NL8002496A - PROCESS FOR PREPARING CHLOROTHIOL FORMATS AND PROCESS FOR PREPARING ALKYL THIOL CARBAMATES. - Google Patents

Description

**

Werkwijze voor de bereiding van chloorthiolformiaten en werkwijze voor de bereiding van alkylthiolcarbamaten.Process for the preparation of chlorothiol formates and process for the preparation of alkylthiol carbamates.

Sommige chloorthiolformiaten, met name ethyl-chloorthiolformiaat, zijn nuttig gebleken als pesticiden» zie bijvoorbeeld het Amerikaanse octrooischrift 3.093.537. Bovendien zijn chloorthiolformiaten nuttig als tussenprodukten bij de be-5 reiding van als herbiciden werkzame thiolcarbamaten en aanverwante verbindingen, zie bijvoorbeeld de Amerikaanse octrooi-schriften 2.913.327, 3.126.406, 3.175.897 en 3.185.720.Some chlorothiol formates, especially ethyl chlorothiol formate, have been found to be useful as pesticides, see, for example, U.S. Pat. No. 3,093,537. In addition, chlorothiol formates are useful as intermediates in the preparation of thiol carbamates acting as herbicides and related compounds, see, for example, U.S. Pat. Nos. 2,913,327, 3,126,406, 3,175,897 and 3,185,720.

Voor de bereiding van alkyl- en fenyl-chloor-thicüformiaten laat men het geëigende mercaptan met fosgeen rea-10 geren. Bij afwezigheid van enige katalysator kost het enige dagen om deze reactie meer of minder volledig te laten aflopen.The appropriate mercaptan is reacted with phosgene for the preparation of alkyl and phenyl-chloro-thicoformates. In the absence of any catalyst, it takes several days to complete this reaction to a greater or lesser extent.

In de Amerikaanse octrooischriften 3.093.537, 3.165.544, 4.012.405 en 4.119.659 is het gebruik van actieve kool als katalysator voor de bereiding van alkyl- en fenyl-chloorthiolformiaten beschre-15 ven, en in het Amerikaanse octrooischrift 3.299.114 is het gebruik van tertiaire aminen en heterocyclische stikstof-verbindingen hiervoor beschreven.U.S. Pat. Nos. 3,093,537, 3,165,544, 4,012,405, and 4,119,659 disclose the use of activated carbon as a catalyst for the preparation of alkyl and phenyl chlorothiol formates, and U.S. Patent 3,299,114 the use of tertiary amines and heterocyclic nitrogen compounds has been described above.

Nu is gevonden dat de reactie van een mercaptan met fosgeen goed gekatalyseerd wordt door a) secundaire aminen 20 en secundaire aramonium-zouten, b) kwaternaire ammonium-zouten en c) basische ionenwisselaars.It has now been found that the reaction of a mercaptan with phosgene is well catalyzed by a) secondary amines and secondary aramium salts, b) quaternary ammonium salts and c) basic ion exchangers.

De secundaire aminen van groep a) worden voorgesteld door de algemene formule R^I^NH, en de daarvan afgeleide zouten door de formule RjR^NI^X, waarin Rj en R£ alkyl, alkenyl, 25 cycloalkyl, cycloalkylmethyl, door laag alkyl gesubstitueerd cycloalkyl, aryl, door halogeen of door laag alkyl gesubstitueerd 800 24 96 2 aryl, aralkyl en door halogeen gesubstitueerd aralkyl kunnen voorstellen, en waarin X een éénwaardig anion is. Meer in het bijzonder kunnen de alkyl-groepen 1 tot 12 koolstofatomen hebben, de alkenylgroepen 3 of 4, de cycloalkyl-groepen 3 t/m 6 en de 5 aryl- en aralkylgroepen 6 t/m 10 koolstofatomen. Met "lager alkyl" worden hier alkyl-groepen met 1-4 koolstofatomen bedoeld. De voorkeur gaat uit naar secundaire aminen en daarvan afgeleide zouten waarin Rj en R£ alkyl met 1-6 (vooral met 1-4) koolstof-atomen en/of cycloalkyl-groepen met 3-6 koolstofatomen zijn.The secondary amines of group a) are represented by the general formula R 1, N 1 NH, and the salts derived therefrom by the formula R 1 R 1 N 1 N X, wherein R 1 and R 1 are alkyl, alkenyl, cycloalkyl, cycloalkylmethyl, by lower alkyl substituted cycloalkyl, aryl, halogen or lower alkyl substituted 800 24 96 2 aryl, aralkyl and halogen substituted aralkyl, and wherein X is a monovalent anion. More particularly, the alkyl groups can have 1 to 12 carbon atoms, the alkenyl groups 3 or 4, the cycloalkyl groups 3 to 6, and the 5 aryl and aralkyl groups 6 to 10 carbon atoms. By "lower alkyl" here are meant alkyl groups of 1-4 carbon atoms. Preference is given to secondary amines and salts derived therefrom in which R 1 and R 1 are alkyl of 1-6 (especially 1-4) carbon atoms and / or cycloalkyl groups of 3-6 carbon atoms.

