Verfahren zur Herstellung von Qxazolidin-2,4-dionen

Die vorliegende Erfindung betrifft ein besonders vorteilhaftes und einfach durchzu- führendes Verfahren zur Herstellung von Oxazolidιn-2,4-dιonen aus Amiden und

Kohlendioxid

Verfahren zur Herstellung von Oxazolidin-2,4-dionen sind bereits bekannt, z.B aus den DE-OS'en 3 1 15 650, 3 003 653, 2 542 453 und 1 81 1 843 Bei den dort beschriebenen Verfahren werden Isocyanate als Edukte verwendet, die aus Phosgen herzustellen sind. Phosgen erfordert sehr aufwendige Sicherheitsma߬ nahmen um gefahrlos gehandhabt werden zu können.

Andere bekannte Verfahren gehen von Aminen, Kohlendioxid und 2-Halogen- carbonsäurestern aus, wobei eine starke organische Base, z.B N-Cyclohexyl- N',N',N",N"-tetraethylguanidin als Hilfsstoff einzusetzen ist (s z.B WO 94/18 181). Die benötigten Basen sind nicht nur teuer, sondern gehen bei der wäßrigen Aufarbeitung auch verloren, was ökologisch und όkononisch nicht sinnvoll ist Eine analoge Reaktion ist auch in Collect Czech Chem Commun 54, 1005 (1989) beschrieben

Ein weiteres Verfahren zur Herstellung von Oxazolidin-2,4-dionen bedient sich der Reaktion von Amiden mit Kohlendioxid unter Anwendung einer sog

"elektrochemischer Katalyse" (s J Chem Research (S), 1995. 166 und Tetra¬ hedron 51, 5891 (1995), wobei eine sog Probase, z.B (EtO ₂ C) ₂ C=C(CO ₂ Et) ₂ zuzusetzen ist. Die Ausbeuten bei diesem Verfahren sind teilweise gut, oft lassen sie aber auch zu wünschen übrig Die Probase muß in doppelt stöchiometrischen Anteilen zugesetzt werden, wenn die Ausbeute in erwünschte Größenordnungen gebracht werden soll Die Elektroden für die elektrochemische Katalyse enthalten Quecksilber Schließlich ist das Reaktionsgemisch auch noch zundfahig (z B wegen der gleichzeitigen Anwesenheit von Dimethylformamid und elektrischem Strom) Deshalb ist es insgesamt für eine Anwendung in technischem Maßstab nicht geeignet

Noch ein anderes Verfahren verwendet Amide, Kaliumcarbonat und Chlorameisen- saureester in Dimethylformamid (Heterocycles 32 1697 (1991)) Auch hier ist Phosgen als Vorstufe für den verwendeten Chlorameisensaureester einzusetzen was großen technischen Aufwand bedeutet

Es wurde nun ein Verfahren zur Herstellung von Oxazolidin-2,4-dionen der Formel (I) gefunden

R°

R (I),

in der

R , R ² und R gleich oder verschieden sind und jeweils für einen der folgenden

Reste stehen.

C , -C ₃₀ -Alkyl, C ₃ -C ₃₀ -Alkenyl, C ₃ -C ₃₀ -Alkinyl, C ₃ -C, ₂ -Cycloalkyl, C ₅ -C , ₂ -

Cycloalkenyl, C ₈ -C ₁₂ -Cycloalkinyl, C ₆ -C ₁₄ -Aryl, C ₅ -C ₁₃ -Hetaryl mit bis zu 3

Sauerstoff-, Schwefel- und/oder Stickstoffatomen im Ringsystem, C ₇ -C ₂₀ -Aralkyl,

C . ₉₉ --Cv. ₂₀ -Aralkenyl, C ₉ -C ₂₀ -Aralkinyl, C ₇ -C ₂₀ -Alkaryl, C ₈ -C ₂₀ -Alkenaryl oder

