DE1618151A1 - Aromatische N,N-disubstituierte Thioncarbamate und Thiolcarbamate sowie Verfahren zur Umwandlung dieser Thioncarbamate in die Thiolcarbamate - Google Patents

Description

RECHTSANWÄLTE

19 002.1969

Unsere Wr. 13.. 765

The Board of Trustees of the Ohio State University Coluxabus, Ohio, V.St,A.

Aromatische Ν,Μ-disubstituierte Thlonoarbamate und Thlolcarbamate sowie Verfahren zur Umwandlung dieser Thion -carbamate in die Thiolcarbamate.

Die Erfindung "betrifft neue Thioncarbamate der allgemeinen Formel I und neue Thiolcarbamate der allgemeinen fformel II ⁵

Il

O~C-N

S-C-I'

G-O-R₇

worin R-^, R₂ und R^ niedere Alkyl-, niedere Alkenyl-, niedere Cycloalkyl-, niedere Aralkyl-i Phenyl-, Haibgenphenyl-, Mtrophenyl-, niedere Alkylphenyl- oder niedere

tS$V» JUnterta^en (Art

/ »ιλμ^- tu. ι ^u

1818151

-z-

Alkoxyphenylreste "bedeuten oder worin R-, wie oben definiert ist und R, und Rp niedere Alkylenreste bedeuten, die durch Kohlenstoff, Sauerstoff oder Stickstoffatome miteinander verbunden sind, sowie Verfahren zur Um Wandlung der Thioncarbamate der Formel I und die ent sprechenden Thiolcarbamate der Formel II.

Die erfindungsgemäß hergestellten Verbindungen, sowie die Ausgangsverbindungen für das erfindungsgemäße Verfahren sind neu und sind -wertvolle Zwischenprodukte bei der Herstellung von Saccharin.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man das Thioncarbamat der Formel I in flüssiger Phase auf 100-300 C erhitzt, bis mindestens ein Teil davon in das Thiolcarbamat umgewandelt worden ist. Das Thioncarbainat erleidet beim Erhitzen keine anderweitigen Veränderungen.

Aromatische Thiocarbamate mit einer oder mehreren Oarbamoylthiogruppen der Formel II, wie oben definiert, sind bereits bekannt und sind für eine Vielzahl von Zwecken nützlich; sie finden Verwendung als Herbicide, Entblätterungsmittel, Fungicide, Nematocide, Acaricide und Anregungsmittel für das Zentralnervensystem. Vgl.z.B. USA.-Patentschriften 2 553 994, 2 977 209, 2 983 747 und 2 990 319, englische Patentschrift 862 548, deutsche Patentschrift 961 042, J.Org. Chem. 26, 4756 (1961), Monatsh. 84, 518 (1953).

Die bekannten Verfahren zur Herstellung der oben definierten aromatische F,If-disubstituierten Thiolcarbamate verwenden alle einen Reaktanten, der"ein zweiwertiges Schwefelatom, das an ein aromatisches Ringkohlen -

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stoff atom gebunden ist, enthält. Vgl. z.B.. Reid, "Or ganic Chemistry of Bivalent Sulfur", Chemical Publishing Co., Inc. New York, K.Y., Vol..IV, Seiten 198-201 (1962). Übliche Reaktanten sind insbesondere die ThIo — phenole ArSH, worin Ar eine aromatische Gruppe ist, die über ein aromatisches Ringkohlenstoffatom an die SH-Gruppe gebunden ist. Bei der Herstellung der oben definierten aromatischen N,li-disubstituierten Thiölcarbamate bestehen üblicherweise auch die bekannten wirtschaftlichen und methodischen Schwierigkeiten bei der Her.--? stellung von Thiophenolen.

Bei dem neuen, erfindungsgemäßen Verfahren werden die gewünschten aromatischen N,N-disuhstituierten ThIoI-. carbamate direkt, leicht und in hoher Ausbeute aus einem aromatischen Ν,Κ-disubstituierten Thioncarbamat, einer Verbindung, die keine Ar-S-Bindungen enthält, hergestellt. Der erforderliche Thioncarbamat-Reaktant enthält wenigstens eine Ar-O-Bindung und bei der Durchführung des neuen Verfahrens wandert jede Ar-Gruppe vom S- zum S-Atom und bildet eine der gewünschten Ar-S-Bindungen.

