Uprawniony z patentu: Karl Thornae GmbH, Biberach n/Riss (Republika Federalna Niemiec) Sposób wytwarzania N-metylo-N-('-naftylo-dwutiokarbaminianu 2-benzoksalilu Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarza¬ nia- N-metylo-N-a-naftylo-dwutiokarbaminianu 2- benzoksazolilu.Znany sposób wytwarzania N-metylo-N-u-nafty- lo-dwutiokarbaminianu 2-benzoksazolilu o wzorze 1, polega na tym, ze sól 2-merkaptobenzoksazolu, korzystnie sól 2-merkaptobemzoksazolu i metalu alkalicznego, poddaje sie reakcji z halogenkiem kwasu N-metylo-N-naftylo-tiokarbaminowego, ko¬ rzystnie z chlorkiem lub bromkiem tego kwasu.Wytwarzanie N-metylo-N-a-naftylo-dwutiokarba- minianu 2-benzoksazolilu ta droga jest uciazliwe i nieekonomiczne zwlaszcza z tego powodu, ze pod¬ czas otrzymywania stosowanego jako substrat ha¬ logenku kwasu N-metylo-N-naftylo-tiokarbamino- wego powstaja znaczne straty ilosciowe. Mianowi¬ cie halogenek kwasu N-metylo-N-naftylo-tiokarba- minowego otrzymuje sie w reakcji N-rhetylo-a- naftyloaminy ze zwiazkiem o wzorze S= CX2, w którym X oznacza atom chlorowca, a wiec np. w reakcji tej aminy z tiofosgenem. Podczas tej reakcji powstaja, wskutek dalej zachodzacej reak¬ cji utworzonego halogenku kwasu N-metylo-N-naf- tylotiokarbaminowego z N-metylo-a-naiftyloamina, znaczne ilosci N,N/-dwumetylo-N,N,-dwu- lo)-rnoezinika obok innych zanieczyszczen. Ogólna wydajnosc (wydajnosc czystego produktu) w sto¬ sunku do wprowadzonych do reakcji ilosci N-mety- lo-a-naftyloaminy, wynosi tylko 20% wydajnosci teoretycznej. 25 30 Inny sposób wytwarzania N-metylo-N-a-nafty- lo-dwutiokarbaminianu 2-benzoksazolilu polega tym, ze N-metylo-a-naftyloamine poddaje sie re¬ akcji z halogenkiem kwasu (2-benzoksazolilo)-dwu- tioweglowego. Halogenek ten otrzymuje sie droga reakcji 2-merkaptobenzoksazolu ze zwiazkiem o ogólnym wzorze S = CX2, w którym X oznacza atom chlorowca, korzystnie z fosgenem. Takze w tej przemianie reakcja nie zatrzymuje sie na etapie otrzymania halogenku kwasu (2-benzoksazo- lilo)-dwutioweglowego, poniewaz czesc wytworzo¬ nego halogenku dalej reaguje z 2-merkaptobenzo- ksazolem. W tych warunkach najkorzystniejsze wydajnosci osiaga sie stosujac tiofosgen. Ogólna wydajnosc (wydajnosc czystego produktu) w tym sposobie w stosunku do wprowadzonych do reakcji ilosci N-metylo-a-naftyloaminy, wynosi do 18% wydajnosci teoretycznej.Produkt otrzymany tymi sposobami jest zanie¬ czyszczony zwiazkami powstalymi w reakcjach ubocznych i dlatego konieczne jest oczyszczanie go, co prowadzi do znacznych strat ilosciowych Po dwukrotnym przekrystalizowaniu z np. etanolu lub mieszaniny etanol-aceton produkt zawiera je¬ szcze trzy rodzaje zanieczyszczen o lacznym ste¬ zeniu 0,2—0,4% i wykazuje zóltawe zabarwienie.Ponadto duza niedogodnosc stanowi to, ze stoso¬ wane substraty wytwarza sie za pomoca tiofosge- nu lub jego analogów. Prowadzenie procesu z tio¬ fosgenem, z powodu lotnosci i wysokiej toksycz- 83 24583 245 3 nosci tej substancji, wymaga zachowania bardzo surowych przepisów bezpieczenstwa pracy. Ponadto tiofosgen jest bardzo nietrwaly, przy tym znana jest jego latwa dimeryzacja pod wplywem swia¬ tla do 2,2,4,4-czterochloro-il,3-dwutiacyklobutanu, albo