NO123460B

NO123460B -

Info

Publication number: NO123460B
Application number: NO17051867A
Authority: NO
Inventors: C Adams; R Schlatter
Original assignee: Du Pont
Priority date: 1966-11-15
Filing date: 1967-11-14
Publication date: 1971-11-22
Also published as: DK132078C; FI48736B; ES347053A1; YU33788B; SE342227B; DOP1967001423A; FI48736C; AT286311B; DE1795849B2; BE706519A; GB1185237A; LU54805A1; DE1668557B2; AT296330B; DE1793733A1; DK132078B; DK120286B; DE1795849A1; DE1795849C3; BR6794666D0

Description

Fremgangsmåte ved fremstilling av Procedure in the manufacture of

2-benzimidazolcarbaminsyreestere. 2-benzimidazolcarbamic acid esters.

Foreliggende oppfinnelse angår en ny fremgangsmåte ved fremstilling av alkylestere av visse benzimidazolcarbaminsyrer, spesielt fra cyanamid eller cyanamidsalter. The present invention relates to a new process for the production of alkyl esters of certain benzimidazolecarbamic acids, especially from cyanamide or cyanamide salts.

Alkylestere av 2-benzimidazolcarbaminsyrer av den generelle formel: Alkyl esters of 2-benzimidazolcarbamic acids of the general formula:

hvor R er alkyl med 1-4 carbonatomer, og X er hydrogen, halogen, where R is alkyl with 1-4 carbon atoms, and X is hydrogen, halogen,

nitro eller alkyl med 1-4 carbonatomer, er nyttige som fungi-nitro or alkyl of 1-4 carbon atoms, are useful as fungi-

cider. Forbindelsene hvor X er hydrogen og R er alkyl med 1-4 cider. The compounds where X is hydrogen and R is alkyl with 1-4

carbonatomer, er særlig nyttige. Ovenstående forbindelser er også nyttige som utgangsmaterialer ved fremstilling av dialkylestere av l-carboxy-2-benzimidazolcarbaminsyrer med den generelle formel: carbon atoms, are particularly useful. The above compounds are also useful as starting materials in the preparation of dialkyl esters of l-carboxy-2-benzimidazolcarbamic acids of the general formula:

hvor X er som ovenfor angitt, og R og R^, som er like eller for-skjellige, er alkyl med 1-4 carbonatomer. where X is as indicated above, and R and R, which are the same or different, are alkyl with 1-4 carbon atoms.

Disse forbindelser er omtalt i U.S. patent nr. 2.933.504 ogThese compounds are disclosed in U.S. Pat. patent no. 2,933,504 and

er meget nyttige som fungicider.are very useful as fungicides.

U.S. patent nr. 3-010.968 omtaler en fremgangsmåte ved fremstilling av 2-benzimidazolcarbaminsyreestere av formel I ved å omsette thiourea med dimethylsulfat for å danne 2-methylthiopseudo-ureasulfat. Dette reaksjonsprodukt omsettes så med et alkylklorformiat og en base for å danne et acylert 2-methylthiopseudourea som så omsettes videre med et o-fenylendiamin i nærvær av en protonisk syre for å danne det ønskede produkt. U.S. patent no. 3-010,968 describes a method for the preparation of 2-benzimidazolcarbamic acid esters of formula I by reacting thiourea with dimethylsulphate to form 2-methylthiopseudo-ureasulphate. This reaction product is then reacted with an alkyl chloroformate and a base to form an acylated 2-methylthiopseudourea which is then further reacted with an o-phenylenediamine in the presence of a protonic acid to form the desired product.

Foreliggende fremgangsmåte har flere fordeler fremfor den ovenfor angitte fremgangsmåte ifølge patentet. En spesiell fordel er at kommersielt tilgjengelige, billige, cyanamidsalter eller cyanamidoppløsninger av teknisk kvalitet kan anvendes istedenfor de relativt dyrere thioureamaterialer. Videre krever foreliggende fremgangsmåte ikke håndtering eller bort skaffelse av ubehagelige methylmercaptanmaterialer som er biprodukter ved denne prosesstype. Dessuten kan foreliggende fremgangsmåte utføres chargevis eller kon-tinuerlig med vanlige reaksjonskar. The present method has several advantages over the above-mentioned method according to the patent. A particular advantage is that commercially available, cheap, cyanamide salts or cyanamide solutions of technical quality can be used instead of the relatively more expensive thiourea materials. Furthermore, the present method does not require the handling or disposal of unpleasant methyl mercaptan materials which are by-products of this type of process. Furthermore, the present method can be carried out batchwise or continuously with ordinary reaction vessels.