10 Voorbeelden van andere secundaire aminen vindt men in de Amerikaanse octrooischriften 3.126.406 en 3.896.169 (vooral tabel 1 van de laatste) die over de bereiding van thiolcarbamaten gaan, welke afgeleid zijn van bedoelde secundaire aminen.Examples of other secondary amines are found in U.S. Pat. Nos. 3,126,406 and 3,896,169 (especially Table 1 of the latter) which deal with the preparation of thiol carbamates derived from said secondary amines.

Voorbeelden van alkyl-groepen met 1-12 kool-15 stofatomen zijn methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, iso- butyl, sec-butyl, tert-butyl, n-pentyl, neopentyl, hexyl, neo-hexyl, n-heptyl, n-octyl, 2-ethylhexyl, n-nonyl, n-decyl en n-dodecyl. Voorbeelden van alkenyl-groepen zijn allyl, methallyl en butenyl. Voorbeelden van eventueel met alkyl gesubstitueerde 20 cycloalkyl- en van cycloalkylmethyl-groepen zijn cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, 3-methylcyclohexyl, dime-thylcyclohexyl, 1-methylcyclopropyl, 3-methylcyclobutyl, 2-ethyl-cyclopropyl, cyclopropylmethyl, cyclopentyImethyl, cyclobutyl-methyl, 1-methylcyclopropyImethyl, 3-methylcyclopentyImethyl, 25 3-methylcyclobutyImethyl en 2-ethylcyclopropyImethyl. Onder de aryl- en aralkyl-groepen kunnen fenyl, 4-chloorfenyl, 2-toluyl, 3- toluyl, 2-naftyl, 3-chloor-4-methylfenyl, 4-broomfen^ benzyl, 4- chloorbenzyl en 2-fenylethyl genoemd worden.Examples of alkyl groups with 1-12 carbon atoms are methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, sec-butyl, tert-butyl, n-pentyl, neopentyl, hexyl, neo hexyl, n-heptyl, n-octyl, 2-ethylhexyl, n-nonyl, n-decyl and n-dodecyl. Examples of alkenyl groups are allyl, methallyl and butenyl. Examples of optionally alkyl-substituted cycloalkyl and cycloalkylmethyl groups are cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, 3-methylcyclohexyl, dimethylcyclohexyl, 1-methylcyclopropyl, 3-methylcyclobutyl, 2-ethyl-cyclopropylmethyl, cyclopropylbutyl -methyl, 1-methylcyclopropyimethyl, 3-methylcyclopentyimethyl, 3-methylcyclobutyimethyl and 2-ethylcyclopropyimethyl. Among the aryl and aralkyl groups can be mentioned phenyl, 4-chlorophenyl, 2-toluyl, 3-toluyl, 2-naphthyl, 3-chloro-4-methylphenyl, 4-bromophen-benzyl, 4-chlorobenzyl and 2-phenylethyl .

