DE2221771A1

DE2221771A1 - Verfahren zur herstellung von alphaimino-nitrilen

Info

Publication number: DE2221771A1
Application number: DE19722221771
Authority: DE
Inventors: Manfred Dr Jautelat; Kurt Prof Dr Ley
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1972-05-04
Filing date: 1972-05-04
Publication date: 1973-11-15
Also published as: GB1374401A; CH579030A5; DE2221771C3; IL42152A; IL42152A0; BE799032A; DE2221771B2; JPS4961120A; NL7306266A; FR2183259B1; FR2183259A1; IT986990B

Description

FARBENFABRIKEN BAYER AG LEVERKU S EN-Bayerwcrk Zentralbereicb Patente, Marken und Lizenzen

Bi/Dü/HG IVa/ZP

3. MA11972

Verfahren zur Herstellung von Q6-Imino-nitrilen

Die vorliegende Erfindung betrifft ein neues, verbessertes Verfahren zur Herstellung von teilweise bekannten Oi-Iminonitrilen, die als Zwischenprodukte zur Herstellung von Pflanzenschutzmitteln, insbesondere Herbiziden dienen.

Es ist bereits bekannt geworden, daß man of-Imino-nitril-Derivate durch katalysierte Dimerisierung von Isonitrilen erhält /~vgl. Chem. Ber. 102, 144T-1448 (1969) und J, Qr g.. Chem, ,34, 4040-4046 (1969)7. Dieses Verfahren weist jedoch eine Reihe von Nachteilen auf. So können Umsetzungen mit größeren Mengen nur schlecht durchgeführt werden, da es sich hier um eine schwer kontrollierbare kationische Kettenreaktion handelt. Zum Teil sind daher die Ausbeuten nur mäßig;. Äußer^ dem ist der Umgang mit Isonitrilen wegen der äußerst hohen Toxizität dieser Verbindungen nicht unbedenklich.

Weiterhin ist bereits bekannt geworden, daß sich Oi-Imino-nitrile nach Verfahren darstellen lassen, dies 3e.d0.eh, keine allgemeine Bedeutung besitzen (vgl. Bull, Soc. Chinu France 1969, 2008-2013; Chem. Ber. 21, 2583-2593 (1938) und J, Pharm. Soc. Japan 91., 834-840 (1971)_7.

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Es wurde nun gefunden, daß man die teilweise bekannten CK^-Iminonitrile der allgemeinen Formel

CN R-C / (I)

in welcher

R gegebenenfalls für Alkyl, Alkenyl, Cycloalkyl, Aralkyl, Aryl oder heterocyclische Reste steht, die jeweils durch Halogen, Alkyl, Cyan und/oder Nitro substituiert sein können, und

R für die gleichen Reste wie R und zusätzlich noch für sek. Amino, Alkoxy oder Acyloxy steht,

in hoher Reinheit und hervorragender Ausbeute erhält, wenn man Imidhalogenide der Formel

-R¹

in welcher

R und R die oben angegebene Bedeutung haben und X für Halogen steht,

entweder

(a): mit Metallcyaniden der Formel

Me(CN)_n (III)

in welcher Me für ein n-wertiges Metallkation steht,

(b):mit Cyanwasserstoff oder cyanwasserstoffabgebenden Verbindungen in Gegenwart eines säurebindenden Mittels

gegebenenfalls in Gegenwart eines inerten organischen Lösungsmittels und gegebenenfalls in Gegenwart eines Katalysators umsetzt.

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Es ist als ausgesprochen überraschend zu "bezeichnen, daß die erfindungsgemäße Umsetzung in den meisten Fällen schon "bei Raumtemperatur oder bei nur schwachem Erwärmen innerhalb relativ kurzer Reaktionszeiten glatt verläuft, denn nach dem Stand der Technik mußte angemommen werden, daß Imidhalogenide der Formel (II) in Analogie zu entsprechenden chemisch nahestehenden Säurehalogeniden erst unter drastischen Bedingungen reagieren. So läßt sich beispielsweise Benzoylchlorid durch Kupfer-(I)-cyanid erst beim Erhitzen auf 220⁰C. in das entsprechende Nitril überführen, und die analoge Umsetzung von Pivaloylchlorid mit Kupfer-(I)-cyanid vollzieht sich erst nach 20-stündigem Erhitzen unter Rückfluß, /vgl. Org.Synth.Coll.Vol. 3,'112-114 (1955) oder J. Amer. Chem. Soc. 72, 2792-2793 (1950)7· Das erfindungsgemäße Verfahren weist eine Reihe von Vorteilen auf,. So sind Imidhalogenide aus Amiden leicht zugänglich und stellen damit einfache Ausgangsmaterialien für 06-Imino -nitrile dar. Da die Umsetzung mit Cyaniden bzw. Cyanwasserstoff in der Regel schon bei tiefen Temperaturen in sehr guten Ausbeuten verläuft, sind auch die 06-Imino-nitrile auf einfache und bequeme Weise erhältlich. Es ist ferner möglich, an die Herstellung der Imidhalogenide sogleich die Umsetzung mit den Cyaniden anzuschließen, so daß die 06-Imino-nitrile aus den Amiden im "Eintopfverfahren" zugänglich sind.

