ES2854750T3 - Proceso para preparar 1,1,3-trioxo-1,2-benzotiazol-6-carboxamida - Google Patents
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Abstract
Un proceso para preparar 1,1,3-trioxo-1,2-benzotiazol-6-carboxamida de fórmula (I) o una sal de la misma **(Ver fórmula)** comprendiendo el proceso: (a) oxidar 2,5-dimetil-bencenosulfonamida de fórmula (II) o una sal de la misma; **(Ver fórmula)** en presencia de un agente oxidante para obtener ácido 2-sulfamoil-tereftálico de fórmula (III) o una sal del mismo; **(Ver fórmula)** (b) convertir el ácido 2-sulfamoil-tereftálico formado de fórmula (III) para obtener un derivado del ácido 2-sulfamoil- tereftálico de fórmula (IV) o una sal del mismo; **(Ver fórmula)** ;y (c) hacer reaccionar el derivado de ácido 2-sulfamoil-tereftálico resultante de fórmula (IV) con amoniaco (NH3) o sal que contiene amonio; donde R representa OR' o Cl y R' representa un alquilo C1-C12 ramificado o no ramificado.
Description
DESCRIPCIÓN
Proceso para preparar 1,1,3-trioxo-1,2-benzotiazol-6-carboxamida
La presente solicitud reivindica prioridad de la solicitud provisional india n.° 201631000085, presentada el viernes, 1 de enero de 2016.
Campo técnico
El presente objeto se refiere a un proceso para preparar 1,1,3-trioxo-1,2-benzotiazol-6-carboxamida.
Antecedentes
El compuesto 1,1,3-trioxo-1,2-benzotiazol-6-carboxamida de fórmula (I) es un intermediario importante para preparar, entre otros, agentes herbicidas tales como mesosulfurón-metilo.
El documento CN 103333120 describe un proceso para preparar mesosulfurón-metilo a partir de ácido p-toluico mediante el intermedio 1,2-bencisotiazol-6-carboxamida,2,3-dihidro-3-oxo-,1,1-dióxido. Los cromatos que son reactivos peligrosos se utilizan en la etapa de oxidación.
El documento CN 104610167 describe un proceso para preparar mesosulfurón-metilo que incluye las etapas de reducción de 6-nitrosacarina para obtener 6-amino sacarina en la condición de que exista un catalizador de la reducción y la diazotización de la 6-amino sacarina para obtener 6-isonitrosometilo.
El documento CN 103755603 describe la preparación de metil-2-sulfamoil-4-(metilsulfonamidometil)benzoato mediante las siguientes etapas: una reacción de p-(metilsulfonamidometil)tolueno y agente de clorosulfonación (ácido clorosulfónico) a (-10)-0°C y realizar una reacción de amonólisis en agua amoniacal a temperatura ambiente, para obtener 2-sulfamoil-4-(metilsulfonamidometil)tolueno; (2) oxidar con dicromato de potasio en ácido sulfúrico concentrado a (-4)-(-2) °C, para obtener 5-(metilsulfonamidometil)sacarina; y (3) disolver en metanol, añadiendo ácido sulfúrico concentrado y realizando una reacción de alcoholisis.
Debido a las desventajas en los procesos anteriores, sería muy deseable disponer de un proceso mejorado para la producción del compuesto de fórmula (I) que sea adecuado para uso industrial, altamente eficiente, de bajo coste, ecológico y que proporcione un alto rendimiento en un tiempo de reacción relativamente corto, superando así las deficiencias de la técnica anterior. El presente objeto proporciona dicho proceso.
Por lo tanto, es un fin del presente objeto proporcionar un proceso que supere las desventajas de la técnica conocida.
Sumario
De acuerdo con un aspecto, el presente objeto proporciona un proceso para preparar 1,1,3-trioxo-1,2-benzotiazol-6-carboxamida de fórmula (I) o una sal de la misma
oxidando 2,5-dimetil-bencenosulfonamida de fórmula (II) o una sal de la misma;
en presencia de un agente oxidante para obtener ácido 2-sulfamoil-tereftálico de fórmula (III) o una sal del mismo;
(b) convertir el ácido 2-sulfamoil-tereftálico formado de fórmula (III) para obtener un derivado de ácido 2-sulfamoiltereftálico de fórmula (IV) o una sal del mismo;
y
(c) hacer reaccionar el derivado de ácido 2-sulfamoil-tereftálico resultante de fórmula (IV) con amoniaco (NH3) o sal que contiene amonio, donde R representa OR' o Cl; y R' representa un alquilo C1-C12 ramificado o no ramificado.
De acuerdo con una realización, el agente oxidante puede seleccionarse del grupo que consiste en oxígeno, aire, ozono, peróxido de hidrógeno, peróxidos inorgánicos, ácido nítrico, compuestos de nitrato, ácido sulfúrico, ácido peroxidisulfúrico, ácido peroximonosulfúrico, compuestos de clorito, compuestos de clorato, compuestos de perclorato, hipoclorito sódico, hipoclorito de calcio, permanganato de potasio, compuestos de cromato y compuestos de dicromato. De acuerdo con una realización, la oxidación puede realizarse en presencia de un catalizador. El catalizador puede seleccionarse del grupo que consiste en dicloruro de bis(bipiridina)níquel(ll) e hidrocloruro de bis(bipiridina)níquel(ll).
