PT84685B - Processo para a preparacao de n-(sulfonil-metil) formamidas - Google Patents
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Description
Mamária descritiva
A invenção refere-se 2 vr prrcsssc paxs a preparação de ’!-(Sulfonil-metil) formamidas fazendo reagir um ácido sulfínico, forrr.aldeíóo s for-·'2“ida na presença de áru.a ~ ds um segundo ácido.
Ds ca-postos rasultsr.tes são importantes nstariais de partida para a preparação de isocianetos de sulfcnil-rretilo, urra classe de compostos que nos anoe mais recontas tom encontrado ura ampla utilização cc.'c ”blocos da estruturas” na química orgânica f-ndamental. Ver por exemple o resumo em Lect. Heterocycl. 2hem. 5, F 111-512Ξ (1 ?£?}. 0 composto desta classe mais frequentemente utilizado & c isocianeto de p-taluenc-Sulfo· nil-metilo, também conhecido sob c r.3--e TosMIC.
As descrições de sínteses possíveis de isocianetos de sulfonil-metilo enccntrsm-se cm Tatrahedron Lsttsrs, ,>iir 1
2367-2363 (1972)
é as N-(sulfonil-metil) formamidos compostos de partida, isto das, nao se poderem preparar f com um bom rendimento.
acilmente numa escala proporcionar o isocianeto de sulfonil-metilo. Os detalhes corr pletos encontram-se por exemplo εη orgar.ic Sjnthsses, 57, 102-106 (1977), ver particularmente a “Discussion (parte 3).
As reacçoes podem representar-se pelo esquema de reacção seguinte:
écido
1) R-SC_Na + C' 0 + Η_Γ1-0Η0 —---R-SC^-C^-CH-CnC í* ím íÍ cC
2) R-S02-CH2-à'H-CH0 ------> Π-30ο-2η9-Μ + H2C
R á um grupo orgânico e mais especificamente
po hidro-carbilo ot· hetero-arilc o qual pode ser substituído ou insubstituido.
grupo hidro-carbilo pode ciclo-alifático, arilomononuclear ou arilopolinuclear. Os gru pos alifáticos podem ser grupos alquile, alquenilo ou alquinilo. Os grupos ciclo-alifáticos podem ser ciclo-alquilo ou ciclo-alquil-alquilo. Os grupos arilo podem ser fenilo ou nsfti lo. Os grupos hetero-arilo podem ser grupos possuindo um ou vários aneis de 5,6 ou 7 membros contendo utr· ou mais átomos de azoto, oxigénio ou enxofre do anel, guando os substituintes
te entre 1 e 4 átomos de carbono.
De preferencia R é um fenilo opcicnalmente substituído, ou um grupo naftilo ou um grupo alquilo inferior e mais preferencialmente R é o grupo p-metil-fenilo.
i passo de deshidratação (2) decorre suavenente.I i
Sob condições suaves, com compostos químicos facilmente disponíveis e baratos, podem conseguir-se um rendimento de 60-90%·
Todavia, a condensação de Manr.ich precedente (1), decorre com baixo rendimento. Tm Rec. Trav. Chim. Pays Bas 91, 209-212 (1972) referem-se 5 H-(sulforil-metil) formamidas que se obtiveram com rendimentos variáveis entre 15-55%. Em Org. Synth, 57, 102-106 (1977) apenas se refere um rendimento de 42-47% para a produção de N-(p-tolil-sulfonxl-metil)-formamida, que é o composto de partida de TosMIC.
De acordo com a presente invenção verificou-se que o rendimento da condensação de banóioh que conduz às M-(sulfonil-metil) formamidas pode melhorar-se substancialrr.ente, quando a reacção se efectua no meio de reacção em que a água está ausente ou está presente «penas em pequenas quantidades, não excedendo 40% (p/p, de preferência menos- da que 15« (p/p) e mais preferencialmente menos do que 5% (p/p) . Efectuar.do o controlo do teor de água neste processo e uqilizando uma quantidade que é muito menor do que a quantidade utilizada no método de Organic Byntheses” anteriormente referido, obtem-se rendimentos superiores a 90%. Uma vantagem adicional do processo de acordo com a presente invenção consiste no facto de o produto num bruto de reacção se poder utilizar sem posterior isolação passo de desidratação subsequente pars proporcionar o correspondente isocianeto de sulfonil—mstilc, de medo que esta última classe de compostos referida pode preparar-se por um processo mais económico num único recipiente»
Usualmente adiciona-se à mistura de reacção um ácido sulfínico sob a forma de um sal,'por exemplo na forma do seu sal de sódio, a partir do qual o ácido sulfínico se liberta in situ pelo excesso de ácido da mistura. 0 ácido preferencial para este excesso á o ácido fórmico.
Adiciona-se formaldeído simples à mistura de reacção ou numa forma a partir da qual ele se gera in situ, por exemplo como para-fcrmaldeído.
