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DE69608633T2 - Verfahren zur Herstellung von Acylisocyanaten - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Acylisocyanaten

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DE69608633T2
DE69608633T2 DE69608633T DE69608633T DE69608633T2 DE 69608633 T2 DE69608633 T2 DE 69608633T2 DE 69608633 T DE69608633 T DE 69608633T DE 69608633 T DE69608633 T DE 69608633T DE 69608633 T2 DE69608633 T2 DE 69608633T2
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DE
Germany
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radical
process according
chlorine
isocyanate
solvent
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DE69608633T
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Guy Bertrand
Michel Denarie
Daniel Guyot
Jean-Pierre Senet
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Isochem SAS
Original Assignee
POUDRES ET EXPLOSIFS PARIS CED
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D213/00Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D213/02Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D213/04Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having no bond between the ring nitrogen atom and a non-ring member or having only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom
    • C07D213/60Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having no bond between the ring nitrogen atom and a non-ring member or having only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached to ring carbon atoms
    • C07D213/78Carbon atoms having three bonds to hetero atoms, with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals
    • C07D213/81Amides; Imides
    • C07D213/82Amides; Imides in position 3
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C263/00Preparation of derivatives of isocyanic acid
    • C07C263/12Preparation of derivatives of isocyanic acid from or via nitrogen analogues of carboxylic acids, e.g. from hydroxamic acids, involving a Hofmann, Curtius or Lossen-type rearrangement

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein neues Verfahren zur Herstellung von Acylisocyanaten unter Verwendung von Oxalylchlorid.
  • Acylisocyanate sind aufgrund ihrer hervorragenden Reaktivität nützliche Zwischenprodukte auf dem Gebiet der Agrochemie und der Pharmazeutik, insbesondere für die Herstellung von Harnstoffen und Carbamaten.
  • Das erste Verfahren zur Herstellung von Acylisocyanaten bestand darin, ein Acylchlorid mit Silbercyanat umzusetzen (J. Am. Chem. Soc. 62, 1595 (1940)). Dieses Verfahren kann wegen des enorm hohen Preises des Silbercyanats leider nicht industriell angewendet werden.
  • Bei einem anderen Verfahren wird das Silbercyanat durch Isocyansäure ersetzt (US- Patent Nr. 3 155 700). Diese Säure ist jedoch sehr instabil, und ihre Herstellung durch Zersetzen von Isocyanursäure bei einer sehr hohen Temperatur wie 620ºC ist sehr schwierig.
  • In den Jahren 1962 bis 1965 haben A. J. Speziale et al. ein Verfahren zur Herstellung von Acylcyanaten entwickelt, bei dem Amide mit Oxalylchlorid zur Reaktion gebracht werden (J. Org. Chem. 27, 3742 (1962), 28, 1805 (1963), 30, 4306 (1965)). Dieses Verfahren führt jedoch leider in Abhängigkeit von den verwendeten Ausgangsamiden zu sehr stark variierenden Ergebnissen, insbesondere sind die Ausbeuten an Acylisocyanaten aus aliphatischen Amiden mit kurzkettigem primärem oder sekundärem Alkylrest, die am α- Kohlenstoffatom nicht mit einer elektronenziehenden Gruppe substituiert sind, sehr gering. Außerdem werden die Apparaturen durch die gleichzeitig mit den Isocyanaten gebildete große Menge an Chlorwasserstoffsäure beschädigt, und wegen der gebildeten Chlorwasserstoffsäure ist es nicht möglich, Isocyanate herzustellen, die gegenüber sauren Bedingungen empfindlich sind.
  • In dem Artikel aus Chemical Abstracts, Band 100, Nr. 7, 1984, Nr. 51682q, ist die Synthese einiger Acylisocyanate durch Umsetzung von Phosgen mit N,N-Bis(trialkylsilyl)- carboxamiden beschrieben. Nach diesem Verfahren wurden ausschließlich aliphatische Acylisocyanate hergestellt. Die Ausbeuten sind gering und betragen etwa 14 bis 59%. Zusätzlich ist die Durchführung dieses Verfahrens schwierig, da Phosgen eine sehr toxische Verbindung ist, bei deren Handhabung Vorsichtsmaßnahmen ergriffen werden müssen.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Verfahrens zur Herstellung von Acylisocyanaten, das nicht die Nachteile der Verfahren des Stands der Technik aufweist und die Herstellung einer großen Vielzahl von Acylcyanaten unter einfacheren Reaktionsbedingungen ermöglicht.