Según otra realización, al menos uno del compuesto de fórmula (I), el compuesto de fórmula (II), el compuesto de fórmula (III) y el compuesto de fórmula (IV) están en forma de una sal seleccionada del grupo que consiste en sal de amoníaco, sal de sodio, sal de potasio, sal de calcio y sal de magnesio. La conversión se puede llevar a cabo en presencia de (i) uno de cloruro de tionilo, cloruro de oxalilo, fosgeno, trifosgeno y (ii) un alcohol con la fórmula R'OH, donde R' representa un alquilo C1-C12 ramificado o no ramificado. En otra realización, la conversión se lleva a cabo en presencia de un ácido seleccionado del grupo que consiste en ácido sulfúrico, ácido clorhídrico, ácido nítrico, ácido yodhídrico y ácido p-toluenosulfónico, y un alcohol de fórmula R'OH, donde R' representa un alquilo C1-C12 ramificado o no ramificado. En una realización adicional, la conversión se puede llevar a cabo en presencia de uno de cloruro de tionilo, cloruro de oxalilo, fosgeno y trifosgeno.
La sal que contiene amonio puede seleccionarse del grupo que consiste en hidróxido de amonio, cloruro de amonio, bromuro de amonio, sulfato de amonio, acetato amónico, clorato de amonio, carbonatos de amonio, fluoruro de amonio, bicarbonato de amonio, yoduro de amonio, hidrogenofosfato de sodio y amonio, nitrito de amonio, nitrato de amonio, fosfatos de amonio, sulfuro de amonio y amoníaco (NH3).
Según otra realización, la relación molar entre el compuesto de fórmula (IV) y el amoniaco o sal que contiene amonio puede ser de 1:2 a 1:50. El compuesto resultante de fórmula (I) puede estar presente con una pureza de al menos 70 %, al menos 75 %, al menos 80 %, al menos 85 %, al menos 90 %, al menos 95 %, al menos 98 % o al menos 99 %.
De acuerdo con una realización adicional, el compuesto de fórmula (II) se puede preparar mediante la cloración de ácido 2,5-dimetil-bencenosulfónico de fórmula (V)
y posterior aminación del cloruro de 2,5-dimetil-bencenosulfonilo resultante de fórmula (VI)
La cloración se puede realizar en presencia de un agente de cloración seleccionado entre el grupo que consiste en oxicloruro de fósforo, cloruro de tionilo, fosgeno, cloruro de sulfurilo, pentacloruro de fósforo, trifosgeno, difosgeno y cloruro de oxalilo. La aminación se puede llevar a cabo en presencia de un agente de aminación seleccionado entre el grupo que consiste en hidróxido de amonio, cloruro de amonio, bromuro de amonio, sulfato de amonio, acetato amónico, clorato de amonio, carbonatos de amonio, fluoruro de amonio, bicarbonato de amonio, yoduro de amonio, hidrogenofosfato de sodio y amonio, nitrito de amonio, nitrato de amonio, fosfatos de amonio, sulfuro de amonio y amoníaco (NH3).
Según un aspecto adicional, el presente objeto proporciona un proceso para preparar 1,1,3-trioxo-1,2-benzotiazol-6-carboxamida de fórmula (I) o una sal de la misma
mediante cloración del ácido 2,5-dimetil-bencenosulfónico de fórmula (V)
(b) aminación del cloruro de 2,5-dimetil-bencenosulfonilo resultante de fórmula (VI)
(c) oxidación de la 2,5-dimetil-bencenosulfonamida resultante de fórmula (II) o una sal de la misma;
en presencia de un agente oxidante y para obtener ácido 2-sulfamoil-tereftálico de fórmula (III) o una sal del mismo;
(d) conversión del ácido 2-sulfamoil-tereftálico formado de fórmula (III) para obtener un derivado de ácido 2-sulfamoiltereftálico de fórmula (IV) o una sal del mismo;
y
(e) hacer reaccionar el derivado de ácido 2-sulfamoil-tereftálico resultante de fórmula (IV) con amoniaco (NH3) o sal que contiene amonio, donde R representa OR' o Cl; y R' representa un alquilo C1-C12 ramificado o no ramificado. De acuerdo con una realización, el agente oxidante puede seleccionarse del grupo que consiste en oxígeno, aire, ozono, peróxido de hidrógeno, peróxidos inorgánicos, ácido nítrico, compuestos de nitrato, ácido sulfúrico, ácido peroxidisulfúrico, ácido peroximonosulfúrico, compuestos de clorito, compuestos de clorato, compuestos de perclorato, hipoclorito sódico, hipoclorito de calcio, permanganato de potasio, compuestos de cromato y compuestos de dicromato.