Fra belgisk patent 666.795 er det kjent å fremstille forbindelser med formel I ved å omsette cyanamid med et alkylklorformiat i et passende organisk oppløsningsmiddel, og derpå tilsette o-fenylendiamin for å få produktet. Foreliggende fremgangsmåte skiller seg fra dette for det første ved at reaksjonen utføres i vandig medium, hvilket selvsagt er billigere, men viktigere er at ved annet trinn av foreliggende fremgangsmåte anvendes en regulert pH. Disse for-skjeller gjør at man ved foreliggende fremgangsmåte får betydelig høyere utbytter enn ifølge det belgiske patent. From Belgian patent 666,795 it is known to prepare compounds of formula I by reacting cyanamide with an alkyl chloroformate in a suitable organic solvent, and then adding o-phenylenediamine to obtain the product. The present method differs from this, firstly, in that the reaction is carried out in an aqueous medium, which is of course cheaper, but more importantly, in the second step of the present method, a regulated pH is used. These differences mean that with the present method significantly higher yields are obtained than according to the Belgian patent.

Ifølge foreliggende oppfinnelse fremstilles forbindelsene med formel I i to trinn ved at i første omsettes cyanamid eller et cyanamidsalt med et alkylklorformiat hvorefter reaksjonsproduktet i annet trinn omsettes med et o-fenylendiamin, og fremgangsmåten kjen-netegnes ved at omsetningen i første trinn foregår i et i det vesentlige nøytralt til basisk vandig medium ved en temperatur mellom 0° og 105°C under dannelse av et alkylcyanocarbamatsalt, av formelen: hvor R er som ovenfor angitt, M er et alkalimetall eller et jordalkalimetall, og m er valensen av M, som i annet trinn omsettes med et o-fenylendiamin av den generelle formel: According to the present invention, the compounds of formula I are prepared in two steps by first reacting cyanamide or a cyanamide salt with an alkyl chloroformate, after which the reaction product is reacted in the second step with an o-phenylenediamine, and the method is characterized by the fact that the reaction in the first step takes place in a the substantially neutral to basic aqueous medium at a temperature between 0° and 105°C to form an alkyl cyanocarbamate salt of the formula: where R is as above, M is an alkali metal or an alkaline earth metal, and m is the valence of M, as in second step is reacted with an o-phenylenediamine of the general formula:

hvor X er som ovenfor angitt, i et surt vandig medium ved en temperatur på 40 - 130°C inntil felningen av den ønskede 2-benzimidazol-carbaminsyreester er fullstendig, hvorefter det dannede produkt utvinnes fra reaksjonsblandingen. where X is as stated above, in an acidic aqueous medium at a temperature of 40 - 130°C until the precipitation of the desired 2-benzimidazole-carbamic acid ester is complete, after which the formed product is recovered from the reaction mixture.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan oppsummeres ved følg-ende ligninger: The method according to the invention can be summarized by the following equations:

(Trinn 1)(Step 1)

hvor R er alkyl med 1-4 carbonatomer, X er hydrogen, halogen, nitro eller alkyl med 1-4 carbonatomer, M er et alkalimetall eller et jordalkalimetall, og m er valensen av M, og H+ kan være avledet av en hvilken som helst syre. where R is alkyl of 1-4 carbon atoms, X is hydrogen, halogen, nitro or alkyl of 1-4 carbon atoms, M is an alkali metal or an alkaline earth metal, and m is the valence of M, and H+ may be derived from any acid.

I trinn 1 ovenfor er, da et cyanamidsalt anvendes, cyanamidet tilstede i den vandige oppløsning i anionisk form. Denne ionisering er i seg selv tilstrekkelig til å gi den ønskede pH. Imidlertid kan cyanamid som en vandig oppløsning, også anvendes i trinn 1 hvis en base tilsettes til oppløsningen for å opprettholde den ønskede pH. Trinn 1 ved denne utførelsesform illustreres av følgende lign-ing: In step 1 above, when a cyanamide salt is used, the cyanamide is present in the aqueous solution in anionic form. This ionization is in itself sufficient to give the desired pH. However, cyanamide as an aqueous solution can also be used in step 1 if a base is added to the solution to maintain the desired pH. Step 1 in this embodiment is illustrated by the following equation:

I denne reaksjon kan en hvilken som helst basisk alkalimetall-eller jordalkalimetallforbindelse anvendes som base. Alkalimevtall-og jordalkalimetallhydroxyder foretrekkes, skjønt oxyder og car-bonater kan anvendes. In this reaction, any basic alkali metal or alkaline earth metal compound can be used as a base. Alkali metal and alkaline earth metal hydroxides are preferred, although oxides and carbonates can be used.

2-benzimidazolcarbaminsyrealkylesterne fremstilt ved foreliggende fremgangsmåte kan overføres til esterne vist i formel II. Denne overføringsreaksjon oppsummeres av ligningen: The 2-benzimidazolcarbamic acid alkyl esters produced by the present process can be transferred to the esters shown in formula II. This transfer reaction is summarized by the equation:

hvor X, R og R^er som ovenfor angitt. where X, R and R^ are as indicated above.