  • Erfindungsgemäß ist das Verfahren zur Herstellung von Acylisocyanaten dadurch gekennzeichnet, daß man Oxalylchlorid mit einem N-Trialkylsilylcarboxamid oder einem N,N-Bis(trialkylsilyl)carboxamid umsetzt.
  • Das Reaktionsschema des Verfahrens sieht wie folgt aus:
  • worin bedeuten:
  • - R den Amidrest,
  • - R¹, R² und R³, die gleich oder verschieden sind, einen Alkylrest,
  • - Y ein Wasserstoffatom oder eine Gruppe
  • worin R&sup4;, R&sup5; und R&sup6;, die gleich oder verschieden sind, einen Alkylrest bedeuten, und
  • - n die Zahl 1 oder 2.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht die Herstellung von Acylisocyanaten, insbesondere von Acylisocyanaten, die von aliphatischen Amiden abstammen, in hoher Ausbeute. Gleichzeitig mit dem Acylisocyanat wird ein Trialkylchlorsilan gebildet. Das Trialkylchlorsilan kann für die Herstellung des silylierten Ausgangsamids vollständig wiederverwendet werden, was sehr vorteilhaft ist. Außerdem wird keine Chlorwasserstoffsäure freigesetzt, wenn es sich bei der Ausgangsverbindung um ein disilyliertes Carboxamid handelt, und wenn es sich um ein monosilyliertes Carboxamid handelt, ist die Menge an gebildeter Chlorwasserstoffsäure nur halb so groß wie die Menge, die bei den Verfahren des Stands der Technik freigesetzt wird.
  • Die als Ausgangsverbindungen verwendeten N-Trialkylsilylcarboxamide oder N,N-Bis- (trialkylsilyl)carboxamide sind im Handel erhältliche Verbindungen oder können sehr leicht nach dem von J. F. Klebe et al. in J. Am. Chem. Soc. (1966), 88, 3390-95 beschrie benen Verfahren hergestellt werden, insbesondere durch Umsetzung von Trialkylchlorsilanen mit den Carboxamiden.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ist insbesondere für die Umsetzung silylierter Carboxamide der Formel
  • geeignet, in der bedeuten:
  • - der Rest R
  • - einen geradkettigen oder verzweigten, gesättigten oder ungesättigten, substituierten oder unsubstituierten aliphatischen C&sub1;-C&sub2;&sub0;-Rest, vorzugsweise C&sub1;-C&sub1;&sub0;-Rest,
  • - einen gesättigten oder ungesättigten, substituierten oder unsubstituierten cycloaliphatischen C&sub4;-C&sub7;-Rest,
  • - substituiertes oder unsubstituiertes Phenyl, Phenylen, Naphthyl, Naphthylen,
  • - einen substituierten oder unsubstituierten heteroaromatischen Rest, vorzugsweise mit 5 bis 6 Ringgliedern, wobei das oder die Heteroatome vorzugsweise unter Sauerstoff, Stickstoff und Schwefel ausgewählt sind,
  • - R¹, R², R³, die gleich oder verschieden sind, C&sub1;-C&sub4;-Alkyl,
  • - Y ein Wasserstoffatom oder eine Gruppe
  • worin R&sup4;, R&sup5; und R&sup6;, die gleich oder verschieden sind, C&sub1;-C&sub4;-Alkyl bedeuten, und
  • - n die Zahl 1 oder 2.
  • Der oder die Substituenten von R können insbesondere unter den Halogenatomen, gegebenenfalls halogenhaltigen aromatischen oder heteroaromatischen Gruppen und gegebenenfalls halogenhaltigen Alkoxygruppen, vorzugsweise C&sub1;-C&sub3;-Alkoxygruppen, und gegebenenfalls halogenhaltigen Aryloxygruppen, wie z. B. Methoxy, Phenyloxy, Halogenphenyloxy, ausgewählt werden. Wenn R ein cyclischer Rest ist, können die Substituenten ferner unter gegebenenfalls halogenhaltigen aliphatischen Resten und der Nitrogruppe ausgewählt werden.
  • Die Halogenatome werden vorzugsweise unter Chlor, Brom und Fluor ausgewählt.