C, ₀ -Alkinaryl,

die gegebenenfalls ein bis fünfmal durch O-C,-C,-,-Alkyl oder O-C ₆ -C _{] 0} -Aryl, N(C _r C ₁₂ -Alkyl oder C ₆ -C ₁₀ -Aryl) ₂ , COO-C _r C ₁₂ -Alkyl oder COO-C ₆ -C, ₀ -Aryl, CONH-C _r C ₁₂ -Alkyl, CONH-C ₆ -C ₁₀ -Aryl, CON(C,-C _]2 -Alkyl) ₂ , CON(C ₆ -C ₁₀ - Aryl) ₂ Halogen, OP(O-C _r C, ₂ - Alkyl oder O-C ₆ -C ₁₀ -Aryl) ₂ , Si(C,-C ₁₂ -Alkyl und/oder C ₆ -C ₁₀ -Aryl) ₃ , Si(O-C _r C ₁₂ -Alkyl und/oder C ₆ -C, ₀ -Aryl) ₃ , Si(C _r C ₁₂ - Alkyl und C ₆ -C ₁₀ -Aryl)(O-C _r C ₁₂ -Alkyl und/oder O-C ₆ -C ₁₀ -Aryl) ₂ , Si(C _r C ₁₂ - Alkyl und/oder C ₆ -C ₁₀ -Aryl) ₂ (O-C _r C ₁₂ -Alkyl oder O-C ₆ -C ₁₀ -Aryl), OS(C,-C ₁₂ - Alkyl oder C ₆ -C ₁₀ -Aryl, O ₂ S(C,-C ₁₂ -Alkyl oder C ₆ -C ₁₀ -Aryl), CHO, CN, C(O-C _r C ₁₂ -Alkyl oder O-C ₆ -C ₁₀ -Aryl) ₂ , OC(C,-C _{] 2} - Alkyl oder C ₆ -C, ₀ -Aryl), NO ₂ , CF ₃ ,

OCF ₃ , OCF ₂ H, OCFH ₂ , OCF ₂ CF ₃ , OCH ₂ CF ₃ , OCO(C _r C ₁₂ -Alkyl oder C ₆ -C ₁₀ - Aryl), OP(C,-C ₁₂ -Alkyl oder C ₆ -C, ₀ -Aryl) ₃ , OP(O-C,-C ₁₀ - Alkyl oder O-(C ₆ -C ₁₀ - oder C ₆ -C ₁₀ -Aryl) substituiert sein können

und/oder gegebenenfalls durch Sauerstoff- oder Schwefelatome oder N(C ₁ -C _P - Alkyl oder C ₆ -C ₁₀ -Aryl)-Gruppen unterbrochen sein können.

oder für einen gegebenenfalls geschützten peptidischen Rest stehen

und wobei R ² und K ^λ unabhängig voneinander auch für Wasserstoff stehen können,

bei dem Amide der Formel (II)

R , R >2~ , u,„ndJ R D3 die bei Formel (I) angegebene Bedeutung haben und

X für eine Abgangsgruppe

stehen,

und Kohlendioxid umgesetzt werden, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man die Umsetzung in einem Losungsmittel und in Gegenwart einer oder mehrerer basischer Verbindungen durchfuhrt

In Formel (II) kann X beispielsweise für Halogen, eine Sulfonatgruppe oder einen oder mehrere Sulfonatgruppen enthaltenden Rest stehen Vorzugsweise steht es für Chlor, Brom, C,-C ₄ -Alkyl-phenylsulfonat, Tosylat, Perfluor-C _r C ₄ -alkylsulfonat, Tπfluormethansulfonat oder Mesylat

Verbindungen der Formel (II) sind z B zugänglich aus den entsprechenden Sauren, Estern, Saurechloπden, Saureanhydriden oder Saure-amin-salzen auf bekannte Weise durch Umsetzung mit Ammen der Formel (III A)

R - NH ₂ (IIIA),

m der

R ¹ die bei Formel (1) angegebene Bedeutung hat,

oder der Formel (III B)

B-(NH ₂ ) _n (IIIB),

in der

B für einen aliphatischen Rest mit 3 bis 30 C-Atomen, einen aromatischen

Rest mit 6 bis 14 C-Atomen oder einen heterocyclischen Rest mit 5 bis 13 C-Atomen und bis zu 3 Sauerstoff-, Schwefel- und/oder Stickstoffatomen im Ringsystem und

n für eine ganze Zahl von 2 bis 30 stehen,

und Ketonen der Formel

in der

R ² und R die bei Formel (I) und X die bei Formel (II) angegebene Bedeutung haben und