Bij de bedoelde werkwijze gebruikt men een 30 katalytische hoeveelheid secundair amine. Zonder enige katalysator kost het meerdere dagen om meer dan 80 % omzetting te bereiken, maar met 0,01 tot 10 mol.% secundair amine (betrokken op mer-captaan) loopt de reactie in 4 tot 16 uur af. In het algemeen zal men tussen 0,05 en 0,5 of 1 mol secundair amine per mol mer-35 captan gebruiken. Gevonden is dat met bijvoorbeeld 0,01 tot 0,05 mol.% di-n-propylamine de reactie van n-propylmercaptan met fos- 800 2 4 96 κ 4 3 geen reeds op technisch aanvaardbare snelheid verloopt en tot chloorthiolformiaat van hoge kwaliteit leidt.The intended process uses a catalytic amount of secondary amine. Without any catalyst, it takes several days to achieve more than 80% conversion, but with 0.01 to 10 mole percent secondary amine (based on mer-captane), the reaction proceeds in 4 to 16 hours. Generally, between 0.05 and 0.5 or 1 mole of secondary amine per mole of mer-35 captan will be used. It has been found that with 0.01 to 0.05 mol% di-n-propylamine, for example, the reaction of n-propyl mercaptan with phosphorus does not proceed at a technically acceptable rate and leads to high quality chlorothiol formate. .

De kwaternaire ammonium-zouten kunnen voorgesteld worden door de formule R^, R^, Rg, Rg NX, waarin R^, R^, Rg 5 en Rg onafhankelijk van elkaar C]-“^^-alkyl, C2-Cg-alkenyl, fenyl, Cg-C^-alkaryl en/of Cg-Cg-aralkyl voorstellen en X een éénwaardig anion is zoals dat meestal in kwaternaire ammonium-zouten voorkomt. In het algemeen is X een halogeen, met name chloride, bromide of jodide, of anders hydroxyl, nitraat, methyl-10 sulfaat, enz. Wat het anion van het kwaternaire ammonium-zout aanvankelijk ook mag zijn, het is te verwachten dat dit tijdens de reactie uitgewisseld wordt tegen het chloride dat bij de reactie met het fosgeen ontstaat. De aard van de groepen Rg, R^, Rg en Rg kan sterk variëren, maar bij voorkeur is een daarvan 15 fenyl of aralkyl en een ander een lange alifatische koolwater- stof-groep (met 8 tot 22 koolstofatomeij) en zijn de twee laatsten korte alifatische groepen (met 1 tot 7 koolstofatomen), en is X halogeen, bijvoorbeeld chloride. In het bijzonder gaat de voorkeur uit naar verbindingen waarin Rg is, R? en Rg beide 20 Cj-CjQ-alkyl zijn en R^ fenyl of benzyl is. De alkyl-groepen kunnen vertakt of onvertakt zijn en eventueel gesubstitueerd met functionele groepen mits die de katalytische werking van het kwaternaire ammonium-zout niet verstoren.The quaternary ammonium salts can be represented by the formula R ^, R ^, Rg, Rg NX, wherein R ^, R ^, Rg, and Rg independently of each other are C] - “^^ - alkyl, C2-Cg-alkenyl , phenyl, C8 -C18 alkaryl and / or C8 -C18 aralkyl and X is a monovalent anion as is usually found in quaternary ammonium salts. In general, X is a halogen, especially chloride, bromide or iodide, or else hydroxyl, nitrate, methyl-10 sulfate, etc. Whatever the anion of the quaternary ammonium salt may be, it is expected that it will the reaction is exchanged for the chloride formed during the reaction with the phosgene. The nature of the groups Rg, Rc, Rg and Rg can vary widely, but preferably one of them is phenyl or aralkyl and another is a long aliphatic hydrocarbon group (containing 8 to 22 carbon atoms) and the latter two are short aliphatic groups (with 1 to 7 carbon atoms), and X is halogen, for example chloride. Particular preference is given to compounds in which Rg is, R? and Rg are both C 1 -C 18 alkyl and R 1 is phenyl or benzyl. The alkyl groups can be branched or unbranched and optionally substituted with functional groups provided they do not interfere with the catalytic activity of the quaternary ammonium salt.

Voorbeelden van alkyl-groepen met 1-22 koolstof-25 atomen zijn methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, iso-butyl, sec-butyl, tert-butyl, n-pentyl, neopentyl, hexyl, neo-hexyl, n-heptyl, n-octyl, 2-ethylhexyl, n-nonyl, n-decyl, undecyl, n-dodecyl, tridecyl, tetradecyl, pentadecyl, hexadecyl, hepta-decyl, octadecyl, nonadecyl, eicosyl, eneicosyl, en docosyl.Examples of alkyl groups with 1-22 carbon-25 atoms are methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, iso-butyl, sec-butyl, tert-butyl, n-pentyl, neopentyl, hexyl, neo hexyl, n-heptyl, n-octyl, 2-ethylhexyl, n-nonyl, n-decyl, undecyl, n-dodecyl, tridecyl, tetradecyl, pentadecyl, hexadecyl, hepta-decyl, octadecyl, nonadecyl, eicosyl, eneicosyl, and docosyl .