Neben der einfachen Durchführung besteht ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens darin, daß es nicht auf die Darstellung spezieller ot-Imino-nitrile beschränkt ist, sondern sich sehr breit anwenden läßt.

Verwendet man N-Cyclohexyl-pivalimidoylchlorid und Kupfer(l)-cyanid als Ausgangsstoffe, so kann der Reaktionsablauf durch folgendes Formelschema wiedergegeben werden:

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CH,

i ^X3 CH,-g-C^ /—Λ + CuCN —4 CH_x-C-C / ^ + CuCl

^3CH3 ^N\J>

Die als Ausgangsprodukte verwendeten Imidhalogenide sind durch Formel (ll) eindeutig definiert. In dieser Formel steht R vorzugsweise für geradkettiges oder verzweigtes Alkyl mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, insbesondere mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen s wobei von den genannten Resten solche mit vorzugsweise 1 bis 3 Kohlenstoffatomen substituiert sein können, insbesondere durch Halogen -wie z.B. Fluor, Chlor, Brom oder durch Alkyl mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen. Weiterhin steht R vorzugsweise für gegebenenfalls durch Alkyl mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen_? insbesondere durch Methyl substituiertes Alkenyl mit 2 bis 5 Kohlenstoffatomen, speziell für Alkenyl mit 2 bis 3 Kohlenstoffatomen. Ferner steht R vorzugsweise für gegebenenfalls durch Alkyl mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen, insbesondere Methyl substituiertes Cycloalkyl mit 3 bis 8 Kohlenstoffatomen, wobei Cyclohexyl als Beispiel genannt sei. Außerdem steht R vorzugsweise für gegebenenfalls substituiertes Aryl mit 6 bis 10 Kohlenstoffatomen, insbesondere für Phenyl» Schließlich steht R vorzugsweise für gegebenenfalls substituierte Fünfringheterocyclen, wovon beispielsweise Furyl genannt sei. Als Substituenten kommen vorzugsweise in Frage: Halogen, Alkyl und insbesondere die Nitrogruppe. In der Formel (II) steht R vorzugsweise für geradkettiges oder verzweigtes Alkyl mit 1 bis 7 Kohlenstoffatomen, insbesondere mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen. Weiterhin steht R vorzugsweise für gegebenenfalls substituiertes Cycloalkyl mit 5 bis 8 Kohlenstoffatomen, wobei gegebenenfalls eine oder zwei Methylengruppen des Ringes durch N und/oder 0 ersetzt sind. Als Beispiele seien genannt: Cyclohexyl und

Morpholinyl. Außerdem steht R vorzugsweise für gegebenenfalls substituiertes Aryl mit 6 bis 10 Kohlenstoffatomen,

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insbesondere für Phenyl.

In der Formel (II) steht X vorzugsweise für Chlor oder Brom.

Als Beispiele für die erfindungsgemäß verwendbaren Imidhalogenide seien im einzelnen genannt:

N-Phenyl-pivalimidoylchlorid, N-Cyclohexyl-pivalimidoylchlorid, N-Butyl-pivalimidoylchlorid, N-Isopropyl-pivalimidoylchlorid, N-Phenyl-isobuttersäure-imidchlorid, N-Phenyl-methacrylimidoylChlorid, N-Phenyl-2,2-dimethylbuttersäure-imidchlorid, N-Phenyl-i-methyl-cyclohexyl-imidoylchlorid, N-Phenyl-benzimidoylchlorid, N-Phenyl-(5-nitro-furyl-2)-carboximidoylchlorid, N-Morpholino-5-nitro-furyl-2-carboximidoylbromid, N-Phenyl-tf-chlorisobuttersaure-imidchlorid, N-Phenyl-acetimidoylbromid, N-(p-Chlorphenyl)-acetimidoylbromid, N-Benzyl-cyclohexylimidoylbromid, N-Phenyl-caprylimidoylbromid.

Die als Ausgangsstoffe verwendeten Imidhalogenide sind allgemein bekannt (vgl. Houben-Weyl, Methoden der Organischen Chemie, Bd. VIII S. 673-676, 4. Aufl. 1952₉ Georg Thieme Verlag, Stuttgart; Liebigs Annalen 4£3, 113-147 (1927), J.Amer. Chem. Soc. J6_, 4398-4401 (1954)). Sofern sie noch nicht beschrieben sind, können sie naeh literaturbekannten Verfahren aus Amiden und Säurehalogeniden wie Phosphorpentachlorid, Phosphoroxychlorid, Thionylchlorid und Phosgen oder aus Aldiminen durch Halogenierung gewonnen werden.

Die bei der Verfahrensvariante (a) als Ausgangsprodukte verwendeten Metallcyanide sind durch Formel (III) allgemein definiert. In dieser Formel steht Me vorzugsweise für Alkali-Erdalkalimetalle und Metalle der I b und II b Gruppe des · Periodensystems der Elemente. Als Beispiele für die erfindungsgemäß verwendbaren Cyanide seien im einzelnen genannt: . Natriumcyanid, Kaliumcyanid, Calciumcyanid, Kupfer(I)cyanid, Zinkcyanid, Quecksilbercyanid.

