Способ получения производных @ -/моно-или дизамещенных /- @ -арилмочевин Советский патент 1986 года по МПК C07C127/19 C07D295/20 

112

Изобретение относится к усовер- шенствовгшному способу получения N- (моно- или дизамещенных)-Н арилмоче- вин оби1;ей формулы

ApHJi-NH-CO-N lJ к.

. 1 С--апкильной

где Арил - незамещенный или замещен- Hbrii одним или несколькими атомами галогена нитро, С -С -алки-Пд t, С алкокси-трР1галоген-С, группои феНИЛ f

R, Rj независимо один от другого -алкил, .-алкоксйгруп- па или замещенньй одним или несколькими атомами галогена или нитрогруп- пой фенил, или один из R. и R - водород , ини R i - пиридилметилгруппа., а Kj™ водороДр

и.;ги R., и R образуют вместе с ато азота морфоляновое кольцо.

Указанные соединения могут быть использованы в качестве поотупродук- тов в см1тезе биологически-активных ве деств

11,елью изобретения является упро- процесса,

П р н м ер 1 . Получение N- (4- нитрофенил) (З-пиридилметил)-мо- чевины, 4j22 г {0,02 моль) (А-нитрофеиил)-карбамата, 1,80 г (О5 0167 ) 3-аминометилпиридина и 3,18 Г (О j 0173 мол1з) трибутилами- на растворяют в 25 мл сухого толуоота и смесь в течение 5 ч выдерживают пр1 Г температуре кипения. Выделившийся в осадок продукт О1 фильтровывают 2 раза промывают ацетоном,, используя ка:кд1)1Й раз по 10 мл последнего,, и затем сушат. Б результате получают 4,33 г (85s1%) М(-4-нитрофенил)- Н --(З-пиридплметшт)--мочевины,, температура плавления которой 22,2--224 С (специально подготовленный образец имеет температуру плавления 223 225 С),

Описанную реакцию повторяют с тем отличием,, что в качестве катализатора применяют 1,72 г (0,0175 моль) триэтиламина. Желаемый продукт начинает вьщеляться лишь через 4 ч после начала кипения реакционной смеси„ Реакционную смесь выдерживают при температуре кипения в течение 36 ч, после чего выделившийся в осадок про,дукт отфильтровывают и 2 раза промьшают ацетоном, используя каждый

68912

раз по 10 мл последнего. В результате получают 3j3 г (64,9%) М--(4-нитро- фе НИЛ) -N -- (3 пиркдилме тил) -мочевины с температурой плавления 222-224 С.

5 Пример 2. Получение N-(4- нитрофенил)-N -(З-пиридилметют)-мо- чезиньи 196ji3 г (1 моль) метип К- (4-нитрофенил)-карбамата, 108з14 г (1 моль) 3 аминометилпиридина и

0 106,7 г (0.15 коль) Ы,К-ди -;етил-н-до-- деципаминсй растворяют в 3 л ксилола. Реакционную смесь нагревают при температуре кипения с обратным холодильником, npj-гчем следы воды удаляют из

5 смеси совместно с образующимся спиртом с; помощью насадки Дина-Старка. Через 15--20 мин после начала нагревания из реакционной смеси выделяют в осадок конечиьш продукт,. Смесь на

М гревают при температуре кипения в те- чение 4 ч,, после чего суспензию фильтруют при температуре 100-110 С„ Собр,апный на фильтре продукт 2 раза промывают нагретым ксилолом, исполь - зуя к:аж,|дьш раз по 100 мл последнего, затем небольшим количеством ацетона, после чего продукт высушивают в вакууме, В резутгьтате получают 218,6 г (80,3%) М-(4-нитрофенил)-К -(3-пири30 дилметип)-мочевины5 температура плавления которой 221-223 С,

П р и м ер 3« Получение N-(4- н итро4 енил) -N - (З -пиридилметил) -мо- чевины. Способ осуществляют по анаjc; логии с примером 2, но в качестве KaTaj H3aTOpa применяют Ор5 моль NjN дичетют-Н гексадециламина„ В результате получают 240у 67 г (88,, 4%) N-(4- 11Итрофепил)Ы -- (3-пиридилметил) -мо4С чевикы, температура плавления которой 222 224 С.