De acuerdo con una realización, la oxidación puede realizarse en presencia de un catalizador. El catalizador puede seleccionarse del grupo que consiste en dicloruro de bis(bipiridina)níquel(ll) e hidrocloruro de bis(bipiridina)níquel(ll). Según otra realización, al menos uno del compuesto de fórmula (I), el compuesto de fórmula (II), el compuesto de fórmula (III) y el compuesto de fórmula (IV) están en forma de una sal seleccionada del grupo que consiste en sal de amoníaco, sal de sodio, sal de potasio, sal de calcio y sal de magnesio. La conversión se puede llevar a cabo en presencia de (i) uno de cloruro de tionilo, cloruro de oxalilo, fosgeno, trifosgeno y (ii) un alcohol con la fórmula R'OH, donde R' representa un alquilo C1-C12 ramificado o no ramificado. En otra realización, la conversión se lleva a cabo en presencia de un ácido seleccionado del grupo que consiste en ácido sulfúrico, ácido clorhídrico, ácido nítrico, ácido yodhídrico y ácido p-toluenosulfónico, y un alcohol de fórmula R'OH, donde R' representa un alquilo C1-C12 ramificado o no ramificado. En una realización adicional, la conversión se puede llevar a cabo en presencia de uno de cloruro de tionilo, cloruro de oxalilo, fosgeno y trifosgeno.
La sal que contiene amonio puede seleccionarse del grupo que consiste en hidróxido de amonio, cloruro de amonio, bromuro de amonio, sulfato de amonio, acetato amónico, clorato de amonio, carbonatos de amonio, fluoruro de amonio, bicarbonato de amonio, yoduro de amonio, hidrogenofosfato de sodio y amonio, nitrito de amonio, nitrato de amonio, fosfatos de amonio, sulfuro de amonio y amoníaco (NH3).
Según otra realización, la relación molar entre el compuesto de fórmula (IV) y el amoniaco o sal que contiene amonio puede ser de 1:2 a 1:50. El compuesto resultante de fórmula (I) puede estar presente con una pureza de al menos 70 %, al menos 75 %, al menos 80 %, al menos 85 %, al menos 90 %, al menos 95 %, al menos 98 % o al menos 99 %.
De acuerdo con una realización adicional, la cloración puede llevarse a cabo en presencia de un agente de cloración seleccionado del grupo que consiste en oxicloruro de fósforo, cloruro de tionilo, fosgeno, cloruro de sulfurilo, pentacloruro de fósforo, trifosgeno, difosgeno y cloruro de oxalilo. La aminación se puede llevar a cabo en presencia de un agente de aminación seleccionado entre el grupo que consiste en hidróxido de amonio, cloruro de amonio, bromuro de amonio, sulfato de amonio, acetato amónico, clorato de amonio, carbonatos de amonio, fluoruro de amonio, bicarbonato de amonio, yoduro de amonio, hidrogenofosfato de sodio y amonio, nitrito de amonio, nitrato de amonio, fosfatos de amonio, sulfuro de amonio y amoníaco (NH3).
En una realización, los procesos descritos en el presente documento se pueden utilizar en la producción de mesosulfurón-metilo.
En otra realización, el presente objeto se refiere al uso del compuesto de fórmula (I) preparado de acuerdo con los procesos desvelados en el presente documento en la preparación de mesosulfurón-metilo.
Descripción detallada
Definiciones
Antes de exponer la presente materia objeto con detalle, puede ser útil proporcionar definiciones de ciertos términos que se utilizarán en el presente documento. A menos que se defina de otro modo, todos los términos técnicos y científicos usados en este documento tienen el mismo significado un experto en la técnica a la que pertenece esta materia entiende habitualmente.
El término "un" o "uno/a" tal como se usa en el presente documento incluye el singular y el plural, a menos que se indique específicamente lo contrario. Por tanto, los términos "un/una", "uno/a" o "al menos un/una" pueden utilizarse indistintamente en la presente solicitud.
A lo largo de la solicitud, las descripciones de diversas realizaciones usan el término "que comprende"; sin embargo, un experto en la materia entenderá que, en algunos casos específicos, una realización puede describirse de forma alternativa utilizando el lenguaje "que consiste esencialmente en" o "que consiste en".
Para los fines de una mejor comprensión de las presentes enseñanzas y de ninguna manera limitar el alcance de las enseñanzas, salvo que se indique lo contrario, todos los números que expresan cantidades, porcentajes o proporciones y otros valores numéricos utilizados en la memoria descriptiva y las reivindicaciones, debe entenderse que están modificados en todos los casos por el término "aproximadamente". En consecuencia, a menos que se indique lo contrario, los parámetros numéricos expuestos en la siguiente memoria descriptiva y las reivindicaciones adjuntas son aproximaciones que pueden variar dependiendo de las propiedades deseadas que se pretende obtener. Cuando menos, cada parámetro numérico debe interpretarse al menos a la luz del número de dígitos significativos indicados y mediante la aplicación de las técnicas de redondeo habituales. En este sentido, el uso del término "aproximadamente" en el presente documento incluye ± 10 % de los valores indicados en el intervalo. Además, los criterios de valoración de todos los intervalos dirigidos al mismo componente o propiedad en el presente documento incluyen los criterios de valoración, se pueden combinar de forma independiente e incluyen todos los puntos e intervalos intermedios.
