DE2553460A1

DE2553460A1 - Sulfamidsaeurehalogenide und verfahren zu ihrer herstellung

Info

Publication number: DE2553460A1
Application number: DE19752553460
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dipl Chem Dr Hamprecht
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1975-11-28
Filing date: 1975-11-28
Publication date: 1977-06-08
Also published as: CH605713A5; GB1561600A; JPS6051461B2; US4096181A; BE848732A; FR2332980B1; DE2553460C2; FR2332980A1; JPS5268124A

Description

SuIfamidsäurehalogenide und Verfahren zu ihrer Herstellung

Die Erfindung betrifft neue SuIfamidsäurehalogenide und ein Verfahren zur Herstellung von SuIfamidsäurehalogeniden durch Umsetzung von Sulfatnidsäuren mit Formaldehyd und Säure halogeniden.

Es ist bekannt, daß man N-Alkylamidosulfonylchloride durch Umsetzung von Monoalkylammoniumchloriden mit Sulfurylchlorid herstellen kann (Acta chera. Scand. Γ[ (1965), 2l4l). Bei Durchführung der Reaktion in Gegenwart eines stark polaren, organischen Lösungsmittels und Zugabe von Metallhalogenid als Katalysator konnten die Reaktionsausbeuten durch das in der deutschen Patentschrift 1 242 627 beschriebene Verfahren verbessert werden. Während das Verfahren für niedere, unverzweigte Alkylatnidosulf onylchloride gute Ausbeuten liefert, verringern sich die Ausbeuten mit Verzweigung und steigender Kettenlänge des Alkylradikals erheblich. Ebenfalls können auf diesem Wege Halogenalkylaminosulfonylhalogenide nicht hergestellt werden. Nachteilig ist die lange Reaktionszeit des Verfahrens, die für eine befriedigende Ausbeute erforderlich ist. Gerade auch im großtechnischen Betrieb führen diese Verfahren zu Verarbeitungsschwierigkeiten, wobei auch Probleme des Umweltschutzes wegen des hohen Chlorgehaltes der Nebenprodukte eine Rolle spielen. In der deutschen Offenlegungsschrift 1 943 233 wird ein Verfahren zur Herstellung von ß-Chloräthylaminosulfonylfluorid durch Halogenaustausch des entsprechenden Aminosulfonylchlorids mit Fluorwasserstoff unter Druck beschrieben. Im Hinblick auf die Reaktionsbedingungen und die zweistufige Reaktionsführung über das zuerst hergestellte Sulfonylchlorid ist das Verfahren bezüglich einfacher und wirtschaftlicher Arbeitsweise, gerade auch im industriellen Maßstab, unbefriedigend.

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Es ist bekannt, daß sich Ν,Ν-Dimethylaminosulfonylchlcrid durch Umsetzung von Sulfurylchlorid mit Dimethylamin herstellen läßt (Chemische Berichte, Band 14, Seiten I8IO-I8I2 (I88I)). Das Verfahren ist gerade im großtechnischen Maßstab umständlich, unwirtschaftlich und liefert unbefriedigende Ausbeuten. N-Halogenalky!verbindungen können auf diese Weise nicht hergestellt werden.

Es ist aus der deutschen Auslegeschrift 1 028 I29 bekannt, N,N-Dialkylsulfamidsäurechloride durch Umsetzung von sekundären N-Chloraminen mit Schwefeldioxid herzustellen! ebenfalls ist eine Umsetzung von Dialkylcarbamidsäurechloriden mit Schwefeltrioxid (DBP 946 7IO) zur Herstellung solcher Sulfatnidsäurechloride bekannt., Substituierte Alkylderivate sind nach beiden Verfahren jedoch ebenfalls nicht zugänglich. Während die Reaktion von N-Chlor-N,N-dialkylaminen mit Schwefeldioxid wegen der zu heftiger Zersetzung neigenden Chloramine technisch nur schwierig durchführbar ist, kann die Umsetzung von Schwefeltrioxid mit Dialkylcarbamidsäurechloriden wegen der stark oxidierenden Wirkung des Schwefeltrioxids nur bei unsubstituierten Ausgangssäurechloriden geringer Kohlenstoffzahl verwendet werden.

Es wurde nun gefunden, daß man Sulfamidsäurehalogenide der Formel

Rv

V i.

H-C t

in der R einen aliphatischen oder cycloaliphatischen Rest bedeutet und die Reste X jeweils für ein Halogenatom stehen, vorteilhaft erhält, wenn man SuIfamidsäureverbindungen der Formel -N-SO₂ II,

in der R die vorgenannte Bedeutung hat und Y für eine Hydroxylgruppe oder ein Halogenatom steht, mit Formaldehyd und einem Säurehalögenid der Phosphorsäure, der phosphorigen Säure, der Kohlensäure, Thionylchlorid, Schwefeltetrafluorid und/oder Schwe-

feldichlorid umsetzt.