Пример 4,, Получение N-(4- нитрофенип)-Н -(3-пиридилметил)-мо- г евпны. Смесь J состоящую из 5 ,,88 г

/15 (0,03 мол-ь) метил-М-(4-нитроа1енил)- карбамата, 2/70 г (Os025 моль) нометилпиридина5 9,6 мл генамина CS 302 Е (смесь N,N-диз leтил-C10- e, алкиламинов, продукт фирмь; Хёхст

50 АГ ) и 50 мл ксилола5 помещают в колбу, снабженную колонкой Вигрекса и наса,цкой Дина-Старка, и смесь в течение 2 ч нагревают при температуре ее кипения, Б течение этого вре55 мани отгоняют 6 мл смеси, состоящей из воды, метилового спирта и ксилола. Затем реакционную смесь отфильтровывают в горячем состоянии, кристаллический конечный продукт 2 раза промывают нагретым ксилолом, используя каждый раз по 5 мл последнего, и затем небольшим количеством ацетона, после чего продукт сушат. В ре- зультате получают 6,0 г (88,2%) N- (4-нитрофенил)-К -(3-пиридилметил)- мочевины, температура плавления которой 223-2254.

Пример 5. Получение N-(4- нитрофенил)-Ы -(3-пиридилметил)-мочевины. 11,77 г (0,06 моль) метил- К-(4-нитрО1|)енил)-карбамата, 5,4 г (0,05 моль) 3-аминопиридина, 18,7 г (0,065 моль) генамина SH 302 D (смес К,К-дкметил-С а-алкиламинов, продукт фирмы Хёхст АГ) и 200 мл толуола помещают в описанный в примере 4 прибор и смесь нагревают при температуре кипения в течение 4 ч. За это время в насадке собирают 15 мл смеси воды, метилового спирта и толуола. Выделившееся в осадок твердое вещество отфильтровывают, 2 раза промывают нагретым толуолом, используя каждый раз по 10 мл последнего, затем фильтрат объединяют с промывным раствором и полученную смесь используют для проведения повторной указанной реакции. Маточник рециркули- руют 10 раз. Результаты отдельных циклов представлены в табл.1.

Таблица 1

5

О 15 20 5 О

5

0

5

0

П р И м е р 6. Получение N,N - бис-(4-нитрофе.нил)-мочевины. 9,81 г (50 ммоль) метил7-К-(4-нитрофенил)-кар- бамата, 6,9 г (50 ммоль) 4-нитроани лина, 140 мл ксилола и 11,8 г (приблизительно 50 ммоль) генамина CS 302 D (смесь Ы,К-диметил С,д.„-ал- кнпаминов) помещают в колбу, снабженную обратным холодильником, после чего смесь нагревают при температуре кипения. Конечный кристаллический продукт желтого цвета появляется в реакционной смеси уже на третьей минуте нагревания, причем количество кристаллического осадка быстро увеличивают. После нагревают при температуре кипения в течение 0,5 ч густую и окрашенную в оранжевый цвет суспензию кристаллов фильтруют в вакууме еще в горячем состоянии. Собранный на фильтре продукт 2 раза промывают горячим ксилолом, используя каждый раз по 20 мл последнего, а затем ацетоном, после чего продукт сушат в вакууме. В результате получают 12,78 г (85,2%) К,Ы -бис-(Д-нитрофенил)-моче- вины. По данным хроматографии в слое сорбента при применении в качестве растворителя смеси н-гексана и ацетона в соотношении 3:1, продукт представляет собой однородное вещество. По данным хроматографии продукт идентичен специально подготовленному образцу.