Die oben definierten aromatischen N,i\l-disübstituierten Thioncarbamate sind bereits bekannt. Vgl. z.B. USA.-Patentschriften 2 990 319 und 3 217 002 , britische " Patentschrift 912 895, ostdeutsche Patentschrift 20 331, französische Patentschrift 2112M, belgische Patentschrift 627 322 , japanische Patentschriften 20 130/63, 11 213/64 , 11497/65', 18 300/65 , 18 301/65, 18 302/65 und 18 303/65, J.Am. Chem. Soc. 79. 747 (1957), Can. J.Chem. 58, 2042 (I960) -und Reid, "Organic Chemistry of Bivalent Sulfur'¹,, Chemical Publishing Co., Inc., New

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161815t

York, N.Y, Vol. IV, Seiten 201-204 (1962).

Diese bekannten Ihioncarbamate, die eine oder mehrere N,N-disubstituierte Ihiocarbamoyloxygruppen enthalten, die durch Sauerstoff an ein aromatisches Ringkohlenstoffatom gebunden sind, werden üblicherweise nach bekannten Verfahren hergestellt, die ein Phenol, ArOH, als Reaktant erfordern. Zwei häufig gebrauchte Verfahren können wie folgt formuliert werden:

S Sl

GSGl₀ "RR¹EH η ArOH *=—» ArO-C-Cl — » ArO-C-N

S S

R ^ CSCl₂ „ _{R Ar0H} „ ^

■ > Cl-C-N > ArO-C-N

Aromatische N,N-disubstituierte Thi öl carbamate * die nach dem neuen, erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt worden sind, können hydrolysiert werden, oder sie können anderweitig umgewandelt werden, z.B. durch Alkoholyse zu den entsprechenden Thiophenolen. Vor der Entdeckung des neuen, erfindungsgemäßen Verfahrens jedoch, wurde die Herstellung von Thiophenolen nach diesen Verfahren keinen Sinn gehabt haben, da dieselben Thiophenole üblicherweise zur Herstellung der Thiölcarbamate verwendet wurden. Das neue, erfindungsgemäße Verfahren liefert nun einen wirtschaftlichen und sehr nützlichen Syntheseweg

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für die Umwandlung von. Phenolen in thiophenole oder für den Ersatz einer aromatischen OH-G-ruppe. durch eine SH-G-ruppe. Diese Umwandlung erfolgt in drei Stufen." (1) die Umwandlung eines Phenols in ein aromatisches lijjtf-disubstltuiertes Thioncarbamat, z.B. wie oben beschrieben, (2) Umwandlung dieses Thioncarbamats in ein aromatisches Mjl-disubstituiertes Thiolearbamat nach dem erfindungsgemäßen Verfahren und (3) Umwandlung dieses Thi öl carbamate nach'bekannten Verfahren in ein'ThIo- ' | phenol. Diese Reihe von Umwändlungen kann folgender maßen formuliert werden:

O R Ö ArOH-* ^XH-C-0Ar—^ . ■ ,1"-0-SAr » ArSH

worin Ar die aromatische "ffruppe ist"_Λ die ursprünglich an 0 und zum Schluß über ein aromatisches Ringkohlenstoffatom an S gebunden ist, und worin R und R¹ die oben beschriebenen an H gebundenen Q-ruppen bedeuten.

neue ¥eg %\x ©liOphenoIen ist einem bekannten Weg ähnlich,: der die sogenannt© SGhönberg-Uittlagerung von ßLarylthiöncarbönaten ssu Diarylthi öl carbonaten einschließt. Vgl. Al-Kazime et al», J,Am» ßhem. Soc.,77, 2479 (1955) ö-nd ciorb angegebene Mt eraturst eil en, Der · bekannte Meg wurde folgenäeima&en,formuliertι

OO

Il

Il

2ArOH » ArO-G — OAr —f ArO-C— SAr > ArOH + ArSH

^r Es fällt auf, daß nur eine Hälfte des. Phenol-

Reaktanten ArOH in ein Thiophenol ArSH ixmgewan delt wird, und daß die letztgenannte Verbindung mit einer gleichen Menge des Phenol-Reaktanten verun reinigt ist. Im eindrucksvollen Gegensatz dazu hat der oben beschriebene Weg den erheblichen Vorteil, daß der gesamte Phenol-Reaktant in ein reines Thiophenolprodukt umgewandelt wird.

Wenn das neue erfindungsgemäße Verfahren dieser dreistufigen Umwandlung eines Phenols in ein Thio phenol angewendet wird, dann ist es üblicherweise vorteilhaft, wenn R und R^f niedriges Alkyl bedeuten, da Thioncarbamate, die diese Gruppen enthalten, üblicherweise am billigsten herzustellen sind und da das Wesen von R und R¹ , außer den oben angegebenen Bedingungen nicht entscheidend ist. Wenn das aromatische H,H-disubstituierte l'hioncarbamat als sol ches verwendet wird, z.B. für einige landwirtschaftliche oder pharmazeutische Zwecke, oder wenn es

BAD OfIiQiNAL

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als Reaktant in einige andere chemische Reaktionen eingesetzt -wird, dann können R und R¹ innerhalb der angegebenen G-renzen stark variieren, ohne -wesentliche Nach— "teile für die Durchführung der neuen Thioncarhamat-Thiolcarbamat-Umlagerung der vorliegenden Erfindung.