Y für Hydroxy, Halogen, C,-C ₆ -Alkoxy oder C ₆ -C ₁₀ -Aryloxy oder OCO-R stehen,

wobei R die bei Formel (I) angegebene Bedeutung hat

(siehe z B Organicum, Berlin 1990, S 387, 388, 408, 409, 412, 61 1 und 622)

Halogen kann z.B Fluor, Chlor, Brom oder Iod bedeuten

Einzelne, nicht erschöpfend aufgezahlte Beispiele für Alkylgruppen, auch in zusammengesetzten Resten, sind Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, Pentyl, Hexyl,

Heptyl, Octyl, Nonyl, Decyl, Undecyl, Dodecyl, Tridecyl, Tetradecyl, Pentadecyl

und Hexadecyl, die jeweils geradkettig oder verzweigt und/oder gegebenenfalls mit Fluor substituiert sein können.

Einzelne, nicht erschöpfend aufgezählte Beispiele für Alkoxygruppen, auch in zusammengesetzten Resten sind Methoxy, Ethoxy, Propyloxy, Butyloxy, Pentyloxy, Hexyloxy, Heptyloxy, Octyloxy, Nonyloxy, Decyloxy, Undecyloxy und

Dodecyloxy, die jeweils geradkettig oder verzweigt und/oder gegebenenfalls mit Fluor substituiert sein können.

Einzelne, nicht erschöpfend aufgezählte Beispiele für Hetaryl gruppen sind Pyrazolyl, Imidazolyl, 1,2,4-Triazolyl, Pyrrolyl, Furanyl, Thienyl, Thiazolyl, Oxa- zolyl, Pyridinyl, Pyrimidinyl, Triazinyl, Chinolinyl, Isochinolinyl, Chinazolinyl,

Indolyl, Benzothienyl, Benzofuranyl, Benzothiazolyl, Benzimidazolyl, Pyrazo- lylmethyl, Imidazolylmethyl, 1,2,4-Triazolylmethyl, Pyrrolylmethyl, Furfuryl, Thienylmethyl, Thiazolylmethyl, Oxazolylmethyl, Pyridinylmethyl, Pyrimidin- methyl, Triazinylmethyl, Chinolinylmethyl, Isochinolinylmethyl, Chinazolinyl- methyl, Indolylmethyl, Benzothienylmethyl, Benzofurfuryl, Benzothiazolylmethyl oder Benzimidazolylmethyl, wobei gegebenenfalls jede dieser Gruppen einfach bis dreifach, gleichartig oder verschieden substituiert sein kann, z.B. durch Fluor, Chlor, Brom, Methyl, Ethyl und/oder tert.-Butyl.

Amine der Formel (III B) sind z.B.: Ethylen-, Butylen-, Hexylen-, Pentylen-, Octylen-, Decyclen- und Dodecylen-diamin, 1 ,4-Diaminobenzol, 1,4'-Benzidin,

2,5-Diaminopyridin, sog. TAN-Amine wie in der EP-OS 51 1 948 beschrieben oder Amine wie in der WO 94/18181 beschrieben

Anstelle von Aminen der Formeln (III A) oder (IIIB) können auch, gegebenenfalls anteilig, Hydrazin-Derivate der Formel (V) eingesetzt werden

R!

N-NH, (V) / ²

FT in der

R und R ^~ die bei Formel (I) angegebene Bedeutung haben.