Proceso para preparar 1,1,3-trioxo-1,2-benzotiazol-6-carboxamida
El presente objeto proporciona un proceso para preparar 1,1,3-trioxo-1,2-benzotiazol-6-carboxamida de fórmula (I) o una sal de la misma
donde el proceso comprende
(a) oxidar 2,5-dimetil-bencenosulfonamida de fórmula (II) o una sal de la misma;
en presencia de un agente oxidante y para recibir ácido 2-sulfamoil-tereftálico de fórmula (III) o una sal del mismo;
(b) convertir el ácido 2-sulfamoil-tereftálico formado de fórmula (III) para recibir un derivado de ácido 2-sulfamoiltereftálico de fórmula (IV) o una sal del mismo;
y
(c) hacer reaccionar el derivado de ácido 2-sulfamoil-tereftálico resultante de fórmula (IV) con amoniaco (NH3) o sal que contiene amonio, donde R representa OR' o Cl; y R' representa un alquilo C1-C12 ramificado o no ramificado. En una realización preferida, R' puede definirse como metilo o etilo.
En otra realización, el presente objeto proporciona un proceso para preparar 1,1,3-trioxo-1,2-benzotiazol-6-carboxamida de fórmula (I) o una sal de la misma
donde el proceso comprende
(a) clorar el ácido 2,5-dimetil-bencenosulfónico de fórmula (V);
(b) aminar el cloruro de 2,5-dimetil-bencenosulfonilo resultante de fórmula (VI);
(c) oxidar 2,5-dimetil-bencenosulfonamida de fórmula (II) o una sal de la misma;
en presencia de un agente oxidante para recibir ácido 2-sulfamoil-tereftálico de fórmula (III) o una sal del mismo;
(d) convertir el ácido 2-sulfamoil-tereftálico formado de fórmula (III) para recibir un derivado del ácido 2-sulfamoiltereftálico de fórmula (IV) o una sal del mismo;
y
(e) hacer reaccionar el derivado de ácido 2-sulfamoil-tereftálico resultante de fórmula (IV) con amoniaco (NH3) o sal que contiene amonio, donde R representa OR' o Cl; y R' representa un alquilo C1-C12 ramificado o no ramificado. En una realización preferida, R' puede definirse como metilo o etilo.
El compuesto resultante de fórmula (IV) resultante se hace reaccionar posteriormente con amoniaco (NH3) o sal que contiene amonio para formar el compuesto de fórmula (I). De acuerdo con una realización, el compuesto de fórmula (IV) se aísla antes de su reacción con el amoníaco o la sal que contiene amonio. Según otra realización, el compuesto de fórmula (IV) no se aísla antes de su reacción con el amoníaco o la sal que contiene amonio.
En una realización del presente proceso, el agente oxidante se selecciona entre el grupo que consiste, pero sin limitaciones, en oxígeno, aire, ozono, peróxido de hidrógeno, peróxidos inorgánicos, ácido nítrico, compuestos de nitrato, ácido sulfúrico, ácido peroxidisulfúrico, ácido peroximonosulfúrico, compuestos de clorito, compuestos de clorato, compuestos de perclorato, hipoclorito sódico, hipoclorito de calcio, permanganato de potasio, compuestos de cromato y compuestos de dicromato. En un ejemplo específico, el agente oxidante es hipoclorito de sodio.
En una realización, la oxidación de 2,5-dimetil-bencenosulfonamida de fórmula (II) con el fin de obtener ácido 2-sulfamoil-tereftálico de fórmula (III) se realiza en presencia de un catalizador seleccionado del grupo que consiste, pero sin limitaciones, en dicloruro de bis(bipiridina)níquel(II) y clorhidrato de bis(bipiridina)níquel(II). En una realización específica, el catalizador puede ser clorhidrato de (bipiridina)níquel(ll).
El presente proceso es ventajoso porque evita la necesidad de utilizar reactivos peligrosos, tales como cromatos.
Además, el presente proceso proporciona un tiempo de reacción más corto. Además, el proceso es altamente eficiente y proporciona mayores rendimientos y purezas de 1,1,3-trioxo-1,2-benzotiazol-6-carboxamida, lo que conduce a mayores rendimientos y pureza del producto final, en comparación con los métodos conocidos en la técnica anterior.
De acuerdo con una realización, la oxidación de 2,5-dimetil-bencenosulfonamida de fórmula (II) con el fin de obtener ácido 2-sulfamoil-tereftálico de fórmula (III) también produce ácido 1,1,3-trioxo-1,2-benzotiazol-6-carboxílico de fórmula (VII).
En algunas realizaciones, el ácido 1,1,3-trioxo-1,2-benzotiazol-6-carboxílico se puede producir en cantidades tan altas como del 50 %. Aunque el ácido 1,1,3-trioxo-1,2-benzotiazol-6-carboxílico no es el producto deseado de la reacción de oxidación, puede ser beneficioso usar este compuesto en etapas posteriores en la producción de mesosulfurónmetilo. De acuerdo con una realización, el ácido 1,1,3-trioxo-1,2-benzotiazol-6-carboxílico puede sufrir la etapa de conversión como se ha descrito anteriormente en el presente documento para producir el compuesto de fórmula (IV). Según otra realización, el ácido 1,1,3-trioxo-1,2-benzotiazol-6-carboxílico puede hacerse reaccionar con pentacloruro de fósforo en tolueno y, después, reaccionar con amoníaco o una sal que contiene amonio para formar el compuesto de fórmula (I).