I det første trinn av foreliggende fremgangsmåte omsettes et passende alkylklorformiat med enten cyanamid eller et salt av cyanamid i stort sett nøytrale til basiske vandige medier for å danne et salt av et alkylcyanocarbamat. Lett tilgjengelige salter av teknisk kvalitet er egnet for denne fremgangsmåte. Passende utgangsmaterialer er cyanamid-jordalkali- eller -alkalimetallsalter, særlig saltene med magnesium, kalium, natrium eller calcium. Kommersielt tilgjengelig calciumcyanamid er det foretrukne utgangsmateriale. Cyanamid selv i vandig oppløsning er også et fore-trukket utgangsmateriale. In the first step of the present process, an appropriate alkyl chloroformate is reacted with either cyanamide or a salt of cyanamide in substantially neutral to basic aqueous media to form a salt of an alkyl cyanocarbamate. Readily available salts of technical grade are suitable for this procedure. Suitable starting materials are cyanamide alkaline earth or alkaline metal salts, especially the salts with magnesium, potassium, sodium or calcium. Commercially available calcium cyanamide is the preferred starting material. Cyanamid even in aqueous solution is also a preferred starting material.

I det første trinn, når alkylklorformiatet omsettes med et cyanamidsalt, enten et enkelt salt, dvs. M(NHCN) m, eller et dobbelt-salt, dvs. M0 / NCN, kan anvendes, imidlertid foretrekkes dobbel-<s/m In the first step, when the alkyl chloroformate is reacted with a cyanamide salt, either a single salt, i.e. M(NHCN) m, or a double salt, i.e. M0 / NCN, can be used, however, double-<s/m is preferred

cyanamidsaltet for omsetning med alkylklorformiat.the cyanamide salt for reaction with alkyl chloroformate.

Det første trinn utføres i vann.The first step is carried out in water.

Konsentrasjonene av utgangsmaterialene i reaksjonsblandingen er ikke kritisk, imidlertid vil av økonomiske grunner, vanligvis høya konsentrasjoner foretrekkes. Konsentrasjonen av cyanamidet i den vandige oppløsning kan variere fra 5 til 50%, og da cyanamid for tiden er kommersielt tilgjengelig som en 50%-ig vandig oppløs-ning, foretrekkes slik_e oppløsninger. Med hensyn til suspensjonen eller oppløsningen av cyanamidsaltene er konsentrasjonen bare be-grenset av håndteringsegenskapene av suspensjonen. The concentrations of the starting materials in the reaction mixture are not critical, however, for economic reasons, usually high concentrations are preferred. The concentration of the cyanamide in the aqueous solution can vary from 5 to 50%, and as cyanamide is currently commercially available as a 50% aqueous solution, such solutions are preferred. With respect to the suspension or solution of the cyanamide salts, the concentration is limited only by the handling characteristics of the suspension.

Når et cyanamidsalt anvendes, foretrekkes det å tilsette alkylklorformiatet under blanding til den vandige suspensjon eller omrøring inneholdende cyanamidsaltet. Nedsatt alkylklorformiatfor-bruk fåes når pH av cyanamidsaltsuspensjonen i vann først senkes fra ca. pH 12 til pH 8 - 10 ved tilsetning av mineralsyre før alkyl-klorf ormiatet tilsettes. Når en cyanamid-vannoppløsning anvendes, kan alkylklorformiatet og base tilsettes samtidig til cyanamidopp-løsningen. Under denne samtidige tilsetning bør fortrinnsvis den molare mengde av base tilsatt på et hvilket som helst tidspunkt være ekvivalent eller litt i overskudd over den molare mengde av klor-formiat. When a cyanamide salt is used, it is preferred to add the alkyl chloroformate with mixing to the aqueous suspension or stirring containing the cyanamide salt. Reduced alkyl chloroformate consumption is obtained when the pH of the cyanamide salt suspension in water is first lowered from approx. pH 12 to pH 8 - 10 by adding mineral acid before the alkyl chloroformate is added. When a cyanamide-water solution is used, the alkyl chloroformate and base can be added simultaneously to the cyanamide solution. During this simultaneous addition, preferably the molar amount of base added at any one time should be equivalent or slightly in excess of the molar amount of chloroformate.

I det første trinn bør pH holdes ved stort sett nøytrale eller basiske betingelser, dvs. innen området fra 6 til 13. Som tidligere nevnt kan, når fritt cyanamid anvendes, dette pH-område opprett-holdes ved tilsetning av base efter behov. Når en vandig cyanamid-oppløsning anvendes, er det foretrukne pH-område fra 7 til 9. Med cyanamidsalter foretrekkes det imidlertid å opprettholde pH mellom 8 og 10. In the first step, the pH should be maintained at largely neutral or basic conditions, i.e. within the range from 6 to 13. As previously mentioned, when free cyanamide is used, this pH range can be maintained by adding base as needed. When an aqueous cyanamide solution is used, the preferred pH range is from 7 to 9. With cyanamide salts, however, it is preferred to maintain the pH between 8 and 10.