Пример 7. Получение N.N - бис-(4-нитрофеншт)-мочевины. Способ осуществляют по аналогии с описанным в примере 6, но с отличием, что к колбе подключают перегонную колонку, причем смесь поддерживают в состоянии легкого кипения, а из смеси постоянно удаляют метиловый спирт. После проведения реакции в течение 2 ч продукт реакции отфильтровывают, к фильтрату прибавляют 50 ммоль метил-j Н-(4-нитрофенил)-карбамата и 50ммоль 4-нитроанилина, после чего реакцию повторяют. Результаты, полученные в четырех последовательно осуществленных циклах, представлены в табл.2.

Т а блица 2

Продолжение табл.2

3 13j58 90,5 А 14,75 98,3

Примечание, По температуре плавления качество продукта не может быть охарактеризовано достаточно точно, поскольку тотчас после плавления соединение начинает сублимироваться.

Пример 8, Получение N-(4- хлорфенил)-карбамоилморфолина. Смесь 9j28 г (50 ммоль) метил-К-(4-хлор- фен11п)-карба 1ата5 4,36 г (50 ммоль) морфолина, 100 мл ксилола и 10,6 г (50 ммоль) К,М-диметилтетр щецилами- на осторожно нагревают при температуре кипения реакционной смеси в течение 6 ч. Посредством отгонки метиловый сгагрт постоянно удаляют из реакционной смеси. После этого нагревание прекращают, смесь охлаждают и вьщерг кивают в течение ночи,, Выделившийся в осадок кристаллизации продукт отфильтровывают и сушат, В результате получают 9,1 г (75,6%) N- (4 -хлорфенил)-карбамоилморфолина5 температура плавления которого 196- 200 С (специально приготовленный образец имеет температуру плавления 196-200°С)„

Пример 9. Получение N-(4- xлopфeнил N -3,4-дихлорфенил)-мочевины. Смесь 4j61 г (25 ммоль) метил- Ы-(4-хлорфенил)-карба ата, 4,07 г (25 ммоль) Зэ4-дихлоранилина, 100 мл толуола и 4,7 г (25 ммоль) N,N-димe- тилдодециламина вводят во взаимодействие по аналогии с описанным в примере 8, причем взаимодействие осуществляют в течение 20 ч, после чего смеси дают возможность охладиться, В результате отделения от смеси получают 4,60 г (58,4%) М-(4-хлорфе- HHJi)-N -(3,4-дихлорфенил)-мочевины в виде кристаллического вещества.

Пример 10. Получение N-( дихлорфеннл)-карбамои.пморфолина.

0

Смесьр состоящую из 5,50 г (25 ммоль) метил-N- (3,. 4-дихлорфенил)-кар бамата, 2,18 г (25 ммоль) морфолина, 100 мл ксилола и 4,7 г (25 ммоль) М,К-диме- тилдодециламинаJ вводят во взаимо- дейстзие по аналогии с описанным в примере 8, причем взаимодействие осуществляют в течение 12 ч. Выделившееся при охлаждении в осадок кристаллическое вещество отфильтровывают, к ф1-шьтрату прибавляют 25 ммоль метил- N--(3, 4-дихлорфенил)-карбамата и 25 ммоль морфолинаJ после чего реакцию повторяют. После первой реакции получают 5,0 г (72,7%) N-(3,4-дихлор- фенил)-карбамоилморфолина5 в то время как после второй реакции получают 6,35 г (92,3%) того же самого соединения. Обе фракции имеют температуру

0

0

S

0

5

плавления 152-155 С (специально подготовленный образец плавится при 157-158°С).

Описанную выше реакцию повторяют таким образом, что к смеси прибавляют 25 ммоль триэтиламина вместо N,N- диметилдрдециламина. В результате получают 3,05 г (44,3%) лшлаемого конечного продукта после проведения реакции в течение 24 ч.