En una realización de los presentes procesos, la relación molar entre el compuesto de fórmula (IV) y el amoníaco o la sal que contiene amonio es de aproximadamente 1:2 a aproximadamente 1:100. En otra realización, la relación molar entre el compuesto de fórmula (IV) y el amoníaco o la sal que contiene amonio es de aproximadamente 1:2 a aproximadamente 1:50. En otra realización más, la relación molar entre el compuesto de fórmula (IV) y el amoníaco o la sal que contiene amonio es de aproximadamente 1:2 a aproximadamente 1:30. En una realización adicional, la relación molar entre el compuesto de fórmula (IV) y el amoníaco o la sal que contiene amonio es de aproximadamente 1:2 a aproximadamente 1:20. En una realización específica, la relación molar entre el compuesto de fórmula (IV) y el amoníaco o la sal que contiene amonio es de aproximadamente 1:10.
En una realización de los presentes procesos, la relación molar entre el catalizador y el compuesto de fórmula (II) es de aproximadamente 1:2 a aproximadamente 1:100. En otra realización, la relación molar entre el catalizador y el compuesto de fórmula (II) es de aproximadamente 1:2 a aproximadamente 1:50. En otra realización más, la relación molar entre el catalizador y el compuesto de fórmula (II) es de aproximadamente 1:2 a aproximadamente 1:25. En una realización adicional, la relación molar entre el catalizador y el compuesto de fórmula (II) es de aproximadamente 1:2 a aproximadamente 1:15. En una realización específica, la relación molar entre el catalizador y el compuesto de fórmula (II) es de aproximadamente 1:10.
En una realización del presente proceso, el compuesto de fórmula (I), el compuesto de fórmula (II), el compuesto de fórmula (III) y el compuesto de fórmula (IV) están en forma de una sal. Los ejemplos de sales pueden incluir, pero sin limitaciones, sal de amoniaco, sal de sodio, sal de potasio, sal de calcio y sal de magnesio.
De acuerdo con una realización, la etapa de conversión es una etapa de esterificación y se lleva a cabo en presencia de (i) uno de cloruro de tionilo, cloruro de oxalilo, fosgeno, trifosgeno y (ii) un alcohol con la fórmula R'OH, donde R' representa un alquilo C1-C12 ramificado o no ramificado. En otra realización, la esterificación se lleva a cabo en presencia de un ácido seleccionado del grupo que consiste en ácido sulfúrico, ácido clorhídrico, ácido nítrico, ácido yodhídrico y ácido p-toluenosulfónico, y un alcohol de fórmula R'OH, donde R' representa un alquilo C1-C12 ramificado o no ramificado. En una realización preferida, la esterificación se realiza en metanol o etanol en presencia de ácido sulfúrico.
Según otra realización, la conversión se lleva a cabo en presencia de uno de cloruro de tionilo, cloruro de oxalilo, fosgeno y trifosgeno.
En una realización del presente proceso, la sal que contiene amonio se selecciona del grupo que consiste, pero sin limitaciones, en hidróxido de amonio, cloruro de amonio, bromuro de amonio, sulfato de amonio, acetato amónico, clorato de amonio, carbonatos de amonio, fluoruro de amonio, bicarbonato de amonio, yoduro de amonio, hidrogenofosfato de sodio y amonio, nitrito de amonio, nitrato de amonio, fosfatos de amonio, sulfuro de amonio y gas
amoniaco. En un ejemplo específico, el derivado de ácido 2-sulfamoil-tereftálico de fórmula (IV) se hace reaccionar con hidróxido de amonio para formar 1,1,3-trioxo-1,2-benzotiazol-6-carboxamida de fórmula (I).
En una realización, la reacción para formar el compuesto de fórmula (I) a partir del compuesto de fórmula (IV) se lleva a cabo inicialmente a una temperatura de aproximadamente 20 °C a aproximadamente 100 °C, preferentemente de aproximadamente 25 °C a aproximadamente 80 °C, más preferentemente de aproximadamente 50 °C a aproximadamente 70 °C, y posteriormente se enfría a una temperatura de aproximadamente 1 °C a aproximadamente 25 °C, preferentemente de aproximadamente 3 °C a aproximadamente 20 °C, más preferentemente de aproximadamente 5 °C a aproximadamente 10 °C. En una realización preferida, la reacción se lleva a cabo a una temperatura inicial de aproximadamente 55 °C a aproximadamente 60 °C y posteriormente se enfría a una temperatura de aproximadamente 5 °C a aproximadamente 10 °C.
En una realización, la reacción de oxidación para formar el compuesto de fórmula (III) a partir del compuesto de fórmula (II) se lleva a cabo a una temperatura de aproximadamente 20 °C a aproximadamente 100 °C, preferentemente de aproximadamente 30 °C a aproximadamente 70 °C, más preferentemente de aproximadamente 30 °C a aproximadamente 50 °C. En una realización preferida, la reacción se lleva a cabo a una temperatura de aproximadamente 35 °C a aproximadamente 40 °C.