  • Wenn R einen heteroaromatischen Rest darstellt, handelt es sich bei dem oder den Heteroatomen insbesondere um Stickstoff.
  • Bei R¹, R², R³, R&sup4;, R&sup5; und R&sup6; handelt es sich vorzugsweise um Methyl.
  • Von den Acylisocyanaten, die durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellt werden, können insbesondere Acetyl-, Trichloracetyl-, Phenylacetyl-, Methacryloyl-, 3-Ethoxyacryloyl- oder 3-Methoxyacrylol-, Hexanoyl-, Palmitoyl-, Stearoyl-, Isobutyryl-, Pivaloyl-, Cinnamoyl-, Cyclopentancarbonyl-, Cyclohexancarbonyl-, Benzoyl-, 2,6-Difluorbenzoyl-, o-Methoxybenzoyl-, 2,6-Dichlorbenzoyl-, Nitrobenzoyl-, Naphthoyl-, Nicotinoyl-, Chlornicotinoyl-, 5-Nitrofuroyl-, Malonyl-, Succinyl-, Adipoyl-, Terephthaloyl- und Fumarylisocyanat angegeben werden.
  • Das Verfahren kann ohne Lösungsmittel oder mit einem gegenüber den Verbindungen inerten organischen Lösungsmittelmedium durchgeführt werden. Wenn Acylisocyanate hergestellt werden sollen, die wenig stabil und gegenüber den Reaktionsbedingungen, wie z. B. der Temperatur, empfindlich sind, ist es bevorzugt, die Umsetzung in einem Lösungsmittelmedium durchzuführen. Von den gut geeigneten inerten Lösungsmitteln können die gegebenenfalls chlorhaltigen aliphatischen Kohlenwasserstoffe, wie z. B. Hexan, Cyclohexan, Heptan, Dichlormethan und 1,2-Dichlorethan, die aromatischen Kohlenwasserstoffe, wie Toluol, Chlorbenzol, Di- und Trichlorbenzol, die Ether-Oxide, wie Diethyloxid, Dioxan, Tetrahydrofuran, angegeben werden. Bevorzugte Lösungsmittel sind die chlorhaltigen aliphatischen Kohlenwasserstoffe.
  • Das silylierte Carboxamid und das Oxalylchlorid werden üblicherweise in stöchiometrischer Menge umgesetzt, man kann jedoch auch einen solchen Überschuß an Oxalylchlorid verwenden, daß das Molverhältnis Oxalylchlorid/Carboxamid 1 bis 1,5 beträgt. In den meisten Fällen wird das Carboxamid zu dem in dem Reaktor vorgelegten Oxalylchlorid gegeben.
  • Die Reaktionstemperatur liegt im allgemeinen bei -15 bis +120ºC, vorzugsweise bei -15 bis +100ºC. Während der Zugabe des Carboxamids wird das Reaktionsmedium vorzugsweise bei einer niedrigen Temperatur gehalten, anschließend wird die Umsetzung häufig bei einer höheren Temperatur vollendet, beispielsweise bei der Rückflußtemperatur des Lösungsmittels, wenn ein Lösungsmittel verwendet wird.
  • Wenn es sich bei dem gebildeten Nebenprodukt um Trimethylchlorsilan handelt, wird es aufgrund seines niedrigen Siedepunkts sehr einfach aus dem Medium entfernt. Das Isocyanat kann anschließend leicht gewonnen werden, beispielsweise durch Destillation. Wenn das Isocyanat wenig stabil ist, wird es nicht von dem Lösungsmittel abgetrennt, und man verwendet die Lösung des Isocyanats in dem Lösungsmittel für die darauf folgende Umsetzung des Isocyanats.
  • Die Acylisocyanate sind sehr gut brauchbar für die Herstellung zahlreicher Produkte auf dem Gebiet der Pharmazie, der Agrochemie und der Polymere. Als Beispiel kann das Acetylisocyanat angegeben werden, das als Schlüsselzwischenprodukt bei der Herstellung von Triazolinonen verwendet wird. Trichloracetylisocyanat findet umfangreiche Verwendung für die Erzeugung von Carbamatgruppen im Laufe der Synthese von Antibiotika, insbesondere von "Cefuroxim". Das sehr reaktive Methacryloylisocyanat ermöglicht durch Copolymerisation die Herstellung von Materialien, die für vernetzbare Überzüge, Dentalklebstoffe oder für Acrylelastomere verwendbar sind. Neue Arzneimittel, wie Lipoxygenase-Inhibitoren, werden aus Benzoylisocyanat hergestellt. Substituierte Benzoylisocyanate, wie 2,6-Difluorbenzoylisocyanat, sind sehr gut verwendbar für die Herstellung zahlreicher Insektizide auf Benzoylharnstoff-Basis.