Пример 11 о Получение N-(3,4- дихлорфенил)-гч -метил К -бутклмоче- вины, См:есь5 состоящую из 5,50 г (25 моль) метил-N-(354-дихлорфенил)- карбамата 2,18 г (25 ммоль) N-бутил- метиламинад 4;7 г (25 ммоль) N5N-ди- метипдодециламина и 100 мл л егкого бензина, вводят во взаш юдействие по аналогии с описанным в примере В, причем взаимодействие осуществляют в течение 3 ч. Выделившееся в осадок твердое вещество отфильтровывают, к фкшьтрату прибавляют 2,18 г (25 ммоль) К-бутилметиламина и 25 ммоль метил- N- (3 р 4-ди х.порфенил)-карбамата р после чего реа.кцию проводят повторно. После первой реакции получают г (53-8%) N(3p 4-дихлорфенил)-К -метил- N -бутилмочевины, в то время как после второй реакции выделяют 5.05 г (73J4%) того же самого соединения. Обе фракции имеют температуру плавления 108-111 С (специально подготовленной образец имеет температуру плавления 11 6-1 1 7 с) .

Пример 12. Получение N-(3,4- диxлopфeнил)-N -метил-N-бутилмочеви- мы. С пособ осуществляют по аналогии oiTMcajSHbiM в примере 1 1 , но в ка712

честве растворителя применяют 100 мл ксилола. Течение реакции контролируют с помощью хроматографии в слое сорбента. Когда по данным хроматографии реакция протекает приблизительно на 90%, смесь упаривают в вакууме. В результате получают вязкий остаток желтоватого цвета, который хорошо растворяется в таких органических раст

ворителях, как, например, ацетон и

метилэтилкетон, и который можно применять при приготовлении гербицидно- го раствора для опрыскивания.

Пример 13. Получение N-(4- xлopфeнил)-N ,Ы -диметилмочевины. Смесь, состоящую из 12,8 г (0,1 моль 4-хлоранилина, 10,3 г (0,1 моль) ме- тил-N,N-димeтилкapбaмaтa, 20 мл ди- метилгексадециламина и 100 мл высококипящей фракции петролейного эфира (температура кипения в области 160-180 С), вводят во взаимодействие по аналогии с описанным в примере 12 Когда по данным хроматографии реакция .протекает приблизительно на 90%, реакцию прекращают. В результате получают раствор К-(4-хлорфенил)-диме- тилмочевины (монурон), который может быть непосредственно использован при получении такого гербицидного препарата, как жидкость для опрыскивания или пропитанный гранулированный препарат. I

Л р и м е р 14. Получение N-(4- хлорфенш1)-М ,К -диметилмочевины. 4,64 г (0,025 моль) метил-Н-(4-хлор- фенил)-карбамата и 21,3 мл генамина LA 302 D (смесь Н,Н-диметил-С,2.-ал- киламинов, продуктов фирмы ХёхстАГ перемешивают в колбе емкостью 100 мл которая снабжена перегонной колонкой. Смесь нагревают до 150-160 С и прибавляют газообразный диметиламин. На конечной стадии реакции реакционную смесь нагревают выше 160 С, для того чтобы произвести удаление метилового спирта. Вся реакция продолжается приблизительно 2 ч.

Полученному раствору, окрашенному в желтовато-коричневый цвет, дают возможность охладиться, после чего отфильтровывают твердый кристаллический осадок белого цвета. Осадок на фильтре промывают 3 раза н-гекса- ном, используя каждый раз по 10 мл последнего, и затем сушат. Фильтрат объединяют с промывным раствором и полученную смесь применяют в после

8

д тоших циклах в качестве реакционной среды. В следутрщем цикле 4,64 г указанного карбамата вводят в реакционную среду, после чего смесь нагревают при подаче газообразного диметил- амина. Сначала отгоняют н-гексан, который применяют в предьщутцем цикле в качестве средства для промывки, атем его собирают отдельно и вновь применяют в качестве средства для промьшки.

Обьединенные маточник и промывной раствор рещфкулируют 10 раз. Результаты, полученные в отдельных циклах, представлены в табл.3.

