Способ получения n,n-дизамещенных амидов карбоновых кислот

 

ЬПИСАНИЕ

ИЗЬБРЕТЕН ИЯ

К ПАТЕНТУ

Союз Соеетаник

-Социалистических

Республик

988188 (61) Дополнительный к патенту (51) М. Кл.

С 07 С 103/30 (22) Заявлено.14:12.73 (21) 1977924/23 04 (23) Приоритет (32) Гпсударствеииык комитет

СССР (31) (33) (53) УДК 547.208.1..07 (088.8) Опубликовано 07.01.83.Бюллетень ЭЙ 1

Дата опубликования описания 10.01.83 по делам иэебретеиий и открытий (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ N,È -ДИЗАИЕШЕННЫХ

АМИДОВ KAPBOHOBbJX КИСЛОТ

Изобретение относится к усовершенствованному способу. получения ht, Я вЂ” дизамещенных амидов карбоновых кислот, которые находят разнообразное применение, например в производстве химических 5

В средств зашиты растений, лекарственных препаратов.

Известен способ получения незамещенных или замешенных амидов карбоновых то кислот путем взаимодействия соответствующего углеводорода с карбомоилхлоридом (он образуется из фосгена и амина) в присутствии хлористого алюминия при

50-150 С в среде растворителя или без него (1 ).

Однако в этом способе хорошие выходы целевых амидов до 85 % достигаются только для ароматических углеводородов, а алифатические или циклоалифатические требуют более жестких условий процесса, но выходы целевых амидов не высокие.

Известен также способ получения амидов карбоновых кислот, при котором незамешенные амиды карбоновых кислот цолучают либо ацилированием аммиака или пространственно незатруд пенного амина сложными эфирами, лактонами или фтализами, либо гидролизом нитрилов 21.

Замешенные амиды карбоновых кислот получают ацилированием первичных или вторичных аминов.

Ацилирование первичных аминов ведут преимущественно кислотами с неразветвленной углеводородной цепью, например пропусканием паров амина и кислоты над нагретой до 280 С поверхностью силикагеля с отгонкой воды в виде азеотропа (3).

Наиболее близким техническим решени» ем к предложенному является способ получения как незамещенных, так и замешенных амидов ацилированием соответствующих аминов хлорангидридами различных кислот. Для смягчения экзотермичности реакции процесс целесообразно вести в среде растворителя. Для снижения расхода реагирующего амина в некоторых слу3 9881 чаях используют третичный амин или про- цесс ведут в водном растворе основания.

Температура процесса может варьироваться от -10 до 150 С. Выходы амидов высокие (80-90%) (4 j.

Однако использование хлорангидридов кислот, которые обычно получают из кислот, в целом осложняют осуществление способа.

Llenb изобретения — упрощение процес- gp са.

Поставленная цель достигается тем, 1 что согласно способу получения М Й - ди1 замешенных амидов карбоновых кислот общей формулы 15

R — C-K-Я

10! Ъ

З где Rq — линейный или разветвленный ал- gp кил С -Со, незамещенный или замещенный галогеном или фенилом, фенил, хлор- или дихлорфенил, нитро- или динитрофенил, триметоксифенил, насыщенный азотсодержащий шестичленный гетероциклический радикал; д К - одинаковые или раэличные—

2 алкил С„-С4, фенил или совместно представляют собой шестичленный кислород- или азотсодержащий гетероциклический радикал, ацилированием аминов общей формулы 2

35 где К2 и Р3 имеют вышеуказанные значения, при 70-.150оС в среде растворителя ацилирование 1ведут не хлорангидридами, а карбоновыми кислотами общей формулы

R„ÑÎÎÍ, 4О где R имеет указанные значения, в присутствии 0,8-2 моль фосгена на

1 моль исходного амина.

:Использование непосредственно карбоновых кислот с применением фосгена обес-45 печивает лучшие технологические условия процесса производства амидов.