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Weiterhin wurden die neuen SuIfatnidsäurehalogenide der Formel

„^ N-SO₀X

Ά / d -r

H-C X

in der die Reste X jeweils für ein Halogenatom stehen und R einen cycloaliphatischen Rest oder einen durch Halogenatome unsubstituierten oder durch ein oder mehrere Halogenatome am jeweiligen Kohlenstoffatom in ©(-Stellung, -3*·-Stellung und/oder in noch entfernteren Stellungen zum Stickstoffatom substituierten aliphatischen Rest bedeutet, gefunden.

Es wurden als bevorzugte Endstoffe I die neuen Sulfamidsäurehalogenide der Formel

N-SO₂X

H-C X

in der R einen Alkylrest oder einen durch ein oder mehrere Chloratome am jeweiligen Kohlenstoffatom in of-Ste llung, γ -Stellung und/oder in noch entfernteren Stellungen zum Stickstoffatom substituierten Alkylrest mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen oder einen Cycloalkylrest mit 4 bis 8 Kohlenstoffatomen bedeutet und X für ein Bromatom oder Chloratom steht, gefunden.

Die Umsetzung läßt sich für den Fall der Verwendung von Methylsulf amidsäure, Methylsulfamidsäurechlorid, Formaldehyd und Thionylchlorid durch die folgenden Formeln Wiedergebens

₃₃H + HCHO + 2SOCl₂

Cl-CH

CH,NHS0_oCl + HCHO + COCIo -HCl * 3 * * -CO₂

Im Hinblick auf den Stand der Technik liefert das erfindungsge mäße Verfahren auf einfache und wirtschaftliche Weise bisher nicht zugängliche N-disubstituierte Sulfatnidsäurehalogenide in

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hoher Ausbeute und Reinheit. Die Reaktionszeit ist kurz, die Aufarbeitung des Reaktionsgemisehes, gerade auch im Hinblick auf den Umweltschutz, einfach und betriebssicher. Im Gegensatz zu den genannten Säurehalogeniden ist Sulfurylchlorid als Reaktionspartner nicht geeignet« Auch Ausgangsstoffe II mit Alkylgruppen höherer Zahl an Kohlenstoffatomen können nach dem erfindungsgemäßen Verfahren umgesetzt werden. Alle diese vorteilhaften Ergebnisse sind im Hinblick auf den Stand der Technik überraschend.

Bevorzugte Ausgangsstoffe II und dementsprechend bevorzugte Endstoffe I sind solche, in deren Formeln R einen geradkettigen oder verzweigten Alkylrest oder Halogenaikylrest, insbesondere Chloralkylrest oder Bromalkylrest, mit; 1 bis 20, insbesondere 1 bis 8 Kohlenstoffatomen oder einen Cycloalkylrest mit 4 bis Kohlenstoffatomen bedeutet, X für ein Fluoratom oder insbesondere Chloratom oder Bromatom steht und Y eine Hydroxylgruppe oder ein Fluoratom oder insbesondere ein Chloratom oder Bromatom bedeutet. Die genannten Reste können noch durch unter den Reaktionsbedingungen inerte Gruppen und/oder Atome, z.B. Chloratome, Bromatome, Alkylgruppen mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, Carbalkoxygruppen mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen, substituiert sein.

Bevorzugt kommen als Ausgangsstoffe II in Betrachts Methylsulfamidsäure, Äthylsulfamidsäure, n~Propylsulfamidsäure, Isopropylsulfamidsäure, n-Butylsulfamidsäure, Isobutylsulfamidsäure, sek.-Butylsulfamidsäure, tert.-Butylsulfamidsäure, Pentylsulfamidsäure, Pentyl-(3)-sulfamidsäure, Cyclopentylsulfamidsäure, Hexylsulfamidsäure, Cyclohexylsulfamidsäure, Heptylsulfamidsäure, 1,2-Dimethylbutylsulfamidsäure, 1,5-Dimethylbutylsulfamidsäure, 2-Chlorpropylsulfamidsäure, 3-Chlorpropylsulfamidsäure, 2-Chlorisopropylsulfamidsäure, 1-(Chlormethyl)-propyl-(1)-sulfamidsäure, 2-Chlor-2-methyl-propyl-(l)-sulfamidsäure; tert.-Afflylsulfamidsäure, 2-Chloräthylsulfamidsäure, 1-Chlorpropyl-(2)-sulfamidsäure, 3-Chlorbuty1-(4)-sulfamidsäure, 1-Chlorbuty1-(2)-sulfamidsäure, 2-Chlorbutyl-(j5)-sulfamidsäure, analoge SuIfamidsäurebromide, -fluoride und insbesondere Sulfamidsäurechloride.

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Unter den Reaktionsbedingungen Formaldehyd bildende Stoffe, insbesondere Paraformaldehyd oder Trioxan, können anstelle von Formaldehyd verwendet werden.