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Die Metallcyanide der Formel (III) sind allgemein "bekannt. Bei der Verfahrensvariante (b) können anstelle von Metallcyaniden der Formel (III) entweder Cyanwasserstoff oder Cyanwasserstoff-abgebende Verbindungen, vorzugsweise Cyanhydrine in Gegenwart von säurebindenden Mitteln, vorzugsweise tertiären Aminen eingesetzt werden.

Als Beispiele für die erfindungsgemäß verwendbaren Cyanhydrine seien im einzelnen genannt:

Acetoncyanhydrin, Acetophenoncyanhydrin, Cyclohexanoncyanhydrin, Isobutyraldehyd-cyanhydrin.

Cyanwasserstoff und Cyanhydrine sind allgemein bekannt.

Als Beispiele für die erfindungsgemäß verwendbaren tertiären Amine seien im einzelnen genannt:

Trimethylamine Triäthylamin, Pyridin, Dimethylanilin, Dimethylbenzylamin, Dimethylcyclohexylamin, 1,4-Diaza-bicyclo ^,2,2)octan, Octahydropyrimido ^l ,2-ty azepin. Tertiäre Amine sind ebenfalls allgemein bekannt.

Als Verdünnungsmittel kommen bei der erfindungsgemäßen Umsetzung alle inerten organischen Lösungsmittel infrage. Hierzu gehören vorzugsweise Kohlenwasserstoffe wie Benzol, Toluol und Xylol, ferner chlorierte Kohlenwasserstoffe wie Methylenchlorid, Chloroform, Tetrachlorkohlenstoff, 1,2-Dichloräthan und Chlorbenzol, außerdem Äther wie Diäthyläther, Dioxan und 1,2-Dimethoxyäthan, Alkohole wie Äthanol und Butanol, ferner stark polare Lösungsmittel wie Acetonitril, Dimethylformamid, Dimethylsulfoxid.

Die erfindungsgemäße Umsetzung kann auch in Gegenwart von Katalysatoren durchgeführt werden.

Bei der Verfahrensvariante (a) verwendet man vorzugsweise tertiäre Amine, insbesondere Pyridin als Reaktionsbeschleuniger.

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Bei der Umsetzung nach der Variante (b) eignen sich Metalle oder Metallsalze, vorzugsweise Kupfer oder Kupfersalze, wie Kupfer-(i)-cyanid oder Kupfer-CÖ-chlorid als Katalysatoren.

Die Reaktionstemperaturen können in einem größeren Bereich variiert werden. Im allgemeinen arbeitet man zwischen 0° ur 180⁰C, vorzugsweise zwischen 20° und 14O°C.

Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens setzt man am vorteilhaftesten auf 1 Mol Ausgangsverbindung der Formel (II) entweder bei Variante

(a) 1 bis etwa 1,1 Mol Metallcyanid der Formel (III)

und gegebenenfalls eine katalytisch^ Menge eines Reaktionsbeschleunigers oder bei Variante

(b) 1 bis etwa 1,1 Mol Cyanwasserstoff oder Cyanwasserstoffabgebende Substanzen und 1 bis 1,1 Mol säurebindendes. Mittel sowie gegebenenfalls eine katalytische Menge eines Reaktionsbeschleunigers ein.

Sowohl bei (a) als auch bei (b) ist eine Überschreitung der äquimolaren Verhältnisse möglich; sie bringt jedoch keine nennenswerten Vorteile,

Die Aufarbeitung geschieht am zweckmäßigsten in der Weise, daß man die bei der Umsetzung anfallenden anorganischen Salze abfiltriert"und die verbleibende Lösung nach dem Abziehen des Lösungsmittels destilliert. Gegebenenfalls kann das anorganische Salz auch durch mehrfaches Ausschütteln der Reaktionsmischung mit Wasser entfernt werden. Nach der anschließenden Phasentrennung wird die organische Lösung getrocknet, eingeengt und das verbleibende Proukt destilliert. Gegebenenfalls lassen sich hochschmelzende et-Imino -nitrile der Formel (I) durch Umkristallisatioh aus Äthanol reinigen.

.In einer besonderen AusfUhrungsform ist es möglich, die als Ausgangsprodukte für das erfindungsgemäße Verfahren be-

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nötigten Imidhalogenide der Formel (II) aus den entsprechenden Säureamiden durch Halogenierung herzustellen und ohne vorherige Isolierung entweder nach der Variante (a) oder nach der Variante (b) unmittelbar in oT-Imino-nitrile der Formel (i) zu überführen. Es handelt sich hierbei um ein besonders einfaches und vorteilhaftes"EintopfverfahrenU

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht die Herstellung von teilweise bekannten οι- Imino -nitrilen, die als Zwischenprodukte zur Herstellung von Pflanzenschutzmitteln dienen:

So erhält man durch Umsetzung von <X-Imino -nitrilen der Formel (i) mit Hydrazinderivaten der allgemeinen Formel

H₅N-N=C-NHR² (IV)
Y

in welcher
ρ

ρ
R zum Beispiel für Amino,

zum Beispiel für Wasserstoff oder Alkyl und Y zum Beispiel für Schwefel steht,

5-Imino-1,2,4-triazine der allgemeinen Formel

NH

2 ^5
in welcher R, R und R"^ die vorher angegebene Bedeutung

" haben.

Die Verbindungen der Formel (V) lassen sich leicht hydrolysieren zu den entsprechenden 1,2,4-Triazin-5-onen der Formel

(VI) ,

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welche bekannte Herbizide sind (vgl. z.B. Deutsche Offenlegungsschrift 1 542 873).

Ein besonders wirksames Herbizid dieser Art ,ist zum Beispiel 3-Methylmercapto-4-amino-6-tert. -butyl-1,2,4-triazin-5-ⁱon der Formel ₀

^(VII)

Der Wirkstoff (VII) kann z.B. wie folgt hergestellt werden (vgl. z.B. Deutsche Offenlegungsschrift 2 003 144):

NH

(VIII)

SH

a) Zu der siedenden Suspension von 170 g (1,6 Mol) Thiocarbohydrazid und 56,7 g (0,4 Mol) Thiocarbohydrazidhydrochlorid in 1200 g (1,5 Ltr.) wasserfreiem Äthanol wird die Lösung von 372 g (2 Mol) 2-Phenylimino-3,3-dimethylbutyronitril (vgl. nachfolgende Beispiele 5-9) zugetropft. Die Mischung, die bereits nach 75 Minuten klar wird, erhitzt man weitere 3 Stunden unter Rückfluß, wobei sich 3-Mercapto-4-amino-5-imino-6-tert.-butyl-1,2,4-triazin der Formel (VIII) bildet.

(CH,)

(IX)

3-Mercapto-4-amino-5-imino-6-tert.-butyl-1,2,4-triazin wird nicht isoliert, sondern direkt zu 3-Mercapto-4-amino-6-tert.-butyl-1,2,4-triazin-5-on der Formel (IX) hydrolysiert. Dazu versetzt man die Reaktionslösung mit 1,5 Litern 2-normaler Salzsäure und erhitzt 2 Stunden

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unter Rückfluß. Beim Abkühlen kristallisiert das 3-Mercapto-4-amino-6-tert. -butyl-1,2,4-triazin-5-on aus, das nach dem Absaugen und Trocknen einen Schmelzpunkt von 218-220⁰C aufweist. Ausbeute : 282 g (1,41 Mol; 70 %)

.NH

Zur anschließenden Methylierung (vgl. Deutsche Offen-Iegungsschrift 2 003 144) werden 4 Gewichtsteile 3-Mercapto-4-amino-6-tert.-butyl-1,2,4-triazin-5-on in einer Mischung aus 11 Gewichtsteilen 2-normaler Natriumhydroxid-Lösung und 4 Gewichtsteilen Methanol gelöst und bei O⁰C mit 3,2 Gewichtsteilen Methyljodid versetzt. Danach wird das Reaktionsgemisch noch 4 Stunden bei 20°C gerührt. Das Reaktionsprodukt kristallisiert aus, wird abgesaugt, getrocknet und aus Benzol umkristallisiert. Man erhält 3,52 Gewichtsteile 3-Methyl mercapto-4-amino-6-tert.-butyl-1,2,4-triazin-5-on vom Schmelzpunkt 126-127°C Ausbeute: 82 %.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird durch folgende Beispiele verans chaulicht:

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Beispiel 1;

a) ^3^ CN

CHCC

100 g (0,5 MoI) N-Cyclohexyl-pivalimidoylchlorid in 300 ml Methylenchlorid werden mit 50 g (0,55 Mol) Kupfer-(i)-cyanid versetzt und eine Stunde "bei Raumtemperatur gerührt. Die dunkle Lösung wird filtriert und nach·dem Entfernen des Lösungsmittels -im Vakuum destilliert. Kp. _{0 2} 47-48⁰C; 88 g (92 %) 2-Cyclohexylimino-3,3-dimethylbutyronitril.
C₁₂H₂₀N₂ (Molekulargewicht 192)

Ber.: C 75,00 % H- 10,41 % N 14,58% Gef.: C 75,1 % H 10,2 % N 14,6 %

Das als Ausgangsprodukt benötigte N-Cyclohexyl-pivalimidoylchlorid kann wie folgt hergestellt werden:

CH₃-C-C₁

In die Lösung von 74 g (0,4 Mol) N-Cyclohexyl-pivalinsäureamid in 150 ml Methylenchlorid, die zudem 2 ml Dimethylformamid enthält, wird Phosgen bei Raumtemperatur eingeleitet. Nach Beendigung der exothermen Reaktion wird' das Methylenchlorid abdestilliert. Der Rückstand wird im Hochvakuum destilliert (Gasabspaltung, starkes Schäumen): Kp. _{0 1} 57⁰C 72,5 g (90 %) N-Cyclohexyl-pivalimidoyl-

57⁰
chlorid.

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Beispiel 2:

CH₃-C-C

11 g (θ,22 Mol) Natriumcyanid und 40 g (θ,2 Mo]) N-Cyclohexylpivalimidoylchlorid werden in 200 Teilen trockenem Dimethylsulfoxid 4 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Die Lösung wird mit Methylenchlorid verdünnt und mit Wasser mehrfach ausgeschüttelt. Die Destillation erbringt nach Entfernen des Lösungsmittels 25,2 g 2-Cyclohexylimino-3,3-dimethylbutyronitril (Ausbeute 65 %).

Beispiel 3:

?^H3^CN
a) CH,-C-C^

^ i ^N-CH

^CH3 ₃

16,1 g (0,1 Mol) N-Isopropyl-pivalimidoylchlorid werden mit 10 g (0,11 Mol) Kupfer(l)-cyanid in 50 ml Methylenchlorid zunächst 1 Stunde bei O⁰C, dann 2 1/2 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Die Lösung wird vom Kupfersalz abgetrennt und destilliert. 12,3 g (81 %) 2-Isopropylimino-3,3-dimethylbutyronitril werden bei Kp. ^ 40⁰C isoliert.

CH,-C-C
³ '

^CH3

• 57 g (o,4 Mol) Pivalinsäure-isopropylamid werden in 100 ml Methylenchlorid in Gegenwart von 1 ml Dimethylformamid bei Raumtemperatur mit Phosgen umgesetzt. Nach dem Abdestillieren des Lösungsmittels wird zur Abspaltung von Chlorwasserstoff auf 14O°C erhitzt. Die anschließende Destillation ergibt 52,1 g (81 %) N-Isopropyl-pivalimidoylchlorid (Kp. ₁₁ 32⁰C).

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■ ^ 22217?!

Beispiel 4;

^CH3

a) CH^-C-CL
³ ^

35 g (0,2 Mol) N-Butyl-pivalimidoylChlorid werden mit 19,5 g (0,22 Mol) Kupfer(I)-cyanid in 200 ml Methylenchlorid 1 Stunde unter Rückfluß erhitzt. Die Aufarbeitung erbringt 23 g (72 %) 2-n-Butylimino-3,3-dimethylbutyronitril (Kp. ₁₆ 75⁰C). '

C₁₀H₁₈N₂ (Molekulargewicht 166)

Ber.:	C	72	,24	%	H	1	O,	91	%	N	16	,85	%
Gef.:	C	72	,3	%	H	1	1,	0	%	N	16	,9	%

78,5 g (0,5 Mol) Pivalinsäure-n-butylamid werden in 500 ml Methylenchlorid in Gegenwart von 5 ml DMP bei Raumtemperatur mit Phosgen umgesetzt. Nach beendeter Reaktion wird das Lösungsmittel abdestilliert. Der Rückstand ergibt bei der nachfolgenden Destillation 75,5 g (86 %) N-Butyl-pivalimidoylchlorid (Kp. ₁₂ 64⁰C).

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Beispiel 5;
a)

980 g (5 MoI) N-Phenyl-pivalimidoylchlorid, 477 g (5,3 MoI) Kupfer(l)-cyanid und 20 g (0,25 Mol) Pyridin werden in 3 1 Methylenchlorid 12 Stunden unter Rückfluß erhitzt. Die Lösung wird filtriert und destilliert. 847 g (91 %) 2-Phenylimino-3,3-dimethyl-"butyronitril werden bei Kp. Q-Ji 82⁰C erhalten. Das Produkt erstarrt bei Raumtemperatur (Fp. 48 - 50⁰C).

C₁₂H₁₄N₂ (Molekulargewicht 186)

Ber.: C 77,38% H 7,58% N 15,04% Gef.: C 77,3 % H 7,6 % N 15,0 %

Zu der Suspension von 885 g (5 Mol) Pivalanilid in 1,5 1,2-Dichloräthan werden bei 80°C 650 g (5,5 Mol) Thionylchlorid im Verlauf von 3 Stunden zugetropft. Es wird bis zum Ende der Gasentwicklung unter Rückfluß erhitzt. Das Lösungsmittel wird abgezogen und der Rückstand im Hochvakuum destilliert. Bei Kp._{0 2} 78OC werden 880 g (90 %) N-Phenyl-pivalimidoylchlorid isoliert.

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Beispiel 6;

-C-Cisss ,-, τ, "Eintopfverfahren nach Variante (a)" CH₃ ^N-^C6^H5

177 g (1 Mol) Pivalanilid werden in 200 ml 1,2-Dichloräthan in Gegenwart von 2 ml DMF mit 130 g (1,1 Mol) Thionylchlorid umgesetzt. Nach 2 Stunden Erhitzen unter Rückfluß ist die Gasabspaltung beendet. Dann wird mit 100 g (1,1 Mol) Kupfer-(i)-cyanid versetzt und eine weitere Stunde unter Rückfluß erhitzt. Die Lösung wird vom Kupferchlorid abgesaugt und destilliert. 152 g .(82 %) 2-Phenylimino-3,3-dimethylbutyronitril (Kp. _Q ₀₅ 60⁰C) werden isoliert.

Beispiel 6 a; "Eintopf verfahren nach Variante (b)"

177g (1 Mol) Pivalanilid werden in 300 ml Chlorbenzol in Gegenwart von 1 ml Dimethylformamid mit 130 g (1,1 Mol) Thionylchlorid bei 90⁰C umgesetzt. Durch -Erhitzen auf 120⁰C wird die Reaktion.zu Ende geführt. Nach dem Abkühlen auf 5°C werden 148 g (1,1 Mol) Dimethylbenzylamin zugesetzt. Im Verlauf von 90 Minuten werden dann 30 g (1,1 Mol) Blausäure zugetropft. Durch einstündiges Erhitzen auf 80°C wird die Umsetzung beendet. Nach dem Abtrennen des Ammoniumsalzes werden durch Destillation 142 g (7696) 2-Phenylimino-3,3-dimethylbutyronitril (Kp._Q ^ 68-70⁰C) gewonnen.

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BeisOJel 7;

F^_x, CN

Beim 4-stUndigen Erhitzen von 39,2 g (0,2 Mol) N-Phenylpivalimidoylchlorid mit 23,5 g (0,2 Mol) Zinkcyanid in 200 ml 1,2-Dichloräthan in Gegenwart von 1 ml Pyridin werden 25 g (67 %) 2-Phenylimino-3,3-dlmethylbutyronitril erhalten.

Beispiel 8:

^CH3^CN
CH₃-C-C

In die siedende Lösung von 19,6 g (0,1 Mol) N-Phenyl-pivalimidoylchlorid und 13,5 g (0,1 Mol) Dimethylbenzylamin in 100 ml Benzol wird eine katalytische Menge an Kupferpulver und Kupfer(I)-cyanid gegeben. Dann werden 9,35 g (0,11 Mol) Acetoncyanhydrin innerhalb von 30 Minuten zugetropft. Die Mischung wird noch eine Stunde unter Rückfluß erhitzt, bevor sie mit Wasser ausgeschüttelt wird. Nach dem Entfernen von Benzol gewinnt man 14,2 g (76 %) 2-Phenylimino-3,3-dimethylbutyronitril durch Destillation (Kp._Q ^ 70⁰C).

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Beispiel 9:

CH₃-C-C_x

CH₃ ^N"^C6^H5 ' ' " ,

Zu der Lösung von 196 g (1 Mol) N-Phenyl-pivalimidoylchlorid und 135 g (1 Mol) Dimethylbenzylamin in 300 ml Chlofbenzol werden bei 0 - 10⁰C 30 g (1,1 Mol) wasserfreie Blausäure getropft. Die Mischung wird anschließend langsam auf 80⁰C erwärmt und eine Stunde bei dieser Temperatur gehalten. Nach dem Abkühlen wird das Aminhydrochlorid durch Ausschütteln mit Wasser entfernt. Die getrocknete Lösung wird zunächst im Wasserstrahlpumpenvakuum, dann im Hochvakuum destilliert. Die Destillation erbringt 146 g (79 %) 2-Phenylimino-3,3-dimethylbutyronitril (Kp. _Q « 68-70⁰C). Das Dimethylbenzylammoniumchlorid kann auch durch Absaugen entfernt werden, so daß sich eine wäßrige Aufarbeitung erübrigt.

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Beispiel 10: a)

CH^-CH₉-C-C
^{3 2}i

20,9 g (0,1 Mol) N-Phenyl-2,2-dimethylbutyrimidoylchlorid
werden mit 10 g (0,11 Mol) Kupfer(l)-cyanid in 50 ml Chlor benzol 8 Stunden unter Rückfluß erhitzt. Nach Aufarbeitung in üblicher Weise gewinnt man 18,5 g (92 %) 2-Phenylimino-3,3-dimethyl-vaieriansäurenitril (Kp. _{Q 2} 92⁰C).

^C13^H16^N2 (Molekulargewicht 200)

Ber.i C 77,96 % H 8,05 % N 13,99 %
Gef.: C 77,8 % H 8,4 % N 14,0 %

b) CH_{3 C1}

Aus 2,2-Dimethylbuttersäure (Liebigs Ann. 618, 251-266 (1958)) wird über die Stufe des Säurechlorids das Anilid hergestellt. 30 g (0,157 Mol) 2,2-Dimethyl-buttersäureanilid werden mit 24 g (0,2 Mol) Thionylchlorid 2 Stunden auf 100⁰C erhitzt. Die Destillation bei Kp._{0 3} 76-78⁰C liefert 21,6 g (0,103 Mol, 66 %) N-Phenyl-2,2-dimethylbutyrimidoylchlorld.

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Beispiel 11:

a) ^ CH

■^C6^H5

11 g (47 mmol) N-Phenyl-i-methyl-cyclohexylimidoylchlorid werden durch 4-stündiges Erhitzen mit 5,0 g (55 mmol) Kupfer(l)-cyanid in 100 ml 1,2-Dichloräthan ins Qi-Phenyliminoß-methylhexahydrobenzylnitril (8,8 g; 83 %) verwandelt

(^κΡ·ο,ο5 ⁹⁵°^c)- ·

C₁₅H₁₈N₂ (Molekulargewicht 226) Ber.: C 79,60% H 8,02 % N 12,38% Gef.: C 80,1 % H 8,0 % N 12,2· %

1-Methyl-cyclohexyl-carbonsäure wird in herkömmlicher Weise ins Anilid übergeführt. 12,0 g (55 mmol) Anilid werden mit 25 ml Thionylchlorid 3 Stunden auf 90°C erhitzt. Nach Destillation erhält man 12,0 g (93 %) N-Phenyl-1-methyl- ' cyclohexylimidoylchlorid (Kp. _Q ₀₅.95-98°C).

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Beispiel 12: ^

ci-c-cT

CH3 ^N"^C6^H5

54 g (0,25 Mol) N-Phenyl-QJ-chlorisobutyrimidoylchlorid (Liebigs Ann. 453, 113-147 (1927)) werden mit 25 g (0,28 Mol) Kupfer(l)-cyanid und einem Tropfen Pyridin in 400 ml Chlorbenzol 6 Stunden unter Rückfluß erhitzt. Nach üblicher Aufarbeitung erhält man 43,9 g (85 %) 2-Phenylimino-3-chlor-3-methyl-butyronitril (Kp. _Q Q₁- 86-89⁰C). (Molekulargewicht 206,3)

Ber.: C 63,92% H 5,36% N 13,56% Cl 17,16% Gef.: C 64,1 % - H 5,7 % N 13,5 % Cl 17,10%

Beispiel 13:

HCCl₉-C

22j3 g (0,1 Mol) N-Phenyl-dichloracetimidoylchlorid (Liebigs Ann. 45_3, 113-147 (1927)) werden in 100 ml Chlorbenzol mit 13,5 g (0,1 Mol) Dimethylbenzylamih und 8,5 g (0,1 Mol) Äcetoncyanhydrin 3 Stunden auf 100°C erhitzt. Nach dem Ausschütteln mit Wasser wird destilliert: 15,5 g (72 %) 2-Phenylimino-3,3-dichlor-propionitril ₀₀₇ 9O-95°C).

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Beispiel 14: 24

a) CH,

CH₃ N-C₅H₅

.18,2 g (0,1 Mol) N-Phenyl-isobutyrimidoylchlorid werden zur Lösung von 13,5 g (0,1 Mol) DimethyIbenzylamin und 9,5 g (0,11 Mol) Acetoncyanhydrin in 200 ml 1,2-Dichlor.äthan gegeben und 2 Stunden unter Rückfluß erhitzt. Nach Aufarbeitung werden 10,9 g (63 %) 2-Phenylimino-3-methyl-butyronitril (Kp. _{Q 1} 57-59⁰C) abgetrennt.

C₁₁H₁₂N₂ (Molekulargewicht 172,23)

Ber.: C 76,71 % H 7,02 % N 16,27 % Gef.: C 76,7 % H 7,1 % N 16,1 %

(vgl. J. Amer. Chem. Soc. 76, 4398-4402 (1954)). 16,3 g (0,1 Mol) Isobuttersäureanilid werden mit 20,8 g (0,1 Mol) Phosphorpentachlorid in 100 ml Benzol 1 Stunde unter Rückfluß erhitzt. Die fraktionierte Destillation liefert 16,Λ g (89 %) N-Phenyl-isobutyrimidoylchlorid (Kp„_{0 Q5} 60⁰C).

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Beispiel 15:

^,CN

it

18,2 g (0,1 Mol) N-Phenyl-butyrimidoylchlorid, das aus Buttersäureanilid und Phosphorpentachlorid hergestellt wird, werden mit 13,5 g (0,1 Mol) DimethyIbenzylamin und 9,35 g (0,11 Mol) Acetoncyanhydrin in 200 ml Benzol in Gegenwart von Kupferpulver und Kupfer(l)-cyanid 2 Stunden unter Rückfluß erhitzt. Die benzolische Lösung wird mit Wasser ausgeschüttelt, mit Natriumsulfat getrocknet und eingeengt. Aus dem Rückstand werden 9,0 g (52 %) 2-Phenylimino-valeriansäurenitril durch Destillation (Kp. _{Q Q5} 75°C) isoliert.

C₁₁H₁₂N₂ (Molekulargewicht 172,23) Ber.: C 76,71 % H 7,02 % N 16,27 % Gef.: C 76,4 % H 7,4 % N 16,1 %

Beispiel 16:
a)

43,2 g (0,2 Mol) N-Phenyl-benzimidoyl chlor id und 20 g (0,22 Mol) Kupfer(I)-cyanid werden in 100 ml Chlorbenzol 2 Stunden auf 130°C erhitzt. Nach dem Filtrieren der Lösung und Einengen wird destilliert:

32,8 g (80 %) αό-Phenylimino-benzylnitril werden bei Kp. _{0 05} 115-120⁰C isoliert. Fp. 69 - 72°C (Molekulargewicht 206)

Ber.: C 81,53% H 4,89% N 13,58% Gef.: C 81,5 % H 5,0 % N 13,7 %

(vgl. Chem. Ber. 71» 2583-2593 (1938)) Le A 14 286 - 22 -

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49 g (0,25 Mol) Benzanilid und 52 g (0,25 Mol) Phosphorpentachlorid werden ohne Lösungsmittel .langsam auf 150⁰C "erwärmt und eine Stunde bei dieser Temperatur gehalten. Die Destillation erbringt 50,3 g (93 %) N-Phenyl-benzimidoylchlorid (Kp. _Q _0? 125⁰C; Fp. 38⁰C)

Beispiel 17:

C-C

•O

18,5 g (0,1 Mol) N-Cyclohexyl-methacrylimidoylchlorid, hergestellt aus dem entsprechenden Amid und Phosgen, werden mit 10 g (0,11 Mol) Kupfer(l)-cyanid in 100 ml Methylenchlorid in Gegenwart eines Stabilisators 90 Minuten bei Raumtemperatur gerührt. Die dunkle Lösung wird filtriert und eingeengt. Durch Destillation (Kp. _Q ^ 44-45⁰C) werden 10,5 g. (60 %) 2-Cyclohexylimino-3-methylen-butyronitril erhalten.

C₁₁H₁₆N₂ (Molekulargewicht 176,25) Ber.: C 74,95%" H 9,15% N 15,90·% Gef.: C 74,8 % H 9,1 % N 15,9 %

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Beispiel 18:

25,1 g (0,1 Mol) N-rPhenyl-5-nitrobrenzschleimsäureimidchlorid, hergestellt aus dem entsprechenden Anilid und Phosphorpentachlorid in Benzol, werden mit 10 g (0,11 Mol) Kupfer(l)-cyanid in 200 ml Chlorbenzol in Gegenwart einiger Tropfen Pyridin unter Rückfluß erhitzt. Aus der heiß filtrierten und eingeengten Lösung kristallisieren 16,4 g (68 %) (5-Nitrofuryl-2-)0i-phenylimino-acetonitril aus, die nach dem Umkristallisieren aus Äthanol bei 136-137°C schmelzen.

C₁₂H₇N₃O₃ (Molekulargewicht 241,21)

Ber.: C 59,75 % H 2,93 % N 17,42 % Gef.: C 59,6 % H 3,2 % N 17,4 %

Beispiel 19:

15,2 g (50 mmol) N-Morpholino^-nitrofuran-^-carboximidoylbromid (vgl. Tetrahedron Lett. 1968, 5973-5974)und 5 g (55 mmol) Kupfer(l)-cyanid werden in 100 ml Chlorbenzol nach Zusatz von einem Tropfen Pyridin 4 Stunden auf 14O°C erhitzt. Aus der heiß filtrierten Lösung kristallisieren 8,9 g (71 %) N-Morpholino-imino-(5-nitro-fury1-2)-acetonitril aus. Nach dem Umlösen aus Äthanol besitzt die Substanz einen Schmelzpunkt von 144-145⁰C

(Molekulargewicht 250,2)

Ber.	: C 48,	OO	%	H	4	,02	%	N	22,	39	*% .*
Gef.	: C 47,	8	%	H	3	,8	%	N	. 22,	3	%
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						·-

1SO

Claims

Patentansprüche:

Λβ Verfahren zur Herstellung von ci-Imino-nitrilen, dadurch, gekennzeichnet, daß man Imidhalogenide der Formel

„v^x

in welcher . .

R gegebenenfalls für Alkyl, Alkenyl, Cycloalkyl, Aralkyl, Aryl oder heterocyclische Reste steht, die jeweils durch Halogen, Alkyl, Cyan und/oder Nitro substituiert sein können, und

R für die gleichen Reste wie R und zusätzlich noch für sek. Amino, Alkoxy oder Acyloxy steht, und

X für Halogen steht,

entweder (a):

mit Metallcyaniden der Formel

Me(CN)_n (in)

in welcher

Me für ein n-wertiges Metallkation steht

oder (b):

mit Cyanwasserstoff oder Cyanwasserstoff-abgebenden Verbindungen in Gegenwart eines säurebindenden Mittels,

gegebenenfalls in Gegenwart eines inerten organischen Lösungsmitteis und gegebenenfalls in Gegenwart eines Katalysators umsetzt.

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2) Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung bei Temperaturen zwischen 0° und 180° vorzugsweise zwischen 20° und 14O°C durchführt.
3) Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man bei der Umsetzung nach der Variante (a) ein Metallcyanid der Formel (III) verwendet, in welcher

Me für ein Metallkation aus der Alkali-, Erdalkali-,
Ib- oder Ilb-Gruppe des Periodensystems steht und
η für 1 oder 2 steht.
4) Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung nach der Variante (a) in Gegenwart eines tertiären Amins, oder nach der Variante (b) in Gegenwart eines Metalles oder Metallsalzes als Katalysator durchführt.
5) Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man bei der Umsetzung nach der Variante (b) Cyanhydrine als Cyanwasserstoff-abgebende Verbindungen verwendet.
6) Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man bei der Umsetzung nach Variante (b) tertiäre Amine
als säurebindende Mittel verwendet.
7) Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß man die als Ausgangsprodukte benötigten Imidhalogenide der Formel

/^x
R-C ₁ (II)

aus den entsprechenden Säureamiden durch Halogenierung
herstellt und ohne vorherige Isolierung in einer "Eintopfreaktion" entweder nach Variante (a) oder nach
Variante (b) unmittelbar zu den erfindungsgemäßen
Oi-lmino-nitrilen umsetzt.

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