Процесс ведут как периодически, так. и непрерывно при 50-150 С в среде расто ворителя, преимущественно бензола, о-ди- gp хлорбензола, толуола или ксилолы. Выход целевых амидов от 48 до 90%.

В сравнении с известным (1) способом предложенный способ обеспечивает хорошие выходы и 96-98%-ную чистоту целевых продуктсв и может быть исполь зован для любых кислот как разветвленных, так и неразветвленных.

88 4

Пример 1. В колбу емкостью

500 мл, снабженную мешалкой, термометром, холодильником, трубкой для ввода газа и трубкой для отвода газа, помещают

13 г (О 1 моль) дибутиламина и 25 6 г (0,1 моль) пальмитиновой кислоты и эту смесь растворяют в 200 мл ксилола, нагревают до 130ОС. и в течение 30 мин пропускают 11 r (0,11 моль) фосгена.

Избыточное количество фосгена удаляют при нагревании. Далее реакционную смесь охлаждают и два раза промывают (по

100 мл) водой. Отделенную органическую азу сушат над сернокислым натрием, отгоняют растворитель в вакууме. Оставше,еся после отгонки окрашенное в желтоватый цвет маслообразное вещество отверждают при охлаждении. Получают 27,5 г белой кристаллической массы (75%) N,N— дибутиламида пальмитиновой кислоты с температурой плавления 37оС.

Вычислено, %: N 3,83.

Найдено, % . N 3,77.

Пример 2. В колбу емкостью

350 мл, снабженную указанными и примере 1 приспособлениями, помещают 13,5 г (0,1 моль) М вЂ” изопропиланилина, 12,2 г (0,1 моль) бенэойной кислоты и 150 мл о-дихлорбензола. В приготовленную смесь при 140 С вводят в течение 30 мин 11 г (0,11 моль) фосгена. Избыточное количество фосгена удаляют нагреванием с последующей отгонкой растворителя в вакууме. Полученный после отгонки остаток выливают в 100 мл холодной воды при перемешивании. Выделившийся в осадок кристаллический продукт отфильтровывают, промывают два раза водой (по 20 мл) и затем сушат. Получают 19,8 г (78%) hl— изопропил-Я- фениламида бензойной кислоты с температурой плавления 55-56 С. о

Вычислено, %: N 5,86.

Найдено, %: hl 5,98.

Пример 3. В колбу емкостью

1500 мл, снабженную описанными в примере 1 устройствами, помещают 135 г (1 моль) — изопропиланилина, 98 г (1,04 моль) монохлоруксусной кислоты и

500 мл бензола. Приготовленный раствор нагревают до 70-80оС и в течение 2 ч вводят в него 110 r (1,1 моль) фосгена с учетом его равномерной подачи. После завершения введения газа реакционную, смесь дополнительно перемешивают в течение 1 ч при 80оС с последующим удалением избыточного количества фосгена путем пропускания в реакционную смесь сухого воздуха. Бензол из реакционной

5, 9881 смеси отгоняют при атмосферном давлении, после чего полученный остаток вы- ливают в 800 мп водьь Выделившийся. в осадок кристаллический продукт отфиль ровывают на пористой стеклянной пластине, два раза промывают, а затем продукт сушат. Получают 172г (81%) И-иэопропил — М - фенилхпорацетамида с температурой плавления 71-76 С.

Вычислено, %: Ck 61,74, hl 6,61.

Найдено, %: СР 16,58, 5 6,77.

Пример 4. В колбу емкостью

1000 мл, которая снабжена описанными в примере 1 приспособлениями, помещают

32,6 г (0,25 моль) (43 мл) дибутилами-15 на, 23,4 г (0,25 моль) монохлоруксус- ной кислоты и 400 мл ксилопа. Реакци- ° онную смесь нагревают до температуры, лежащей в интервале между 80 и 100оС,после чего в течение 1 ч в реакционную смесь вводят 30 г (0,3 моль) фосгена

После завершения подачи газа реакционную смесь дополнительно перемешивают еще в течение 2 ч при указанной температуре с последующим удалением избытоМного количества фосгена пропусканием в реакционную смесь сухого воздуха, а затем отгоняют ксилоп. Продукт очищают фракционной перегородкой в вакууме. Получают 45 г (87%) И,hl — дибутилхлорацетамида с T кипения 133оС / 16 мм рт. ст, Вычислено, %: СР 17,3,8 7,85.