Thioncarbamate der allgemeinen Formel I werden leicht nach dem eriindungsgemaßen Verfahren in Thiolcarbamate der allgemeinen Formel II umgewandelt. Kir . (J /diese besonderen Thioncärbamate bewirkt ein Erhitzen auf eine Temperatur von ca. 100 bis ca. 300 C üblicherweise im wesentlichen vollständige umlagerung zu dem Thiolcarbamat innerhalb von ca. 15 Minuten bis ca. 6 Stunden.

Obgleich, wie oben erwähnt wurde, aromatische IT, M-di substituierte Thiocarbamate und Thiölcarbamate bereits bekannt sind, sind die Thioncarbamate der Formel I und die Thiölcarbamate der Formel II neu; sie sind insbesondere als Zwischenprodukte für ein neues Verfahren zur Herstellung von ö'accharin nützlich. Die Verbindungen der Formel II können, nachdem sie nach dem ,| erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt worden sind, durch Umsetzung mit einer Mischung von Chlor und Wasser und anschließend mit wässrigem Ammoniak, z.B. für analoge Reaktanzen in der deutsehen Patentschrift 913 besehrieben wurde, leicht in Saccharin umgewandelt werden. Die Verbindungen der Formel I werden durch Mnwirkung der geeigneten SaIieylsäureester auf ein disubstitülertes Thiocarbamoylchlorid wie folgt hergestellt:

. BAD

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OH

G-O-R₅ ^R2

It

worin R-, , Rp and R~ wie oben definiert sind.

Aus der obigen Beschreibung des neuen erfindungsgemäßen Verfahrens geht hervor, dai3 ein großer Bereich von Thioncarbamaten als Reaktanten verwendet werden kann. Es.gibt jedoch gewisse Einschränkungen für diese Reaktanten. Das M-Atom jedes der Thiocarbamoyl-

It

oxygruppen der Formel ^N-C-O - muß mit 2 verscMedenen Kohlenstoffatomen verbunden sein. Jedes dieser Kohlenstoffatome muß entweder mit Wasserstoffatomen gesättigt sein, odermit anderen Kohlenstoffatomen oder mit einer Kombination dieser Atome, oder es muß ein aromatisches Ringkohlenstoffatom sein. So kann die ein fache Gruppe, die mit dem N-Atom verbunden sein kann, die Methylgruppe CEz sein, die mit Wasserst of fat omen gesättigt ist. Beispiele für andere einfache Gruppen mit einem gesättigten Kohlenstoffatom für die Ver knüpfung mit dem H-Atom sind Äthyl, Isopropyl und tert,-Butyl. Kohlenstoffatome dieser Gruppen, die nicht direkt ml* dem I-Atom verbunden sind, brauchen nicht mit Wasserstoffatomen oder anderen Kohlenstoffatomen gesättigt zu sein; sie können ungesättigt sein oder sie

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können mit anderen Atomen oder Atomgruppen substituiert sein."

Beispiele für aromatische Ringkohlengtoffatome sind die Ringkohl ens toff atome von. Phenyl, ffaphthyl, ,

Tolyl, Anisyl und Nitrophenyl.

Zwei getrennte G-ruppen oder eine einzige zwei wertige Gruppe, wie oben besehrieben, können an das

Stickstoffatom der Ihiocarbamoyloxygruppe gebunden sein. Λ

Wenn zwei getrennte G-ruppen vorhanden sind, dann können sie gleich sein oder sie können verschieden voneinander sein und beide können-über gesättigte Kohlenstoff atome oder aromatische Ringkohlenstoffatome verbunden sein oder es kann eine von jeder Art der Verknüpfung vorhanden sein. Falls eine einzige zweiwertige Gruppe an das N-Ätom der Thiocarbamoyloxygruppe gebunden ist, dann ■ muß sie durch zwei verschiedene Kohlenstoffatome ver bunden sein. Beispiele für solche zweiwertige G-ruppen sind Äthylen, Trimethylen, üetramethylen, Pentamethylen, 3-Oxapentaniethylen und dgl., sowie solche Gruppen, die mit anderen Atomen oder Atomgruppen substituiert oder

verknüpft sind. . "

