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Verfahren zur Herstellung von heterocyclischen Sulfohalogeniden Die
Erfindung bezieht sich auf ein verbessertes, einfaches, rasches und wirtschaftliches
Verfahren zur Herstellung von heterocyclischen Sulfohalogeniden, die ein wichtiges
Zwischenprodukt darstellen. Die Sulfochloride und Sulfobromide wurden bisher durch
oxydative Chlorierung bzw. Bromierung von mercaptogruppenhaltigen Heterocyclen in
saurer wäßriger Lösung hergestellt.
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Diese oxydative Halogenierung erfolgt in einem relativ langen Zeitraum;
die günstigsten Reaktionstemperaturen bewegen sich innerhalb verhältnismäßig enger
Grenzen, da die Reaktionsgeschwindigkeit unterhalb der unteren Grenze zu gering
wird, während oberhalb der oberen Grenze eine beträchtliche Zersetzung der bereits
gebildeten Sulfohalogenide eintritt. Auch werden bereits durch geringfügige Schwankungen
der Temperatur, der Säurekonzentration und der Arbeitsbedingungen unreine Sulfohalogenide
gebildet und dadurch die Ausbeute an Endprodukten merklich herabgesetzt.
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Bei dem bekannten Verfahren wird die oxydative Halogenierung in saurer
wäßriger Lösung durchgeführt, da festgestellt worden war, daß die Reaktion, durch
die die heterocyclischen Sulfhydrylverbindungen in die entsprechenden Sulfohalogenide
umgesetzt werden, in gewöhnlichem Wasser nur sehr langsam und schwierig verläuft.
Auch nach vielstündiger Behandlung mit Chlor bzw. Brom ist bei diesem Verfahren
die Bildung der entsprechenden heterocyclischen Sulfohalogenide nie vollständig.
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Es wurde nun überraschend festgestellt, daß man heterocyclische Sulfohalogenide
rasch, einfach und wirtschaftlich erhalten kann, wenn man heterocyclische, mercaptostibstituierte
Verbindungen, die als Heteroatom mindestens 1 Stickstoffatom und mindestens eine
an 1 Kohlenstoffatom des heterocyclischen Ringes gebundene Sulfhydrylgruppe -5 H
enthalten, in wäßriger Suspension bei Temperaturen unter 100 C in Gegenwart von
Halogeniden des Aluminiums, dreiwertigen Eisens, Zinks, vierwertigen Zinns oder
Wismuts oder von Schwefel, Brom, Eisen oder Kohlenstoff im elementaren Zustand als
Katalysatoren mit Halogen umsetzt.
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Die Umsetzungen gemäß der Erfindung verlaufen leichter und in kürzerer
Zeit als bei dem bekannten Verfahren, auch sind die Arbeitsgänge diesen gegenüber
einfacher und sicherer und die Ausbeuten höher.
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Die oxydative Halogenierung in Anwesenheit von Katalysatoren als
Halogenträger läßt sich auch in saurer wäßriger Lösung mit dem gleichen Ergebnis
durchführen.
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Ein Vorteil des Erfindungsgegenstandes besteht jedoch eben darin,
daß man ohne Ansäuerung des Reaktionsmediums arbeiten kann. Besonders zweckmäßig
und vorteilhaft als Katalysatoren sind Ferrichlorid, Aluminiumchlorid, Zinkchlorid,
Stannichlorid, Wismutchlorid und Eisenpulver.
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Die Erfindung wird in den nachfolgenden Beispielen erläutert: Beispiel
1 Benzothiazol-2-sulfochlorid 11 g 2-Mercapto-benzothiazol werden in feinster Pulverform
in 180 cm3 Wasser, das 0,5 g Stannichlorid enthält, suspendiert. Die Mischung wird
gut durch gerührt ; bei Aufrechterhaltung einer Temperatur von unter 80 C, vorzugsweise
zwischen 4 und 6" C, mit Hilfe eines Kühlbades, wird innerhalb 120 Minuten ein starker
Chlorstrom eingeleitet. Das B enzothiazol-2-sulfochlorid wird auf einem Trichter
mit poröser Scheidewand gesammelt und gut mit kaltem Wasser gewaschen.