Найдено, %: C9 17,42, М 6,78.

Пример 5. В колбу емкостью з5

350 мл, которая снабжена указанными в примере 1 приспособлениями; помешают

13 r (0,1 моль) дибутиламина, 21,1 r (0,1 моль) 3,5-динитробензойной кислоты и 150 мл ксипола. Реакционную смесь40 нагревают до 100-120оС и затем в течение 30 мин вводят в нее ll r (О, ll моль) фосгена. После завершения подачи фосгена реакционную смесь дополнительно перемешивают в течение 30 мин45 при указанной температуре. После охлаждения образовавшуюся в качестве побочного продукта ccMIh амина вымывают двукрат1 ным встряхиванием со 100 мл воды, после чего отгоняют растворитель. Остаток

50 отверждают при охлаждении. Получают

24 r (74,5%) N,N — дибутиламида 3,5-динитробензойной кислоты с температурой плавления 61-62 С.

Вычислено, %: N 13,0.

Найдено, %: N 12,71.

Н р и м е р 6. В колбу емкостью

1000 мл, которая снабжена описанными

S8 6 в примере 1 приспособлениями, помещают

l1,0 г (О;05 моль) 3,4, 5 — триметоксибензойной кисл.оты и 350 мл ксилопа.

Приготовленную смесь нагревают до 80 С и затем добавляют 5,0 r (0,057 моль) морфолина в 50 мл ксилола. При указенной температуре в реакционную смесь вводят 5,0 г (0,05 моль) фосгена, после че го реакционную смесь дополнительно пере мешивают в течение 1 ч. Избыточное копичество фосгена удаляют пропусканием в реакционную смесь сухого воздуха. Ок.рашенный в светло-желтый цвет раствор упаривают в вакууме до объема 30-40 мл и затем при перемешивании выливают в

50 мл петролейного эфира. Спустя

5-10 мин выделившийся в осадок кристаллический продукт отфильтровывают, дважды промывают его петролейным эфиром и затем сушат. Получают 12,2 г (83%)N(3, 4, 5-триметоксибензоил) — тетрагидро-1,4-оксазина с температурой плавления

113 С.

Вычислено, %: Й 4,98.

Найдено, %:g 4,92.

Пример 7. В колбу емкостью

350 мл, которая счабжена описанными в примере 1 приспособлениями, помешают

17 r (0,1 моль) дифениламина, 9,5 г (0,1 мсать) монохлоруксусной кислоты и

150 мл ксилола. Приготовленную реакционную смесь нагревают до 120-130 С, и в реакционную смесь в течение одного часа добавляют 11 г (О 11 моль) фосгена.

Избыточное количество фосгена удаляют пропусканием через реакционную смесь сухого воздуха. Ксилол удаляют отгонкой и полученный расплав выливают в 100 мл воды. Образовавшийся кристаллический продукт отфильтровывают, дважды промывают (по 20 мл) водой и затем сушат.

Получают 19,3 r (94,7%) N,M- дифенилхлорацетамида с температурой плавления

115 118оС

Вычислено, %: CR 14,42, N 5,71.

Найдено, %: СО 14,63%, N 6,68%.

Пример 8. В качестве реактора используют стклянную колонну, снабженную в обогревающей рубашкой и эапоиненную кольцами Рашига, а также обратным холодильником. Длина колонны составляет

400 мм, а внутренний диаметр 27 мм.

