DD279241A5 - Verfahren zur herstellung von n-sulfonyl-harnstoffen - Google Patents

Verfahren zur herstellung von n-sulfonyl-harnstoffen Download PDF

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DD279241A5
DD279241A5 DD89326244A DD32624489A DD279241A5 DD 279241 A5 DD279241 A5 DD 279241A5 DD 89326244 A DD89326244 A DD 89326244A DD 32624489 A DD32624489 A DD 32624489A DD 279241 A5 DD279241 A5 DD 279241A5
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Gabor Besenyei
Sandor Nemeth
Laszlo Simandi
Maria Belak
Maria Szabo
Jozsef Dukai
Lajos Nagy
Elemer Toemoerdi
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    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C311/00—Amides of sulfonic acids, i.e. compounds having singly-bound oxygen atoms of sulfo groups replaced by nitrogen atoms, not being part of nitro or nitroso groups
    • C07C311/50—Compounds containing any of the groups, X being a hetero atom, Y being any atom
    • C07C311/52—Y being a hetero atom
    • C07C311/54—Y being a hetero atom either X or Y, but not both, being nitrogen atoms, e.g. N-sulfonylurea
    • C07C311/57—Y being a hetero atom either X or Y, but not both, being nitrogen atoms, e.g. N-sulfonylurea having sulfur atoms of the sulfonylurea groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings
    • C07C311/60—Y being a hetero atom either X or Y, but not both, being nitrogen atoms, e.g. N-sulfonylurea having sulfur atoms of the sulfonylurea groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings having nitrogen atoms of the sulfonylurea groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein neues Verfahren zur Herstellung von N-Sulfonylharnstoffen der allgemeinen Formel Ar1SO2NCN-Ar2, HOHworin Ar1 fuer Phenyl, Naphthyl oder Thienyl, sowie fuer deren Derivate, substituiert durch Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, Halogenalkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, (Halogen)alkoxycarbonyl, (Halogen)alkyloxy, Nitro, Cyano oder Halogen, und Ar2 fuer Phenyl, Pyridil, Pyrimidinyl oder Triazinyl, sowie fuer deren Derivate, substituiert durch (Halogen)alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, (Halogen)alkyloxy mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, Amino, O-Acyl, O-Aryl-sulf-onyl, O-(substituiertes Carbamoyl) oder Halogen stehen. Es werden mehrere Verfahrensvarianten angegeben. Beispielsweise wird N-Halogen-arylsulfonamidat in Gegenwart eines Carbonisierungskatalysators, Kohlenmonoxyd und eines aromatischen Amines, und gegebenenfalls in Gegenwart eines Phasentransferkatalysators umgesetzt oder N-Halogen-arylsulfonamidat mit Kohlenmonoxyd in Gegenwart eines Carbonisierungskatalysators und gegebenenfalls eines Phasentransferkatalysators umgesetzt und die erhaltene Reaktionsmischung mit einem aromatischen Amin umgesetzt. Die hergestellten Sulfonylharnstoffe sind biologisch aktiv und koennen als Pharmazeutika oder zur Regulierung des Wachstums von Pflanzen verwendet werden.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein neues Verfahren zur Herstellung von N-Sulfonyl-harnstoffan der allgemeinen Formel
Ar1 - 3G„ - M - C - N - Ar9
r! ü i-l
Ar1 für Phenyl, Naphthyl oder Thienyl, sowie für deren Derivate, substituiert durch Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, Halogenalkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, (Halogen)alkoxycarbonyl, (Halogen)alkyloxy, Nitro, Cyano oder Halogenen
und Ar2 für Phenyl, Pyridyl, Pyrimidinyl oder Triazinyl, sowie für deren Derivate, substituiert durch (Halogen)alkyl mit 1 bis 4
Kohlenstoffatomen, Amino, O-Acyl, O-Arylsulfonyl, O-(substituiertes Carbamoyl) oder Halogen stehen.
Charakteristik des bekannten Standes der Technik
Es ist bekannt, daß zahlreiche N-Sulfonyl-harnstoffderivate eine biologische Aktivität, insbesondere eine herbizide, pflanzenwachstumsregulierende und pharmazeutische Aktivität besitzen.
Bekannte Verfahren zur Herstellung dieser Verbindungen sind die folgenden:
Die Synthese von Arylsulfonyl-harnstoffen durch Umsetzung von Arylsulfonyl-isocyanaten mit Aminotriazinen oder Aminopyrimidinen ist in der EP-PS 01514, der US-PS 4190432 und der DE-PS 2715786 beschrieben. Die Umsetzung wird in einem inerten Lösungsmittel (CH2CI2, THF, Acetonitril) im allgemeinen bei Zimmertemperatur unter intensivem Rühren durchgeführt. Die Reaktion läßt sich durch folgendes Schema darstellen:
Ar1SO2NCO + Ar2NH2 -» Ar1SO2NHC(O)NHAr2 (I)
Arylsulfonyl-harnstoffe können auch hergestellt werden, indem man eine stickstoffhaltige heterocyclische Verbindung, substituiert durch Isocyanat, mit N-Arylsulfonamiden umsetzt (siehe z. B. EP-PS 51465, DP-PS 30140 und EP-PS 44808).