30 Voorbeelden van alkynyl-groepen zijn allyl, methallyl en butenyl. Voorbeelden van alkaryl- en aralkyl-groepen met 6-9 koolstofatomen zijn fenyl, 4-chloorfenyl, 2-toluyl, 3-toluyl, 3-chloor-4-methylfenyl, 4-broomfenyl, benzyl, 4-chloorbenzyl en 2-fenyl-ethyl.Examples of alkynyl groups are allyl, methallyl and butenyl. Examples of alkaryl and aralkyl groups with 6-9 carbon atoms are phenyl, 4-chlorophenyl, 2-toluyl, 3-toluyl, 3-chloro-4-methylphenyl, 4-bromophenyl, benzyl, 4-chlorobenzyl and 2-phenyl- ethyl.

35 De bedoelde kwaternaire ammonium-zouten kunnen op bekende wijze bereid worden, en met name door alkylering van 800 2 4 96 4 primaire, secundaire of tertiaire aminen. Indien men van een primair of een secundair amine uitgaat wordt een alkalische stof toegevoegd om het bij de alkylering ontstaande zuur te neutraliseren. Voor het alkyleren worden methylchloride, dimethylsulfaat 5 en benzylchloride het meeste gebruikt. Afzonderlijke voorbeelden van kwaternaire ammonium-zouten zijn ethyltrimethylammonium-jodide, tetramethylammoniumchloride, trimethyloctadecylammonium-chloride, dimethyldioctadecylammoniumchloride, dimethyldikokosalkyl-ammoniumchloride, trimethyldodecylammoniumchloride, tricaprylylme-10 thylammoniumchloride, benzyltrimethylammoniumchloride, methyl- allylfenylbenzylammoniumj odide, benzyltriethylammoniumchloride, sojaalkyltrimethylammoniumchloride, palmityltrimethylammoniumchloride, kokostrimethylammoniumchloride, allyltrimethylammonium-chloride, benzyltrimethylammoniumchloride, dialkyl—(C,--C.Q)-15 dimethylammoniumchloride, dialkyl-(Cj^-Cjg)-dimethylammonium- chloride, dialkyl-(C ^~Cj-dimethylammoniumchloride, distearyldimethylammoniumchloride, trialkyl-(Cg-Cjg)-monomethyl-ammoniumchloride, dimethylalkyl-(C jg)benzylammoniumchloride, dimethylalkyl-(CjQ-Cjg)-benzylammoniimichloride en dimethylstea-20 rylbenzylammoniumchloride.The quaternary ammonium salts referred to can be prepared in known manner, in particular by alkylation of 800 2 4 96 4 primary, secondary or tertiary amines. When starting from a primary or a secondary amine, an alkaline substance is added to neutralize the acid produced in the alkylation. The most commonly used alkylation is methyl chloride, dimethyl sulfate and benzyl chloride. Individual examples of quaternary ammonium salts are ethyl trimethyl ammonium iodide, tetramethyl ammonium chloride, trimethyloctadecylammonium chloride, Dimethyldioctadecylammonium, dimethyldikokosalkyl-ammonium chloride, trimethyldodecylammonium chloride, tricaprylylme-10 trimethyl ammonium chloride, benzyltrimethylammonium chloride, iodide, methyl allylfenylbenzylammoniumj, benzyltriethylammonium chloride, sojaalkyltrimethylammoniumchloride, palmityltrimethylammoniumchloride, coconut trimethyl ammonium chloride, allyltrimethylammonium chloride, benzyltrimethylammonium chloride, dialkyl- (C 1 -CQ) -15 dimethylammonium chloride, dialkyl- (C 1 -C 3 -g) dimethyl ammonium chloride, dialkyl (C 1 -C 3 dimethyl ammonium chloride, distearyl dimethyl ammonium chloride, tri-alkyl-) ammonium chloride, dimethylalkyl- (Cgg) benzylammonium chloride, dimethylalkyl- (CjQ-Cgg) -benzylammoniimichloride and dimethylstearyl benzyl ammonium chloride.