Насадочная колонна через жидкостной затвор соединена с непрерывно действующим пленочным испарителем, который для конденсации и регенерирования растворителя снабжен обратным и инсходящим холодипьнико м. Выходящий снизу пленочно88 8 ной кислоты и 200 мл хлорбенэола смешивают в колбе, оборудованной по примеру

l, и затем при 130 С через смесь непреа рывно пропускают 20 г (0,2 моль) фосгена. После удаления растворителя перегонкой при атмосферном давлении остаток выливают при непрерывном размешивании в

100 мл воды и затем экстрагируют бензолом. После высушивания и фракционной вакуумной перегонки получают 15 г (79%)Й вЂ” бензоилморфолина с точкой кипения 170-172оС при 10 мм рт. ст.

Вычислено, /о: М 8,5.

Найдено, %. М 8,45.

Пример 12. 19,1 г (О 1 моль)

3,4-дихлорбензойной кислоты, 15 г (0,15 моль) диизобутиламина и 200 мл ксилола смешивают в 500 мл колбе, оборудованной как указано в примере 1, и затем в смесь пропускают 20 r (0,2 моль) фосгена в течение 20 мин при 130 С.

После удаления растворителя перегонкой остаток выливают при непрерывном размешивании в 200 мл воды. Осевшие кристаллы отфильтровывают, промывают водой и высушивают. Получают 23 r (76,5%)

3,4- дихлор — N,М вЂ” диизобутилбензамида.

Вычислено, %: и 4,68, CE 23,6.

Найдено, /о. М 4,62, CK 23,8. оборудованной как указано в примере 1, и затем в смесь вводят 20 г (0,2 моль) трижды промывают водой. После промывки петролейный эфир отгоняют в вакууме диизобутилбензоамида в виде красного масла.

Вычислено, %: N 5,30, CC 13,35.

Найдено, /:М5,26, CE 13,46.

П р и м e p 14. 19,1 г (0,1 моль)

3,4 — дихлорбензойной кислоты, 1 5 г (0,11 моль) ди-втор-бутиламина и

200 мл ксилола наливают в 500 мл кси бу, оборудованную как указано в примере 1, и затем в эту смесь вводят 20 г (0,2 моль) фосгена при 130 С в течение 30 мин. После удаления растворителя полученное коричневатое масло растворяют в бензоле и трижды промывают водой. После отделения органической фа1

Пример ll. 9 r (0,102 моль) морфолина, 12,5 г (0,102 моль) бензой7 9881 го испарителя расплав направляется в стеклянный осадитель емкостью 2000 мл, который снабжен мешалкой и -устройством для непрерывной подачи воды, и из этого осадителя направляется в непрерывно дей- 5 ствующую центрифугу. о

В предварительно нагретую до 8.0 С насадочную колонну аппарата вводят в течение 1 ч 105 г (1,1 моль) монохлоруксус- " ной кислоты, 135 г (1,1 моль) -изопро- to, пил-анилина в 400 мл бензола, а в нижнюю часть колонны подают 110 г (1,1 моль) фосгена. При 120оС в пленочном испаритепе бензол отгоняют от реакционной смеI

15 си. Из пленочного испарителя расплав направляют в осадительный сосуд, где кристаллический продукт осаждается в воде с температурой от 20 до 25оС. Пос-.. ле центрифигурирования, промывки, повзо торного отделения и сушки получают в час по 170 г (85%)М -изопропил-М-фенилхлорацетамида с температурой плавления 72оС.

Вычислено, /о. М 6,61, С 16,72.

Найдено, %. М 6,41, СЮ 16,60.

Пример 9. 15 0 r (О 11 моль)

g- изопропиланилина, 25,6 r (0,1 моль) пальмитиновой кислоты и 200 мл ксилола ают в 500 мл колбу. Оборудованную 30 по жримеру l. При 120-140 С в смесь вводят 20 г (0,2 моль) фосгена в течение 30 мин. Затем смесь перегоняют при Пример 13. 15 5 г (p l ) атмосферном давлении, и остаток вливают 2-хлорбензойной кислоты, 15 г " в 50 мд„холодной волы.,Получают 29 г (0,15 моль) диизобутиламина и 200 мл (75%) N -изопропил-Й-фенилпальмитамида хлорбензола смешивают в 500 мл колбе о с температурой плавления 31 С.