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Beispiel 2 B enzothiazol-2-sulfobromid 10 g 2-Mercapto-benzothiazol
werden in feinster Pulverform in 180 cm3 Wasser, das 0,5 g Stannichlorid und 4 g
Bromkalium enthält, suspendiert. Man rührt gut um und fügt in 60 Minuten 37 g flüssiges
Brom in kleinen Portionen hinzu, wobei die Temperatur mittels eines Kühlbades unter
8" C, vorzugsweise zwischen 4 und 6" C, gehalten wird. Man rührt noch 30 Minuten
weiter und sammelt dann das Benzothiazol-2-sulfobromid auf einem Trichter
mit
poröser Scheidewand und wäscht gut mit kaltem Wasser.
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Beispiel 3 2-Acetylamino-1 , 3,4-thiodiazol-5-sulfochlorid 15 g 2-Acetylamino-5-mercapto-1,3,4-thiodiazol
werden in feiner Pulverform in 220 cm3 Wasser suspendiert und der Suspension 0,5
bis 1 g Ferrichlorid hinzugefügt. Die Mischung wird gut umgerührt und in die Suspension
Chlor eingeleitet. Während dieses Vorganges stellt man mit Hilfe eines Kältebades
die Temperatur der Mischung ein, so daß sie unter 10° C und vorzugsweise zwischen
4 und 70 C bleibt. Nach 20 bis 25 Minuten ist die Umsetzung praktisch vollendet.
Um sicherzugehen, daß die Umsetzung tatsächlich beendet ist, wird die Chlorierung
so lange fortgesetzt, bis in der Suspension ein starker Chlorüberschuß vorliegt.
Die Chlorierung dauert insgesamt ungefähr 45 Minuten. Das 2-Acetylamino-1,3,4-thiodiazol-5-sulfochlorid
wird auf einem Trichter mit poröser Scheidewand gesammelt und gut mit kaltem Wasser
gewaschen.
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Beispiel 4 2-Acetylamino-1 ,3,4-thiodiazol-5-sulfobromid 15 g 2-Acetylamino-5-mercapto-1
,3,4-thiodiazol werden in feiner Pulverform in 200 cm3 Wasser, das 4 g Bromkalium
enthält, suspendiert. Es werden 0,5 bis 1 g Ferrichlorid hinzugefügt, dann wird
gut umgerührt und in ungefähr 45 Minuten 52 g flüssiges Brom in kleinen Portionen
hinzugefügt, wobei die Temperatur mittels Kühlbad unter 100 C, vorzugsweise zwischen
4 und 8" C, gehalten wird.
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Man rührt noch 10 Minuten um und sammelt dann das 2-Acetylamino-1,3,4-thiodiazol-sulfobromid
auf einem Trichter mit poröser Scheidewand und wäscht gut mit kaltem Wasser.
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Beispiel 5 Benzimidazol-2-sulfochlorid 5 g 2-Mercapto-benzimidazol
werden in feiner Pulverform in 150 cm3 Wasser, das 0,5 g Ferrichlorid enthält, suspendiert.
Man rührt die Mischung gut um und leitet in die Suspension Chlor ein. Die Temperatur
der Mischung wird mittels Kühlbad unter 100 C, vorzugsweise zwischen 4 und 60 C,
gehalten. Man leitet ungefähr 40 Minuten und jedenfalls so lange Chlor ein, bis
in der Suspension ein guter Chlorüberschuß vorhanden ist. Das Benzimidazol-2-sulfochlorid
wird auf einem Trichter mit poröser Scheidewand abfiltriert und gut mit kaltem Wasser
gewaschen.
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Beispiel 6 1 -Phenylimidazol-2-sulfochlorid 8 g 2-Mercapto-1-phenylimidazol
werden in feiner Pulverform in 130 cm3 Wasser, das 0,5 g Ferrichlorid enthält, eingebracht.
Die Mischung wird umgerührt und Chlor eingeleitet. Mittels Kühlbad wird die Temperatur
unter 10° C, vorzugsweise zwischen 4 und 60 C, gehalten.