Temperaturen i dette første reaksjonstrinn er ikke kritisk innen området 0 - 105°C, i alminnelighet foretrekkes området 25 - 6o°C. Om ønskes kan dette trinn utføres ved høyere temperaturer under trykk. The temperature in this first reaction step is not critical within the range 0 - 105°C, in general the range 25 - 6o°C is preferred. If desired, this step can be performed at higher temperatures under pressure.

Reaksjonen er hurtig, og produktet er stabilt i reaksjons-mediet, og reaksjonstiden er således ikke kritisk og produktet kan anvendes direkte i det annet trinn eller oppbevares en tid, av-hengig av hva som ønskes fra et utstyrssynspunkt. i alminnelighet vil reaksjonstiden avhenge av varmeoverføringshastigheten og kan være fra 5 minutter til 2 timer. The reaction is fast, and the product is stable in the reaction medium, and the reaction time is thus not critical and the product can be used directly in the second step or stored for a time, depending on what is desired from an equipment point of view. in general, the reaction time will depend on the heat transfer rate and can be from 5 minutes to 2 hours.

Når cyanamidsalter av teknisk kvalitet har vært anvendt til det første trinn, er av og til uoppløselige forurensninger og salter, f.eks. calciumsalter, tilstede i reaksjonsblandingen. Det foretrekkes da å frafiltrere disse forurensninger før man går til trinn 2. When cyanamide salts of technical quality have been used for the first step, sometimes insoluble impurities and salts, e.g. calcium salts, present in the reaction mixture. It is then preferable to filter out these contaminants before proceeding to step 2.

I det annet reaksjonstrinn tilsettes o-fenylendiamin til reak sjonsproduktet fra trinn 1, eller hvis cyanamidsalter har vært anvendt, til det filtrerte reaksjonsprodukt, i et vandig surt medium for å danne 2-benzimidazolcarbaminsyre-alkylesteren. o-fenylendiaminet kan tilsettes til reaksjonsproduktet mens produktet er ved den temperatur det hadde under det første reaksjonstrinn, 0 - 105°C. In the second reaction step, o-phenylenediamine is added to the reaction product from step 1, or if cyanamide salts have been used, to the filtered reaction product, in an aqueous acidic medium to form the 2-benzimidazolcarbamic acid alkyl ester. The o-phenylenediamine can be added to the reaction product while the product is at the temperature it had during the first reaction step, 0 - 105°C.

For å utføre kondensasjonen og ringslutningen bør i det annet reaksjonstrinn pH holdes i området 1-5»fortrinnsvis 2,5 - 4,5 ved tilsetning av syre efter behov. pH kan holdes på den ønskede verdi ved tilsetning av en hvilken som helst syre, f.eks. maursyre, eddiksyre, saltsyre, svovelsyre, fosforsyre, hydroxyeddiksyre, sulfaminsyre og lignende. Eventuelt kan o-fenylendiaminet være i form av et mineralsyresalt eller kan tilsettes som en oppløsning i vann. Når o-fenylendiaminsalter anvendes, vil mengden av syrer som kreves for å gi den ønskede pH, være tilsvarende lavere. In order to carry out the condensation and ring closure, in the second reaction step the pH should be kept in the range 1-5", preferably 2.5 - 4.5 by adding acid as needed. The pH can be kept at the desired value by adding any acid, e.g. formic acid, acetic acid, hydrochloric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, hydroxyacetic acid, sulfamic acid and the like. Optionally, the o-phenylenediamine can be in the form of a mineral acid salt or can be added as a solution in water. When o-phenylenediamine salts are used, the amount of acids required to give the desired pH will be correspondingly lower.

Den annen reaksjon vil foregå ved temperaturer over 40°C,The second reaction will take place at temperatures above 40°C,

og det foretrekkes å oppvarme under dette trinn for å påskynde den fullstendige reaksjon. Varmetilførselen er viktig idet reaksjonen i det annet trinn ville være for langsom ved lave temperaturer. Reaksjonsblandingen bør holdes ved fra 40°C til tilbakeløpstempera-turen, fortrinnsvis 6o - 105°C. Det annet reaksjonstrinn kan også utføres under trykk hvis dette ønskes. Hvis dette gjøres, kan temperaturen gå opp til 130°C. and it is preferred to heat during this step to accelerate the complete reaction. The heat input is important as the reaction in the second step would be too slow at low temperatures. The reaction mixture should be maintained at from 40°C to the reflux temperature, preferably 6o - 105°C. The second reaction step can also be carried out under pressure if desired. If this is done, the temperature can rise to 130°C.