De deskundige zal inzien dat kwaternaire ammonium-zouten anders dan de hierboven genoemde in de handel verkrijgbaar zijn of op bekende wijze bereid kunnen worden.Those skilled in the art will appreciate that quaternary ammonium salts other than those listed above are commercially available or can be prepared in a known manner.

Typische handelscombinaties zijn methyl-groepen, vetalkyl- en 25 imidazo1inium-groepen met amido-substituenten en met chloride of methylsulfaat als anionen. In de met name genoemde zouten kan methyl steeds door ethyl of propyl vervangen worden, en chloride door hydroxyl of bromide. Dergelijke kwaternaire ammonium-zouten kunnen als katalysatoren dienen, en het is te verwachten dat met 30 al deze dezelfde resultaten bereikt worden.Typical commercial combinations are methyl groups, fatty alkyl and imidazoinium groups with amido substituents and with chloride or methyl sulfate as anions. In the named salts, methyl can always be replaced by ethyl or propyl, and chloride by hydroxyl or bromide. Such quaternary ammonium salts can serve as catalysts, and it is expected that with all these the same results will be achieved.

Men gebruikt voor de reactie een katalytische hoeveelheid, dat wil zeggen een hoeveelheid genoeg om de reactiesnelheid op aanvaardbaar peil te brengen. Zonder enige katalysator kost de reactie dagen voordat men bijvoorbeeld tenminste 35 80 % omzetting heeft, maar met een beetje kwaternair ammonium- zout is de reactie in 0,1 tot 20 uren volledig. In het algemeen 800 2 4 96 * 4 5 gebruikt men tussen O,01 en 10 mol.% kwaternair ammonium-zout, betrokken op de hoeveelheid mercaptan, en meestal tussen 0,1 en 1 of 5 mol.%. Gevonden is dat met bijvoorbeeld ongeveer 0,2 mol.% benzyltriethylammoniumchloride (betrokken op mercaptan) de reactie 5 van ethylmercaptan met fosgeen op een voor technische toepassing voldoend hoge snelheid loopt, waarbij een chloorthiolformiaat van hoge kwaliteit ontstaat.A catalytic amount, that is, an amount sufficient to bring the reaction rate to an acceptable level, is used for the reaction. Without any catalyst, the reaction takes days to have at least 80% conversion, for example, but with a little quaternary ammonium salt, the reaction is complete in 0.1 to 20 hours. In general, 800 2 4 96 * 4 5 is used between 0.01 and 10 mol% quaternary ammonium salt, based on the amount of mercaptan, and usually between 0.1 and 1 or 5 mol%. It has been found that with, for example, about 0.2 mol.% Benzyltriethylammonium chloride (based on mercaptan), the reaction of ethyl mercaptan with phosgene runs at a sufficiently high speed for technical application, whereby a high quality chlorothiol formate is formed.

Basische anionenwisselaars die volgens de uitvinding als katalysatoren kunnen dienen zijn in de techniek welbekend, 10 en vele daarvan zijn in de handel. Deze bevatten primaire, secundaire en/of tertiaire amine-groepen of kwaternaire ammonium-groepen aan een driedimensionaal netwerk. In het algemeen onderscheidt men twee groepen, te weten de sterk basische anionenwisselaars (met kwaternaire aramonium-groepen) en de zwakbasische anionen-15 wisselaars (met veel amino-groepen). Beide kunnen in de werkwijze volgens de uitvinding als katalysatoren dienen. Deze anionenwisselaars bestaan in principe uit twee delen: een structuur-deel (de matrix) en een functioneel deel (de ion-actieve groepen).Basic anion exchangers which can serve as catalysts according to the invention are well known in the art, many of which are commercially available. These contain primary, secondary and / or tertiary amine groups or quaternary ammonium groups on a three-dimensional network. In general, two groups are distinguished, namely the strongly basic anion exchangers (with quaternary aramonium groups) and the weakly basic anion exchangers (with many amino groups). Both can serve as catalysts in the process according to the invention. These anion exchangers basically consist of two parts: a structural part (the matrix) and a functional part (the ion-active groups).