Beispiele für Alkylgruppen sind Methyl, Äthyl, Propyl, Butyl, Peiityl, Hexyl, Heptyl, Octyl, lonyl, Decyl, Undecyl, Dodecyl, Eridecyl, !Eetradecyl, Pentadecyl_r Hexadecyl, Heptadecyl, .Gctadecyi und deren isomere lOrmen. Beispiele für Alkenyl sind Allyl, 1-Methylallyl* 2-Methylallyl (iethallyl), 2-Butenyl (Crotyl), 3-Batenyl, 1,2~Mmethylallyl, 2-Äthyl allyl, l-Metliyl-a-batenyl, 2-Methyl-2-butenyl_t 3- " Methyl-2-btitenyl, 3-£entenyX, 2,3-Dimethyl-2-butenyl-,

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- ίο -

l,3-Diiaethyl-2-T3utenyl, l-Äthyl-2-butenyl, 4-Methyl-2-pentenyl, 5-Hexenyl, 3-Heptenyl, 4-Octenyl, 10-Uodecenyl, 9-Octadecyl und dgl.·.

Beispiele für Cycloalkyl sind Cyclopropyl, Cyclobutyl, Cyclopentyl, Cyclohexyl, Cycloheptyl, Cyclooctyl, Cyclononyl, Cyclododecyl und dgl., sowie Mcyclische und tricyclische Gruppen, die durch Entfernung eines Wasserst off atoms aus solchen M cyclischen und tricydifc sehen Kohlenwasserstoffen wie Bicyclo/~2.2.1_>_7heptan,

Bicyclo /~3.2.1 ]7^0c^^anj Dekalin, Bicyclo /^2.2.2J'octan und Berhydrophenanthren abgeleitet werden können.

Beispiele für Aralkyl sind Benzyl, Phenäthyl, 1-Phenyläthyl, 2-Phenylpropyl, 3-Phenylpropyl, 4-Phenylbutyl, 10-Phenyldecyl, 1-Naphthylmethyl, 2-(2-laphthyl)-propyl, 4—(9-Anthryl)-butyl und dgl.. Beispiele für Aralkenyl sind 3-Phenylallyl, 4-(l-Faphthyl)-2-butenyl, 2-I^vIethyl·-'5-(4-phenantllryl)-5-hexenyl und dgl..

Hinsichtlich der oben erwähnten Beispiele für Sub-

stituenten sind Beispiele für Alkyl oben gegeben. Bei-

\ spiele für Alkenyl sind die oben angegebenen Beispiele

und außerdem 1-Alkenyl, z.B. Vinyl, 1-Butenyl, 1-Äthyl-1-butenyl, 1-Hexenyl und dgl.. Beispiele für Alkoxy sind Methoxy, Äthoxy, Propoxy, Isopropoxy, Butoxy, Isobutoxy, tert.-Butoxy, Pentyloxy, 2-Methylpentyloxy, Hexyloxy, 3-Äthylheptyloxy, Octyloxy und dgl..

Hinsichtlich des aromatischen leils, d.h. des mit dem 0-Atom in dem Thioncarbamat und anschließend mit dem b'-Atom in dem Thiolcarbamat verknüpften Teils sind die einzigen Kennzeichen, daß die Verbindung mit dem O-Atom

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über ein aromatisches Ringkohlenstoffatom erfolgt, und daß das ganze Thionearbamat bei der erforderlichen, erhöhten XJmlagerüngst emperatur keine erhebliche Zersetzung erleidet^ Der Ausdruck "erhebliche Zersetzung" bedeutet tief sitzende strukturelle Veränderung, beispielsweise im wesentlichen voll ständigen Zusammenbruch des Thion carbamat-Reaktanten in wesentlich kleinere Molekül-und/- oder Atombestandteile. Wie für den" Fachmann klär ist, unterliegen Thionc ar hamate, die solche G-ruppen, wie Οζο- g nide, Azide und Peroxyde enthalten, wahrscheinlich erheblicher Zersetzung, bevor die Umlagerungstemperatur erreicht ist. Solche Thioncarbamate sind natürlich als Reaktanten in den neuen erfindungsgemäßen Verfahren,ungeeignet. Andererseits ist die Tatsache, daß ein bestimmtes Thioncarbamät verhältnismäßig geringfügige strukturelle Veränderungen erleidet, wie z.B. Dehydratation, De carboxyl!erung, Dehydrohalogenierung, Isomerisierung, Racemisierung und dgl., während die Thiocarbamoyloxygruppe zur Garbamoylthiogruppe umgelagert wird, kein Hindernis dafür, daß das bestimmte Thionearbamat als Reaktant für das.neue erfindungsgemäße Verfahren verwendbar ist.