latwe samorzutne utlenienie na powietrzu do fosgenu. Te wlasnosci tiofosgenu wywoluja nie^ pozadane powstawanie N-metylo-N-a-naftylo-tio- karbaminianu 2-benzoksazolilu.Stwierdzono, ze N-metylo-N-a-naftylo-dwutio- karbaminian 2-benzoksazolilu mozna otrzymywac ze znacznie wyzsza wydajnoscia i o znacznie wyz¬ szym stopniu czystosci, jezeli reakcje prowadzi sie sposobem wedlug wynalazku.Wedlug wynalazku N-a-naftylo-dwutiokarbami- nian metalu alkalicznego, metalu ziem alkalicz¬ nych lub amonu, korzystnie sodu, o ogólnym wzorze 2, w którym Mi(+) oznacza jon metalu alka¬ licznego, jon amonowy lub V2 równowaznika jonu metalu ziem alkalicznych, poddaje sie w organicz¬ nym rozpuszczalniku reakcji z 2-chlorowcobenzo- ksazolem o ogólnym wzorze 3, w którym Hal ozna¬ cza atom chlorowca, korzystnie atom chloru.Reakcje prowadzi sie w temperaturze od po¬ kojowej do temperatury wrzenia stosowanego roz¬ puszczalnika. Jako rozpuszczalnik stosuje sie zwlaszcza rozpuszczalnik polarny, taki jak' dwu- metyloformamid, lub aromatyczny weglowodór, taki jak benzen.W sposoibie wedlug wynalazku reakcje uboczne sa prawie calkowicie wyeliminowane, wydajnosc w etapie otrzymywania produktu koncowego wynosi powyzej 80% wydajnosci teoretycznej, a wydajnosc ogólna odniesiona do ilosci wprowadzonej do re¬ akcji N-metylo-a-naftyloaminy wynosi powyzej 60% wydajnosci teoretycznej.Inna zaleta sposobu wedlug wynalazku stanowi stosowanie latwo dostepnych substratów.Substraty o wzorze 2 sa zwiazkami nowymi, otrzymuje sie je latwo na drodze reakcji N-mety- lo-a-naftylo^miny z dwusiarczkiem wegla wobec dodatku wodnego roztworu amoniaku, przy czym otrzymuje sie je w postaci soli amonowej zwiazku o wzorze 2. W przypadku otrzymywania z tej soli amonowej odpowiedniej soli metalu alkalicznego, najkorzystniejsze jest zadawanie, wodnym roztwo¬ rem lugu metalu alkalicznego, roztworu reakcyj¬ nego, zawierajacego te sól amonowa bez uprzed¬ niego jej wyodrebniania. Otrzymana sól metalu alkalicznego wyodrebnia sie znanym sposobem na drodze odpedzania rozpuszczalnika.Substraty o wzorze 3 sa znane z literatury fa¬ chowej, np. Mac Coy, American Chemical Journal ai, 123.Najczesciej juz w temperaturze pokojowej, za¬ chodzaca reakcja soli kwasu dwutiokarbaminowe- go o ogólnym wzorze 2 z 2-chlorowcobenzoksazo- lemo ogólnym wzorze 3, w wyniku której otrzymuje sie N-metylo-N-a-naftylo-dwutiokarbaminian 2 benzoksazolilu o wysokim stopniu czystosci i ze znacznie wyzsza niz dotychczas wydajnoscia, nie byla mozliwa do przewidzenia, poniewaz z opisu patentowego St. Zjedn. Am. nr 2597968 znana jest okolicznosc, iz analogicznej struktury 2-chloroben~ zotiozol reaguje z dwualkilodwutiokarbaminianarni metali alkalicznych bardzo powoli i pod podwyz¬ szonym cisnieniem, przy czym otrzymuje sie w tym samym procesie bardzo mierne wydajnosci.Podane nizej przyklady wyjasniaja blizej spo- 5 sób wedlug wynalazku.Przyklad I. N-metylo-N-a-naftylo-dwutio- karbaminian sodu. 157 g N-metylo- dwusiarczku wegla (1,6 mola) rozpuszcza sie io w 300 ml etanolu. Do roztworu tego chlodzac (tem¬ peratura w naczyniu reakcyjnym wynbsi 10—20°C) wkrapla sie w ciagu 0,5 godziny 224 g stezonego wodnego roztworu amoniaku. Po 70 