Die Ausgangsstoffe II können mit Formaldehyd in stöchiometrischer Menge oder mit einem Überschuß umgesetzt werden, vorzugsweise in einem Verhältnis von 1 bis 4 Mol, insbesondere 1,1 bis 1,5 Mol Formaldehyd je Mol Ausgangsstoff II. Bei längerkettigen oder sterisch verzweigten SuIfamidsäuren, z.B. mit mindestens 4 Kohlenstoffatomen, kommen zweckmäßig Mengen von 1,5 bis 4 Mol Formaldehyd je Mol Ausgangsstoff II in Frage. Die Ausgangsstoffe II können mit dem Säurehalogenid in stöchiometrischer Menge oder mit einem Überschuß an Säurehalogenid umgesetzt werden, vorzugsweise im Falle einer Sulfamidsäure II in einem Verhältnis von 2,2 bis 4 Mol Säurehalogenid je Mol Ausgangssulfaminsäure II und von 1,1 bis 2 Mol Säurehalogenid je Mol Ausgangssulfamidsäurehalogenid II. Bevorzugte Säurehalogenide sind Thionylchlorid, Phosphorpentachlorid, Phosphortrichlorid, Phosphoroxychiorid, Phosphorpentabromid, Phosphortribromid, Phosgen, Schwefeltetrafluorid, Schwefeldichlorid.

Die Reaktion wird in der Regel bei einer Temperatur von -40 bis 120⁰C, insbesondere von 10 bis 100⁰C, drucklos oder unter Druck, kontinuierlich oder diskontinuierlich durchgeführt. Zweckmäßig verwendet man unter den Reaktionsbedingungen inerte Lösungsmittel. Als Lösungsmittel kommen z.B₀ in Frages Halogenkohlenwasserstoffe, insbesondere Chlorkohlenwasserstoffe, z.B. Tetrachloräthylen, 1,1,2,2- oder 1,1,1,2-Tetrachloräthan, Amylchlorid, Cyclohexylchlorid, Dichlorpropan, Methylenchlorid, Dichlorbutan, Isopropylbromid, n-Propylbromid, Butylbromid, Chloroform, Äthyljodid, Propyljodid, Chlornaphthalin, DiChlornaphthalin, Tetrachlorkohlenstoff, 1,1,1- oder 1,1,2-Trichloräthan, Trichloräthylen, Pentachloräthan, o-, m-, p-Difluorbenzol, 1,2-Dichloräthan,' 1,1-Dichloräthan, n-Propylchlorid, 1,2-cis-Diehloräthylen, n-Butylchlorid, 2-, 3- und iso-Butylchlorid, Chlorbenzol, Fluorbenzol, Brombenzol, Jodbenzol, o-, p- und m-Dichlorbenzol, o-, p-, m-Dibrombenzol, o-, m-, p-Chlortoluol, 1,2,4-Trichlorbenzol, 1,10-Dibromdekan, 1,4-Dibrombutan; Äther, z.B. Äthylpropyläther, Methyl-tert.-butyläther, n-Butyläthylather, Di-n-butyläther, Di-

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isobutyläther, Diisoamyläther, Diisopropyläther, Anisol, Phene- . toi, Cyclohexylmethyläther, Diäthyläther, Äthylenglykoldimethyläther, Tetrahydrofuran, Dioxan, Thioanisol, ß,ß'-Dichlordiäthyläther; Nitrokohlenwasserstoffe, wie Nitromethan, Nitroäthan, Nitrobenzol, o-, m-, p-Chlornitrobenzol, o-Nitrotoluol; Nitrile, wie Acetonitril, Butyronitril, Isobutyronitril, Benzonitril, m-Chlorbenzonitril; aliphatische oder cycloaliphatische Kohlenwasserstoffe, z.B. Heptan, Pinan, Nonan, o-, m-, p-Cymol, Benzinfraktionen innerhalb eines Siedepunktintervalls von 70 bis 190⁰C, Cyclohexan, Methylcyclohexan, Dekalin, Petroläther, Hexan, Ligroin, 2,2,4-Trimethylpentan, 2,2,^-Triraethylpentan, 2,3,5-Trimethylpentan, Octani und entsprechende Gemische. Zweckmäßig verwendet man das Lösungsmittel in einer Menge von 100 bis 2 000 Gewichtsprozent, vorzugsweise von 400 bis 1 200 Gewichtsprozent, bezogen auf Ausgangsstoff II.

Die Umsetzung wird zweckmäßig in Gegenwart von Säure, vorteilhaft in einer Menge von 0,5 bis 10, insbesondere von 1 bis j5Mol Säure, bezogen auf Ausgangsstoff II, durchgeführt. Es können anorganische oder organische Säuren verwendet werden. Anstelle einbasischer Säuren können auch äquivalente Mengen mehrbasischer Säuren zur Anwendung gelangen. Beispielsweise sind folgende Säuren geeignet: Chlorwasserstoff, Bromwasserstoff, Jodwasserstoff, Fluorwasserstoff, Schwefelsäure, Phosphorsäure? Sulfonsäuren wie Benzol- und p-Toluolsulfonsäure; Bor enthaltende Säuren wie Borsäure, Borfluorwasserstoffsäure; aliphatische Carbonsäuren wie Chloressigsäure, Dichloressigsäure, Trichloressigsäure, Cyanessigsäure, Essigsäure, Propionsäure, Buttersäure, Isobuttersäure; oder entsprechende Gemische. Die Säuren können in konzentrierter Form, im Gemisch miteinander und/oder mit einem Lösungsmittel angewendet werden. Bevorzugt sind Chlorwasserstoff, Schwefelsäure, Phosphorsäure, Bromwasserstoff.