Bevorzugt sind Amide der Formel (II), bei denen R ¹ , R ² und R ¹ unabhängig von¬ einander jeweils für einen der folgenden Reste stehen

C , -C ₁₄ -Alkyl, C ₃ -C ₁₀ -Alkenyl, C ₃ -C _{] 0} -Alkιnyl, C ₃ -C ₁₂ -Cycloalkyl, C ₅ -C ₇ - Cycloalkenyl, C ₆ -C _{] 0} -Aryl, C ₅ -C _]0 -Hetaryl mit bis zu 3 Sauerstoff-, Schwefel- und/oder Stickstoff atomen im Ringsystem, C ₇ -C ₁₂ - Aralkyl oder C ₇ -C, ₀ -Alkaryl,

die gegebenenfalls ein- bis fünfmal durch 0-Cτ-Q-Alkyl oder O-C ₆ -C ₁₀ -Aryl, N(C,-C ₆ -Alkyl oder C ₆ -C ₁₀ -Aryl) ₂ , COO-C,-C ₆ -Alkyl, COO-C ₆ -C ₁₀ -Aryl, CONH- C,-C ₆ - Alkyl, CON(C,-C ₆ -Alkyl) ₂ , OS(C _r C ₆ -Alkyl oder Phenyl), O ₂ S(C _r C ₆ - Alkyl oder Phenyl), CHO, CN, OC(C _r C ₆ -Alkyl oder Phenyl), NO ₂ , CF ₃ , OCF ₃ , OCF ₂ H, OCFH ₂ , OCO(C _r C ₆ - Alkyl oder Phenyl) oder HNCO(C,-C ₆ - Alkyl oder Phenyl) substituiert sein können,

und/oder gegebenenfalls durch Sauerstoff- oder Schwefelatome oder N(C _] -C ₆ - Alkyl oder Phenyl)-Gruppen unterbrochen sein können und,

wobei R ² und/oder R ³ auch für Wasserstoff stehen können

Besonders bevorzugt sind Amide der Formel (II), bei denen R ¹ für einen der folgende Reste steht Methyl, Ethyl, n-Propyl, l-Propyl, Butyl, Cyclohexyl, Phenyl, Pyrazolyl, Imidazolyl, Pyrrolyl, Furanyl, Thienyl, Pyπdinyl, Chinolinyl, Isochinolinyl, Chinazolyl, lndolyl, Benzyl, Tolyl und Xylyl, die gebenenfalls ein bis zweimal durch Methoxy, Ethoxy, Phenyl, CHO, CN, Cl, F, Br, OCF ₃ , OCF ₂ H, C arb oxy m ethyl, Carboxyethyl oder NO ₂ substituiert sein können und

die gegebenenfalls ein- oder zweimal durch ein Sauer stoff atom oder eine N- Methyl-, N-Ethyl- oder N-Phenyl-Gruppe unterbrochen sein können

Im einzelnen seien folgende Amine der Formel (III A) genannt

Methylamin, Ethylamin, n-Propylamin, l-Propylamin, n-Butylamin, l-Butylamin, s- Butylamin, n-Pentylamin, Amylamin, l-Amylamin, Hexylamin, Heptylamin, Octyl- amin, Nonylamin, Dodecylamin, Undecylamin, Dodecylamin Tπdecylamin, Tetra- decylamin, Pentadecylamin, Hexadecylamin, Heptadecylamin, Octadecylamin, Cyclohexylamin, Benzylamin, Phenylamin, Allylamin, Anilin, 2-Ethylanιlιn, 2- Propylanihn 2-Cyclohexylanιlιn, 3,5-Dιchloranιlιn, l-Fluor-4-chlor-5-hvdroxvanιlιn

und l-Fluor-4-chlor-5-chlor-5-cyclopentyloxyanιlιn sowie die Methyl- und Ethyl¬ ester folgender Aminosäuren und die Peptide mit folgenden Aminosaure- endgruppen Alanin, Arginin, Asparagin, Asparaginsaure, Cystein, Glutamin, Glutaminsäure, Glycin, Histidin, Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Prohn, Senn, Threonin, Tryptophan, Tyrosin, Valm, t-Butylglycin,

Ornithin, Norleucin und Sarcosin

Als Kohlenstoffdioxid kann in das erfindungsgemaße Verfahren das übliche Handelsprodukt, gegebenenfalls auch sogenanntes Trockeneis, eingesetzt werden Außerdem kann, insbesondere für spezielle Zwecke, z B für analytische oder diag- nostische Verwendungen oder für solche Verwendungen der daraus herstellbaren Produkte, auch mit Isotopen angereichertes, z B ¹³ C und/oder ¹⁴ C enthaltendes Kohlendioxid eingesetzt werden