Under oppvarmningstrinnet vil det ønskede produkt felles. Avslutningen av felningen er således et tegn på at reaksjonsblandingen har vært oppvarmet i tilstrekkelig tid til at reaksjonen er fullstendig. Tiden er ikke kritisk, og avhenger av temperatur og pH. Ved en pH på 2,5 - 4,5 og en temperatur mellom 70 og 105°C kan reaksjonstiden således være 5-30 minutter. Når lavere temperaturer anvendes, vil tiden være lengre, og hvis pH ikke holdes i området 1-5, vil reaksjonen være meget langsom eller ikke foregå i det hele tatt. During the heating step, the desired product will coalesce. The end of the precipitation is thus a sign that the reaction mixture has been heated for a sufficient time for the reaction to be complete. The time is not critical, and depends on temperature and pH. At a pH of 2.5 - 4.5 and a temperature between 70 and 105°C, the reaction time can thus be 5-30 minutes. When lower temperatures are used, the time will be longer, and if the pH is not kept in the range of 1-5, the reaction will be very slow or not take place at all.

Det ønskede produkt kan utvinnes på hvilken som helst konven-sjonell måte, f.eks. sprøytetørring, filtrering eller sentrifuger-ing, eller det kan overføres til et annet flytende medium ved av-destillasjon av vannet. The desired product can be recovered in any conventional manner, e.g. spray drying, filtering or centrifuging, or it can be transferred to another liquid medium by de-distillation of the water.

I totalreaksjonen kan reaktantene anvendes i de molekvival-entforhold som er angitt i den følgende tabell: In the overall reaction, the reactants can be used in the molar equivalent ratios indicated in the following table:

Molarkonsentrasjonene er ikke kritiske ved den øvre grense, men det vil ikke være praktisk eller økonomisk å anvende større mengder. Det er åpenbart at konsentrasjonen i det annet trinn vil avhenge av konsentrasjonen i det første trinn. The molar concentrations are not critical at the upper limit, but it will not be practical or economical to use larger amounts. It is obvious that the concentration in the second step will depend on the concentration in the first step.

Det har også vist seg at det første trinn av denne reaksjon har gitt en ny forbindelse, methylcyanocarbamat . Denne forbindelse kan fremstilles ved å omsette methylklorformiat med et cyanamidsalt og derpå syre den dannede oppløsning, eller omsette methyl-klorf ormiatet med cyanamid i nærvær av en base, som natriumhydroxyd, og derpå syre den dannede oppløsning. Denne reaksjon illustreres av følgende ligninger: It has also been shown that the first step of this reaction has yielded a new compound, methylcyanocarbamate. This compound can be prepared by reacting methyl chloroformate with a cyanamide salt and then acidifying the resulting solution, or reacting the methyl chloroformate with cyanamide in the presence of a base, such as sodium hydroxide, and then acidifying the resulting solution. This reaction is illustrated by the following equations:

Det således dannede methylcyanocarbamat kan isoleres ved ekstraksjon med organiske oppløsningsmidler om ønskes, imidlertid kan ovenstående oppløsning inneholdende methylcyanocarbamatet anvendes i det annet trinn av foreliggende fremgangsmåte. Produktet, methylcyanocarbamat, er derfor en nyttig forbindelse ved det at den kan omsettes med o-fenylendiamin under dannelse av 2-benzimidazol- The methyl cyanocarbamate thus formed can be isolated by extraction with organic solvents if desired, however the above solution containing the methyl cyanocarbamate can be used in the second step of the present method. The product, methylcyanocarbamate, is therefore a useful compound in that it can be reacted with o-phenylenediamine to form 2-benzimidazole-

carbaminsyre-methylester.carbamic acid methyl ester.

Som tidligere nevnt, gir foreliggende fremgangsmåte bedre utbytte enn fremgangsmåten ifølge belgisk patent 666.795- Således fåes ifølge det belgiske patent i eksempel 4 et råutbytte på 13»7% og et utbytte på 7>3% renset produkt, i eksempel 6 fåes et råutbytte på 24,4% med 11,3% renset produkt og i eksempel 7 et utbytte på 1%. Ved foreliggende fremgangsmåte fåes utbytter på 82 - 93% og høyere. As previously mentioned, the present method gives a better yield than the method according to Belgian patent 666,795 - Thus, according to the Belgian patent, in example 4 a crude yield of 13"7% and a yield of 7>3% purified product is obtained, in example 6 a crude yield of 24.4% with 11.3% purified product and in example 7 a yield of 1%. With the present method, yields of 82 - 93% and higher are obtained.

De følgende forsøk viser at utførelsen av det annet trinn ved en pH på 1 - 5 er viktig. The following experiments show that carrying out the second step at a pH of 1-5 is important.