godzinnym mieszaniu calosci w temperaturze pokojowej, nad- 15 miar dwusiarczku wegla i czesc rozpuszczalnika oddestylowuje sie pod próznia. Do otrzymanej jako pozostalosc brei krystalicznej mieszajac wkrapla sie w ciagu 0,B godziny wodny roztwór 64 g lugu sodowego (1,6 mola). Wytracony osad soli sodowej 20 odsacza sie, przemywa 300 ml etanolu i miesza z 800 ml chloroformu. Otrzymuje sie 187 g (zawie¬ rajacego 9% wody) albo 170 g bezwodnego pro¬ duktu ,(66,5% wydajnosci teoretycznej) o tempera¬ turze topnienia 263—264^0. 25 Przyklad II. N-metylo-N-a-naftylo-dwutio- karbaminian sodu 157 g N-metylo-u-naftyloaminy (1 mol) i 152 g dwusiarczku wegla (2 mole) rozpuszcza sie w 300 ml etanolu. Do roztworu tego chlodzac (temperatura 30 w naczyniu reakcyjnym wynosi ,10—20°C (wkrapla sie w ciagu 1 godziny 280 g stezonego wodnego roztworu amoniaku. Po 24 godzinnym mieszaniu calosci w temperaturze pokojowej, nadmiar dwu- siarczanu wegla i czesc rozpuszczalnika oddestylo- 35 wuje sie. Do otrzymanej jako pozostalosc brei krystalicznej mieszajac wkrapla sie w ciagu 0,5 godziny roztwór 80 g lugu sodowego (2 mole).Wytracona sól sodowa odsacza sie, przemywa 500 ml 50% wodnego roztworu etanolu i miesza 40 w ciagu 0,5 godziny z 1 litrem chloroformu. Otrzy¬ muje sie 236 g (zawierajacego 10% wody) albo 212 g bezwodnego produktu (83,1% wydajnosci teoretycznej) o temperaturze topnienia 203—204°C.Przyklad III. 143,5 g (0,5 mola) N-metylo-N- 45 -a-naftylodwutiokarbaminianu sodu (w postaci 89% produktu zawierajacego jako reszte wode) rozpuszcza sie w 200 ml dwumetyloformamidu. Do roztworu mieszajac wkrapla 'sie w temperaturze pokojowej w ciagu 10 minut 88,2 g (0,575 mola) Rn 2-chlorobenzoksazolu. Calosc miesza sie nastepnie w ciagu 24 godzin w temperaturze pokojowej, przy czym powoli wydziela sie sól kuchenna'. W celu obróbki chemicznej produktu najpierw wkrapla sie 500 ml metanolu, a pózniej 2 litry wody w wy- 55 niku czego chlorek sodu rozpuszcza sie w roztwo¬ rze, a produkt wytraca sie. N-metylo-N-a-naftylo- dwutiokarbaminian 2-benzoksazolilu odsacza sie i przemywa 5,0 litrami wody. Przekrystalizowanie produktu prowadzi sie droga rozpuszczenia w ben- eo zenie i stracania etanolem. Otrzymuje sie 167 g (95,3% wydajnosci teoretycznej) albo .po przekry- stalizowaniu 139 g) (80% wydajnosci teoretycznej) produktu o temperaturze topnienia 171—il73°C.Przyklad IV. Z 56,4 g (0,2 mola) N-metylo- 65 N-a-naftylodwutiokarbaminianu sodu (w postaci83 245 90% produktu zawierajacego jako reszte wody) sporzadza sie w 450 md benzeniu zawiesine i ogrze¬ wa sie do temperatury wrzenia. W ciagu 5 minut pod chlodnica zwrotna wkrapla sie do mieszaniny 35,3 g (0,23 mola) 2-chlorobenzoksazolu. W celu usuniecia wody zawartej w dwutiokarbaminianie sodowym nalezy prowadzic reakcje stosujac od¬ dzielacz wody. Po 3 godzinnym ogrzewaniu, calosc zateza sie do polowy jej objetosci, czastki nieroz- puszczone odsacza sie i za pomoca dodatku 500 ml etanolu straca sie N-metyl^o-N-a-naftylo-dwutio- karbaminian 2-benzoksazolilu. Ester ten przekry- stalizowuje sie z mieszaniny benzen-etanol. Otrzy¬ muje sie 45,7 g (65% wydajnosci teoretycznej) pro¬ duktu o temperaturze topnienia 172—173°C. 6 PL PL