Das neue, erfindungsgemäße Verfahren wird leicht ' " durch einfaches Erhitzen des aromatischen N,M-disubstituierten Thioncarbamats-Reaktanten auf eine Temperatur, die im -wesentlichen vollständige Umlagerung innerhalb einer Vernünftigen Zeitspanne bewirkt, welche -jedoch nicht so hoch ist, daß eine erhebliche Zersetzung des Thion - ν carbaniatreaktanten oder des Thiolcarbamatproduktes erfolgt, ausführt. JUr Versuche der im folgenden beschriebenen Art in verhältnisiffliäßig kleinem Maßstab ist eine solche Temperatur geeignet, die eine im wesentlichen vollständige Umlagerung innerhalb von ca. 20 bis ca. 30 Minuten

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bewirkt. Solche Temperatüren liegen üblicherweise im Bereich von ungefähr Zimmertemperatur bis über 300 G, wobei die erforderliche Temperatur weitgehend von der Natur des aromatischen Teils des Thioncarbamatreaktanten abhängt und in erheblich geringerem Maße von der Art des N-Substituenten dieses Reaktanten. Die Umlagerung erfolgt bei höheren Temperaturen sehr viel schneller als bei niedrigen Temperaturen» Es wird für den Fachmann klar sein, daß die Mischungs- und Wärmedurchgangsprobleme bei An sätzen in größerem Maßstab häufig größer sind, und daß in diesem Falle üblicherweise niedrigere Reaktionstemperaturen mit entsprechend verlängerten Reaktionszeiten vorzuziehen sind.

Da die meisten organischen Verbindungen bei erhöhten Temperaturen mit Sauerstoff reagieren, ist es wünschenswert, die Umlagerung unter Ausschluß von Sauerstoff durchzuführen. Dies kann einfach dadurch erreicht werden, daß die Luft mit einem Strom eines inerten Gases, z.B. Stickstoff, Helium oder Argon, aus dem Reaktionsgefäß ver drängt wird, und daß dann während der Erhitzungszeit ein geringer Überdruck des inerten Gases in dem Reaktions gefäß aufrechterhalten wird.

Üblicherweise ist es nicht erforderlich, ein Verdünnungsmittel zu verwenden und das unverdünnte Thion carbamat wird einfach erhitzt, üblicherweise über seinen Schmelzpunkt, bis die Umlagerung eintritt. Verhältnismäßig polare Verdünnungsmittel, z.B. Sulfolan, N,N-Dialkyl formamide, Polyoxyalkylene mit endständigen Alkylgruppen, können verwendet werden, und ih^e Anwendung ist manchmal vorteilhaft, beispielsweise bei Ihionearbamaten mit hohem Schmelzpunkt. In manchen Fällen erhöhen solche polaren

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Lösungsmittel die Ausbeute an gewünschtem Thiolcarbamatprodukt, vielleicht durch Unterdrückung unerwünschter intermolekularer Reaktionen, obgleich die (Geschwindigkeit der erwünschten Umlagerungsreaktian dadurch im all-. gemeinen nicht wesentlich verändert wird.

In manchen fällen erhöht das "Vorhandensein einer katalytischen oder größeren Menge einer sauren Substanz die Geschwindigkeit dieser neuen Umlagerung und ermöglicht eine niedrigere UmIagerungstemperatur. Beispiele ä solcher Substanzen sind wasserfreie Säuren, z.B. Chlorwasserstoff säure und Bromwasserst off sä ure, Säur'ehalogenide, z.B. Acetylehlorid und Benzoylchlorid, sowie Lewisäuren, z.B. Bortrifluorid. Die Art dieses Effektes ist nicht vollständig aufgeklärt und die Wirkung ist nicht immer voraussagbar. Es scheint jedoch, daß üblicherweise eine saure Substanz dann am wirksamsten ist, wenn sie die Elektronendichte, an-dem aromatischen Kohlenstoff atom, das an das C-Atom in der £hiocarbamoyloxygruppe gebunden ist, verringern kann. Solche lalle können von dem Fachmann leicht vorhergesehen werden.

Der Verlauf der Umlagerung kann durch Analyse kl einer Anteile der Reaktionsmischung in häuf igen Inter vallen während des Erhitssens leicht verfolgt werden. Infrarotaijalyse zeigt allmähliche Abnahme starker Afosorptionsbanden im Bereiefe von 1530 Ms -3.560 pro em und im Bereioli von X190 Ms 1320 pr© oa und allmähliehe Zunahme starker Banden im Bereißh vom 165Ö bis 1S70 pro om Je weit ei? die Umlagerung