De preferência utilizam-se os reagentes e o ácido em excesso relativamente ao ácido sulfínico· Os rendimentos óptimos obtêm-se com uma proporção molar de aproximadamente 6:1 para a formamida, de aproximadamente 5:1 para o formaldeido e de aproximadamente 4:1 para o segundo ácido. Se desejado podem utilizar-se diluentes que não interfiram com a reacção, mas normalmente não á necessário.
A temperatura de reacçao está normalmente compreendida entre 5C®C e o ponto de ebulição da mistura e de preferência entre E5 e 952C. A melhor temperatura á de 90s£ aproximadamente.
Os exemplos seguintes apresentam-se para ilustrar a invenção. A percentagem do rendimento calcula-ss coir base no reagente sulfinato.
Exemplo
N-(tosil-metil) formamida
Aqueceu-se até de água. Decorridas du de para-formaldeído, mel) de ácido fórmico.
| p Ú f* -4 , r rn —- | e um período de 15 m |
| ura de 51, | 22 g (2,2 mol) de |
| Onde C Η Γ C 2 | de 4 mol de HOC, 24 |
| t- | |
| F p η T ' Ί κ | !p ·-. 1 r4 £2 p tq -o Η ο ξΛ |
| λ τπ i s d U X □ | continha aproximada· |
| as horas d | e agitação 3 esta te: |
Π
Π.
i—
-(tosil-metil) formamida cristalizou. A suspensco lavou-se 3 vezes com 75 ml de água ε seccu-se a 7CS3 in vácuo proporcionando 30,16 g de í.-( tosil-metil) formamida (70,9%). Ponto de fusão 109-111-0.
Obteve-ss uma considerável
de N-(tosil-metil) formamida por extração do filtrado ccm cincc?
vezes 100 ml de cloreto de metileno. 2 resíduc de 10,5 g a
partir dos extratos combinados e evaporados, dissolveu-se em 50 ml de acetona. Adicionaram-se 75 m.l de água a esta solução. Evaporou-se a acetona in vácuo. /Após a adição de ndeleos de cristalização a ^-(tosil-metil) formamida cristalizou. Filtrou-, -se este produto cristalino lavou-se e secou-se, proporcionando
3,18 g (19,2%). Ponto de fusão 1C3-1C7SC.
resíduo do licor mae (1,90 c) dissolveu-se em ( cloreto de metileno e fez-se passar a solução através de uma coluna de gel de sílica. A coluna carregada eluiu-se primeiro com tolueno para renovex todo o cloreto de metileno. Seguidamente utilizaram-se 2,6 1 de tolueno contendo 5% (v/v) de acetona para eluição e finalmente utilizou-se tolueno contende
- 5 r'
4l *
10% (v/v) de acetona· Dissolveu-se em acetona o resíduo das fracções do eluído combinadas, adicionou-se água e evaporou-se a acetona |n vácuo. Após a adição de núcleos de cristalização, a N-(tosil-metil) formamida cristalizou para proporcionar mais 0,49 g (1,15%). Ponto de fusão 107,5-10820.
A produção global de N-(tosil-metil) formamida recuperada foi de 38,8 g representando um rendimento de 91% . baseado no sulfinato.
Exempla 2
N-(tosil-metil) formamida dEES-r· fci..
Aqueceu-se a 90·0 uma da p-tolil-sulfinato de sódio seco a de para-formaldeído, de 12 ml (13,56 e de 7,6 ml (9,27 g, 200 mmol) de ácido fórmico a reagentes estão substancialmente livres de água.
mistura de 7,34 g (40 mol) 97%, de 4,80 g; 300 mmol) g (160 mmol) de formamida 99%. Todos os
Após 2 horas de agitação, arrefeceu-se a mistura para a temperatura ambiente e adicionáram-se 30 ml de água após o que a N-(tosil-metil) formamida cristalizou. A N-(tosil-metil) formamida resultante lavou-se com água e secou-se in vacuo. Produção de 7,68 g (90,1%). Ponto de fusão 109-lllsC.
l·
Exemplo 3 ·
I &/'
S*
N-(fenil-sulfonil-metil)formamida
S 4r
Repetiu-se □ procedimento do exemplo 2 mas utilizando 6,77 g (40 mmol) de benzeno sulfinato de sódio seco a 97% em vez do p-tolil-sulfinato. A produção de N-(fenil-sulfonil-metil)—formamida foi de 6,31 g (79,3%}. Ponto de fusão 106-107·C.
lí
Exemplo 4 *b · ; i®eS • zá·.