ForsøkAttempt

Fremstilling av methyl- 2- benzimidazolcarbamatPreparation of methyl-2- benzimidazole carbamate

Prøve 1: Hensikt å vise den gunstige virkning av regulert syretilsetning i annet trinn av fremgangsmåten Test 1: Purpose to show the beneficial effect of regulated acid addition in the second step of the procedure

En 1000 ml kolbe ble forsynt med rører, termometer, dråpe-trakt og pH-sonde. 89,0 g (0,823 mol) o-fenylendiamin og 483 g (0,994 mol) methylcyanocarbamat-natriumsalt-oppløsning ble tilsatt til kolben. Denne blanding ble oppvarmet med en mantel, og derpå ble tilsetningen av konsentrert HC1 begynt. A 1000 ml flask was provided with a stirrer, thermometer, dropping funnel and pH probe. 89.0 g (0.823 mol) o-phenylenediamine and 483 g (0.994 mol) methyl cyanocarbamate sodium salt solution were added to the flask. This mixture was heated with a mantle and then the addition of concentrated HCl was begun.

Reaksjonsblandingen ble avkjølt til 40°C og filtrert. Det faste produkt ble vasket rikelig med vann og derpå med aceton. Det The reaction mixture was cooled to 40°C and filtered. The solid product was washed abundantly with water and then with acetone. The

ble overført på et brett og fikk tørre over natten.was transferred onto a tray and allowed to dry overnight.

Dette ga 132,9 g methyl-2-benzimidazolcarbamat, hvilket svarer til et utbytte på 84,5% beregnet på o-fenylendiaminet. This gave 132.9 g of methyl-2-benzimidazole carbamate, which corresponds to a yield of 84.5% calculated on the o-phenylenediamine.

Prøve 2: Hensikt å vise den uheldige virkning av ikke å tilsette syre i det annet trinn av fremgangsmåten Test 2: Purpose to show the adverse effect of not adding acid in the second step of the procedure

En lOOO ml kolbe ble forsynt med rører, termometer og pH-sonde. 86,6 g (0,80 mol) o-fenylendiamin og 4699(0,96 mol) av en oppløsning av natriumsaltet av methylcyanocarbamat ble tilsatt. Oppvarmningen ble påbegynt. A lOOO ml flask was provided with a stirrer, thermometer and pH probe. 86.6 g (0.80 mol) of o-phenylenediamine and 4699 (0.96 mol) of a solution of the sodium salt of methyl cyanocarbamate were added. The heating was started.

Blandingen ble hensatt over natten. The mixture was left overnight.

De faste stoffer ble oppsamlet ved filtrering og vasket med vann og aceton. Dette ga 46,7 g uomsatt o-fenylendiamin, sm.p. 98 - 101°C. Dette forsøk viser nødvendigheten av syretilsetning i det annet trinn av fremgangsmåten. The solids were collected by filtration and washed with water and acetone. This gave 46.7 g of unreacted o-phenylenediamine, m.p. 98 - 101°C. This experiment shows the necessity of acid addition in the second step of the method.

For ytterligere å belyse foreliggende oppfinnelse skal følgende eksempler gies. To further illustrate the present invention, the following examples shall be given.

Eksempel 1Example 1

Fremstilling av 2- benzimidazolcarbaminsyre- methylesterPreparation of 2- benzimidazolecarbamic acid methyl ester

75,6 deler methylklorformiat tilsettes under god omrøring til en suspensjon av 8o deler calciumcyanamid av teknisk kvalitet og 300 deler vann. Temperaturen holdes ved 40 - 50°C ved isbadavkjøl-ing. Efter omrøring av reaksjonsblandingfm i time filtreres blandingen, og de uoppløselige stoffer vaskes x porsjoner med 100 deler vann. 75.6 parts methyl chloroformate are added with good stirring to a suspension of 80 parts calcium cyanamide of technical quality and 300 parts water. The temperature is kept at 40 - 50°C by ice bath cooling. After stirring the reaction mixture for an hour, the mixture is filtered, and the insoluble substances are washed x portions with 100 parts of water.

Til det forenede vaskevann og filtrat tilsettes 43,2 deler o-fenylendiamin.Blandingens pH innstilles på 3,5 ved tilsetning av konsentrert saltsyre. Oppløsningen oppvarmes så hurtig til 90°C, og temperaturen holdes i området 90 - 98°C i 30 minutter. I denne tid holdes pH ved 2,5 - 3 1 ved tilsetning av konsentrert salt syre. 43.2 parts of o-phenylenediamine are added to the combined washing water and filtrate. The pH of the mixture is adjusted to 3.5 by adding concentrated hydrochloric acid. The solution is then quickly heated to 90°C, and the temperature is maintained in the range 90 - 98°C for 30 minutes. During this time, the pH is kept at 2.5 - 3 1 by adding concentrated hydrochloric acid.

Reaksjonsblandingen filtreres så, og det faste stoff vaskes med vann og aceton, og tørres så i en vakuumovn ved 120 C. Dette fører til et utbytte av 64 deler 2-benzimidazolcarbaminsyre-methylester eller et utbytte på 83,3%, beregnet på o-fenylendiaminet. The reaction mixture is then filtered, and the solid is washed with water and acetone, and then dried in a vacuum oven at 120 C. This leads to a yield of 64 parts of 2-benzimidazolcarbamic acid methyl ester or a yield of 83.3%, calculated on o- the phenylenediamine.