Es können zur Erhöhung der Reaktionsgeschwindigkeit auch Lewis-Säuren als Säuren zugesetzt werden, vorteilhaft in einer Menge von 0,01 bis 0,04 Mol Je Mol Ausgangsstoff II, Unter Lewis-Säuren werden hier elektrophile Stoffe mit unvollständiger Elektronenkonfiguration verstanden, die ein Elektronenpaar einer

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Base aufnehmen können,, Bezüglich der Definition von Lewis-Säuren wird auf Houben-Weyl, Methoden der Organischen Chemie, Band K/2, Seite 6, und Rodd, Chemistry of Carbon Compounds, Band IA, Seite 105 (Elsevier Publ. Co., N.Y. 1951) verwiesen» Es kommen zweckmäßig als Lewis-Säuren Halogenide, insbesondere Chloride, von Metallen der 2. bis 6. und 8» Gruppe des Periodischen Systems, wie Zink-, Bor-, Aluminium-, Eisen-, Zinn-, Titan-, Antimon-, Wismut-, Molybdän-, Wolfram-chlorid, Aluminiumbromid und Bortrifluorid in Frage. Die Lewis-Säure kann man ebenfalls in Gestalt ihrer Komplexe, z.B. von Bortrifluorid-ätherat; Fluorborsäure, Borfluorid-esSi^säure, -diessigsäure, -phosphorsäure; Bortrichlorid-Komplexverbindungen mit Phosphortrichlorid und Phosphoroxychloridj verwenden. Als Katalysatoren sind bevorzugt Eisen(IIl)-chlorid, Zink(Il)-chlorid, Aluminium(III)-chlorid. In manchen Fällen ist es vorteilhaft, eine Kombination der genannten Katalysatoren zu verwenden»

Man verwendet vorteilhaft als Halogenierungskatalysator ein am Stickstoffatom disubstituiertes Carbonsäureamid, ein tertiäres Amin oder ein am Stickstoffatom disubstituiertes Carbamidsäurehalogenid, insbesondere Carbamidsäurechlorid, vorteilhaft in einer Menge von 0,2 bis 6 Gewichtsprozent, bezogen auf Ausgangsstoff II. Auch Gemische der genannten Katalysatoren kommen für die Reaktion in Betracht. Das Amin kann auch in Gestalt von Diaminen, entsprechenden Salzen, z.B. den Hydrochloriden der Amine, oder einem quaternären Salz verwendet werden. Bevorzugte Katalysatoren sind Trimethylamine Triäthylamin, Pyridin, N,N-Dimethylanilin, Ν,Ν-Diäthylanilin, N-Äthylpiperidin, N-Methylpyrrolidin, ot-, ß- und ^-Picolin, N-Propylpiperidin, Chinoline Isochinolin, Chinazolin, Chinoxalin, Triamylamin, Tri-n-butylamin, n-Propyldiisopropylamin, Trifurfurylamin, Trihexylamin, N-Methylimidazol. N-Methylpyrrol, 2,6- und 2,4-Lutidin, N-(4-Pyridyl)-pyridiniumchloridhydrochlorid, Triäthylendiamin, p-Dimethylaminopyridin, N-Dimethylcyclohexylamin, Pyrimidin, Acridine Dimethylformamid, Diäthylformamid, Araeisensäure-N-methylanilid, N,N-Dimethylacetamid, N-Methy!pyrrolidon, Tetramethylharnstoff·, Di-(methyl)-, Di-(äthyl)-, Di-(n-propyl)-, Di-(isopropyl)-, Di-(n-butyl)-, Di-(isobutyl)-, Di-(sek„-butyl)-, Di-(tert»-butyl)-, Di-(pentyl)-, Di-(pentyl)-(2)-, Di-(pentyl-(3)-, Di-(n-hexyl)-, Di-(n-heptyl)-,

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Di-(n-octyl)-, Di-(n-nony1)-, Di-(n-decyl)-carbatnidsäurechloridj entsprechende Katalysatoren mit 2 oder 3 vorgenannten, aber unterschiedlichen Resten, z.B. Dimethyläthylamin, N-Methyl-N-äthylformamid, N-Methyl-N-äthylcarbamidsäurechlorido Gegebenenfalls können auch entsprechende Katalysatoren gleichzeitig als Lösungsmittel bzw, Reaktionsmedium dienen»

Die Reaktion kann wie folgt durchgeführt werden 1 Ein Gemisch von Ausgangsstoff IJ, Formaldehyd und Halogenid, gegebenenfalls zusammen mit Katalysator und/oder Lösungsmittel, wird während 3 bis 8 Stunden bei der Reaktionstemperatur gehalten» Man kann das Halogenid oder den Ausgangsstoff II zusammen mit Lösungsmittel vorlegen und dann die anderen Komponenten zugeben» Aus dem Reaktionsgemisch wird der Endstoff I in üblicher Weise, z_eB„ durch fraktionierte Destillation, abgetrennt»