  • Die folgenden Beispiele dienen der Veranschaulichung der vorliegenden Erfindung, ohne sie jedoch einzuschränken. Beispiel 1: Herstellung von Hexanoylisocyanat aus N,N-Bis(trimethylsilyl)hexanamid.
  • In einen 250 ml-Zweihalskolben, der mit einer Kühlvorrichtung ausgerüstet ist, wird eine Lösung von 1,5 g (11,80 mmol) Oxalylchlorid in 80 ml 1,2-Dichlorethan (1,2-DCE) gegeben. Die Lösung wird im Eisbad auf 0ºC gekühlt, wonach während 20 min unter Rühren tropfenweise 3,3 g (11,6 mmol) reines N,N-Bis(trimethylsilyl)hexanamid zugegeben werden. Das Reaktionsgemisch verfärbt sich hellgelb und bleibt homogen.
  • Die Umsetzung wird durch zweistündiges Erwärmen des Gemischs unter Rückfluß des 1,2-DCE vervollständigt. Das Lösungsmittel und das gebildete Trimethylchlorsilan werden durch Destillation bei Normaldruck, die so lange durchgeführt wird, bis das verbleibende Volumen etwa 10 ml beträgt, entfernt, und anschließend wird eine Destillation unter vermindertem Druck durchgeführt. Man erhält 0,98 g (Ausbeute: 60%) des erwarteten Isocyanats, das die folgenden Eigenschaften aufweist:
  • Sehr luftempfindliche, farblose Flüssigkeit.
  • Siedepunkt (Sdp.): 40ºC/5·10&supmin;² mmHg.
  • IR (CDCl&sub3;): 1730 cm&supmin;¹ (C = O), 2240 cm&supmin;¹ (NCO), 2880 cm&supmin;¹, 2940 cm&supmin;¹ und 2960 cm&supmin;¹ (CH).
  • ¹H-NMR (CDCl&sub3;): Komplexe Signalberge mit Zentrum bei: + 0,9 ppm (m, 3H), + 1,4 ppm (m, 6H), + 2,4 ppm (m, 2H).
  • Beispiel 2: Herstellung von Hexanoylisocyanat aus N-Trimethylsilylhexanamid
  • In einem 250 ml-Zweihalskolben, der mit einer Kühlvorrichtung ausgestattet ist, wird eine Lösung von 4,34 g (34,17 mmol) Oxalylchlorid in 150 ml 1,2-DCE vorgelegt. Die Lösung wird auf 0ºC gekühlt, und man gibt während 30 min unter Rühren tropfenweise eine Lösung von 6,39 g (34,17 mmol) N-Trimethylsilylhexanamid, die in 30 ml 1,2-DCE gelöst sind, zu. Es entsteht ein weißer Niederschlag, der beim Ansteigen der Temperatur auf Umgebungstemperatur verschwindet.
  • Die Umsetzung wird durch einstündiges Erwärmen des Reaktionsgemischs unter Rückfluß des Lösungsmittels vervollständigt. Nach Ansteigen der Temperatur auf Umgebungstemperatur erhält man eine klare Lösung mit hellgelber Farbe.
  • Das Lösungsmittel und das gebildete Trimethylchlorsilan werden durch Destillation bei Normaldruck, die so lange durchgeführt wird, bis das verbleibende Volumen etwa 10 ml beträgt, entfernt, anschließend wird eine Destillation bei vermindertem Druck durchgeführt. Man erhält 2,70 g (Ausbeute: 56%) des erwarteten Isocyanats, das die folgenden Eigenschaften aufweist:
  • Siedepunkt (Sdp.): 69-70ºC/20 mmHg.
  • IR (CDCl&sub3;): 1740 cm&supmin;¹ (CO), 2250 cm&supmin;¹ (NCO), 2900 cm&supmin;¹ (CH).