Eksempel 2Example 2

Til et passende reaksjonskar tilsettes 50,4 deler av en 50%-ig cyanamidoppløsning og 250 deler vann. Derpå tilsettes 56,8 deler methylklorformiat og 88 deler 50%-ig natriumhydroxyd samtidig. Blandingens pH reguleres ved 8,0 - 8,5 ved tilsetningshastigheten av natriumhydroxyd, og temperaturen holdes nær 4o°C ved isbadavkjøling. 50.4 parts of a 50% cyanamide solution and 250 parts of water are added to a suitable reaction vessel. 56.8 parts of methyl chloroformate and 88 parts of 50% sodium hydroxide are then added at the same time. The pH of the mixture is regulated at 8.0 - 8.5 by the addition rate of sodium hydroxide, and the temperature is kept close to 4o°C by ice bath cooling.

Den dannede oppløsning omsettes videre ved tilsetning avThe formed solution is reacted further by adding

54 deler o-fenylendiamin.Blandingen bringes til pH 3,5 med konsentrert saltsyre. Blandingen oppvarmes så hurtig til 90°C og i 30 minutter holdes temperaturen mellom 91 og 97°C. I denne tid holdes pH ved 3,0 - 3,6 ved tilsetning av konsentrert saltsyre. Den dannede blanding avkjøles så til 6o°C og filtreres. Blandingen vaskes med vann og aceton og tørres i vakuumovn ved 130°C. Dette gir 78,9 deler 2-benzimidazolcarbaminsyre-methylester, eller et utbytte på 82,6%, beregnet på o-fenylendiaminet. 54 parts o-phenylenediamine. The mixture is brought to pH 3.5 with concentrated hydrochloric acid. The mixture is then quickly heated to 90°C and for 30 minutes the temperature is kept between 91 and 97°C. During this time, the pH is kept at 3.0 - 3.6 by adding concentrated hydrochloric acid. The resulting mixture is then cooled to 6o°C and filtered. The mixture is washed with water and acetone and dried in a vacuum oven at 130°C. This gives 78.9 parts of 2-benzimidazolcarbamic acid methyl ester, or a yield of 82.6%, calculated on the o-phenylenediamine.

Eksempel 3Example 3

Til en reaktor med. kappe og forsynt med innmatningsåpninger, rører, tilbakeløpskjøler og pH-sonde, tilsettes 32 deler 50%-ig cyanamidoppløsning og lOO deler vann. 4l,1 deler methylklorid-formiat og 67 deler 50%-ig natriumhydroxydoppløsning innføres samtidig slik at oppløsningens pH holdes ved 7 - 7,5 og reaksjonstem-peraturen ved 40 - 50°C. Oppløsningen holdes ved 50°C i 45 minutter og derpå tilsettes 36 deler o-fenylendiamin. Oppløsningens pH holdes ved 3,9 - 4,1 ved gradvis tilsetning av 65 deler 37%-ig saltsyre. Oppløsningen oppvarmes til 105°C og holdes ved denne temperatur i 30 minutter. I løpet av denne tid begynner produktet å krystallisere. Reaksjonsmassen avkjøles til 25 - 30°C, og det faste produkt frafiltreres, vaskes med vann og aceton og tørres i vakuumovn ved 8o°C, hvilket gir 59,6 deler 2-benzimidazolcarbaminsyre-methylester. Dette representerer et produktutbytte på 93,5%, beregnet på o-fenylendiaminet. To a reactor with. jacketed and fitted with inlet openings, tubes, reflux cooler and pH probe, 32 parts of 50% cyanamide solution and lOO parts of water are added. 41.1 parts of methyl chloride formate and 67 parts of 50% sodium hydroxide solution are introduced at the same time so that the pH of the solution is kept at 7 - 7.5 and the reaction temperature at 40 - 50°C. The solution is kept at 50°C for 45 minutes and then 36 parts of o-phenylenediamine are added. The pH of the solution is kept at 3.9 - 4.1 by gradually adding 65 parts of 37% hydrochloric acid. The solution is heated to 105°C and held at this temperature for 30 minutes. During this time, the product begins to crystallize. The reaction mass is cooled to 25 - 30°C, and the solid product is filtered off, washed with water and acetone and dried in a vacuum oven at 8o°C, which gives 59.6 parts of 2-benzimidazolcarbamic acid methyl ester. This represents a product yield of 93.5%, calculated on the o-phenylenediamine.