Таблица 3

20

5

Среднее

о (

J,

78,07

Примечание. По литературным данным температура плавления N-(4- хлорфенил)-N ,N -диме тилмочевины (монурона) 174-175 С.

Пример 15. Получение N-фе- нил-N ,N -диметилмочевины. Способ осуществляют по аналогии с описанным в примере 14, но в качестве исходного вещества применяют 3,78 г

9

(0,025 моль) метип-К-ф8Нилкарбамата и смесь нагревают при НО-180° С в течение IjS ч. Объединенные маточник и промьшной раствор рециркулируют 8 раз. Полученные в отдельных цик лах результаты представлены в табл.4

Таблица 4

124689110

приблизителБНо 90% реакцию заканчивают. В результате получают раствор N-(3, 4--дих.порфенил -К -меток си-N - метил1 1очевины (линурон). Полученный . раствор легко может- быть разбавлен такими обычными органическими растворителями, как ацетон или метилэтил- кеогоН; и затем непосредственно может быть для получения гербицид10 ных составов S например j жи,цкости для опоысрл-шання или nponHTaHHof-o гранулированного ггрепарата.

Пример 17, Сме сь 3,, 7 8 г (Oj, 025 моль) . метилового сложного

15 эфира N-фенилкарбаминовой кислоты и 21,3 мл генамина LA 302 D (смесь Н5Ы Д1- метил С,,.-алкиламииовJ изготовитель ХёхСт АГ) нагревают в колбе об1земом 100 мл, снабженной

20 дистихшяционной насадкой, причем через смесь продувают газообразный диметиламиНо В наибольшей части времени реакции температуоу поддержива- -.о,

ют при 140-160 GS и

Примечание, По литературным данным температура плавления N-фе- Hi-ra-N 5N ди1 1ети1тмочевины(фенурон) 133-134 с,

Пример 16„ Получение N(3,; дихлорфенил) N ° -метокси-М -м:етилмо- чевкны. 5,5 г (0.025 коль) метил М- (354 дшспорфеншд)™карбамата при пер мешиванни и нагревании растворяют в 23 мл (приблизительно моль) генамина LA 302 D (смесь NjN-диме- ТШ1-С -алкиламино), Реакционную масс-у выдерживают при 200°Сj после чего через смесь пропускают 2,3 г (0,0375 моль) газообразного метокси метиламина приблизительно в течение 3,4 За течением реакции следят с помощью хроматог-рафни в слое адсорбента, кроме того, производят контроль посредством измерения температуры паров, находящихся над смесью. Когда степень превращения достигает

0 дистихшяционной насадкой, причем через смесь продувают газообразный диметиламиНо В наибольшей части времени реакции температуоу поддержива- -.о,

0

ют при 140-160 GS и

только в

.

конце

допускают повьшение до , пока не улетучивается дистиллят (метанол), Все время реакции составляет около 1,5 ч,

Раствор охлаждают;, осалоденный в кристаллической форме конечный продукт отфильтровьшаютр трижды промывают 10 мл н-гексана затем сушат фильтрат5 соединенный с промывной жидкостью в следующей реакции, снова применяют как среду, причем опять добавляют 3,,78 г метилового сложного эфира N-фенилкарбаминовой кислоты и наряду с введением дг-пчетиламина повторяют указанную реакцию. При нагре- ваншл сначала подвергают повторной перегонке примененный для промз-зшки н-гексаН; которьш отдельно улавливается и снова применяется для промывки следз ющего конечного прод-укта.

Реакция гсри применении той же ре- акю;ионной смеси повторяется 8 раз. Получег- г;ые результаты обобщены в табл,5.

Таблица 5

Конечный продукт

Продолжение табл.5

Точка плавления N-фeнил-N|,N -ди- метилмочевины (фенурона) составляет по литературным данным 133-134 С.