De acuerdo con una realización, el compuesto resultante de fórmula (I) está presente con una pureza de al menos 80 %, al menos 85 %, al menos 88 %, al menos 89 %, al menos 90 %, al menos 91 %, al menos 92 %, al menos 93 %, al menos 94 %, al menos 95 %, al menos 96 %, al menos 97 %, al menos 98 % o al menos 99 %.
En otra realización, el presente objeto proporciona un proceso para preparar 2,5-dimetil-bencenosulfonamida de fórmula (II) donde que el proceso comprende la cloración de ácido 2,5-dimetil-bencenosulfónico de fórmula (V)
y posterior aminación del cloruro de 2,5-dimetil-bencenosulfonilo resultante de fórmula (VI);
El ácido 2,5-dimetil-bencenosulfónico de fórmula (V) se puede sintetizar mediante métodos conocidos. Los documentos JP 2003-382264 y JP 2010-247881 describen el proceso de obtención de ácido 2,5-dimetilbencenosulfónico a partir de p-xileno.
De acuerdo con una realización, la etapa de cloración se lleva a cabo en presencia de un agente de cloración seleccionado del grupo que consiste, pero sin limitaciones, en oxicloruro de fósforo, cloruro de tionilo, fosgeno, cloruro de sulfurilo, pentacloruro de fósforo, trifosgeno, difosgeno y cloruro de oxalilo. En un ejemplo específico, el agente de cloración es cloruro de tionilo.
De acuerdo con una realización, la etapa de aminación se lleva a cabo en presencia de un agente de aminación seleccionado del grupo que consiste, pero sin limitaciones, en hidróxido de amonio, cloruro de amonio, bromuro de amonio, sulfato de amonio, acetato amónico, clorato de amonio, carbonatos de amonio, fluoruro de amonio, bicarbonato de amonio, yoduro de amonio, hidrogenofosfato de sodio y amonio, nitrito de amonio, nitrato de amonio,
fosfatos de amonio, sulfuro de amonio y amoníaco (NH3). En un ejemplo específico, el agente de aminación es hidróxido de amonio.
El compuesto de fórmula (I) es un intermedio importante y se usa en la preparación de mesosulfurón-metilo, como se describe en el documento CN 103333120 incorporado en el presente documento como referencia en su totalidad.
En otro aspecto del objeto se proporciona un proceso para la preparación de mesosulfurón-metilo que comprende:
a) preparar el compuesto de fórmula (I) como se describe en el presente documento;
b) proporcionar las condiciones de reacción para la preparación de mesosulfurón-metilo.
Según una realización, las condiciones de reacción en la etapa (b) incluyen, pero sin limitaciones, oxidación, reducción, apertura del anillo, sulfonilación y acoplamiento para obtener mesosulfurón-metilo.
El progreso de la reacción se puede controlar utilizando cualquier método adecuado, que puede incluir, por ejemplo, métodos cromatográficos tales como, por ejemplo, cromatografía líquida de alto rendimiento (HPLC), cromatografía en capa fina (TLC) y similares.
En otra realización más, el compuesto de fórmula (I) se puede aislar de la mezcla de reacción mediante cualquier técnica convencional bien conocida en la materia. Tales técnicas de aislamiento pueden seleccionarse, sin limitación, entre el grupo que consiste en concentración, extracción, precipitación, enfriado, filtración, cristalización, centrifugación y una combinación de los mismos, seguido de desecación.
En otra realización más, el compuesto de fórmula (I) se puede purificar opcionalmente mediante cualquier técnica convencional bien conocida en la materia. Se pueden seleccionar tales técnicas de purificación, sin limitación, entre el grupo que consiste en precipitación, cristalización, extracción, suspensiones espesas, lavado en un disolvente adecuado, filtración a través de una columna de lecho compacto, disolución en un disolvente apropiado, reprecipitación mediante la adición de un segundo disolvente en el que el compuesto es insoluble y una combinación de los mismos.
Los siguientes ejemplos ilustran la práctica del presente objeto en algunas de sus realizaciones, no debe interpretarse como limitante del alcance del presente objeto. Otras realizaciones resultarán evidentes para un experto en la técnica a partir de la consideración de la memoria descriptiva y los ejemplos. Se pretende que la memoria descriptiva, incluyendo los ejemplos, se considere ilustrativa únicamente, sin limitar el alcance del presente objeto.
Ejemplo 1
Un procedimiento experimental de ejemplo para producir 1,3-trioxo-1,2-benzotiazol-6-carboxamida de fórmula (I) se describe a continuación:
Etapa 1: Preparación de 2,5-dimetil-bencenosulfonamida (Compuesto (II))
Se cargaron 200 g (0,9 moles) de ácido 2,5-dimetil-bencenosulfónico (Compuesto V) y 428,7 g (3,603 moles) de cloruro de tionilo en un matraz de fondo redondo y se agitó durante 10 minutos a temperatura ambiente. La mezcla de reacción se calentó a 75 °C y se agitó durante 5 horas hasta que no se encontraron trazas del compuesto de partida. La mezcla de reacción que comprende cloruro de 2,5-dimetil-bencenosulfonilo (Compuesto VI) se enfrió a 45 °C y el exceso de cloruro de tionilo se destiló al vacío para obtener un aceite marrón. El aceite se añadió gota a gota a una solución de 472 ml (5,55 moles) de amoniaco al 28 % (hidróxido de amonio) y se agitó durante 6 horas a temperatura ambiente. La 2,5-dimetil-bencenosulfonamida sólida (Compuesto II) se filtró y se lavó con 1.000 ml de agua. La torta se secó a 60 °C.