* Λ ;
.Irfr itój i aSSfj eBI
H**(beta**naPtil-8ulfonil-metil) formamida
Repetiu-se o procedimento do exemplo 2 mas utilizando 4,26 g (20 mmol) de beta-naftil-sulfinato vez do p-tdlil-sulfinato, metade das quantidades do
A quantidade dos outros exemplo 2.
de sódio em reagentes foi
A produção do composto em epígrafe (93,0%)· Ponto de fusão 139-1418C.
foi de 4,63 g
Exemplo 5
N-(tosil-matil)formamida
Prepararam-se oito misturas de reacção contendo cada uipa um reagente do exemplo 2. A cada mistura adicionou-se uma quantidade crescente de x ml de água de modo a que eventualmente continham 0,5,10,15,20,25,30 e 35% em peso de água.
Fizeram-se as reacções das misturas e procedeu-se conforme descrito no exemplo 2. Adicionaram-se 30 ml de água apenas ã primeira mistura, às outras misturas adicionaram-se (30-x) itil de água e recuperou-se a N-(tosil-metil)formamida resultante· Os resultados obtidos foram os seguintes:
| Percentagem de água : | 0 5 | 10 15 | 20 | 25 | 30 | 35 % | |
| Produções de composto | |||||||
| em epígrafe | í 7.68 | 7.09 7.20 | 6.98 | 6.95 | 6.52 | 6.20 | 5.70c |
| Rendimento | : 90.1 | 83.2 84.5 | 81.9 | 81.6 | 76.5 | 72.8 | 66.9% |
Pontos de fusão : 109-1112C.
Exemplo 6
Xsocianeto de metil-sulfonil-metilo
Agitou-se durante 2 horas a 90sC uma mistura de 1,02 gr (10 mmol) de metil-sulfinato de sódio, de 1,20 g (400 mmol) de para-formaldeido, de 3,0 ml (75 mmol) de formamida e de 1,9 ml (50 mmol) de ácido fórmico, substancialmente livre de água, destilaram-se os reagentes voláteis a uma temperatura de 90*C in vácuo. Fez-se vibrar os resíduos com ultrasons com
9!!l ml de acetonitrilo seco à temperatura ambiente durante 30 minutoe. Após a adição de 20 ml de tetra-hidro-furano manteve-se a vibração durante mais 15 minutos· Arrefeceu-se para 0sC a suspensão resultante, adicionarem-se com agitação 13,0 ml (93 mmol) dê di-iso-propil-amina e adicionaram-se 3,1 ml (33 mmol) de oxicloreto fosforoso. Fez-se vibrar e agitou-se alternadamen te a mistura de reacção durante uma hora a 0eC e seguidamente verteu-se pm 100 ml de gelo/solução de bicarbonato de sódio saturada e extraiu-se com cloreto dê metileno. 0 extrato seco e concentrado diluiu-se com 250 ml de acetato de etilo e tratou-se com alumina neutra* Concentrou-se □ líquido para 20 ml e adicionaram-se lentamente 50 ml de éter de petróleo a 40260sC. Iniciou-se a cristalização e adicionaram-se mais 50 ml de éter de petróleo· A produção do composto em epígrafe foi de 630 mg. A partir do licor mãe e.btiveram-se mais 30 mg do composto em epígrafe· ’
A produção total foi de 660 mg (55%, com base no ffletil-sulf|nato de partida). Ponto de fusão: 50-542C. Após recristalização: 54,5-55,020.
i j
Claims (1)
- R E I V I N D I C A Ç 0 E 5 _ 1« Processo para a preparação de N-(sulfonil-metil) formamidaa contendo um grupo orgânico R 'substituído na parte aulfonilo, consistindo na reacção de um ácido sulfínico contendo o grupo R, formaldeído e formamida e um segundo ácido, caracterizado por o meio de reacção conter menos do que 40$ (p/p) de água·Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o meio de reacção conter menos do que 15$ (p/p) de água·Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o meio de reacção conter menos do que 3$ (p/p) de Agua·Processo de acordo com qualquer das reivindicações anteriores caracterizado por o segundo ácido ser o ácido fórmico·Processo de acordo com qualquer das reivindica- 9 y .nI-i—*5= ções anteriores caracterizado por a temperatura de reacção estar compreendida entre 85 e 959C e de preferencia ser de 90SC.Processo de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por se introduzirem na mistura do reacção os reagentes e o segundo ácido nas seguintes proporções molares relativas ao ácido sulfínico: formamida 6:1, formaldeido 5:1, e o segundo ácido 4:1·Processo de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por R ser um grupo naftilo ou fenilo opcionalmente substituído ou um grupo alquilo inferior·- 88 Processo de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por se preparar N-(tosil-metil) formamida»- 98 Processo de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por se desidratar a N-(sulfonil-níetil) formamida resultante para proporcionar o correspondente isocianeto de sulfonil-metilo.A requerente declara que o primeiro pedido desta10 patente foi depositado na Patente Europeia em 16 de Abril de 1986, sob o nS. 86200653.3.Lisboa, 15 de Abril de 1967.0 AGENTE OFICIAL DA PROPRIEDADE INDUSTRIAL
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