In einer bevorzugten Form des erfindungsgemäßen Verfahrens setzt man eine Suspension des Ausgangsstoffes II mit Formaldehyd in einem inerten Lösungsmittel zwischen 5 bis 60 Minuten bei 50 bis 100⁰C um und gibt dann nach Abkühlen auf 5 bis 20⁰C, gegebenenfalls nach Zugabe einer katalytischen Menge eines Halogenierungskatalysators, das Halogenid zu. Zeitdauer und Temperatur der Zugabe richten sich zweckmäßig weitgehend nach der Geschwindigkeit der sich abspaltenden Gase, Im allgemeinen dosiert man zu Beginn das Säurechlorid langsam zu. Bei träger werdender Gasabspaltung wird die Umsetzung vorteilhaft durch Erhitzen beschleunigt, je nach Siedepunkt des verwendeten Lösungsmittels erhitzt man daher zweckmäßig auf 60 bis 120⁰C₀

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens begünstigt man die Reaktion nach Suspendieren der Komponenten in einem inerten Lösungsmittel durch Zugabe eines sauren Katalysators, indem man das Reaktionsgemisch beispielsweise mit einem Halogenwasserstoff zwischen -20 bis 60°C sättigt, dann das Halogenid zufügt und die Reaktion in vorgenannter Weise durchführt.

Die nach dem Verfahren der Erfindung herstellbaren neuen Verbindungen sind wertvolle Ausgangsstoffe für die Herstellung von

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Pflanzenschutzmitteln, Farbstoffen und Pharmazeutika. So kann man aus den erfindungsgemäßen Endstoffen I durch Umsetzung mit Glykolsäureaniliden äußerst selektive Herbizide herstellen (DOS 2 351 6O8). Aus den Endstoffen I können durch Hydrolyse die entsprechenden Halogenamine hergestellt werden, die Ausgangsstoffe von chemotherapeutischen Heilmitteln auf dem Gebiet der Bekämpfung von Krebs und Tumoren sind (Ullmanns Encyklopädie der technischen Chemie, Band 10, Seiten 773 ff). Aus den Endstoffen I erhält man nach den in Arzneimittelforschung 12 (1962), Seiten 1 II9 ff» beschriebenen Verfahren Halogenalkyl-sulfamidhydrazone, die gegen Sarkome und Carcinome wirksam sind. Man kann aus den Endstoffen I durch Umsetzung mit 2-Alkoxy-2,3-dihydro-3,3-dimethyl-5-hydroxy-benzofuranderivaten herbizide SuIfaminester herstellen (DOS 2 324 592).

In diesem Zusammenhang sind unter den neuen Endstoffen I SuIfamidsäurehalogenide der Formel

^R\

H /N-SO₂X

H-C t

in der R einen Alkylrest oder einen durch ein oder mehrere Chloratome am jeweiligen Kohlenstoffatom in o(-Stellung, ^-Stellung und/oder in noch entfernteren Stellungen zum Stickstoffatom substituierten Alkylrest mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen oder einen Cycloalkylrest mit 4 bis 8 Kohlenstoffatomen bedeutet und X für ein Bromatom oder Chloratom steht, insbesondere N-Methyl-N-chlormethylsulfamidsäurechlorid, N-Methyl-N-brommethylsulfamidsäurebromid, N-Äthyl-N-chlormethylsulfamidsäurechlorid, N-Butyl-N-chlormethylsulfamidsäurechlorid, N-Isopropyl-N-chlormethylsulfamidsäurechlorid, N-n-Hexyl-N-chlormethylsulfamidsaurechlorid, N-n-Propyl-N-chlormethylsulfamidsäurechlorid, N-Cyclohexyl-N-chlormethylsulfamidsäurechlorid, N-ß-Chloräthyl-N-chlormethylsulfamidsäurechlorid bevorzugt.

Die in den folgenden Beispielen aufgeführten Teile bedeuten Gewichtsteile.

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ZDbJAbU ο.ζ. 31 β9β

ν,

Beispiel 1

a) Eine Suspension von 22,2 Teilen Methylsulfamidsäure und 7,5 Teilen Paraformaldehyd in 300 Teilen 1,2-Dichloräthan wird bei 10 bis 15°C mit Chlorwasserstoff (22 Teile) unter Rühren gesättigt. Sodann werden 0,05 Teile Pyridin und 59*5 Teile Thionylchlorid innerhalb 10 Minuten bei 20 bis 25°C zugefügt, wobei eine kräftige Gasentwicklung einsetzt« Das Reaktionsgemisch wird 2 Stunden bei 20 bis 25⁰C und 4 Stunden bei Rückfluß (83⁰C) gerührt und dann im Vakuum eingeengte Durch Destillation des Rückstandes werden 12 Teile (34 % der Theorie) N-Methyl-N-chlormethylsulfamidsäurechlorid mit Sdp„ 49-.59⁰C/ 0,05' ⁿD^{5 =} ¹^⁸¹? erhalten^

b) Unter den gleichen Reaktionsbedingungen, jedoch unter Verwendung von 85,5 Teilen Phosphorpentachlorid anstelle von Pyridin und Thionylchlorid werden 27,8 Teile (78 % der Theorie) N-Methyl-N-chlormethylsulfamidsäurechlorid erhaltene