Umlagerung kaim B.uah _#<äw.reh Messungen des kern-S©souan«speU:truma Verfolgt yev&en,,. tiobei das

allmähliche Verschwinden eines Dubletts bei 7,3 - 7,5 T¹ und allmähliche Verstärkung eines Singletts bei 7,0 7,1 ~~f mit fortschreitender Umlagerung beobachtet wird. Die Umlagerung kann auch durch Dünnschicht Chromatographie verfolgt werden. I¹Ur diesen Zweck sind Silikagelplatten mit einer Mischung von Dichlormethan und Methanol· (.19:1) besonders geeignet. Der Thioncarbamatreaktant ist üblicherweise weniger polar als das Thiolcarbamatprodukt und- in dem obigen System wandert das Ihioncarbamat üblicher weise schneller als das Ihiolcarbamat. In diesem System haben beispielsweise O-Methoxyphenyldimethyl'thioncarbamat und O-Methoxyphenyl dimethyl thiol carbamat jeweils Rf-Werte von 0,6 bzw. 0,5· Auf jeden Pail verschwindet der Thioncarbamatfleck allmählich von den Chromatogrammen aufeinanderfolgender Anteile, die während des Erhitzens aus der Reaktionsmischung entnommen wurden, während der Thiolcarbamatfleck gleichzeitig allmählich stärker wird, bis zu einem Fleck mit maximaler Intensität.

Nachdem eine oder mehrere der oben erwähnten Analysenmethoden im wesentlichen vollständige oder die ge wünschte Umwandlung.von Thionearbamat zu Ihiolcarbamat anzeigen, kann die letztgenannte Verbindung nach her kömmlichen Methoden isoliert werden. Es ist häufig vorteilhaft, das gewünschte I'hiölearbamat direkt aus der Umlagerungsreaktionsmischung zu destillieren, Vorzugs weise unter vermindertem Druck. Wahlweise wird das gewünschte Ihioloarbamat durch fraktionierte Extraktion» Kristallisation aus einem geeigneten Lösungsmittel oder einer geeigneten Mischung von. Lösungsmitteln, Chromatographie oder einer Kombination dieser Verfahren isoliert* Das Thiolcarbamat kann.dann.» falls gewünscht, nach herkömmlichen Methoden gereinigt werden, z.B, durch frafcio-

■-. 15 -

liierte'Destillation, durch Umkri st alii sation aus einem geeigneten Lösungsmittel oder einer geeigneten Mischung von Lösungsmitteln, durch Chromatographie oder durch eine Kombination dieser Verfahren.

Wie oben erwähnt, können die nach dem neuen erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten aromatischen Β,ϊί-disubstituierten Thi öl carbamate, falls gewünscht, in die entsprechenden Thiophenole umgewandelt werden. Es ist üblicherweise ausreichend, diese durch Umsetzung . λ des Thiolcarbamats mit einer Mischung von -wässrigem Natrium- oder Kaliumhydroxyd mit einer solchen Menge eines mit Wasser mischbaren, organischen Lösungsmittels,, wie z.B. Methanol oder. Äthanol, die ausreicht, eine homogene Seaktionsmischung zu erzeugen, zu bewirken. Das entstehende Thiophenol wird dann durch Ansäuern der Eeaktionsmisehung mit anschließender Entfernung des organischen . - ν Lösungsmittels,, sowie Filtration oder Extraktion mit einem mit Wasser.nicht mischbaren Lösungsmittel isoliert. ;

Das neue, erfindungsgemäße Verfahren und die neuen Zwischenprodukte zur Herstellung von Saccharin werden durch die folgenden Beispiele näher beschrieben. -..'.. "

Beispiel It
o-Metto-oxycarbonyiphenyldimethylthioncarbamat.

18»5 g DimethylthiocarbamylChlorid wurden auf einmal unter Rühren zu einer Lösung iron 7,6 g Methylsalicylat und 16,8 g 1,4-Dfazabicyclo /~2.2.2/7^öctan in 75 ml Dimethylformamid zugesetzt. Die Temperatur der

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entstandenen Mischung stieg schnell auf 50 C und wurde 5 Stunden lang unter Rühren aufrechterhalten. Die Mischung wurde dann zu 500 ml Wasser zugesetzt und diese Mischung mit 300 ml Benzol und Handels-Hexan (7:3) extrahiert. Der Extrakt wurde nacheinander mit Wasser, 5 io Salzsäure, 5 °/q wässriger Matriumhydroxydlösung und Wasser gewaschen und dann mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet und zu 15 g eines gelben Öls einge dampft. Das Öl wurde zweimal aus Methanol umkristall! siert und ergab 9*6 g weißes, kristallines o-Methoxy carbonylphenyldimethylthioncarbamat; F. 96-98 C.