R ² und R ³ können außerdem auch gemeinsam für einen der folgenden Reste in zweibindiger Form stehen C,-C ₃₀ -Alkyl, C ₄ -C ₁₂ -Cycloalkyl, C ₅ -C ₃₀ -Alkenyl, C ₈ - C ₃₀ -Alkιnyl, C ₇ -C ₂₀ -Aralkyl, C ₈ -C ₂₀ -Aralkenyl, C ₈ -C ₂₀ -Alkenaryl und bis zu 3

Sauerstoff-, Schwefel- und/oder Stickstoff atomen im Ringssystem enthaltenes C ₅ - C _π -Alkenhetaryl und C ₅ -C, ₃ -Alkιnhetaryl,

wobei gemeinsam mit dem C-Atom, an das R ² und R ³ gebunden sind, jeweils 3- bis 7-glιedπge Ringe resultieren und

wobei kettenförmige Molekulteile, linear, verzweigt und/oder gegebenenfalls durch

Sauerstoff-, Schwefel-, N(C,-C ₁₂ -Alkyl oder C ₆ -C ₁₀ -Aryl)-, CO-, COO-, SO-, SO ₂ - oder SO(O)O- oder OP(C _] -C ₁₂ -Alkyl oder C ₆ -C ₁₀ -Aryl)-Gruppen unterbrochen sein können

Pro eingesetztes Amidaquivalent kann man in das erfindungsgemaße Verfahren beispielsweise 0,01 bis 10 000 Äquivalente Kohlendioxid einsetzen Vorzugsweise betragt dieses Verhältnis 1 0,5 bis 1 1 000, insbesondere 1 1 bis 10

Es ist ein wesentliches Merkmal der vorliegenden Erfindung, daß man in Gegen¬ wart einer oder mehrerer basischen Verbindungen arbeitet, wobei insbesondere basische Verbindungen der Elemente Lithium, Natrium, Magnesium, Kalium Calzium, Rubidium, Strontium, Cäsium, Barium und/oder Ammoniums gunstig sind Als basische Verbindungen kommen z B basisch reagierende Salze, Oxide,

Hydride und Hydroxide in Frage. Beispielsweise seien genannt: Lithiumhydrid, Natriumhydrid, Kaliumhydrid, Calziumhydrid, Lithiumhydroxid, Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Rubidiumhydroxid, Magnesiumhydroxid, Kalziumhydroxid, Strontiumhydroxid, Bariumhydroxid, Lithiumoxid, Natriumperoxid, Kaliumoxid, Kaliumperoxid, Calziumoxid, Bariumoxid, Magnesiumoxid, ^• Strontiumoxid,

Lithiumcarbonat, Lithiumhydrogencarbonat, Natriumcarbonat, Natriumhydrogen- carbonat, Kaliumcarbonat, Kaliumhydrogencarbonat, Rubidiumcarbonat, Rubidium- hydrogencarbonat, Cäsiumhydrogencarbonat, Cäsiumcarbonat, Lithiumcyanid, Natriumcyanid, Kaliumcyanid, Rubidiumcyanid, Ammoniumhydrogencarbonat, Ammoniumcarbonat, Ammoniumcarbamat, Kaliumsulfit, Kaliumhydrogensulfid,

Natriumsulfid, Natriumhydrogensulfid und/oder deren natürlich vorkommende oder synthetisch erhältliche Gemische, wie beispielsweise Dolimit oder Magnesium- oxidcarbonat und/oder Verbindungen, die Natrium- oder Kaliummetall auf den ent¬ sprechenden Carbonaten in dispergierter Form enthalten.

Bevorzugt sind AI kalicarb onate und/oder -hydrogencarbonate, ganz besonders bevorzugt Kaliumcarbonat.