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Nach ungefähr 20 Minuten steigt die Temperatur nicht mehr an, und
in der Mischung ist ein Chlorüberschuß vorhanden.
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Das l-Phenylimidazol-2-sulfochlorid wird durch einen Trichter mit
poröser Scheidewand filtriert und gut mit kaltem Wasser gewaschen.
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Beispiel 7 5-Acetylamino-pyridin-2-sulfochlorid 10 g Mercapto-5-acetylamino-pyridin
werden in feiner Pulverform in 140 cm3 Wasser suspendiert und der Suspension 0,5
g Ferrichlorid zugefügt. Man rührt die
Mischung gut um und leitet in die Suspension
Chlor ein.
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AMittels~Kühlbad wird die Temperatur der Mischung während der Umsetzung
auf unter 100 C, vorzugsweise zwischen 5 und 7" C, eingestellt. Es wird so lange
Chlor eingeleftet, bis in der Mischung ein guter Chlorüberschuß vorhanden ist. Dies
dauert etwa 60 Minuten. Das 5-Acetylamino-pyridin-2-sulfochlorid wird auf einem
Trichter mit poröser Wand gesammelt und gut mit kaltem Wasser gewaschen.
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Beispiel 8 4,6-Dimethyl-pyrimidin-2-sulfochlorid 12 g 2-Mercapto-4,6-dimethyl-pynmidin
werden in feiner Pulverform in 160 cm3 Wasser suspendiert und der Suspension 0,5
bis 1 g Ferrichlorid zugefügt. Man rührt die Mischung gut um und leitet in die Suspension
Chlor ein.
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Mittels Kühlbad wird die Temperatur der Mischung während der Umsetzung
unter 10"C, vorzugsweise zwischen 2 und 5° C, gehalten. Das Einleiten von Chlor
wird nach ungefähr 20 Minuten abgebrochen, wenn die Temperatur nicht mehr ansteigt
und in der Suspension ein geringer Chlorüberschuß vorhanden ist. Das 4,6-Dimethyl-pyrimidin-2-sulfochlorid
wird durch einen Trichter mit poröser Wand filtriert und gut mit kaltem Wasser gewaschen.
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Beispiel 9 Pyrido- [2,1 -c] -s-triazol-3-sulfochlorid 8 g 3-Mercapto-pyrido-E2,1-c]-s-triazol
werden in feiner Pulverform in 180 cm3 Wasser, das 0,5 g Ferrichlorid enthält, suspendiert.
Man rührt gut um und leitet in die Mischung Chlor ein, wobei die Temperatur mittels
Kühlbad auf 4 bis 6" C gehalten wird. Der Arbeitsgang wird etwa 40 Minuten fortgesetzt,
und zwar so lange, bis die Temperatur nicht mehr steigt und in der Mischung ein
guter Chlorüberschuß vorhanden ist. Das Pyrido-[2,1-c]-s-triazol-4-sullochlorid
wird durch einen Trichter mit poröser Wand filtriert und gut mit kaltem Wasser gewaschen.
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Beispiel 10 1 ,2,4-Triazol-3-sulfochlorid 10 g 3-Mercapto-1,2,4-triazol
werden in feiner Pulverform in 160 cm3 Wasser, das 0,5 g Ferrichlorid enthält, eingebracht.
In die Mischung wird unter ständigem Rühren Chlor eingeleitet. Die Temperatur der
Mischung wird mittels Kühlbad unter 100 C, vorzugsweise zwischen 4 und 6" C, gehalten.
Das Einleiten von Chlor wird unterbrochen, wenn die Temperatur nicht mehr ansteigt
und in der Suspension ein guter Chlorüberschuß vorliegt.
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Hierzu benötigt man ungefähr 45 Minuten. Das 1,2,4-Triazol-3-sulfochlorid
wird auf einen Trichter mit poröser Wand gesammelt und gut mit kaltem Wasser gewaschen.
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Beispiel 11 Benzothiazol-2-sulfochlorid 13 g 2-Mercapto-benzothiazol
werden in feinster Pulverform in 200 cm3 Wasser, das 1 g Eisenpulver enthält, suspendiert.