Die Reaktion läßt sich durch folgendes Schema darstellen:
Ar1SO2NH2 + AR2NCO -> Ar1SO2NHC(O)NHAr2 (2)
Arylsulfonyl-harnstoffe können weiterhin hergestellt werden, wenn man N-Sulfonylcarbaminsäureester mit Aminotriazin oder Aminopyrimidin, oder wenn man N-triazinyl-, bzw. Pyrimidinylcarbaminsäureester mit Sulfonamiden umsetzt. Diese Methode wird häufig angewendet (z.B. EP-FS 44809, EP-PS 178101 und US-PS 4662933). Die Umsetzung wird im allgemeinen in Gegenwart von starken Basen (1,4-Diazabicyclo[2.2.2]-octan (DABCO), 1,8-Diazabicyclo(5.4.0| und ec-7-en (DBU), Me3AI) durchgeführt und läßt sich durch folgende Schemata darstellen:
Ar,SO2NHC(O)OR + Ar2NH2 -> Ar1SO2NHC(O)NHAr2 + ROH (3)
Ar1SO2NH2 + RO(O)CNHAr2 -* Ar1SO2NHC(O)NHAr2 + ROH (4)
Die Umsetzung von N-Mothylsulfonyl-carbamoylchloriden mit Aminotriazinen oder Aminopyrimidinen führt ebenfalls zur Bildung von Sulfonyl-harnstoffen. Diese Methode ist z.B. in der EP-PS 01514, EP-PS 30138 und EP-PS 13480 beschrieben und läßt sich durch folgendes Schema darstellen:
AR1SO2NC(O)CI + Ar2NH2 -> Ar1SO2NC(O)NHAr2 + HCI (5)
Me Me
Gin gemeinsames Merkmal der bekannten Methoden ist, daß eine der Ausgangsverbindungen unter direkter oder indirekter Verwendung von Phosgen hergestellt werden soll. Die hohe Toxizität von Phosgen ist bekannt, seine Handhabung, Transportierung und Lagerung ist kompliziert, seine Anwendung bedeutet eine ständige Gefahrenquelle. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die Herstellung der am meisten verwendeten Arylsulfonyl-isocyanate mit Phosgen nur bei hohen Temperaturen (110-1600C) durchführbar ist, die Umsetzung hat also einen hohen Energiebedarf. Ein weiterer Nachteil der bekannten Verfahren besteht darin, daß die in Reaktionen (1 )-(4) r.ls Ausgangsstoff verwendeten Isocyanate und Carbamate nur durch mehrstufige Synthesen herstellbar sind, wobei in der Pra:<is feuergefährliche Katalysatoren (Me3AI) verwendet werden müssen.
Ziel der Erfindung
Ziel der Erfindung ist es, die Mängel des Standes der Technik zu beseitigen.
Darlegung des Wesens der Erfindung
Es wurde gefunden, daß Verbindungen der allgemeinen Formel I hergestellt werden können, wenn man N-Halogenarylsulfonarr.idatc, aromatisches Amin und Kohlenmonoxyd, bzw. aromatisches N-Halogenamin, Sulfonamidate und Kohlenmonoxyd in Gegenwart eines Katalysators umsetzt oder N-Halogen-sulfonamid nach Carbonisierung mit aromatischem Amin umsetzt
Gegenstand der Erfindung ist also ein Verfahren zur Herstellung von Sulfonylharnstoffen der allgemeinen Formel
Ar1 für Phenyl, Naphthyl oder Thionyl, sowie für deren Derivate, substituiert durch Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen,
Halogenalkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, (Halogen)alkoxycarbonyl, (Halogen)alkyloxy, Nitro, Cyano oder Halogen Ar2 für Phenyl, Pyridyl, Pyrimidinyl oder Triazinyl, sowie für deren Derivate, substituiert durch (Halogen)alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, (Halogen)alkyloxy mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, Amino, O-Acyl, O-Arylsulfonyl, O-(substituiertes Carbamoyl) oder Halogen
stehen,
das dadurch gekennzeichnet ist, daß man a) N-Halogen-arylsulfonamidate der allgemeinen Formel
Ar1-SO2-N-X (II)
in welcher
Ar. die oben angegebene Bedeutung hat,
X fürChloroderBrom.und
Y für ein Natrium-, ein Kalium-, ein quaternäres Ammonium- oder ein quaternäres Phosphoniumion stehen, in Gegenwart eines Carbonisierungskatalysators von Kohlenmonoxyd und eines aromatischen Amins der aligemeinen Formel
Ar2-NH2 (III),
worin Ar2 die oben angegebene Bedeutung hat, und gegebenenfalls in Gegenwart eines Phasentransferkatalysators nach dem Reaktionsschema (A) umsetzt;
b) N-Halogen-arylsulfonamidate der allgemeinen Formel Il mit Kohlenmonoxyd in Gegenwart eines Carbonisierungskatalysators und gegebenenfalls eines Phasentransferkatalysators umsetzt und die erhaltene Reaktionsmischung mit einem aromatischen Amin der obigen allgemeinen Formel III nach dem Reaktionsschema (B) umsetzt;
c) N-Halogen-arylamin der allgemeinen Formel
Ar7-N-X (IV),
Y'
Ar2 und X die oben angegebene Bedeutung haben und Y' für Wasserstoff, ein Natrium- oder ein Kaliumion stoht, in Gegenwart eines Carbonisierungskatalysators, von Kohlenmonoxyd und eines Arylsulfonamides der allgemeinen Formel
Ar1-SO2-NH2 (V),
in welcher Ar1 die oben angegebene Bedeutung hat, und gegebenenfalls in Gegenwart eines Phasentransferkatalysators nach dem Reaktionsschema (C) umsetzt;
d) ein Amin der obigen allgemeinen Formel III mit einem Amin-N,N-dihalogenid der allgemeinen Formel
Ar2-NX2 (Vl),
worin Ar2 und X die oben angegebene Bedeutung haben, mit einem Arylsulfonamid der obigen allgemeinen Formel V in Gegenwart eines Carbonisierungskatalysators und von Kohlenmonoxyd nach dem Reaktionsschema (D) umsetzt.