Пример 18. Получение N-(3j4 дихлорфенил)-N -метокси Ы -метилмочевины (линурона) . 5,5 г (0,025 моль) метилового сложного эфира N-(3,4-ди- хлорфенил)-карбаминовой кислоты при перемешивании л нагревании растворяют в 23 мл (около 0,075 моль) ген- амина LA 302 D (смесь диметил-С,,.,- алкиламина, изготовитель Хёхст АГ) и через трубу для подачи газа продувают через смесь в течение приблизительно 3 ч всего 2,3 г (0,0375 моль метокси-метиламина, в то время как температура поддерживается около 200 С. За ходом реакции следят, во- первых, на основании температуры пара, во-вторых, благодаря послойной хроматографии. Когда заканчивается около 90% реакции, прекращают превращение. Получают раствор Ы-(3,4-ди- хлорфенил)-N -меток CH-N -метилмочевины, который можно легко разбавлять дальше органическими растворителями, например, ацетоном или метилэтнлке- тоном и применять в этой форме прямо для получения гербицидных препаратов, например, растворов для опрыскивания или пропитанных гранулятов

Пример 19. Получение N-(3- хлор-4-метил-фенил)-N ,N -диметил- мочевины (хлортолурона). Смесь

4,99 г (25 моль). метил-Ы-(3-хлорме- тшт-фенил)-карбамата, 6,74 г (25 ммоль) армина DM16D (N,N-AiiMeTimreKcaflemm- амина техн1гческого качества, изготовитель AkEO Chemie Stalia Spa) и 25 мл ксштола превращаютj как описано в npiCT epe 14, с дт метил-амином за 5 следующтс одна за другой реакций. Полученные результаты обобщены в табл.6.

Таблица 6

Конечный продукт

30

Точка плавления хлортолурона составляет по данным специальной литературы 147-148 Cs

Пример 20„ Получение N-(4 изoпpoпил-фeнил)-N,N -ди eтnлмoчeвк- ны (изопротурона), Смесь 14,50 г (75 ммоль) метпл-N-(4 изопропил-фе- ншт)-карбамата 6,04 г (25 ммоль) ар- мина DM14D катализатора (N,К-диметил- тетрадецил-а пдаа тех ического качества, изгртовитель Akzo Chemie Stalia Spa) и 25 мл лакового бензина поддерживают при постоянной подаче газообразного димепшамина, как в примере 14, при 140-150°С. После одного часа превращения прекращают нагревание и подачу газа. При охлаждении смеси-начинается при охлаяшение конечного подукта. Продукт отфильтровывают при комнатной температуре, . промывают 2 раза 20 мл лакового бензина, затем гексаном и сушат. Получают 7,60 г (49,13/0 N-(4-изопропил фенил)-Ь ,N -дпметилмочевины, точкя

13I

плавления 153-155°С (по данным литературы 155-156 С).

Пример 21, Получение N-(3- трифторме тил-фенил)-N ,N -диме тилмо- , чевины (фл ометурона), Действуют как в примере 17, но берут в качестве ис ходкого вещества 12j1 г (75 ммоль) 3-трифторметш1-анш1нна. Получают 11рО г (63,2%) N-(3-трифторметил-фенил) -N 5К -диметилмочевины5 точка плавления 159-162, (по данным литературы 163-16455 С)

Пример 22. Получение А/ ( 3 - хлор - 4 - метокси - фе Редактор Р.Цицика

Составитель С.Полякова

Техред Й.Попови Корректор Л.Пилипенко

Заказ 4029/59 Тираж 379Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и откръ. тий , 113035, -Москва, Ж-35, Раушская на6,,д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие г., Ужгород, ул. Проектная, 4

А689114

НИЛ ) - А/ , л/ - диметил - мочевины (метоксурона).

Действз ют как в примере 17, но бе рут в качестве исходного вещества 5 Г(,82 г (75 ммоль) З-хлор-4-метокси- анилина. Получают 14,10 г (82,3%) №-(3--хлор 4 метокси-фенил)-N ,,N - диметшл ЮчевинЫд точка плавления 123-125 С (по данным литературы 126- 10 ).

Предложенный способ позволяет получить заявленные соединения более простым способом с хорошим выходом, что ранее было неизвестно.