  • Beispiel 3: Herstellung von Benzoylisocyanat aus N,N-Bis(trimethylsilyl)benzamid
  • In einen 250 ml-Zweihalskolben, der mit einer Kühlvorrichtung ausgestattet ist, wird eine Lösung von 1,27 g (10 mmol) Oxalylchlorid in 40 ml 1,2-DCE gegeben. Die Lösung wird auf 0ºC gekühlt, und man gibt während 15 min tropfenweise 2,47 g (9,3 mmol) reines N,N-Bis(trimethylsilyl)benzamid zu. Das Reaktionsgemisch nimmt eine gelbe Farbe an, und es entsteht ein weißer Niederschlag. Nach einstündigem Erwärmen des Reaktionsgemischs unter Rückfluß des 1,2-DCE ist das disilylierte Ausgangsamid vollständig verbraucht (IR-Kontrolle). Die Lösung ist klar und braun gefärbt.
  • Das Lösungsmittel und das gebildete Trimethylchlorsilan werden unter Vakuum verdampft (40ºC/15 mmHg) und bei -196ºC in einer Falle aufgefangen. Wenn das verbleibende Volumen etwa 3 ml beträgt, wird das Rohprodukt in einen Destillationskolben umgefüllt, wonach eine Destillation unter vermindertem Druck durchgeführt wird. Man erhält 1,03 g (Ausbeute: 75%) Benzoylisocyanat, das die folgenden Eigenschaften aufweist:
  • Luftempfindliche farblose Flüssigkeit.
  • Siedepunkt (Sdp.): 125ºC/50 mmHg.
  • IR (1,2-DCE): 1600 cm&supmin;¹ (aromatisch), 1700 cm&supmin;¹ (CO), 2250 cm&supmin;¹ (NCO).
  • ¹³C-NMR(CDCl&sub3;): +128,688 ppm (s, meta-C), +130,398 ppm (s, ortho-C), +134,542 ppm (s, para-C), +164,884 ppm (s, -C=O).
  • Die Menge an aufgefangenem Trimethylchlorsilan wird quantitativ durch ¹H-NMR-Spektroskopie bestimmt, bezogen auf Benzol, das als Referenzmaterial verwendet wird. Die Ausbeute beträgt 84,3%, bezogen auf die erwartete theoretische Menge.
  • Beispiel 4: Herstellung von Benzoylisocyanat aus N-Trimethylsilylbenzamid.
  • In einen 250 ml-Zweihalskolben, der mit einer Kühlvorrichtung ausgestattet ist, wird eine Lösung von 2,54 g (20 mmol) Oxalylchlorid in 90 ml 1,2-DCE gegeben. Die Lösung wird auf 0ºC gekühlt, wonach man während 30 min tropfenweise eine Lösung von 3,86 g (20 mmol) N-Trimethylsilylbenzamid, die in 30 ml 1,2-DCE gelöst sind, zugegeben wird. Es entsteht ein weißer Niederschlag, der verschwindet, wenn die Temperatur des Reaktionsgemischs auf Umgebungstemperatur steigt. Die Umsetzung wird durch einstündiges Erhitzen des Gemischs unter Rückfluß des 1,2-DCE vervollständigt. Die Lösung weist eine hellgelbe Farbe auf und enthält keinen Niederschlag.
  • Anschließend wird wie in dem vorhergehenden Beispiel verfahren. Das Lösungsmittel und das gebildete Trimethylchlorsilan werden entfernt. Anschließend wird die zurückbleibende braune Flüssigkeit unter vermindertem Druck destilliert. Man erhält 1,76 g (Ausbeute: 60%) Benzoylisocyanat, das die folgenden Eigenschaften aufweist:
  • Sehr luftempfindliche, hellgelbe Flüssigkeit.
  • Siedepunkt (Sdp.): 95-98ºC/20 mmHg.
  • IR (CDCl&sub3;): 1600 cm&supmin;¹ (aromatisch), 1700 cm&supmin;¹ (CO), 2250 cm&supmin;¹ (NCO).
  • Beispiel 5: Herstellung von 2,6-Difluorbenzoylisocyanat.