Beispiel 2

a) Eine Suspension von 66,6 Teilen Methylsulfamidsäure, 27 Teilen Paraformaldehyd und 1 Teil Eisen(IIl)-chlorid in 700 Teilen Chloroform wird mit Chlorwasserstoff unter Rühren bei 0 bis 1O⁰C gesättigt» Dann werden portionsweise 250 Teile Phosphorpentachlorid eingetragen und 1 Stunde bei Raumtemperatur und 2 1/2 Stunden unter Rückfluß (62°C) gerührt. Das Reaktionsgemisch wird im Vakuum eingeengt und destilliert. Man erhält 55,2 Teile (52 % der Theorie) N-Methyl-N-chlormethylsulfamidsäurechlorid mit Sdp» 48-59°C/_{0 Q1} und njp = 1,4800»

b) Unter den gleichen Reaktionsbedingungen, ohne Verwendung von Eisen(III)-chlorid, werden in 350 Teilen n-Heptan als Lösungs mittel und mit 0,6 Teilen Triäthylendiamin als Halögenierungs katalysator der gleiche Endstoff in gleicher Ausbeute und Reinheit erhalten.

Beispiel 3

Eine Suspension von 66 Teilen Methylsulfamidsäure und 27 Teilen Paraformaldehyd in 600 Teilen 1,2-Dichloräthan wird bei 10 bis

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15°C mit Chlorwasserstoff (60 Teile) unter Rühren gesättigt. Anschließend werden 325 Teile Phosphortribromid innerhalb 20 Minuten zugeführt und langsam auf Rückfluß erhitzt. Nach 5-stündigem Erhitzen bei 83⁰C wird das Reaktionsgemisch im Vakuum eingeengt und destilliert, wobei 48 Teile (30 % der Theorie) N-Methyl-N-brotnmethylsulfamidsäurebromid mit Sdp. 75-84°C/_{0 Q1}- erhalten werden.

Beispiel 4

Eine Suspension von 93,8 Teilen Äthylsulfamidsäure und 27 Teilen Paraformaldehyd in 650 Teilen 1, 2-Dichloräthan wird bei 10 bis 15⁰C mit Chlorwasserstoff (72 Teile) unter Rühren gesättigt. Anschließend werden 0,2 Teile Pyridin und 142,8 Teile Thionylchlorid innerhalb I5 Minuten bei 15⁰C zugeführt» Das Reaktionsgemisch wird 1/2 Stunde bei 25⁰C und 1 1/2 Stunden bei Rückfluß gerührt. Nun werden noch 83,5 Teile Phosphorpentachiorid zugefügt und 4 Stunden bis zum Ende der Gasentwicklung bei Rückfluß (83⁰C)gerührt. Durch Einengen im Vakuum und Destillieren werden 84 Teile (58 % der Theorie) N-Äthyl-N-chlormethylsulfamidsäurechlorid mit Sdp. 7O-75°C/_{O χ} und n^⁵ = 1,4800 erhalten«

Beispiel 5

Eine Suspension von 92 Teilen n-Butylsulfamidsäure und 36 Teilen Paraformaldehyd in 500 Teilen 1,2-Dichloräthan wird bei 10 bis 15°C mit Chlorwasserstoff unter Rühren gesättigte Nun werden 0,2 Teile Pyridin und 250 Teile Phosphorpentachiorid portionsweise bei 5 bis 20⁰C eingetragen. Das Reaktionsgemisch wird innerhalb 40 Minuten auf Rückfluß (83⁰C) erhitzt und 1 1/2 Stunden nachgerührt. Nach der Entfernung des Lösungsmittels und überschüssigen Phosphorpentachlorids im Vakuum werden 89 Teile (68 % der Theorie) N-Butyl-N-chlormethylsulfamidsäurechlorid mit Sdp. 8O-89°C/_O _ol^ und n*p = 1,4760 erhalten.

Beispiel 6

a) 90 Teile Isopropylsulfamidsäure und 23,3 Teile Paraformaldehyd werden in 600 Teilen 1,2-Dichloräthan I5 Minuten bei 83⁰C gerührt. Nach dem Abkühlen auf 15⁰C werden 0,2 Teile Pyridin und portionsweise 27I Teile Phosphorpentachiorid zugegeben.

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2553A6Ü

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ti

Das Reatct ions ge misch wird innerhalb von 45 Minuten auf 83⁰C erhitzt und"2 Stunden nachgerührt. Nach der Entfernung des Lösungsmittels und überschüssigen Phosphorpentachlorids im Vakuum werden 41 Teile (3I % der Theorie) N-Isopropyl-N-chlormethylsulfamidsäurechlorid mit Kp. 83-85°C/₀ ^ und njp = l,48O5 erhalten.

b) Wird die Suspension von Isopropylsulfamidsäure und Paraformaldehyd in 1,2-Dichloräthan zunächst mit Chlorwasserstoff bei 10 bis 15⁰C gesättigt und dann analog Beispiel 6 a) umgesetzt, so erhält man 100 Teile (75 % der Theorie) N-Isopropyl-N-chlormethylsulfamidsäure chlorid„

c) Wird die Suspension von Isopropylsulfamidsäure und Paraformaldehyd in 1,2-Dichloräthan zunächst mit Chlorwasserstoff bei 10 bis 15°C gesättigt, dann mit 35 Teilen Dimethylcarbamidsäurechlorid als Lösungsmittel;:-irtner und während 11 Stunden mit 430 Teilen Phosgen versetzt, so werden 80,7 Teile (60,5 % der Theorie) N-Isopropyl-N-chlormethylsulfamidsäurechlorid erhalten.