Rendimiento de 2,5-dimetil-bencenosulfonamida: 152 g (92 %).
Etapa 2: Preparación de ácido 2-sulfamoil-tereftálico (Compuesto (III))
Se cargaron 40 ml (10,8 mmol) de solución de Ni(BiPy)Cl2 y 127 ml (21,6 mmol) de hipoclorito de sodio en un matraz de fondo redondo. La mezcla se agitó a 25-30 °C durante 30 minutos hasta que se formaron precipitados negros. Se añadieron 20 g (108 mmol) de 2,5-dimetil-bencenosulfonamida (Compuesto II) a 25-30 °C y la mezcla de reacción se agitó durante 15 minutos. Se añadieron gota a gota 507 ml (1,08 moles) de solución de hipoclorito de sodio 127 g/l a 35-40 °C y la reacción se agitó durante 4 horas. El progreso de la reacción se controló por HPLC hasta que estuvo presente 2,5-dimetil-bencenosulfonamida (Compuesto II) a una concentración de menos del 1 %. Se añadieron gota a gota 80 ml de HCl al 38 % hasta que el pH fue muy ácido (pH = 1-2) y se observó desprendimiento de gas. Después de lo cual, se añadieron 80 g (420,8 mmol) de metabisulfito de sodio en porciones a 20-50 °C hasta que no se observó coloración en el papel de yoduro de almidón. La masa de reacción se enfrió a 25-30 °C y se agitó durante 1 hora a 25 °C. El sólido formado se filtró, se lavó con 20 ml de agua a temperatura ambiente y se secó al vacío a 55-60 °C.
Rendimiento: 19,99 g (75,53 %). Se observaron dos productos mayoritarios, a saber, ácido 2-sulfamoial tereftálico (fórmula III) (73,63 %) y ácido 1,1,3-trioxo-1,2-benzotiazol-6-carboxílico (fórmula VII) (24,76 %).
Etapa 3: Preparación de éster dimetílico de ácido 2-sulfamoil-tereftálico (Compuesto (IV) R = OCH3)
Se añadieron 125 g (510,2 mmol) de ácido 2-sulfamoil-tereftálico (Compuesto III) a 375 ml de metanol a temperatura ambiente. Se añadieron lentamente 50 g (510,2 mmol) de ácido sulfúrico y la mezcla de reacción se calentó a reflujo a 65 °C durante 18-24 horas. La mezcla de reacción se enfrió hasta 5-10 °C y se agitó durante 30 minutos. El sólido formado se filtró y se lavó con 60 ml de metanol enfriado y se secó al vacío a 50-55 °C.
Rendimiento de éster dimetílico de ácido 2-sulfamoil-tereftálico: 117,79 g (82,4 %).
Etapa 4: Preparación de 1.1.3-trioxo-1.2-benzot¡azol-6-carboxamida (Compuesto (I))
Se añadieron 110 g (402,8 mmol) de éster dimetílico de ácido 2-sulfamoil-tereftálico (Compuesto IV) a 550 ml (3,146 moles) de hidróxido de amonio al 20 % y la mezcla se calentó a 55-60 °C durante 4-6 horas. La mezcla de reacción se enfrió hasta 5-10 °C y se agitó a esta temperatura durante 30 minutos. El sólido se filtró, se lavó con 55 ml de hidróxido de amonio al 20 % enfriado y se secó a 45-50 °C.
Pureza de 1,1,3-trioxo-1,2-benzotiazol-6-carboxamida: >97%.
Rendimiento de 1,1,3-trioxo-1,2-benzotiazol-6-carboxamida: 84,9 g (82,5 %).
Como se demuestra en el ejemplo anterior, se puede producir un alto rendimiento de 1,1,3-trioxo-1,2-benzotiazol-6-carboxamida usando el proceso descrito anteriormente. Los resultados demuestran un alto nivel de eficiencia de la reacción.
Aunque la presente materia objeto se ha mostrado y descrito con referencia a realizaciones preferentes de la misma, los expertos en la materia entenderán que muchas alternativas, se pueden realizar modificaciones y variaciones dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.
Claims (15)
1. Un proceso para preparar 1,1,3-trioxo-1,2-benzotiazol-6-carboxamida de fórmula (I) o una sal de la misma
comprendiendo el proceso:
(a) oxidar 2,5-dimetil-bencenosulfonamida de fórmula (II) o una sal de la misma;
en presencia de un agente oxidante para obtener ácido 2-sulfamoil-tereftálico de fórmula (III) o una sal del mismo;
(b) convertir el ácido 2-sulfamoil-tereftálico formado de fórmula (III) para obtener un derivado del ácido 2-sulfamoiltereftálico de fórmula (IV) o una sal del mismo;
(IV)
y
(c) hacer reaccionar el derivado de ácido 2-sulfamoil-tereftálico resultante de fórmula (IV) con amoniaco (NH3) o sal que contiene amonio;
donde R representa OR' o Cl y R' representa un alquilo C1-C12 ramificado o no ramificado.