Вычислено, /о: N 3,75.

Найдено, /о. 1Ч 3,63. фосгена при 130 С в течение 20 мин.

Пример 1Q 12,2 г- (О, 1 моль) После удаления растворителя перегонкой о йн и кислоты, 13 г (0,1 моль)й,й - остаток растворяют петролейном эфире и дибутиламина и 200 мл толуола смешивают в 500 мл колбе, оборудованной по примеРУ 1, и затем пРи темпеРатУРе от 100 и полУчают 2) г (8Q/) 2- хлор до 1050Ñ в течение примерно 20 мин через смесь пропускают 15 r (0,15 моль)

45 фосгена. После перегонки при атмосферном давлении остаток при постоянном размешивании выливают в 100 мл воды и затем экстрагируют бензолом. После высушивания и фракционной вакуумной перегородки получают 17 г (73%)й, М -дибутилбензоамида с точкой кипения 148-150 С/17 мм рт. ст.

Вычислено, %: Й 6,0.

Найдено, %:М 5,91. 9 9SSi8S эы бензол отгоняют в вакууме и получают 22 г (73,5%) 3,4- дихлор - N,N— ди- втор- бутиламида в виде коричневого масла.

Вычислено, %:М 4,68, С9 23,6.

Найдено, %: N3,,38,,С9 22,82.

В таблице показаны соединения, полученные по примеру 1: ка «ипьОс

120

191

120

188

l7 н-Пропил

Этил Этил 60

97 (при

16 мм)

141 (при

100 мм)

150 (при

200 MM)

jl1 (при

1 мм) 130

М етил Метил 60

18 н-Бутил

140

Аллил Аллил 60

l 9 Дихлорметил

140

I л и ч а ю шийся тем, что, с целью

J упрощения процесса, ацилирование ведут карбоновыми кислотами обшей формулы

R СООН, М 1- 6-У- В .Il о к где R. - линейный или разветвленный ал 1

G2-Са незамещенный и и

35 замещенньгй галогеном или фенилом, фенил, хлор- или дихлорфенил, нитро- или дииитрофенил, триметоксифеиил, насыщенный азотсодержаший шестичленный гетероциклический радикал; и и R - одинаковые или различные — an1 кил . С - С4, фенил или с овмест1 .но представляют собой шестичленньгй кислород- или. ааотсодержащий гетероциклический радикал, ацилированием аминов обшей формульг

RRR3NH где Rg u R имеют указанные значения, при 7.0-158 С в среде растворителя, о т- и л т

Составитель Г.

Редактор С. Патрушева Техред М.Кошт где Я.1 имеет указанные значения, в присутствии 0,8-2 моль фосгена на

1 моль исходного амина..

2. Способ по и. 1, о т л и ч а ю— шийся тем, что в качестве растворителя используют ароматические углеводороды — бензол, о-дихлорбензол, толуол или ксилол.

1. Губен-Вейль, Методы эксперимента в органической химии. Т. 8, с. 380, 1952.

2. Бюлер К., Пирсон Д, Органические синтезы. М., Мир", 31.07.73, ч. П, с. 380-394 .

3. Там же, стр. 385.

4. Там же, стр. 388 (прототип).

А ндион ура Корректор У. Пономаренко

Заказ 10343/50 .. Тираж 416 Подпис ное. ВНИИПИ Государственного. комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Фнливл ППП "Пвтеит", г. Укгорол, ул. Проектнви, 4

l 5 Этил Этил . Этил 30

16 н-Пропил Метил Метил 60

20 3 - Метил- Этил Этил 60 фенил

Формула изобретения

Способ получения М,N -дизамещенных р.мидов карбоновых кислот обшей формулы. т-..

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе