Способ получения асимметрично замещенных триазинов
Триазины формулы I, получаемые простым путем, представляют собой ценные промежуточные продукты для синтеза красителей, лекарственных средств и средств защиты растений. Асимметрично замещенные триазины общей формулы I, где R1 - водород, метил или этил, R2 и R3 - C1-8-алкил, С3-8-алкенил, C3-8-алкинил, C3-8-циклоалкил, фенил, бензол или фенетил, каждый из которых возможно замещен фтором, хлором, фенилом, C1-4-алкилом или C1-4-алкоксилом, получают взаимодействием производного гуанидина формулы II с производным карбоновой кислоты формулы IV R3-COOR4, где R4 принимает любые значения, указанные для R2, в присутствии спирта R2OH и основания или амида карбоновой кислоты и в присутствии соли или солевидного соединения магния, кальция, алюминия, цинка, меди, железа, кобальта, никеля или хрома. Предлагаемый способ обеспечивает получение триазинов формулы I из более доступного и обладающего меньшей реакционной способностью сырья. Этот способ может осуществляться без выделения продуктов, получаемых на промежуточных стадиях. 12 з.п.ф-лы.




заключающимся в том, что циангуанидин формулы II

где R1 имеет указанные значения,
подвергают взаимодействию с эфиром карбоновой кислоты общей формулы IV
R3 - COOR4
где R3 имеет указанные значения;
R4 может принимать любые значения, указанные для R2,
в присутствии спирта общей формулы III
R2OH,
где R2 имеет указанные значения. Взаимодействие осуществляют в присутствии основания или амида карбоновой кислоты, выбранного из группы, включающей N,N-ди(C1-C4-алкил)формамид, N, N-ди(C1-C4-алкил)ацетамид или N-метилпирролидон и в присутствии соли или солевидного соединения магния, кальция, алюминия, цинка, меди, железа, кобальта, никеля или хрома. Служащий в качестве исходного вещества замещенный циангуанидин общеизвестен. N-метил-, соответственно N-этил-замещенные производные, могут быть получены из циангуанидина и диалкилсульфата, как это описано А.Е.Кретовым и А.С.Беспаловым в Журнале прикладной химии, том 34, (1961), стр. 621 и далее. Гуанидин может применяться также в виде кислотно-аддитивной соли, причем в этом случае высвобождающуюся во время реакции кислоту целесообразно нейтрализовать добавками соответствующего основания, такого как метанолят натрия. С учетом применения получаемых триазинов формулы I R2 может представлять собой, предпочтительно, например, C1-C4-алкил, такой как метил, этил, н-пропил, изопропил, н-бутил, втор-бутил либо трет-бутил; C3-C4-алкенил, как проп-2-ен-1-ил, 1-метилпроп-2-ен-1-ил, бут-2-ен-1-ил либо бут-З-ен-1-ил; C3-C4-алкинил, такой как проп-2-ин-1-ил либо бут-2-ин-1-ил; C3-C6-циклоалкил, такой как циклопропил, циклобутил, циклопентил либо циклогексил; особенно предпочтителен из них C1-C4-алкил, в частности, метил. Радикал R2 может нести, кроме того, также другие, инертные в соответствующих условиях реакции заместители, такие как, например, фтор либо хлор, фенил, C1-C4-алкил, C1-C4-галогеналкил или C1-C4-алкокси. С учетом целевого применения триазинов формулы I R3 может представлять собой предпочтительно C1-C4-галогеналкил, прежде всего фтор- либо хлорметил или фтор- либо хлорэтил, как CCl3, CF3, CF2CF3, CF2Cl, CFCl2, CH2Cl, CHCl2, CH2F и CHF2. Особенно предпочтительны пергалогенированные алкильные радикалы CCl3, CF3 и C2F5. Согласно изобретению взаимодействие циангуанидина формулы II со спиртом формулы III (соответственно R4ОН, образованный путем гидролиза сложного эфира IV) проводят в присутствии основания. Неожиданным образом реакционную активность металлохелатных комплексов удается повысить за счет возможности осуществления реакции со сложными эфирами формулы IV, хотя эти эфиры обладают значительно меньшей реакционной активностью по сравнению с соответствующими ангидридами карбоновой кислоты или ортоэфирами. Для использования в качестве оснований пригодны как неорганические, так и органические основания. В качестве неорганических оснований предпочтение отдают гидроксидам щелочных и щелочноземельных металлов, а в качестве органических оснований предпочтительно используют третичные амины, такие как C1-C4-триалкиламин, например, триэтиламин, пиридин или N-метилморфолин. Целесообразно применять в качестве основания алкоголят щелочного либо щелочноземельного металла трансформируемого спирта R2OH. Этот алкоголят может образовываться in situ, например, из соответствующего щелочного металла или амида натрия либо гидрида натрия и спирта формулы III. Количество основания составляет обычно 0,1-2, прежде всего 0,8-1,2 мол. эквивалента по отношению к циангуанидину формулы II. Большие количества также возможны, однако это, как правило, не дает каких-либо дополнительных преимуществ. Вместо основания может применяться также амид карбоновой кислоты из группы, включающей N,N-ди(C1-C4-алкил)формамид, N,N-ди(C1-C4-алкил)ацетамид или N-метилпирролидон. В качестве примеров можно назвать диметилформамид, диэтилформамид, диметилацетамид и диэтилацетамид. Добавки амидов карбоновой кислоты хорошо зарекомендовали себя прежде всего при использовании тяжелых металлов, в частности меди, в качестве образователей хелатных комплексов. Количество амида карбоновой кислоты составляет, как правило, 1-30, прежде всего 5-10 мол. эквивалентов по отношению к циангуанидину формулы II. Может оказаться также целесообразным использовать амид карбоновой кислоты в качестве растворителя. В качестве солей или солевидных соединений магния, кальция, алюминия, цинка, меди, железа, кобальта, никеля и хрома могут рассматриваться хорошо растворимые в реакционной среде продукты, такие как галогениды, например, фториды, хлориды или бромиды, нитраты, сульфаты или при необходимости фосфаты, алкоголяты или ацетаты. Как показывает накопленный опыт, тип соединения щелочноземельных металлов, соответственно других металлов, независимо от того, обладает ли оно хорошей растворимостью или нет, существенной роли не играет, так как решающим фактором при его выборе являются материальные затраты. В качестве примеров можно привести следующие соединения: MgCl2, Mg(OCH3)2, CaCl2, Zn(NO3)2, Cu(CH3COO)2), AlCl3, AlBr3, ZnCl2, ZnBr2, CuCl2, NiBr2, CrCl3, CaO, Ca(NO3)2, Mg(NO3)2, MgO, ZnO, FeCl2, FeCl3, Fe(NO3)2, Fe(NO3)3. Особенно предпочтительны из них хлориды, прежде всего CaCl2 и ZnCl2. Одно из преимуществ предлагаемого согласно изобретению способа состоит в том, что при его осуществлении в значительной степени или даже полностью можно отказаться от присутствия тяжелых металлов и по соображениям экологии и токсикологии обойтись более безопасными в этом отношении элементами, такими как магний и особенно кальций. Исходя из этого, особенно предпочтительными являются растворимые соли этих элементов. Очень хорошие результаты получают также при использовании цинковых соединений. Соли, соответственно солевидные соединения вышеназванных элементов, могут применяться в стехиометрических количествах или предпочтительно в меньших, чем стехиометрические, количествах по отношению к циангуанидину формулы II, например, в молярных количествах от 0,001 до 2,0, прежде всего от 0,005 до 1,0 на 1 моль циангуанидина формулы II. При использовании тяжелых металлов их количество должно быть минимальным и применять следует лишь каталитические количества, например, менее 0,6 моль на 1 моль циангуанидина. При использовании солей магния и кальция особенно предпочтительно такое количество составляет 0,01-1,0, прежде всего 0,05-0,5 моль. Естественно, возможны также количества, превышающие стехиометрические по отношению к циангуанидину формулы II, например, 1-2 моль на 1 моль циангуанидина II, однако соображения экономичности говорят в пользу применения количеств, меньше стехиометрических. Исходное вещество формулы III либо может быть образовано in situ из эфира карбоновой кислоты формулы IV (R2 идентичен R4), либо его добавляют в реакционную смесь (предпочтительно в качестве растворителя). При одновременном использовании III в качестве растворителя рекомендуется выбирать спиртовой компонент соответственно сложному эфиру формулы IV (то есть R2 идентичен R4), чтобы избежать образования побочных продуктов. Молярное соотношение между циангуанидином формулы II и спиртом формулы III составляет, как правило, 1-30, прежде всего 5-10. Эфир карбоновой кислоты формулы IV целесообразно применять в количестве от 0,5 до 10, прежде всего от 1 до 5 моль на 1 моль циангуанидина II. В качестве сложных эфиров формулы IV среди особенно предпочтительных следует назвать следующие соединения: эфиры C1-C4-алкан - либо галогеналканкарбоновой кислоты, например, C1-C5-алкиловые эфиры перфторированной либо перхлорированной C1-C3-карбоновой кислоты. Примерами указанных эфиров являются метиловый эфир уксусной кислоты, этиловый эфир уксусной кислоты, метиловый эфир пропионовой кислоты, этиловый эфир пропионовой кислоты, метиловый эфир трифторуксусной кислоты, метиловый эфир дифторуксусной кислоты, метиловый эфир фторуксусной кислоты, метиловый эфир трихлоруксусной кислоты, метиловый эфир дихлоруксусной кислоты, метиловый эфир хлоруксусной кислоты, этиловый эфир трифторуксусной кислоты, метиловый и этиловый эфир пентафторпропионовой кислоты, метиловый и этиловый эфир пентахлорпропионовой кислоты. С учетом целевого применения триазинов формулы I в качестве промежуточных продуктов для средств защиты растений наиболее предпочтительными исходными веществами формулы IV являются метиловый эфир трифторуксусной кислоты и этиловый эфир трифторуксусной кислоты. Взаимодействие соединений формулы II с соединениями формул III и IV может осуществляться между самими этими веществами, то есть без добавок инертных растворителей. При этом спирт R2ОН, например, метанол, предпочтительно применяют одновременно в качестве растворителя. Согласно одному из наиболее предпочтительных вариантов выполнения в качестве основания в этих случаях выбирают соответствующий алкоголят, такой как метанолят щелочного металла, и процесс проводят в присутствии соли кальция или соли цинка. Процесс предпочтительно также может проводиться в присутствии N,N-диметилформамида и соли меди. Температура реакции находится в пределах от 0 до 200oC, прежде всего 20 - 150oC, особенно предпочтительна температура реакционной смеси при нагреве с обратным холодильником. Особых условий проведения реакции касательно давления не требуется, ее осуществляют преимущественно при атмосферном давлении либо при собственном давлении соответствующей реакционной среды. Реакцию можно проводить как в непрерывном режиме, так и в прерывистом. При непрерывном режиме работы реагенты вводят предпочтительно с помощью трубчатого реактора либо каскада реакторов с мешалками. Согласно одному из особенно предпочтительных вариантов осуществления способа по изобретению получение триазинов формулы I проводят без выделения промежуточных продуктов, например, следующим путем: сначала приготавливают смесь из циангуанидина формулы II, сложного эфира формулы IV и соли щелочноземельного металла либо солей других металлов (соответственно солевидных соединений) в количествах, меньше стехиометрических, в спирте R2ОН, служащем растворителем, затем вводят добавки основания, например, алкоголят щелочного металла, такого как NaOR2 или KOR2, после чего смесь нагревают с обратным холодильником. Как правило, после того, как в реакционной смеси больше не остается циангуанидина, реакцию по обычной методике заканчивают (например, с помощью тонкослойной хроматографии, жидкостной хроматографии высокого давления или же газовой хроматографии). Дальнейшую переработку с целью получения продукта формулы I способа осуществляют, как правило, с помощью обычных методов, таких как дистилляция, фильтрование, центрифугирование, или добавками воды и последующим экстрагированием. Полученные неочищенные продукты при необходимости могут подвергаться последующей очистке, например, путем кристаллизации, ректификации либо с помощью хроматографических методов. Триазины формулы I, получаемые простым путем по способу согласно изобретению, представляет собой ценные промежуточные продукты для синтеза красителей, лекарственных средств и средств защиты растений, в частности гербицидов, описанных, например, в следующих публикациях: европейские патентные заявки EP-A 508348 и EP-A 111442 или в заявке Германии DE-A 4038430. Примеры синтеза
Пример 1. 2-Амино-4-метокси-6-трифторметил-1,3,5-триазин. 21 г (0,25 моль) N-циангуанидина, 3,4 г (0,025 моль) безводного хлорида цинка и 160 г (1,25 моль) метилового эфира трифторуксусной кислоты загружают в 400 мл метанола, нагревают до 50oC и в течение 10 ч добавляют с помощью насоса 50 г (0,27) моль 30%-ного раствора метилата натрия. Затем растворитель практически полностью удаляют, остаток промывают 250 мл воды и 250 мл разбавленной соляной кислоты и сушат при 60oC/20 мбар. Таким путем получают 43,2 г (0,22 моль, 89%) 2-амино-4-метокси-6-трифторметил-1,3,5-триазина в виде бесцветного порошка (ЖХВД: > 99 мас.%). Тпл: 161-163,5oC. Пример 2. 2-Амино-4-метокси-6-трифторметил-1,3,5-триазин. 56,6 т (0,5 моль) хлорида кальция (98%, порошкообразный) и 210 г (2,5 моль) N-циангуанидина загружают в 2 л метанола. При перемешивании нагревают с обратным холодильником и перемешивают при этом нагреве в течение 1 ч, после чего получают гомогенный раствор. Затем смесь охлаждают до комнатной температуры и добавляют 640 г (5,0 моль) метилового эфира трифторуксусной кислоты; далее, в течение 25 мин добавляют 450 г (2,5 моль) раствора метанолята натрия (30 мас.%-ный в метаноле), после чего выпадает белый осадок. После нагревания в течение 2 ч с обратным холодильником смесь охлаждают до комнатной температуры и добавками концентрированной соляной кислоты устанавливают значение pH порядка 6. Затем метанол отгоняют, постепенно добавляют приблизительно 2 л воды, отделяют выпавшие тонкокристаллические белые кристаллы и сушат их под вакуумом. Выход: 402,4 г (2,07 моль; 83% от теории). 1H-ЯМР-спектр (270 МГц, CDCl3, ТМС (внутренний стандарт),








Формула изобретения

где R1 - водород, метил или этил;
R2 и R3 независимо друг от друга C1-C8-алкил, C3-C8-алкенил, C3-C8-алкинил, C3-C8-циклоалкил, фенил, бензил или фенетил, каждый из которых может иметь заместители, такие, как фтор, хлор, фенил, C1-C4-алкил, C1-C4-галоидалкил или C1-C4-алкоксил,
путем взаимодействия производного гуанидина с производным карбоновой кислоты, отличающийся тем, что в качестве производного гуанидина используют циангуанидин общей формулы II

где R1 имеет указанные значения,
а в качестве производного карбоновой кислоты используют эфир карбоновой кислоты общей формулы IY
R3-COOR4,
где R3 - имеет указанные значения;
R4 может принимать любые значения, указанные для R2,
и взаимодействие осуществляют в присутствии спирта общей формулы III R2-OH, где R2 - имеет указанные значения, и основания или амида карбоновой кислоты, выбранного из группы, включающей N,N-ди(C1-C4алкил)формамид, N,N-ди(C1-C4алкил)ацетамид или N-метилпирролидон, и в присутствии соли или солевидного соединения магния, кальция, алюминия, цинка, меди, железа, кобальта, никеля или хрома. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве основания применяют алкоголят или третичный амин. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве основания применяют алкоголят щелочного или щелочноземельного металла спирта общей формулы III. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве солей и солевидных соединений применяют галогениды нитраты, сульфаты, алкоголяты или ацетаты элементов, указанных в п.1. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что соли или солевидные соединения по п. 1 применяют в молярном количестве 0,001 - 2,0 на 1 моль циангуанидина формулы II. 6. Способ по п.1, отличающийся тем, что соли или солевидные соединения тяжелых металлов по п.1 применяют в количествах меньше стехиометрических по отношению к циангуанидину формулы II. 7. Способ по п.1, отличающийся тем, что применяют соли или солевидные соединения щелочноземельных металлов, таких, как кальций или магний. 8. Способ по п. 7, отличающийся тем, что соли кальция или магния используют в молярном количестве 0,01 - 2,0 на 1 моль циангуанидина формулы II. 9. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве эфира карбоновой кислоты используют C1-C6-алкиловый эфир перфторированной либо перхлорированной C1-C3-карбоновой кислоты. 10. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве эфира карбоновой кислоты используют метиловый эфир трифторуксусной кислоты, в качестве спирта формулы III - метанол и в качестве основания - метанолят щелочного металла. 11. Способ по п.1, отличающийся тем, что метиловый эфир трифторуксусной кислоты подвергают взаимодействию с циангуанидином общей формулы II в присутствии метанолята щелочного металла и соли кальция. 12. Способ по п.1, отличающийся тем, что метиловый эфир трифторуксусной кислоты подвергают взаимодействию с циангуанидином общей формулы II в присутствии N,N-диметилформамида и солей меди. 13. Способ по п.1, отличающийся тем, что метиловый эфир трифторуксусной кислоты подвергают взаимодействию с циангуанидином общей формулы II в присутствии метанолята щелочного металла и соли цинка.