Eks empel 4Example 4

De følgende produkter ble fremstilt ved fremgangsmåten i eksempel 1. De anvendte utgangsmaterialer og de erholdte produkter i dette eksempel er oppført i den følgende tabell. Mengdene av utgangsmaterialer er ekvivalente på molekylærbasis med dem i eksempel 1. The following products were produced by the method in example 1. The starting materials used and the products obtained in this example are listed in the following table. The amounts of starting materials are equivalent on a molecular basis to those in Example 1.

Eksempel 5 Example 5

Fremstilling av 2- benzimidazolcarbaminsyre- ethylesterPreparation of 2- benzimidazolecarbamic acid ethyl ester

Til en reaktor med kappe forsynt med påinatningsåpninger, rører, tilbakeløpskjøler, avlednings- og injeksjonspumper og pH-sonde t ilsettes 32 deler 50%-ig cyanamidoppløsning og 100 deler vann. Til denne omrørte oppløsning tilsattes samtidig 47,5 deler ethylklorformiat og 67 deler 50%-ig nat riismhydroxydoppløsning. PH holdes ved 7 - 7,5 og reaksjons temperaturen ved 40 - 50°C Opp-løsningen omrøres i ytterligere 45 ra inuiter ved 50°C. 32 parts of 50% cyanamide solution and 100 parts of water are added to a jacketed reactor equipped with intake openings, stirrers, reflux cooler, diversion and injection pumps and pH probe. To this stirred solution, 47.5 parts of ethyl chloroformate and 67 parts of 50% sodium hydroxide solution were added at the same time. The pH is kept at 7 - 7.5 and the reaction temperature at 40 - 50°C. The solution is stirred for a further 45 minutes at 50°C.

Til den dannede oppløsning inneholdende ethylcyanocarbamat-natriumsalt-mellomproduktet tilsettes 36 deler o-fenylendiamin. Karet lukkes for å motstå trykk av størrelsesorden 2-3 atmos-færer. Tilsammen 65 deler 37%-ig saltsyre pumpes efter hvert inn for å holde pH ved 3,9 - 4,1 mens oppløsningen oppvarmes og holdes ved 130°C i 20 minutter. Reaksjonsblandingen avkjøles til den om-givende temperatur, filtreres, og det faste materiale vaskes først med vann og derpå med aceton.Filterkaken tørres i vakuumovn ved 8o°C og representerer et utmerket utbytte av 2-benzimidazolcarbaminsyre-ethylester. To the solution formed containing the ethyl cyanocarbamate sodium salt intermediate, 36 parts of o-phenylenediamine are added. The vessel is closed to withstand pressure of the order of 2-3 atmospheres. A total of 65 parts of 37% hydrochloric acid are gradually pumped in to keep the pH at 3.9 - 4.1 while the solution is heated and held at 130°C for 20 minutes. The reaction mixture is cooled to ambient temperature, filtered, and the solid material is washed first with water and then with acetone. The filter cake is dried in a vacuum oven at 80°C and represents an excellent yield of 2-benzimidazolecarbamic acid ethyl ester.

Claims

Fremgangsmåte ved fremstilling av 2-benzimidazolcarbaminsyreestere av formelen:Procedure for the production of 2-benzimidazolcarbamic acid esters of the formula:

hvor R er alkyl med 1-4 carbonatomer, og X er hydrogen, halogen, nitro eller alkyl med 1-4 carbonatomer, i to trinn ved at i første omsettes cyanamid eller et cyanamidsalt med et alkylklorformiat hvorefter reaksjonsproduktet i annet trinn omsettes med et o-fenylendiamin, karakterisert ved at omsetningen i første trinn foregår i et i det vesentlige nøytralt til basisk vandig medium ved en temperatur mellom 0° og 105°C under dannelse av et alkylcyanocarbamatsalt, av formelen: where R is alkyl with 1-4 carbon atoms, and X is hydrogen, halogen, nitro or alkyl with 1-4 carbon atoms, in two steps by first reacting cyanamide or a cyanamide salt with an alkyl chloroformate, after which the reaction product is reacted in the second step with a o-phenylenediamine, characterized in that the reaction in the first step takes place in an essentially neutral to basic aqueous medium at a temperature between 0° and 105°C with the formation of an alkyl cyanocarbamate salt, of the formula:

hvor R er som ovenfor angitt, M er et alkalimetall eller et jordalkalimetall, og m er valensen av M, som i annet trinn omsettes med et o-fenylendiamin av den generelle formel: where R is as stated above, M is an alkali metal or an alkaline earth metal, and m is the valence of M, which in the second step is reacted with an o-phenylenediamine of the general formula:

hvor X er som ovenfor angitt, i et surt vandig medium ved en temperatur på 40 - 130°C inntil felningen av den ønskede 2-benzimidazol-carbaminsyreester er fullstendig, hvorefter det dannede produkt utvinnes fra reaksjonsblandingen.where X is as stated above, in an acidic aqueous medium at a temperature of 40 - 130°C until the precipitation of the desired 2-benzimidazole-carbamic acid ester is complete, after which the formed product is recovered from the reaction mixture.