2. El proceso de la reivindicación 1, donde el agente oxidante se selecciona entre el grupo que consiste en oxígeno, aire, ozono, peróxido de hidrógeno, peróxidos inorgánicos, ácido nítrico, compuestos de nitrato, ácido sulfúrico, ácido peroxidisulfúrico, ácido peroximonosulfúrico, compuestos de clorito, compuestos de clorato, compuestos de perclorato, hipoclorito sódico, hipoclorito de calcio, permanganato de potasio, compuestos de cromato y compuestos de dicromato.
3. El proceso de la reivindicación 1 o 2, donde la oxidación se lleva a cabo en presencia de un catalizador.
4. El proceso de la reivindicación 3, donde el catalizador se selecciona del grupo que consiste en dicloruro de bis(bipiridina)níquel(ll) y clorhidrato de bis(bipiridina)níquel(ll).
5. El proceso de una cualquiera de las reivindicaciones 1-4, donde al menos uno de los compuestos de fórmula (I), el compuesto de fórmula (II), el compuesto de fórmula (III) y el compuesto de fórmula (IV) están en forma de una sal, donde la sal se selecciona del grupo que consiste en sal de amoniaco, sal de sodio, sal de potasio, sal de calcio y sal de magnesio.
6. El proceso de una cualquiera de las reivindicaciones 1-5, donde la conversión se lleva a cabo en presencia de (i) uno de cloruro de tionilo, cloruro de oxalilo, fosgeno, trifosgeno y (ii) un alcohol con la fórmula R'OH, donde R' representa un alquilo C1-C12 ramificado o no ramificado.
7. El proceso de una cualquiera de las reivindicaciones 1-5, donde la conversión se lleva a cabo en presencia de un ácido seleccionado del grupo que consiste en ácido sulfúrico, ácido clorhídrico, ácido nítrico, ácido yodhídrico y ácido p-toluenosulfónico, y un alcohol de fórmula R'OH, donde R' representa un alquilo C1-C12 ramificado o no ramificado.
8. El proceso de una cualquiera de las reivindicaciones 1-7, donde la conversión se lleva a cabo en presencia de uno de cloruro de tionilo, cloruro de oxalilo, fosgeno y trifosgeno.
9. El proceso de una cualquiera de las reivindicaciones 1-8, donde:
a. la sal que contiene amonio se selecciona del grupo que consiste en hidróxido de amonio, cloruro de amonio, bromuro de amonio, sulfato de amonio, acetato amónico, clorato de amonio, carbonatos de amonio, fluoruro de amonio, bicarbonato de amonio, yoduro de amonio, hidrogenofosfato de sodio y amonio, nitrito de amonio, nitrato de amonio, fosfatos de amonio, sulfuro de amonio y amoniaco (NH3) y/o
b. la relación molar entre el compuesto de fórmula (IV) y amoniaco o sal que contiene amonio es de 1:2 a 1:50.
10. El proceso de una cualquiera de las reivindicaciones 1-9, donde el compuesto resultante de fórmula (I) está presente con una pureza de al menos 70 %, al menos 75 %, al menos 80 %, al menos 85 %, al menos 90 %, al menos 95 %, al menos 98 % o al menos 99 %.
11. El proceso de una cualquiera de las reivindicaciones 1-10, donde el compuesto de fórmula (II) se prepara mediante la cloración de ácido 2,5-dimetil-bencenosulfónico de fórmula (V)
y posterior aminación del cloruro de 2,5-dimetil-bencenosulfonilo resultante de fórmula (VI)
12. El proceso de una cualquiera de las reivindicaciones 1-11, donde la cloración se realiza en presencia de un agente de cloración seleccionado del grupo que consiste en oxicloruro de fósforo, cloruro de tionilo, fosgeno, cloruro de sulfurilo, pentacloruro de fósforo, trifosgeno, difosgeno y cloruro de oxalilo.
13. El proceso de una cualquiera de las reivindicaciones 1-12, donde la aminación se lleva a cabo en presencia de un agente de aminación seleccionado entre el grupo que consiste en hidróxido de amonio, cloruro de amonio, bromuro de amonio, sulfato de amonio, acetato amónico, clorato de amonio, carbonatos de amonio, fluoruro de amonio, bicarbonato de amonio, yoduro de amonio, hidrogenofosfato de sodio y amonio, nitrito de amonio, nitrato de amonio, fosfatos de amonio, sulfuro de amonio y amoníaco (NH3).
14. El proceso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-13, donde el compuesto de fórmula I se usa para producir mesosulfurón-metilo.
15. Un proceso para la preparación de mesosulfurón-metilo que comprende a) preparar el compuesto de fórmula (I) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-13 y b) producir las condiciones de reacción para la preparación de mesosulfurón-metilo.
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