Die basischen Verbindungen können in wasserfreier Form oder, soweit es sich um Salze handelt, die mit Hydratwasser kristallisieren, auch in hydratysierter Form eingesetzt werden. Bevorzugt werden wasserfreie Verbindungen eingesetzt

Die basischen Verbindungen können beispielsweise in Mengen von 0,5 bis 10 mol pro mol eingesetztes Amid der Formel (II) verwendet werden. Vorzugsweise liegt diese Menge im Bereich 0,8 bis 5 mol, besonders bevorzugt im Bereich 1 bis 2,5 mol, jeweils pro Mol eingesetztes Amid der Formel (II).

Man kann das erfindungsgemäße Verfahren gegebenenfalls in Gegenwart von Hilfsbasen durchführen, d.h. in Gegenwart von weiteren Basen, beispielsweise in einer Menge von weniger als 1,0 mol, bevorzugt weniger als 0,5 mol, jeweils bezogen auf 1 mol der basischen Verbindung.

Als solche Hilfsbasen kommen beispielsweise in Frage: Halogenide von Alkali¬ metallen, Zeolithe, Kaliumacetat, Kaliumformiat, Natriumacetat, Titanalkonate, Titansäureamide, Amidinbasen oder Guanidinbasen wie 1 ,5-Diazabicyclo-

(4.3.0)non-5-en (DBN), l,8-Diazabicyclo(5.4.0)undec-7-en (DBU), 7-Methyl- 1 ,5,7- triazabicyclo(4.4.0)dec-5-en (MTBD), Cyclohexyl-tetrabutylguanidin, Cyclohexyl-

tetramethylguanidin, N,N,N,N-Tetramethyl- l ,8-naphthalιndιamιn, Pentamethyl- pipeπdin, N,N-Dιmethylamιnopyπdιn, N-Butyl-tetraethylguanidin, N-t-Butyl-N',N'- diethylformamidin, Tetramethylguanidin, Tetraethylguanidin, N-t-Butyl-N',N'- dimethylacetamidin, N-Cyclohexyl-tetraethylguanidin und N-t-Butyl-tetra- ethylguanidin sowie l,4-Dιazabιcyclo(2 2 2)octan (DABCO), tertiäre Amine wie

Triethylamin, Tπmethylamin, N-Methylmorphohn, Pyridin und Tetramethyl- ethylendiamin, pπmare und sekundäre Amine gleicher Struktur wie das zur Umsetzung eingesetzte Amin, Alkyl- und Arylmetallverbindungen, wie Butyl-, Methyl-, Phenyl- und Neopylithium, sowie Gπgnardreagentien

Das erfindungsgemaße Verfahren wird in Gegenwart von Losungsmitteln durchge¬ führt Das Losungsmittel wird vorteilhafterweise in einer solchen Menge einge¬ setzt, daß das Reaktionsgemisch wahrend des ganzen Verfahrens gut ruhrbar bleibt Als Losungsmittel kommen beispielsweise in Frage Kohlenwasserstoffe wie Petrolether, Benzol, Toluol, Chlorbenzol, Dichlorbenzol, Hexan, Cyclohexan, Methan cyclohexan, Pentan, Heptan, Octan und technische Kohlenwasserstoff¬ gemische, beispielsweise sogenannte White Spiπts mit Komponenten mit Siede¬ punkten im Bereich von beispielsweise 40 bis 250°C, Ether wie Dimethyl-, Diethyl-, Dipropyl, Diisopropyl, Dibutyl-, Methyl-t-Butylether, Tetrahydrofuran, 1,4-Dιoxan und Polyether des Ethylenoxids und/oder Propylenoxids, Amine wie Tπmethyl-, Triethyl-, Tπpropyl-, Tπbutylamin, N-Methylmorpholin, Pyridin und

Tetramethylethylendiamin, Ester wie Methyl-, Ethyl- und Butylacetat, sowie Dimethyl-, Dibutyl- und Ethylencarbonat, Nitroverbindungen wie Nitromethan, Nitroethan, Nitropropan und Nitrobenzol, Nitπle wie Acetonitril, Propionitπl und Benzonitπl sowie Verbindungen wie Tetrahydrothiophendioxid und Dimethyl- sulfoxid, Tetramethylensulfoxid, Dipropylsulfoxid, Benzylmethylsulfoxid, Dnso- butylsulfoxid, Dibutylsulfoxid, Dnsoamylsulfoxid, Ketone wie Aceton, Methyl- butylketon und Methylethylketon, verflüssigtes Kohlendioxid, Polyether des Ethyl enoxids und/oder Propylenoxids und Amide wie Hexamethylen- phosphortπamin, N-Methylpyrrohdon, N-Methylcaprolactam, 1 ,3-Dιmethyl- 3 ,4,5,6-tetrahydro-2(lH)-pyπmιdιn, Octylpyrrohdon, Octyl caprolactam, 1 ,3-