  • In einen 50 ml-Kolben wird eine Lösung von 0,46 g (3,6 mmol) Oxalylchlorid in 20 ml 1,2-DCE gegeben. Unter Rühren wird tropfenweise 1 g (3,3 mmol) reines N,N-Bis(trimethylsilyl)-2,6-difluorbenzamid zugegeben. Die Lösung verfärbt sich gelb. Die Reaktion erfolgt unmittelbar. Durch IR-Spektroskopie werden das gebildete Isocyanat und das verbleibende Oxalylchlorid nachgewiesen. Die niedrig siedenden Produkte werden bei Umgebungstemperatur und 0,8 mmHg verdampft.
  • Man erhält durch Destillation bei 36ºC/0,8 mmHg 0,40 g (Ausbeute: 67%) des erwarteten Isocyanats.
  • Beispiel 6: Herstellung von Acetylisocyanat.
  • In einen 100 ml-Kolben, der mit einer Kühlvorrichtung ausgerüstet ist, wird eine Lösung von 0,62 g (4,88 mmol) Oxalylchlorid in 20 ml 1,2-DCE gegeben. Die Lösung wird auf 0ºC gekühlt, wonach während 10 min tropfenweise 1 g (4,88 mmol) N,N-Bis(trimethylsilyl)acetamid zugegeben wird. Das Gemisch verfärbt sich hellgelb, und es tritt eine leichte Trübung auf. Die Umsetzung wird durch einstündiges Erhitzen des Gemischs unter Rückfluß des 1,2-DCE vervollständigt. Das Reaktionsgemisch verfärbt sich tiefbraun.
  • Das erhaltene Acetylisocyanat wird nicht von dem Lösungsmittel abgetrennt, sondern zu einem Carbamat verarbeitet, indem 0,36 g (4,88 mmol) tert.-Butanol zu dem Medium gegeben werden. Man erhält 0,39 g (Ausbeute: 50%) CH&sub3;-C(O)-NH-C(O)-O-C(CH&sub3;)&sub3;, das ¹H-NMR- und IR-spektroskopisch charakterisiert wird. Beispiel 7: Herstellung von Nicotinoylisocyanat
  • In einen 250 ml-Zweihalskolben, der mit einer Kühlvorrichtung ausgerüstet ist, wird eine Lösung von 1,91 g (15 mmol) Oxalylchlorid in 100 ml 1,2-DCE gegeben. Die Lösung wird auf 0ºC gekühlt, wonach während 15 min tropfenweise 3,99 g (15 mmol) reines N,N-Bis(trimethylsilyl)nicotinamid zugegeben werden. Es entsteht ein weißer Niederschlag, und die Lösung verfärbt sich hellgelb. Das Reaktionsgemisch wird 1 h unter Rückfluß des 1,2-DCE erwärmt.
  • Zu dem Reaktionsgemisch wird die stöchiometrische Menge, bezogen auf das als Ausgangsprodukt verwendete silylierte Nicotinamid, tert.-Butanol gegeben, wodurch das Carbamat
  • das ¹H-NMR- und IR-spektroskopisch charakterisiert wird, in einer Ausbeute von 30% erhalten wird.
  • Beispiel 8: Herstellung des 2-Chlornicotinoylisocyanats.
  • In einen 250 ml-Zweihalskolben, der mit einer Kühlvorrichtung ausgerüstet ist, wird eine Lösung von 1,91 g (15 mmol) Oxalylchlorid in 100 ml 1,2-DCE gegeben. Die Lösung wird auf 0ºC gekühlt, wonach während 15 min tropfenweise 4,50 g (15 mmol) N,N-Bis(trimethylsilyl)-2-chlornicotinamid zugegeben werden. Die Lösung verfärbt sich hellgelb. Nach 15 min bei 0ºC zeigt die IR-spektroskopische Analyse, die mit einer dem Reaktionsmedium entnommenen Probe durchgeführt wird, die Bildung einer beträchlichen Menge Isocyanats: CO-Bande bei 1720 cm&supmin;¹ und NCO-Bande bei 2250 cm&supmin;¹.
  • Zu dem Reaktionsmedium wird die stöchiometrische Menge tert.-Butanol, bezogen auf das als Ausgangsprodukt verwendete silylierte Chlornicotinamid, gegeben. Man erhält das Carbamat
  • das ¹H-NMR- und IR-spektroskopisch charakterisiert wird, in einer Ausbeute von 96%.