Als Carbonisierung skatalysator verwendet man einen Palladium enthaltenden Komplex, welcher der Reaktionsmischung zugegeben oder aut Ii in situ hergestellt werden kann und in welchem die koordinative Bindung zwischen Koh'enstoff, Stickstoff, Sauerstoff, Phosphor, Schwefel und/oder Halogen gebunden ist, in Form eines homogenen, heterogenen oder immobilisierten homogenen Katalysators und in einer Menge von 10~2 bis 10%, auf die Menge der N-Halogenverbindung bezogen. Die Umsetzung wird gegebenenfalls in Gegenwart eines Phasentransferkatalysators in einer Menge von 10 ' von 10%, auf die Menge der N-Halogenverbindung bezogen, in einem Lösungsmittel bei einer Temperatur zwischen -200C und +13O0C unter Kohlenmonoxydatmosphäre mit einem partiellen CO-Anfangsdruck von 0,3 bis 10MPa während 0,5 bis 24 Stunden durchgeführt, woraufhin die Reaktionsmischung in bekannter Weise aufgearbeitet wird.
Die Verfahrensvariante (a), (b), (c) und (d) können mit den erwähnten Reaktionsschemata (A), (B), (C) und (D) dargestellt werden:
(A) Ar1SO0NXY + AR0NM2 + CO + CO i^-^-A'^-Ar1SO0NI ICNMAr0 (II) fill) ö
+ XY (I)
(0) AR SO0NXY -ι- CO Ar2NII2v Ar GO0MMCiJMAr + XY
0 (II) (I)
(C) A,',' SO2MM0 ·! Ar0MXY1 + CO k-^^-^——°r> AR GO0NMCNMAr0 ι- XY (V) (IV) (I)
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(V) (VI) (III)
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Als Ausgangsstoff wird bevorzugt N-Halogenarylsulfonamidat der allgemeinen Formel Il verwendet, worin X für Chlor und Y für ein Kaliumicn stehen.
Besonders bevorzugt wird als Ausgangsstoff N-Halogen-arylsulfonamidat der allgemeinen Formel Il verwendet, worin X für Chlor und Y für ein quaternäres Ammoniumion stehen.
Nach einer weiteren bevorzugten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird (N-Chloramino-)triazin-Na- oder K-SaIz in Gegenwart eines Arylsulfonamids carbonisiert. Eine weitere bevorzugte Variante besteht darin, daß man Kaliurn-N-2-dichlorphenyl-sulfonamidat in Gegenwart von 2-Amino-4-methyl-6-methoxy-triazin oder 2- (N-Chloramino)-4-methyl-6-methoxytriazin Na-SaIz in Gegenwart von 2-Methoxycarbonyl-benzolsulfonamid carbonisiert.
Als Phasentransferkatalysator werden quaternäre Ammoniumsalze, quaternäre Phosphoniumsalze und Verbindungen vom Typ Kronenether bevorzugt.
Die Carbonisierung wird bevorzugt bei einer Temperatur zwischen 20 und 1000C durchgeführt.
Der Palladiumkatalysator wird bevorzugt zusammen mit Carbonylverbindungen von Metallen der Gruppe Vl und/oder mit Komplexen von Metallen der Gruppe VIII des Periodensystems verwendet.
Der wesentliche Unterschied gegenüber den bekannten Verfahren nach den Reaktionsschemen (1 )-(5) besteht darin, daß
- die Arylsulfonyl-harnstoffe ohne Mitverwendung von Phosgen erhalten werden und
- das Endprodukt aus den Ausgangsstoffen in einer Stufe gewonnen wird.
Die wichtigsten Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens können wie folgt zusammengefaßt werden:
- da das erfindungsgemäße Verfahren ohne Mitverwendung von Phosgen durchführbar ist, ist es sowohl aus Sicherheitsgründen als auch mit Hinsicht auf den Umweltschutz viel günstiger,
- die als Ausgangsstoff verwendeten N-Halogenverbindungen sind aus billigen Materialien (NaOCI, Ca(OC 1 )C 1, Cl2, Br2 usw.) mit guter Ausbeute und Reinheit leicht zugänglich,
- die Carbonisierung und auch die Kupplung kann bei Zimmertemperatur durchgeführt werden, was zur Einsparung von Energie führt.
Die als Ausgangsstoff verwendeten N-Halogen-sulfonamidate sind bekannt und können nach literaturbekannten Verfahren hergestellt werden (Houben-Weyl: Methoden der organischen Chemie, Band IX, 642,1955; M.C.Campbell and G.Johnson:
Chem. Rev. 78(1), 1978,65-79; Bull.Chem.Soc.Jpn. 57,3341-2,1984).
UrriAinerwünschten Nebenreaktionen (Katalysatorvergiftung) zu vermeiden, ist es vorteilhaft, die N-Halogen-sulfonamidate vorher herzustellen und rein der Reaktionsmischung zuzugeben.
Bezüglich der Aminohalogenide der allgemeinen Formel IV bzw. Amindihalogenide der allgemeinen Formel Vl seien verschiedene Literaturstellen genannt (DE 2018719 J. Chem. Soc. Perkin 1.1977 1746).
Erfindungsgemäß wird die Synthese von Sulfonylharnstoffen in einem Lösungsmittel durchgeführt. Als Reaktionsmedium dienen alle in der Praxis der organischen Chemie verwendeten Lösungsmittel. Hierzu gehören Petrolether, Hexan, Octan, Cyclohexan, Benzol und dessen Homolo&o, Dichloimethan, Chloroform, Tetrachlorkohlenstoff, mono- und polychlorierte Derivate von gesättigten und Doppelbindungen enthaltenden Kohlenwasserstoffe mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen, einfache aliphatische und cycloaliphatische Ketone (wie Aceton, Methylethylketon, Cyclohexanon), einfache aliphatische Ester (Ethylformiate, Ethylacetate, Butylacetate), Kohlensäureester (Dimethylrarbonat, Diethylcarbonat, Ethylencarbonat, Propylencarbonat), Säureamide (DMF, Dimethylacetamid, Hexam ip.iosphorsäuretriamid). Nitrile (Acetonitril, Benzonitril) und Ether (Diethylether, Diisopropylether).