Arbeiteteman nach dem Verfahren des Beispiels 1, verwendete Jedoch anstelle von Methylsalicylat den Äthyl-, Propyl-r Isobutyl-, Hexyl-, Allyl-, 3-Pentenyl-, Cyclobutyl-, Cyclohexyl-, p-Tert.-butylcyclohexyl-, Benzyl-, Phehäthyl-, α-Naphthylmethyl-, Phenyl-, p-Chlorphenyl-, o-Fluorphenyl-, p-Mtrophenyl-, 3»5-Xylyl-, o-Tolyl- oder m-Methoxyphenylester der Salicylsäure, so erhielt man das entsprechende o-Äthoxycarbonylphenyl-, o-Propoxycarbonylphenyl-, o-Isobutoxycarbonylphenyl-, o-Hexyl oxy carbonyl-, o-Allyloxycarbonylphenyl-, ο- (3-P ent enyl oxy carbonyl)-phenyl-, o-Cyclobutoxycarbonylphenyl-, o-Cyclohexyloxycarbonylphenyl-, ο-(p-Tert.-butyl cyclohexyl carbonyl )-phenyl, o-Benzyloxycarbonylphenyl-, o-Phenäthyloxycarbonylphenyl-, o-(a-Uaphthylme t hoxy carbonyl) -phenyl-, o-Phenoxycarbonylphenyl-, G-(p-Chlorphenoxycarbonyl)-phenyl-, o-(o-Fluorphenoxy carbonyl)-phenyl-, o-|p-Hitrophenoxycarbonal)-phenyl- bzw. o- (m-Methoxyphenoxyearbonyl) -phenyl-dimethyl thioncarbamat. ■

Arbeitete man nach dem Verfahren dea Beispiels 1,

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- If-

verwendete jedoch, anstelle des Dimethylthloearlsamoylchlörids das Diäthyl-, Dipropyl-, Diisobutyl-*, Dihexyl-, Diallyl-, "üf-MethylaHyl- _i: - Di~3-pentenyi-_f Dicyelobutyl-, Dicyclohexyl-, H-Athyl cyclohexyl-', Di-"benzyl-, Ιί-Methylphenäthyl-, E-JBu tylphenyl-_r Diphenyl-, Η-Methyl-(p-chlorphenyl)-, Di'-o-fluorphenyl- _i: ^ Bf-AlIyI^ (p-nitiOphenyl)-, Di-o-tolyl-, ir-Methylniesityl- oder Di-ffl-methoxyphenyl-thiocarhamylchlorid, so erhielt man die entsprechenden F,li-disuh^ti-tuierten o-Methoxycarbonylphenyl tMohcarbama t e...-,""

Arbeitete man nach dem Verfahren des Beispiels 1, setzte jedoch anstelle der Kombination von ,Methylsalicylat und Dimethylthiocarbamylchiorid einen Salicylsäureester der Formel .

worirt IU wie oben definiert und -durch Beispiele erläu tert ist, mit einem ".!,U-di substituiert en Thiocarbamyl"-chloiid der formel

und B₂ wie oben dsfisiiert und durch Beispiele

erläutert sind, so erhält man das entsprechende ϊί,ΐϊ-disubstituierte o-substituierte Phenylthioncarbamat.

Beispiel 2;

o-Methoxyearbonylphenyldimethyl thi olcarbamat.

15 »0 g o-Methoxycarbonylphenyl dimethyl thioncarbamat wurden bei einem geringen Überdruck an Stickstoff 20 Minuten lang auf 220 C erhitzt. Die entstandene rote Flüssigkeit wurde bei vermindertem Druck destilliert und ergab 14,8 g flüssiges organes o-Methoxycarbonylphenyldimethylthiolcarbamat; Ep. q c = 156-165°G. Dieses Produkt zeigte starke Iafrarotabsorption im Bereich von 1650-1670 cm~ und keine signifikante Infrarotabsorption in den Bereichen 1530-1560 cm"*¹ und 1190-1230 cm"¹.

Analyses Berechnet für: C₁₁H₁₅UO₅S: 0, 55,2; H, 5,5. befunden: C, 55,1; H, 5,5.

Arbeitete man nach dem Verfahren des Beispiels 2? verwendete jedoch anstelle der o-Methoxycarbonylphenyldiiuethylthiocarbamate einen der oben erwähnten Ester der vorerwähnten o-Garboxyphenyl-Sfsl-disubst. -thiocarbamate, so erhielt man die entsprechenden Ester der o-Carboxypnenyl-BF, KF-di s üb s t „ - thi ol eapbama t e.