Dιmethyl-2-ιmιdazolιndιon, Dimethylformamid, Dimethyl-acetamid, Formamid, Diethylformamid, N-Formylpyrrohdon, N-Formylmorpholin, N-Formylpipeπdin, N,N'-l,4-Dιformylpιperazιn, Dipropylformamid und Dibutylformamid Es kommen auch Sulfone in Frage wie Dimethyl-, Diethyl-, Dipropyl-, Dibutyl-, Dipentyl, Dihexyl-, Methylethyl-, Ethylpropyl-, Ethyl isobutyl- und Pentamethylensulfon in

Frage sowie 3-Sulfolen

Den Losungsmitteln können gegebenenfalls Hilfsstoffe zugefugt werden wie Kryptanden, z.B. Kronenether oder Polyether als Komplexbildner

Selbstverständlich kann man in das erfindungsgemäße Verfahren auch Gemische von Lösungsmitteln einsetzen

Bevorzugte Lösungsmittel sind Dimethylformamid und Dimethylsulfoxid und Gemische von diesen mit anderen der genannten Lösungsmittel

Das erfindungsgemäße Verfahren führt man im allgemeinen so durch, daß man das Amid und das Kohlendioxid in Gegenwart einer basischen Verbindung und eines Lösungsmittels zusammenbringt und miteinander reagieren läßt

Das erfindungsgemäße Verfahren kann man beispielsweise bei Temperaturen von

-50 bis +180°C durchführen. Bevorzugt sind Temperaturen im Bereich -30°C bis + 150°C, insbesondere solche im Bereich -10°C bis +100°C

Der Druck ist beim erfindungsgemäßen Verfahren nicht kritisch Es kann grund¬ sätzlich bei Normaldruck, aber auch bei erhöhtem oder erniedrigtem Druck gearbe- itet werden Vorzugsweise arbeitet man bei Normaldruck oder bei Drucken bis zu

15 bar. Bei höheren Temperaturen ist es vorteilhaft, unter erhöhtem Druck zu arbeiten, gegebenenfalls auch über 15 bar

Man kann das erfindungsgemäße Verfahren unter einer Kohlendioxid-Atmosphäre durchfuhren, aber auch in einer Atmosphäre, die Kohlendioxid und noch andere, vorzugsweise inerte Gase enthält Arbeitet man in flüssigem Kohlendioxid, so tut man dies vorzugsweise im geschlossenen Gefäß bei dem sich einstellenden Eigen¬ druck. Man kann auch in überkritischem Kohlendioxid arbeiten, muß dann aber Druck von z B 80 bis 200 bar anwenden

Das erfindungsgemaße Verfahren hat eine Reihe überraschender Vorteile Es gestattet auf technisch einfache, wirtschaftlich vorteilhafte Weise die Herstellung von Verbindungen der Formel (I) unter Vermeidung der Verwendung von Phosgen, Chlor, Ameisensaureester, Isocyanaten, Carbamoylchloriden und Carbo- naten, die in vielen Fallen ganz erheblichen Aufwand für die Anlagensicherheit erfordern Man kann es bei milden Reaktionsbedingungen durchfuhren und die Reaktionsmischungen oft direkt weiterverwenden, beispielsweise für Hydrierungen,

Chlorierungen, Bromierungen, Oxidationen, Kondensationen, Polymerisationen und/oder für nucleophile Substitionen wie in WO 94/18 181 beschrieben