Zur Beschleunigung der Carbonisierung der N-Monochlorverbindung verwendet man Katalysatoren. Als Katalysator dienen alle Übergangsmetalle, deren Oxyde, Salze, Carbonylverbindungen und deren Komplexe mit Liganden, enthaltend Stickstoff, Phosphor, Schwefel, Sauerstoff, sowie deren Gemische. Der Katalysator kann als homogener, heterogener, bzw. heterogonisierter (immobilisierter) homogener Katalysator verwendet, fertig der Reaktionsmischung zugefügt oder in situ hergestellt werden. Als Trägerstoff von heterogenen und immobilisierten Katalysatoren dienen z. B. Aluminiumoxyd, Kieselgel, Aktivkohle und organische Polymere.
Der Katalysator wird in einer Menge von 10~2 bis 10Gew.-%, auf die Menge der Monochlorverbindung bezogen, verwendet.
Die Rückgewinnung des Katalysators hängt vom Typ des Katalysators ab. Katalysatoren mit Trägerstoff und solche, die in der Reaktionsmischung bei Zimmertemperatur nur schwer löslich sind, können durch einfache Filtrierung isoliert werden. Die gelösten Katalysatoren können bei Aufarbeitung der Reaktionsmischung durch Ausfällung, Abtrennung, Extraktion, Adsorption und andere Methoden, gewählt aufgrund der chemischen und physikalischen Eigenschaften des Katalysators, isoliert werden.
Das Kohlenmonoxyd kann zur Carbonisierung in reinem Zustand oder als Gasgemisch, z. B. mit Luft, verwendet werden.
Bestimmte Katalysatoren und Reagenzien können Reaktivität zu der Komponente zeigen, mit dem das Kohlenmonoxyd verdünnt wurde, letzteres soll deshalb mit Hinsicht auf die weiteren Bestandteile der Reaktionsmischung gewählt werden. Dor partielle CO-Druck wird in dem Reaktor vorzugsweise zwischen 104-107Pa eingestellt.
Die Carbonisierung wird bei Temperaturen von -2O0C bis + 130°C, vorzugsweise von 20 bis 1000C durchgeführt. Die Temperatur wird durch die Aktivität des Katalysators und durch die thermische Stabilität der Komponente begrenzt.
N-Halogenderivate von Sulfonamiden lösen sich in organischen Lösungsmitteln meistens schwer. Um eine entsprechende Reaktionsgeschwindigkeit zu sichern, sollen in bestimmten Fällen Phasentransferkatalysatoren verwendet werden. Als solche dienen quaternäre Ammoniumsalze, quaternäre Phosphoniumsalze und Kronenether.
Als Kronenether seien genannt: Dicyclohexyl-18-kronen-6,18-Kronen-6, (1,4,7,10,13,16-hexaoxycyclooctadecan)-18-kronen-6.
Nach einer Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens werden N-Halogen-arylsulfonamidate der allgemeinen Formel II, mit aromatischen Aminen in Gegenwart eines Carbonisierungskatalysators, von Kohlenmonoxyd und gegebenenfalls eines Phasentransferkatalysators umgesetzt, oder N-Halogen-arylsulfonamidate der allgemeinen Formel Il katalytisch carbonisiert und das erhaltene Zwischenprodukt mit aromatischen Aminen umgesetzt. Nach einer anderen Variante werden N-Halogenarylamine der allgemeinen Formel IV mit Sulfonamiden der allgemeinen Formel V in Gegenwart von Katalysator, Kohlenmonoxyd und gegebenenfalls Phasentransferkatalysator umgesetzt.
Eine besonders bevorzugte Durchführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß man die Carbonisierung in Gegenwart von Komponenten, die die Aminogruppe enthalten, durchführt. In diesem Falle werden die beiden Reaktionen parallel ablaufen.
Alternativ kann man auch so vorgehen, daß man die Aminoc ruppe enthaltende Komponente erst nach Beendigung der Carbonisierung der Reaktionsmischung zufügt. Die Kupplung kann in diesem Falle in demselben Lösungsmittel durchgeführt werden, in dem vorher carbonisiert wurde. Es ist jedoch auch möglich, das Lösungsmittel durch leichte Erhöhung der
Temperatur (gegebenenfalls unter Vakuum) zu entfernen und die Kupplung in einem neuen Lösungsmittel durchzuführen. Das zweistufige Verfahren gewährleistet neben den Vorteilen des Lösungsmitteltausches auch die gute Ausnutzung der aufwendigen Druckbehälter.
Die Kupplung der Komponente, die die NH2-Gruppe enthält, kann erfindungsgemäß ohne Katalysator oder Hilfsstoffe
durchgeführt werden. ,
Nach Beendigung der Kupplung kann das Endprodukt durch Filtrierung oder bei schwer filtrierbaren, bzw. gut löslichen Abfällen dutch Ausfällung oder durch Entfernung des Lösungsmittels unter milden Parametern isoliert werden. Die gewonnenen Sulfonylharnstoffe können in bekannter Weise gereinigt werden.
Ausführungsbeispiele
Die Erfindung wird anhand der folgenden Beispiole näher erläutert. Die erhaltenen Produkte wurden durch Massen-Spoktrometrie (Fast Atom Bombardment Tecnis) identifiziert und die Ausbeute wurde durch HPLC-Analysis (High Performance Liquid Chromatography) bestimmt.