d) Wird die Suspension von Isopropylsulfamidsäure und Paraformaldehyd in 300 Teilen 1,2-Dichloräthan mit Chlorwasserstoff bei 10 bis 15⁰C gesättigt, innerhalb von 20 Minuten bei gleicher Temperatur mit einer Suspension von 67,5 Teilen Phosphorpentachlorid in 330 Teilen Phosphoroxychlorid versetzt und 6 Stunden bei 90 bis 96⁰C gerührt, so werden 98,8 Teile (74 % der Theorie) N-Isopropyl-N-chlormethylsulfamidsäurechlorid erhalten.

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Beispiele 7 und

Analog Beispiel 5 werden die folgenden Verbindungen erhalten:

CO CD NJ

Beispiel

Teile

69,5

56,2

Ausgangsstoff II

η-C,H₇NHSO₃H

n-C^H,,NHSOJH

6 ι; D

Teile

71,5

20,5

% der Theorie

69

41

Endstoff I

n-C,H

Cl-CH N-SOgCl

N-SOgCl

Cl-CH Sdp.

^x)

1,4806

1,4725

Badtemperatur des Dünnschichtverdampfers

OoZo 31 β9β

Beispiel 9.

Ein Gemisch von - 64,8 Teilen Methylsulfamidsäurechlorid und 18,1 Teilen Paraformaldehyd in 400 Teilen 1,2-Dichloräthan wird 4 Minuten bei Raumtemperatur gerührt» Nach Zugabe von 0,1 Teilen Pyridin als Katalysator werden bei gleicher Temperatur 71*5 Teile Thionylchlorid unter Rühren zugegeben. Beim Erwärmen des Gemisches setzt ab 35°C kräftige Gasentwicklung ein» Das Reaktionsgemisch wird 2 Stunden bei 50 bis 55°C und 2 Stunden bei 83°C gerührt. Nun wird die Reaktionslösung im Vakuum eingeengt und der Rückstand destilliert, wobei 83,5 Teile (94 % der Theorie) N-Chlormethyl-N-methylsulfamidsäurechlorid (Sdp» 49-56°C/_{0 Q2 mbar} n^p = 1,4813) erhalten werden»

Beispiel 10

a) Ein Gemisch von 96,9 Teilen Methylsulfamidsäurechlorid und 28,5 Teilen Paraformaldehyd in 500 Teilen 1,2-Dichloräthan wird unter Rühren bei 5 bis 15⁰C mit Chlorwasserstoff gesättigt» Anschließend werden 5 Teile Dimethylformamid als Katalysator und unter Erhöhung der Reaktionstemperatur auf 83⁰C 110 Teile Phosgen innerhalb von 2 Stunden zugegeben= Nach der Entfernung überschüssigen Phosgens und des Lösungsmittels im Vakuum werden durch Destillation bei 54-6O°C/_o ₁ _mbar 121 Teile (91 % der Theorie) N-Chlormethyl-N-methylsulfamidsäurechlorid mit n^⁵ = 1,4820 erhalten»

b) Bei Verwendung von 5 Teilen Dimethylcarbamoylchlorid als Katalysator wird der gleiche Endstoff in gleicher Ausbeute und Reinheit erhalten»

Beispiel 11

Ein Gemisch von 129,4 Teilen Methylsulfamidsäurechlorid und 36,2 •Teilen Paraformaldehyd in 750 Teilen 1,2-Dichloräthan wird unter Rühren bei 20-25°C mit.0,2 Teilen Pyridin und 325 Teilen Phosphortribromid versetzt» Das Reaktionsgemisch wird 5 Stunden bei 83⁰C gerührt und dann im Vakuum eingeengt,, Durch Destillation werden I70 Teile (77 % der Theorie) N-Brommethyl-N-methylsulfamidsäureChlorid mit Sdp_o 82-94°C/_{0 2} _mh&r und njp = 1,5240 erh

halten.

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Ο.Ζ. 51 β9β

Beispiel 12

57^,5 Teile N-Äthylsulfamidsäurechlorid und 168,2 Teile Paraformaldehyd in 1500 Teilen 1,2-Dichloräthan werden unter Rühren zunächst 30 Minuten bei 20⁰C und dann 20 Minuten bei 50-55°C mit Chlorwasserstoff gesättigt» Nach Zugabe von 0,3 Teilen Pyridin werden bei 20⁰C innerhalb von 45 Minuten 620 Teile Thionylchlorid unter Rühren zugeführt,, Das Reaktionsgemisch wird 2 Stunden bei bis 30⁰C und 2 Stunden bei 83⁰C gerührt. Nach dem Einengen im Vakuum und Destillieren werden 667 Teile (87 % der Theorie) N-Chlormethyl-N-äthylsulfamidsäurechlorid mit Sdp_o 61=65°C/_{O Q1} und njp = 1,4780 erhalten»