  • Beispiel 9: Herstellung des Methacryloylisocyanats.
  • In einen 500 ml-Zweihalskolben, der mit einer Kühlvorrichtung ausgerüstet ist, werden unter Stickstoffatmosphäre 29,8 g (130 mmol) N,N-Bis(trimethylsilyl)-methacrylamid in 250 ml 1,2-DCE gegeben. Unter Rühren werden bei -12ºC tropfenweise 16,5 g Oxalylchlorid, die mit 20 ml 1,2-DCE verdünnt sind, zugegeben. Nach Ansteigen der Temperatur auf Umgebungstemperatur wird das Gemisch 1 h unter Rückfluß des Lösungsmittels erhitzt. Das Gemisch verfärbt sich bräunlich. Die flüchtigen Produkte werden im Vakuum (10 l mmHg) entfernt und bei -196ºC in der Falle eingefangen. Die erhaltene Lösung ist farblos. Eine erste, bei Atmosphärendruck sehr langsam durchgeführte Destillation ermöglicht die Rückgewinnung des Trimethylchlorsilans (Sdp.: 60ºC, Ausbeute: 93%) und die Entfernung eines Teils des DCE. Die Destillation wird abgebrochen, wenn das verbleibende Volumen 50 ml beträgt. Die Destillation wird mit einer Vorrichtung von geeigneter Größe beendet. Man erhält 4,8 g (Ausbeute: 17%) des erwarteten Isocyanats, das die folgenden Eigenschaften aufweist:
  • Luftempfindliche, farblose Flüssigkeit, die sich gelb verfärbt, wenn sie bei Umgebungstemperatur aufbewahrt wird.
  • IR (CDCl&sub3;): 2240 cm&supmin;¹ (NCO) kräftige Bande, 1700 cm&supmin;¹ (CO) kräfige Bande, 1645 cm&supmin;¹ (C=C) schmale Bande.

Claims (8)

1. Verfahren zur Herstellung von Acylisocyanaten, dadurch gekennzeichnet, daß man Oxalylchlorid mit einem N-Trialkylsilylcarboxamid oder einem N,N-Bis- (trialkylsilyl)carboxamid umsetzt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Carboxamide die folgende allgemeine Formel aufweisen
in der bedeuten:
- der Rest R
- einen aliphatischen, geradkettigen oder verzweigten, gesättigten oder ungesättigten, substituierten oder unsubstituierten C&sub1;-C&sub2;&sub0;-Rest,
- einen cycloaliphatischen, gesättigten oder ungesättigten, substituierten oder unsubstituierten C&sub4;-C&sub7;-Rest,
- einen gesättigten oder ungesättigten Phenyl-, Phenylen-, Naphthyl- oder Naphthylenrest oder
- einen substituierten oder unsubstituierten heteroaromatischen Rest mit vorzugsweise 5 oder 6 Ringgliedern,
- R¹, R² und R³, die gleich oder verschieden sind, jeweils einen C&sub1;-C&sub4;-Alkylrest,
- Y ein Wasserstoffatom oder eine Gruppe der Formel
in der R&sup4;, R&sup5; und R&sup6;, die gleich oder verschieden sind, jeweils einen C&sub1;-C&sub4;-Alkylrest bedeuten und
- n die Zahl 1 oder 2.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn R einen heteroaromatischen Rest bedeutet, das oder die Heteroatome unter Sauerstoff-, Stickstoff- und Schwefelatomen ausgewählt werden.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß R¹, R², R³, R&sup4;, R&sup5; und R&sup6; jeweils einen Methylrest bedeuten.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzung in einem inerten organischen Lösungsmittel durchgeführt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5. dadurch gekennzeichnet, daß das Lösungsmittel unter chlorhaltigen und kein Chlor enthaltenden aliphatischen Kohlenwasserstoffen, chlorhaltigen und kein Chlor enthaltenden aromatischen Kohlenwasserstoffen und Ether- Oxiden ausgewählt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Lösungsmittel unter chlorhaltigen aliphatischen Kohlenwasserstoffen ausgewählt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzungstemperatur im Bereich von -15 bis +120ºC liegt.
DE69608633T 1995-10-05 1996-10-01 Verfahren zur Herstellung von Acylisocyanaten Expired - Fee Related DE69608633T2 (de)

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EP (1) EP0767166B1 (de)
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