Beispiel 1
2,28g (0,01 mol) N-Chlor-p-toluolsulfonsäure Na-SaI?, 0,14g PdCI2,0,2cm3 Acetonitril und 10cm3 Dichlormethan werden in einem druckbeständigen Autoklaven vorgelegt, und nach mehrfacher Ausspülung mit CO wird der Kohlenmonoxyddruck auf 5,0MPa eingestellt. Die Mischung wird bei Zimmertemperatur 5 Stunden lang unter Rühren carbonisiert. Nach Reagierung der berechneten Menge an CO wird die Gasphase abgeblasen, und die Reaktionsmischung wird in ein Glasgefäß übertragen. Der Mischung werden 1,4g (0,01 mol) 2-Amino-4-methyl-6-methoxy-triazin zugefügt und unter Ausschließung von Luft 16 Stunden gerührt. Das Lösungsmittel wird unter Vakuum entfernt, und die festen Anteile werden in einer Mischung von 100ml Wasser und 0,3cj K2CO3 pro 0,5g festes Produkt gelöst. Die unlösbaren Anteile werden abfiltriert, und das Produkt wird aus dem Filtrat durch Ansäuerung bis zu einem pH-Wert von 3 ausgefällt. Das Produkt kann gewünschtenfalls durch Kristallisierung gereinigt werden. Ausbeute: 2,45g N-p-Toluolsulfonyl-N'-(4-methyl-6-methoxy-2-triazinyl)-harr.stoff (72,5%).
Beispiel 2
Man geht analog dem Beispiel 1 vor, jedoch verwendet man 2,0g (9,4mmol) N-Chlor-benzolsulfonamid Na-SaIz als Ausgangsstoff, welches nach Carbonisierung mit 1,31 g (9,4mmol) 2-Amino-4-methyl-6-methoxy-triazin gekuppelt wird. Ausbeute: 2,15g N-Benzolsulfonyl-N'-(4-methyl-6-methoxy-2-triazinyl)-harnstoff (70,8%).
Beispiel 3
Man geht analog dem Beispiel 1 vor, jedoch verwendet man 1,27g (0,01 mol) 2-Chloranilin als Kupplungsmittel. Ausbeute: 2,1g N-p-Toluol-sulfonyl-N'-(2-chlorphenyl)-harnstoff (64,8%), Fp. 164-6°C. IR: 3305,9: 3059,5; 1697,1; 1351,8 und 1123,4cm"1.
Beispiel 4
2,28g (lOmmol) 4-MePhSO2NCINa, 46,7mg PdCI2,10,0cm3 Dichlormethan und 0,5cm3 Acetonitril werden in einem druckbeständigen Reaktor vorgelegt, und nach mehrfacher Ausspülung mit CO wird der Kohlenmonoxyddruck auf 4,1 MPa gestellt. Die Mischung wird bei Zimmertemperatur 6 Stunden lang gerührt, und nach dem Abblasen der Gasphase werden 1,28g (lOmmol) 2-Chloranilin unter N2-Atmosphäre und unter Kühlung zugetropft. Nach 10 Minuten langem Rühren wird die Mischung, enthaltend weißes Präzipitat, bis zur Trockne eingedampft. Das Präzipitat zeigt ein Gewicht von 3,56g und die Ausbeute an N-(ii-methylphenylsulfonyl)-N'-(2-chlorphenyl)-harnstoff ist nach HPLC 78%.
Analog dem Beispiel 4 können unter den dort angegebenen Parametern die in der Tabelle 1 angegebenen N-(Ar,-sulfonyl)-N'-Ar2-harnstoffe hergestellt werden (bei Herstellung der Aminotriazinkomponente wird die Reaktionsmischung nach Zugabe der Aminotriazinkomponente 14 Stunden lang gerührt).
Tabelle 1
Beispiel Ar, Ar2 Katalysator Komplex Lösungsmittel Temp. (0C) 45 -~.eit (Stunde) Ausbeute (%)
5 4-Me-phenyl 2-Chlorphenyl PdCI2 46,8 mg CH3CN 0,5cm3 CH2CI2 10cm3 65 2,5 76
6 4-Me-phenyl 2-Chlorphenyl PdCI2 50,0 mg CH3CN 0,5cm3 CH2CI2 10cm3 85 1,25 80
7 4-Me-phenyl 2-Methylphenyl PdCI2 51,1mg CH3CN 0,5cm3 CH2CI2 10cm3 105 0,5 81
8 4-Me-phenyl 2-Chlorphenyl PdCI2 48,2 mg CH3CN 0,5cm3 CH2CI2 10cm3 0 25 0,3 81
9 2-CI-phenyl' 2-Methyl-6- -methoxy-tri- azin-2-yl PdCI2 30 mg - CH3CN 10cm3 3,5 1,5 74
f KSaIz file = Methyl
Beispiel 10
Analog dem Beispiel 4 wird N-(4-Methyl-phenyl-sulfonyl)-N'-(2-chlorphenyl)-harnstoff hergestellt, wobei jedoch der Anfangsdruck von CO (Pco) wie in der Tabelle 2 angegeben, variiert wurde. Die weiteren Parameter und die Ausbeute sind in der Tabelle 2 zusammengefaßt.
Tabelle 2
Beispiel Temp. (X) Pco (MPA) Zeit (Stunde) Katalysator Zusatzstoff Aus beute (%)
10 60 0,8 4,0 PdCI2 80mg PhCN 2cm3 76
11 25 1,5 9,5 PdCI2 52,1mg CH3CN 0,5 cm3 86
12 25 6,0 5,0 PdCI2 110mg CH3CN 0,5 cm3 81
13 25 9,0 3,8 PdCI2 50 mg CH3CN 0,5cm3 68
Beispiel 14
Man geht analog dem Beispiel 1 vor, jedoch mit dem Unterschied, daß Sulfonamidate enthaltend verschiedene Kationen und gegebenenfalls auch Phasentransferkatalysator verwendet wurden. Die erhaltenen Verbindungen der Formel I, die Ausbeute und die Parameter sind in der Tabelle 3 zusammengefaßt.
