0 μ.

Beispiel 10

Analog Beispiel 1 erhält man aus 2-Isopropylphenylcyanat und Hydroxylaminhydrochlorid über sein Hydrochlorid das

NH

Il

O —C —NHOH

40

CH(CHg)₂

Analyse:
Berechnet

C 61,83, H 7,27, N 14,42, O 16,48%;
gefunden

C 61,41, H 7,33, N 14,16, O 16,76%.

Beispiel 11

Eine Lösung von 19,1 g S-Methyl^-cyanatobenzoesäuremethylester in 50 ml Methanol wird bei Zimmertemperatur in eine methanolische Lösung von g Hydroxylaminhydrochlorid eingetropft. Nach beendeter Zugabe rührt man kurze Zeit nach und zieht das Methanol im Vakuum ab. Es bleibt ein weißer, kristalliner Rückstand, der durch Waschen mit Aceton und Äther gereinigt wird. Ausbeute: g (= 92% der Theorie) an

C —OCH₃

NH

O — C —NHOH HCl

CH₃
vom F. 155°C (Zersetzung).

Analyse:
Berechnet

C 46,2, H 4,9, N 10,75, O 24,6, Cl 13,6%;
gefunden

C 45,81, H 5,15, N 10,28, 0 24,32, Cl 14,1%.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Imidokohlensäureesterderivaten, dadurch gekennzeichnet, daß man Cyansäureester der allgemeinen Formel

45

55

vom F. 97°C.

in der R einen Halogenalkylrest oder einen gegebenenfalls substituierten aromatischen oder heterocyclischen Rest und χ eine ganze Zahl von 1 bis 6 bedeutet, mit Hydroxylamin oder Hydroxylaminsalzen bei Temperaturen von —50 bis +150⁰C zu Verbindungen der allgemeinen Formel

NH

R(O-C- NHOH)_x

umsetzt, in welcher R und χ die oben angegebene Bedeutung haben.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzung in einem flüssigen Medium durchgeführt wird.