Beispiel I3

a) Ein Gemisch von 39 Teilen Paraformaldehyd in 370 Teilen 1,2-Dichloräthan wird bei 10⁰C mit Chlorwasserstoffgas gesättigt. Nach Zugabe von 171,6 Teilen n-Butylsulfamidsäurechlorid wird die Lösung zunächst 20 Minuten bei 50 bis 55°C mit Chlorwasserstoffgas gesättigt und dann innerhalb von 20 Minuten mit 143 Teilen Thionylchlorid unter Rühren bei 20°C vereinigt. Das Reaktionsgemisch wird innerhalb einer Stunde auf 83⁰C erwärmt und dann noch 1 Stunde bei gleicher Temperatur nachgerührt. Nach dem Einengen im Vakuum und Destillieren werden 125 Teile (57 £ der Theorie) N-n-Butyl-N-chlormethylsulfatnidsäurechlorid mit Sdp. 90-105°C/_{0 2 mbar} und njp = 1,4770 erhalten«

b) Werden bei der gleichen Umsetzung anstelle von Thionylchlorid eine Suspension von 100 Teilen Phosphorpentachlorid in 370 Teilen Phosphoroxychlorid zugegeben und das Gemisch 2 Stunden bei Rückfluß gerührt, so erhält man 134 Teile (61 % der Theorie) N-n-Butyl-N-chlormethylsulfamidsäurechlorid, Als niedrigsiedende Fraktion werden Dichloräthan und Phosphoroxychlorid praktisch quantitativ wieder zurückgewonnene

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Beispiele 14 bis

Analog Beispiel 5 werden die folgenden Verbindungen erhalten:

OD Nj co

co cn co

Bei spiel	Teile	Ausgangsstoff	Teile	Endstoff	Sdp. (°C/mbar)	n²⁵ ⁿD
14	157,6	11-C₅H₇NHSO₂Cl	165	n-C₃H₇^_N	66-76V₀,04	1,4808
				Cl-CH^ ²
V 15	157,6	1-C₃H₇NHSOgCl	157	!-C₃H₇S^	75-83 V_Oi g	1,4812
				Cl-CHg ²
16	33,4	11-C₆H₁₅NHSO₂Cl	36	ⁿ-^c6^Hl3\ Vj *-jN-SO Cl Cl-CHg ²	0, 01	1,4725
17	83	/FV-NHSOgCl	82		112-117V₀,0₄	1,5042
				Cl-CH^ ²
18	105	Cl-CHgCHgNHSOgCl	114	Cl-CH₂-CH₂^	90-1O₅V₀,01	1,5023
				Cl-CHg^ ²

CT\ VO

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung von Sulfamidsäurehalogeniden der Formel

H^N-SO₂X ^

H-C t

in der R einen aliphatischen oder cycloaliphatischen Rest bedeutet und die Reste X jeweils für ein Halogenatom stehen, dadurch gekennzeichnet, daß man Sulfatnidsäureverbindungen der Formel

R-N-SO₀ II,

t ^

in der R die vorgenannte Bedeutung hat und Y für eine Hydroxylgruppe oder ein Halogenatom steht, mit Formaldehyd und einem Säurehalogenid der Phosphorsäure, der phosphorigen Säure, der Kohlensäure, Thionylchlorid, Schwefeltetrafluorid und/oder Schwefeldichlorid umsetzte

2.J Sulfamidsäurehalogenide der Formel

H-C X

in der die Reste X jeweils für ein Halogenatom stehen und R einen cycloaliphatischen Rest oder einen durch Halogenatorae unsubstituierten oder durch ein oder mehrere Halogenatome am jeweiligen Kohlenstoffatom in oi-Stellung, y-Stellung und/oder in noch entfernteren Stellungen zum Stickstoffatom substituierten aliphatischen Rest bedeutet»

J5. Sulfamidsäurehalogenide der Formel

H /^N

H-C ■"■'

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ORIGINAL JNSPEQTED

Ä b b J 4 b - Ϊ&-- O. Z. 51 696

in der R einen Alkylrest oder einen durch ein oder mehrere Chloratome' am jeweiligen Kohlenstoffatom in of-Stellung, #- Stellung und/oder in noch entfernteren Stellungen zum Stickstoffatom substituierten Alkylrest mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen oder einen Cycloalkylrest mit 4 bis 8 Kohlenstoffatomen bedeutet und X für ein Bromatom oder Chloratom steht«

4. N-Methyl-N-chlortne thy lsulfamidsäure Chlorid.

5. N-Methyl-N-brommethylsulfamidsäurebromid.

6. N-Äthy1-N-chlormethylsulfamidsäurechlorid. 7· N-Butyl-N-chlormethylsulfamidsäurechlorid«

8. N-Isopropyl-N-chlormethylsulfamidsäurechlorid«

9. N-n-Hexyl-N-chlormethylsulfamidsäurechlorido

10. N-n-Propyl-N-chlormethylsulfamidsäurechlorid.

11. N-Cyclohexyl-N-chlormethylsulfamidsäurechlorid.

12. N-ß-Chloräthyl-N-chlormethylsulfamidsäurechloridc

BASF Aktiengesellschaft

7098 23/09 5 3

ORIGINAL INSPECTED