Tabelle 3
Beispiel Ar1SO2NXY Ar2NH2 Katalysator Zusatzstoff Temperatur (0C) Zeit (Stunde) Ausbeute (%)
14 PhSO2NCINa 2-Amino-4-methyl- -6-methoxy-triazin PdCI2 145mg CH3CN 0,2 cm3 25 6 70,8
15 4MePhSO2NCIK 2-CI-anilin Pd2dba3 168 mg - 25 50 1,2 1,3 85
16 2-CIPhSO2NCIK 2-Amino-4-methyl- -pyrimidin Pd(PhCN)2CI2 96 mg PhCN 0,5 cm3 50 1,5 88
17 2-BrPhSO2NCIK 2-Amino-4,6-di- methyl-pyrimidin PdCI2 67 mg CH3CN 0,3 cm3 80 1,1 85
18 4-MePhSO2NCr .3u4N* 2-CI-anilin PdCI2 27 mg CH3CN 0,2 cm3 25 2,5 71
2-CIPhSO2NCIK 2-CI-anilin
Pd(Ph3P)2CI2 70,4 mg
CH3CN 1,0cm3 Et3(PhCH2) N*Cr 112mg
25
2-CIPhSO2NCIK 2-CI-anilin
PdCI2 85 mg
CH3CN 1cm2
35
47 mg
3,5
3,5
4-MePhSO2NCIK 2-CI-anilin
Pd(Ph3P)2CI2 150mg
Dicyclohexyl- 25 -18-kronen-6 32 mg
3,0
Beispiel 22
3,05g OOmmol) Kalium-2-bromphenyl-sulfonamidat, 1,4g 2-Amino-4-methyl-6-methoxy-triazin, 201 mg Pd(Ph3P)2CI2,10cm3 Dichlormethan und 2,0cm3 Benzonitril werden in einem druckbeständigen Reaktor von 45cm3, und nach mehrmaliger Ausspülung wird der Kohlenmonoxyddruck auf 4,0MPa eingestellt. Der Reaktor wird unter Rühren auf 60°C erwärmt und 1,5 Stunden lang auf dieser Temperatur gehalten. Nach dem Abkühlen wird die Mischung eingedampft und mit Äther ausgefällt.
Das Präzipitat wird filtriert, gewaschen und getrocknet. Der organische Anteil des isolierten Produktes beträgt nach HPLC 77%
N-(2-Brom-pheny!sulfonyl)-N'-(4-methyl-6-methoxy-triazinyl)-harnstoff. Analog erhält man die in der Tabelle 4 angegebenen Verbindungen.
Tabelle 4
Beispiel Ar1SO2NXY, bzw. Ar1SO2NH2 Ar2NH2, bzw. Ar2NX2 Katalysator Zusatzstoff Temp. (0C) Zeit (Stunde) Ausbeute (%)
23 4-MePhSO2NCINa 2-Amino-4-methyl- -6-methoxy-triazin PdCI2 99mg CH3CN 0,2 cm3 25 15 75
24 2CIPhSO2NCIK 2-Amino-4-methyl- -6-methoxy-triazin PdCI2 125mg CH3CN 0,2cm3 25 9 70
25 2-MeOC(O)PhSO2NH2 2,15g 2-(N-Chlor-amino)- ^-methyl-e-methoxy- -triazin Na-SaIz 1.46g PdCI2 112mg CH3CN 1,0cm3 25 6,3 30
26 2-MeOC(O)PhSO2NH2 2,15g 2-(N-Chlor-amino)- -4-methyl-6-methoxy- -triazin K-SaIz 1.8g Pd(Ph3P)2CI2 97mg 25 2 40'
27 4-MePhSO2NCIK 2,40g 2-Amino-4-methyl- •6-methoxy-triazin 1,40 mg Pd(Ph3P)2CI2 87 mg Benzyl- triphenyl- phosphonium- chlorid 65 1,5 77
28 • 4-MePhSO2NCIK 2,40 g 2-Amino-4-methoxy- 6-methoxy-methyl- triazin 1,70g Pd(Ph3P)2CI2 127 mg 65 1 75
29 2-CIPhSO2NH2 1,91g 2-(N-Chlor-amino)- ^-methyl-e-methoxy- -triazin Na-SaIz 2,0 g Pd(Ph3P)2CI2 97 mg 65 3,5 60
29A 2-methoxy-carbonyl- 3-amino-sulphonyl- thiophene 2,2 g 2-(N-chloro-amino)- 4-methyl-6-methoxy- triazine K-SaIz 2,5 g Pd(PhCN)2CI2 160 mg PhCN 0,5cm3 40 3,0 51
auf K-SaIz bezogen
Beispiel 30
2,15g 2-MeOC(O)PhSO2NH2,0.7g 2-Amino-4-methyl-6-methoxy-triazin, 1,05g 2-(N,N-Dichloramino)-4-methyl-6-methoxytriazin, 139mg PdCI2,10cm3 Dichlormethan und 0,3cm3 Acetonitril werden in einem druckbeständigen Reaktor vorgelegt und unter 3,5 MPa Kohlenmonoxyddruck gestellt. Nach 5,5stündigem Rühren bei Zimmertemperatur wird N-(2-Methoxycarbonylphenylsulfonyl)-N'-(4-methyl-6-methoxy-triazinyl)-harnstoff mit einer Ausbeute von 3% erhalten.
Beispiel 31
Analog dem Beispiel 4 werden weitere Verbindungen der Formel I hergestellt, wobei jedoch das Zusatzstoff-Katalysator-Verhältnis und die Zusammensetzung des Katalysators variiert wurden. Der Anfangsdruck von CO beträgt 4,0 bis 6,0 MPa, Lösungsmittel -wenn nicht anders bezeichnet - ist CH2CI2, Ar2 bedeutet 2-Chlorphenyl, das Substrat ist 10minol N-Chlorsulfonamidat Na- oder K-SaIz. Die Angaben sind in der Tabelle 5 zusammengefaßt.