Wie bereits oben diskutiert_ä dürfen aromatische IsM-disubstituierte fhioncarbamate» die in dem neuen, erfindungsgemäßen Verfahren verwendbar sind, keine erhebliche Zersetzung bei einer Temperatur, die Umlagerung

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mit einer für die Praxis geeigneten Geschwindigkeiten in die entsprechenden aromatischen Ή, I-di substituiert en Thiolcarbamate bewirkt, erleiden. Bs wurde gefunden, daß -. -,. einige TMoncarbamate erhebliche Zersetzung erleiden,, bevor diese zweckmäßige Temperatur erreicht wurde« Diese Beobachtungen sollen jedoch nicht als Einschränkungen des Umfangs des neuen, erfindungsgemäßen Verfahrens über die oben gegebene Definition des Prozesses hinaus angesehen werden. Wie es jedem Fachmann klar wird, fällt ein aromatisches B,W-disubstituieftes Thioncarbamat, welches ■ λ sich zersetzt, bevor es sich in das entsprechende Thiolcarbamat umlagert, nicht unter das neue erfindungsgemäße Verfahren. Ob sich ein Ihioncarbainat zersetzt, bevor es sich umlagert, kann nicht mit Sicherheit vorausgesagt werden, dieses kann jedoch durch einen Versuch in kleinem Maßstab leicht festgestellt werden.

Wie ebenfalls oben diskutiert, können H,B-disub stituierte Thiolcarbamate, die nach dem neuen, erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt worden sind, nach bekannten Verfahren in die entsprechenden Thiophenole über geführt werden. Ein Beispiel für diese Umwandlung ist im folgenden angegeben: |

Beispiel:

0-HercaptobenzOesäureV /^. ."-.-.-".

Eine Mischung von 12,8 g o-Methoxycarbonyldi methylthiolcarbamat, -7,5'gUatriumhydroxyd, 80 ml Methanol und §0 ml Wasser wurde 12 Stunden lang unter Stickstoff bei 60 G gerührt. Die entstandene I/o sung wurde

BAD ORIGINAL

durch Destillation auf 40 ml eingeengt und mit 10 #
Salzsäure angesäuert. Der· ausfallende Feststoff wurde abfiltriert, mit Wasser gewaschen und dann getrocknet; Ausbeute 7,6 g o-Mercaptobenzoesäure, F. 160-163 C.

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Claims (1)

1. P at ent ansp rü c he:

   1. Thiocarbamate der allgemeinen Formel

   H-

   ο ·

   worin R₁, R_? und R~ niedere Alkyl-, niedere Alkenyl-, niedere Cycloalkyl-, niedere Aralkyl-, Phenyl-, Halogen- ' phenyl-, JSitrophenyl-, niedere Alkylphenyl- oder niedere Alkoxyphenylreste bedeuten» oder worin R·* wie oben definiert ist und R₁ und Rg jedes niedere Alkylenreste bedeuten, die miteinander durch Kohlenstoff-, Sauerstoff- - ' oder Stickstoffatome verbunden sind. ™

   2* Ihioncarbftaate nach" Anspruch 6, in welcher R-,, und R^ der Formel niedere Alkylreste bedeuten,, "

   5· (Öiiolcarbamate der
   0

   ti

   α*- ο

   Il

   ■worin R-, , IU und IU niedere Alkyl-, niedere Alkenyl-, niedere Cycloalkyl-, niedere Aralkyl-, Phenyl-, Halogenphenyl-, Nitrophenyl-, niedere Alkylphenyl- oder niedere Alkoxyphenylreste "bedeuten, oder worin R·* wie oben definiert ist und R-, und Rp jedes niedere Alkylenreste bedeuten, die miteinander durch Kohlenstoff-, Sauerstoffoder Stickstoffatome verbunden sind.

   4. Thiol carbamate nach Anspruch 3 5 in welchem R-, , Rp und R~ der Formel niedere Alkylreste bedeuten.

   5. Verfahren zur Umwandlung eines Thionoarbamats der Formel

   S ·

   o-c-sr. ^x

   G-O-R₅

   I!

   worin R-, , Rp und R,. niedere Alkyl-, niedere Alkenyl-, P niedere Cycloalkyl-, niedere Aralkyl-, Phenyl-, Halogen phenyl-, Nitrophenyl-, niedere Alkylphenyl- oder niedere Alkoxyphenylreste bedeuten, oder worin R™ -wie oben definiert ist und R₁ und Rg jedes niedere Alkylenreste bedeuten, die miteinander durch Kohlenstoff-, Sauerstoff- oder Stickstoffatome verbunden aind, in ein Thiolcarbamat der Formel :

   009844/180?

   ■- 23 -

   O ¹¹'

   worin R-, , R₂ und R., die vorstehend genannte Bedeutung besitzen, dadurch gekennzeichnet, daß man das Thion carbamat in flüssiger Phase auf 100° bis 500°C erhitzt, bis mindestens ein Teil davon in das Thiolearrjamat¹ umgewandelt worden is,t.

   6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Thioncarbamat verwendet, bei dem R, , R₂ und R- r-v? allgemeinen Formel niedrige Alkylgruppen bedeuten. '

   Für: The Board of Trustees of the Ohio State

   University

   Reohts.anwal t

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   0098U/1807