Die Mischung wird gut durchgerührt und das Chlor mit entsprechender Geschwindigkeit
bei Aufrechterhaltung einer Temperatur von 5 bis 70 C mit Hilfe eines Kühlbades
innerhalb 130 Minuten eingeleitet. Das Benzothiazol-2-sulfochlorid wird auf einem
Trichter mit poröser Scheidewand gesammelt und gut mit kaltem Wasser gewaschen.
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Beispiel 12 Benzimidazol-2-sulfochlorid 8 g 2-Mercapto-benzimidazol
werden in feinster Pulverform in 200 cm3 Wasser, das 1 g Zinkchlorid enthält,
suspendiert.
Die Mischung wird gut durchgemischt und Chlor in die Suspension eingeleitet. Die
Temperatur der Mischung wird bei 6 bis 8° C gehalten. Das Einleiten von Chlor wird
während etwa 45 Minuten und auf jeden Fall bis zum Erreichen eines Chlorüberschusses
in der Suspension durchgeführt. Das Benzimidazol-2-sulfochlorid wird auf einem Trichter
mit poröser Scheidewand gesammelt und gut mit kaltem Wasser gewaschen.
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Beispiel 13 5-Acetylamino-pyridin-2-sulfochlorid 15 g 2-Mercapto-5-acetylamino-pyridin
werden in feinster Pulverform in 200 cm3 Wasser suspendiert und der Suspension 1
g Wismutchlorid hinzugegeben. Unter Rühren wird Chlor in die Mischung eingeleitet
und die Temperatur mit Hilfe eines Kühlbades bei 6 bis 8° C gehalten.
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Nach einer Umsetzungsdauer von ungefähr 60 Minuten wird das 5-Acetylamino-pyridin-2-sulfochlorid
auf einem Trichter mit poröser Scheidewand gesammelt und gut mit kaltem Wasser gewaschen.
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Die beschriebenen Sulfonhalogenide lassen sich in bekannter Weise
mit Ammoniak zu den entsprechenden Sulfonamiden umsetzen.
| Aus- |
| Verbindung Schmelzpunkt beute |
| Benzothiazol-2-sulfonamid aus |
| dem Halogenid des Beispiels 1 177° C 81 °/0 |
| Benzothiazol-2-sulfonamid aus |
| dem Halogenid des Beispiels 2 1770 C 63010 |
| 2-Acetylamino-1 ,3,4-thiodiazol- |
| 5-sulfonamid aus dem Haloge- |
| nid des Beispiels 3 258 bis 2590 C 90010 |
| 2Acetylamino-l ,3,4-thiodiazol- |
| 5-sulfonamid aus dem Haloge- |
| nid des Beispiels 4 258 bis 2590 C 8401o |
| Benzimidazol-2-sulfonamid aus |
| dem Halogenid des Beispiels 5 214 bis 215° C 780/, |
| Aus- |
| Verbindung Schmelzpunkt beute |
| 1 --Phenylimidazol-2-sulfonamid |
| aus dem Halogenid des Bei- |
| spiels 6 ................... 170 bis 171° C 88% |
| 5-Acetylamino-pyridin-2-sulfon- |
| amid aus dem Halogenid des |
| Beispiels 7 ................. 232 bis 2330 C 91 °/0 |
| 4,6-Dimethyl-pyrimidin-2-sulfon- |
| amid aus dem Halogenid des |
| Beispiels 8 ................. 200 bis 2010 C 6301o |
| Pyrido-[2,1 -c]-s-triazol-3-sulfon- |
| amid aus dem Halogenid des |
| Beispiels 9 ................. 242 bis 2430 C 570/o |
| 1,2,4-Triazol-3-sulfonamid aus |
| dem Halogenid des Beispiels 10 224 bis 226° C 460/, |
| Benzothiazol-2-sulfonamid aus |
| dem Halogenid des Beispiels 11 1770 C 80 0/, |
| Benzimidazol-2-sulfonamid aus |
| dem Halogenid des Beispiels 12 214 bis 215° C 75% |
| 5-Acetylamino-pyridin-2-sulfon- |
| amid aus dem Halogenid des |
| Beispiels 13 ................ 232 bis 2330 C 8501o |