Tabelle 5
Beispiel Ar, Katalysator Zusatzstoff Temperatur (0C) Zeit (Stunde) Ausbeute (%)
31 4-Me-phenyl PdCI2150 mg CH3CN 0,2cm3 25 6 . 75
32 2-CI-phenyl PdCI2 27 mg PhCN 2,0cm3 25 24 65
33 4-Me-phenyl PdCI2 8,6 mg CH3CN 0,5cm3 70 3,5 65
34 2-CI-phenyl PdCI2 30 mg CH3CNa 10 cm3 0 25 3,5 1,5 /4
35 4-Me-phenyl PdCI2 55 mg PhCN 0,2cm3 25 18,5 79
4-Me-phenyl
PdCI2
PhCN" 10cm3
25
1,3
Beispiel Ar, Katalysator Zusatzstoff Temperatur (0C) Zeit (Stunde) Ausbaute (%)
37 4-Me-phenyl Pd(Py)2CI2" 150 ng PhCN 80 1,5 68
38 4-Me-phenyl Pd2düa3 103mp CH3CN 0,5 cm3 25 2 72
4-Me-phenyl
Pd2dba3 168 mg
80
2-Br-phenyl
Pd(Ph3P)2CI2 198mg
PhCN 2,0cm3
fiO
4-Me-phenyl
Pd2CI2dppm' 54,5 mg
CH3CN 0,5 cm3
25
0,25 '2,5
42 4-Me-phenyl PdIOAc)2 120mg PhCN 2,0 cm3 80 2 72
43 4-Me-phenyl /Pd(CO)CI/n 110mg - 80 1 75
44 2-Br-phenyl Pt(Ph3P)4 21,5mg Pd(Ph3P)2CI2 66 mg PhCN 0,5cm3 65 2 81
45 · 2-Br-phenyl Rh(Ph3P)3CI 30 mg Pd(Ph3P)2CI2 73mg PhCN 0,5 cm3 65 2 74
46 4-Me-phenyl Pd(Ph3P)2CI2 3 mg - 75 24 53
47 4-Me-phenyl Mo(CO)6 100mg Pd(Ph3P)2CI2 100 mg - 55 0,75 83
a = ohne Lösungsmittel; 'py = Pyridin; "dba = Dibenzilyden-aceton; '"dppm = bls(Diphenylphosphino)-methan
Beispiel 48
Man geht analog dem Beispiel 4 vor, wobei jedoch Ar, und Ar2 variiert werden. Nach Zugabe der die Aminogruppe enthaltenden Komponente wird die Reaktionsmischung im Fall von Pyrimidinderivaten 2 Stunden lang und im Fall von Triazinderivaten 8-14 Stunden lang gerührt. Die erhaltenen Verbindungen der Formel I und deren Ausbeuten sind in der Tabelle 6 angegeben.
Tabelle 6
Beispiel Ar, Ar2 Katalysator Zusatzstoff Temperatur (0C) Zeit (Stunde) Aus beute (%)
48 Phenyl- 4-Methyl-6-methoxy- -triazin-2-yl PdCI2 145mg CH3CN 0,2 cm3 25 6 70,8
49 4-Me-phenyl- Phenyl- Pd(Ph3P)CI2 70mg - 60 3 87
50 4-Me-phenyl- 2-Me-phenyl- PdCI2 51mg CH3CN 0,5cm3 85 0,5 81
51 4-Me-phenyl- 4-Methyl-6-methoxy- -triazin-2-yl PdCI2 140 mg CH3CN 0,2 cm3 25 4,5 72
52 2-CI-phenyl- 2-CI-phenyl- PdCI2 70 mg CH3CN 1,0cm3 25 14 86
53 2-CI-phenyl- 2-NO2-phenyl- PdCI2 68 ms CH3CN 2,0cm3 25 3,5 95
54 2-CI-phenyl- 4-Pyridinyl- PdCI2 CH3CN 25 6,5 72
55 2-CI-phenyl- 4,6-Dimethyl- -pyrimidin- -2-yl PdCI2 60 mg CH3CN 2,0cm3 65 0,75 93
56 2-CI-phenyl- 4-Methyl-pyrimidin- -2-yl Pd(PhCN)2CI2 96 mg PhCN 0,5 cm3 50 1,5 88
1-Thienyl-
Phenyl-
Pd(Ph3P)2CI2 105mg
Beispiel Ar, Ar2 Katalysator Zusatzstoff Temperatur ("C) Zeit (Stunde) Aus beute (%)
59 1-Naphthyl- Phenyl- Pd(Ph3P)2CI2 97 mg - 50 2,5 72
59 4-Me-phenyl- 4-Methyl-6-methoxy- -ethoxy-triazin-2-yl Pd(Ph3P)2CI2 134mg - 60 0,9 90
60 2-CI-phenyl- 4-Methyl-6-methoxy- -tiiazin-2-yl PdCi2 41 mg CH3CN 2,0cm3 25 14 76
61 2-Br-phenyl- 2CI-ph6nyl- Pt(Ph3P)4 21,5mg Pd(Ph3P)2CI2 66 nip PhCN 0,5cm3 70 2 77
2-Br-phenyl-
4,6-Oimethyl- -pyrimidin-2-yl-
PdCI2 67 mg
CH3CN 0,3 cm3
63 2-Br-phenyl- 4-Methyl-6-methoxy- PdCI2
-triazin-2-yl 89 mg
~H3CN 0,3 cm3
1,1
0,75

Claims (9)

1. Verfahren zur Herstellung von Sulfonylharnstoffen der allgemeinen Formel
Ar,, ·- GU0 -· ι"·.' - C - M - Ar ο
Il IJ 11
Ar1 für Phenyl, Naphthyl oder Thienyl, sowie für deren Derivate, substituiertdurch Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, Halogenalkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, (Halogen)alkoxycarbonyl, (Halogen)alkyloxy, Nitro, Cyano oder Halogen
und
Ar2 für Phenyl, Pyridyl, Pyrimidinyl oder Triazinyl, sowie für deren Derivate, substituiert durch (Halogen)alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, (Halogen)alkyloxy mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, Amino, O-Acyl, O-Arylsfulfonyl, O-(substituiertes Carbamoyl) oder Halogen
stehen,
dadurch gekennzeichnet, daß man
a) N-Halogen-arylsulfonamidate der allgemeinen Formel
Ar1-SO2-N-X (II),
worin
Ar1 die oben angegebene Bedeutung hat,
X fürChloroderBrom, und
Y für ein Natrium-, ein Kalium-, ein quaternäres Ammonium- oder ein quaternäres Phosphoniumion stehen,
in Gegenwart eines Carbonisierungskatalysators, von Kohlenmonoxyd und eines aromatischen Amins der allgemeinen Formel
Ar2-NH2 (III),
worin
Ar2 die oben angegebene Bedeutung hat, gegebenenfalls in Gegenwart eines Phasentransferkatalysators nach folgendem Reaktionschema
Ka taIysa 'cor~ Ar ,3U0NXY+Ar^MI-L· ·ι- CU " ' Ar .3U0Nl ICNILXr +XY ,
O (II) (HI) (I)
worin Ar1 und Ar2 wie oben definiert sind, umsetzt, oder
d) N-Halogen-arylsulfonamidate derallgemeinen Formel
Ar1-SO2-N-X (II),
worin Ar1, N und X wie oben definiert sind, mit Kohlenmonoxyd in Gegenwart eines Carbonisierungskatalysators und gegebenenfalls eines Phasontransferkatalysators umsetzt und die erhaltene Reaktionsmischung mit einem aromatischen Amin der allgemeinen Formel
Ar2-NH2
worin Ar2 wie oben definiert ist, nach folgendem Reaktionsschema
ΛινΝΙ-L·
Ar1 SO0NXY + CÜ '- ^> Ar 3C0NI-ICNIIAr0 + XY,
1 SO0NXY + CÜ '
J-C.