Es können damit auf einfache Weise radioaktive oder markierte C-Atome in organische Moleküle eingeführt werden. Wenn die Verbindung der Formel (I) in reiner Form isoliert werden soll, kann dies ebenfalls auf einfache Weise geschehen, beispielsweise, indem man das im Reaktionsgemisch vorliegende Salz¬ gemisch abtrennt, die leicht flüchtigen Bestandteile des Reaktionsgemisches abzieht und dann das Produkt, beispielsweise durch Destillation oder Kristalli¬ sation, isoliert. Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich, da es heterogen arbeitet, auch für die kontinuierliche Durchführung, wobei dann Lösungsmittel und

Base, gegebenenfalls nach Regenerierung, in das Reaktionsgemisch zurückgeführt werden können. Dies ist für das Lösungsmittel besonders günstig, da es ohne Einschaltung einer wäßrigen Phase bei der Aufarbeitung die direkte Wiederver¬ wendung erlaubt.

Es ist auch möglich und sinnvoll, die Oxazolidin-2,4-dione aus den Aminen, Ver¬ bindungen der Formel (III), Kohlendioxid und Base in einen Topf in zwei Schritten herzustellen

Produkte der Formel (I) sind wichtige Substanzen in der chemischen Industrie, die beispielsweise als Zwischenprodukte für Wirkstoffe oder als Wirkstoffe im Pflanzenschutz (dort insbesondere Insektizide, Pestizide, Fungizide und Herbizide) und im pharmazeutischen Bereich verwendbar sind Sie können auch als Zwischenprodukte für Kunststoffe, Lacke und Polymere dienen

Einige besonders wichtige Verbindungen der Formel (I), die erfindungsgemäß her¬ gestellt werden können, sind z.B. Trimethadion, Paramethadion, Malidon, Vinclo- zolin, Ethadion, Propazon, Chlozolinat, RN 24 261 -46-9, 129 143-39- 1 ,

1 10 956-75-7 und 1012-87-9, Myclozolin, Dichlozolin und ahnliche Man kann er¬ findungsgemäß hergestellte Oxazolidin-2,4-dione auch als Schutzgruppen ver¬ wenden, z.B. der Peptidchemie, oder als Formulierhilfsmittel, wenn R = C ₆ -C ₃₀ Alkyl und R ² , R ³ = H, Methyl oder Ethyl ist

Beispiele

Die Reaktionsführung erfolgte ähnlich wie in der DE-OS 4 318 889 beschrieben, jedoch mit dem Unterschied, daß alle Reaktionspartner gemeinsam vorgelegt wurden und Kohlendioxid zugleich unter Druck oder über einen längeren Zeitraum ohne nennenswerten Druck einleitet wurde.

Beispiel 1

N-Hexyloxazolidin-2,4-dion

5,15 g Hexylchloressigsäureamid, 8,02 g Kaliumcarbonat und 70 ml Dimethylsulf¬ oxid wurden 12 Stunden bei 25°C gerührt, wobei eine Kohlendioxid- Atmosphäre aufrechterhalten wurde. Danach wurde auf 50°C erwärmt und weitere 8 Stunden gerührt. Abschließend wurde das Reaktionsgemisch auf 250 ml Wasser ausge¬ tragen mit Essigsaureethylester extrahiert und der nach dem Vertreiben der leicht¬ flüchtigen Komponenten erhältliche Rückstand in Kugelrohr destilliert. Ausbeute: 5,0 g (= 99,6 % d.Th.; Kp: 1 12-1 13°C/0,3 mbar)

Die weiteren Beispiele wurden analog durchgeführt. Die Reaktionszeit bei 25°C wurde zum Teil variiert, wobei keine nennenswerten Ausbeuteänderungen beobachtet wurden und bei Produkten, die bei Raumtemperatur fest oder zu üblichen Bedingungen nicht destillierbar waren, wurde auf die wäßrige Aufarbeitung verzichtet und nach Filtration und Vertreiben des Lösungsmittels das Produkt direkt isoliert. Die Verwendung von DBU anstelle von Kaliumcarbonat erniedrigte die Ausbeute.

Die Ergebnisse sind in folgender Tabelle zusammengefaßt, wobei jeweils das her¬ gestellte Produkt angegeben ist und R ³ in allen Fällen Wasserstoff war.

Tabelle