(II) (I)
worin Ar1, Ar2, X und Y wie oben definiert sind, umsetzt; oder
c) ein N-Halogen-arylamin der allgemeinen Formel
Ar2-N-X (IV),
Y'
worin
Ar2 und X die oben angegebene Bedeutung haben und Y' für Wasserstoff, ein Natrium-oder ein Kaliumion steht,
in Gegenwart eines Carbonisierungskatalysators, von Kohlenmonoxyd und eine Arylsulfonamides der allgemeinen Formel
Ar1-SO2-NH2 (V),
worin Ar1 die oben angegebene Bedeutung hat, und gegebenenfalls in Gegenwart eines Phasentransferkatalysators nach dem folgenden Reaktionsschema
Ka talysator Ar1GU0NIU + Ar0NXY1 ·:- CO ^-Ar1GO0NHCNHAr0I-XY,
O (V) (IV) (I)
worin Ar1, Ar2, X, Y und Y' wie oben definiert sind, umsetzt, oder
d) ein Amin der allgemeinen Formel
Ar2NH2 (III)'
worin Ar2 die obige Bedeutung hat, mit einem Amin-N,N-dihalogenid der allgemeinen Formel
Ar2NX2 (Vl),
vvcri'i Ar2 und X wie oben definiert sind und mit einem Arylsulfonamid der allgemeinen Formel
Ar1-SO2-NH2 (V),
worin Ar1 die oben angegebene Bedeutung hat, in Gegenwart eines Carbonisierungskatalysators, von Kohlenmonoxyd und gegebenenfalls in Gegenwart eines Phasentransferkatalysators nach dem folgenden Reaktionsschema
Ko LaIyüa 'corI il d s- ·_ t- 1-
.'.ι"., ./Aj.,',Y, IC.'I1Ar0 + ! IX ,
worin Αη, Ar2 und X wie oben definiert sind, umsetzt,
wobei man als Carbonisierungskatalysator einen Palladium enthaltenden Komplex, welcher der Reaktionsmischung zugegeben oder auch in situ hergestellt werden kann und in welchem die koordinative Bindung zwischen Kohlenstoff, Stickstoff, Sauerstoff, Phosphor, Schwefel und/oder Halogen gebunden ist, in Form eines homogenen, heterogenen oder immobilisierten homogenen Katalysators und in einer Menge von 102 bis 10Gew.-%, auf die Menge der N-Halogenverbindung bezogen, verwendet und wobei man die Umsetzung gegebenenfalls in Gegenwart eines Phasentransferkatalysators in einer Menge von 10"1 bis 10Gew.-%, auf die Menge der N-Halogenverbindung bezogen, in einem Lösungsmittel bei einerTemperatur zwischen -20cC und + 1300C unter Kohlenmonoxydatmosphäre mit einem partiellen Anfangsdruck von 0,3 bis 10MPa während 0,5 bis 24 Stunden durchführt und die Reaktionsmischung in bekannter Weise aufarbeitet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man N-Halogen-arylsulfonamidate der allgemeinen Formel Il verwendet, worin X für Chlor und Y für ein Kaliumion stehen.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man N-Halogen-arylsulfonamidate der allgemeinen Formel Il verwendet, worin X für Chlor und Y für ein quaternäres Ammoniumion stehen.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man (N-Chloramino)-triazin Na- oder K-SaIz in Gegenwart eines Arylsulfonamides carbonisiert.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Carbonisierung in Gegenwart eines Phasentransferkatalysators von Typ eines quaternären Ammoniumsalzes, eines quaternären Phosphoniumsalzes oder eines Kronenethers durchführt.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Carbonisierung bei einer Temperatur zwischen 25 und 1000C durchführt.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man Kalium-N-2-dichlor-phenylsulfonamidate in Gegenwart von 2-Amino-4-methyl-6-methoxy-triazin carbonisiert.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man 2-(N-Chloramino)-4-methyl-6-methoxytriazin Na-SaIz in Gegenwart von 2-Methoxycarbonylbenzolsulfonamid carbonisiert.
9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Palladiumkatalysator mit Carbonylverbindungen der Metalle der Gruppe Vl des Periodensystems und/oder Komplexen der Metalle der Gruppe VIII des Periodensystems verwendet.
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