Een grote verscheidenheid van uiteenlopende anionenwisselaars is 20 door wisselende combinaties van die twee basisonderdelen mogelijk.A wide variety of different anion exchangers is possible by varying combinations of those two basic parts.

Het struetuurdeel bestaat in het algemeen uit polymeren of copolymeren die door condensatie of door additie-polymerisatie ontstaan zijn. Condensatiepolymeren hebben hoge molecuulgewichten en verknoopte structuren, en ze ontstaan uit 25 kleine polyfunctionele monomeren, bijvoorbeeld door condensatie van fenol met formaldehyde of van een epoxyde zoals epichloor-hydrien met een amine of ammoniak. Additiepolymeren ontstaan door polymerisatie van mengsels van olefinen en diolefinen (bijvoorbeeld styreen met een beetje difenylbenzeen) onder invloed van 30 vrije radicalen. In het algemeen zijn additiepolymeren beter bestand tegen hydrolyse en oxydatieve afbraak, en daarom genieten deze de voorkeur.The structural part generally consists of polymers or copolymers which have been formed by condensation or by addition polymerization. Condensation polymers have high molecular weights and cross-linked structures, and they arise from small polyfunctional monomers, for example, by condensation of phenol with formaldehyde or of an epoxide such as epichlorohydrin with an amine or ammonia. Addition polymers are formed by polymerization of mixtures of olefins and diolefins (eg styrene with a little diphenylbenzene) under the influence of free radicals. Generally, addition polymers are more resistant to hydrolysis and oxidative degradation, and are therefore preferred.

In de handel verkrijgbare basische anionenwisselaars zijn meestal van het styreen-divinylbenzeen-type. De 35 hoeveelheid divinylbenzeen in het polymeer varieert van 1 tot 16 %, bijvoorbeeld tussen 4 en 12 %, gewoonlijk ongeveer 8 %. Zo’n 800 24 96 6 copolymeer ontstaat meestal door polymerisatie in suspensie onder invloed van vrije radicalen, en daarna wordt het gemodificeerd door chlorering of door chloormethylering met chloormethylmethyl-ether onder invloed van een Friedel-Crafts-katalysator. Het al-5 dus gemodificeerde polymeer laat men dan met een amine, een polyamine of met ammoniak reageren. Bijvoorbeeld geeft reactie van een gechloreerd polymeer met een tertiair amine in aanwezigheid van een polair oplosmiddel zoals water een kwaternair ammonium-zout. Aminering van het gechloreerde polymeer kan ge-10 beuren met alkylaminen en met polyaminen, waardoor een grote verscheidenheid van sterke en zwakke basische anionenwisselaars mogelijk is. Harsen met kwaternaire ammonium-groepen worden geacht sterk basische anionenwisselaars te zijn, en die met amine-of polyamine-groepen zwak basische wisselaars. Hoewel het tegen-15 ion van deze harsen kan variëren worden deze ionenwisselaars meestal in de chloride-vorm geleverd.Commercially available basic anion exchangers are usually of the styrene-divinylbenzene type. The amount of divinylbenzene in the polymer ranges from 1 to 16%, for example, between 4 and 12%, usually about 8%. Such an 800 24 96 6 copolymer is usually formed by free radical polymerization in suspension, and then it is modified by chlorination or by chloromethylation with chloromethylmethyl ether under the influence of a Friedel-Crafts catalyst. The thus modified Al-5 polymer is then reacted with an amine, a polyamine or with ammonia. For example, reaction of a chlorinated polymer with a tertiary amine in the presence of a polar solvent such as water gives a quaternary ammonium salt. Amination of the chlorinated polymer can be done with alkylamines and with polyamines, allowing a wide variety of strong and weak basic anion exchangers. Resins with quaternary ammonium groups are considered to be strongly basic anion exchangers, and those with amine or polyamine groups are considered to be weakly basic exchangers. Although the counter ion of these resins can vary, these ion exchangers are usually supplied in the chloride form.

De bij de werkwijze volgens de uitvinding te gebruiken ionenwisselaars worden in het algemeen gebruikt in de parelvorm met afmetingen tussen 0,04 mm en 1,2 mm. Hoewel gelati-20 neuze harsen gebruikt kunnen worden geeft men de voorkeur aan korrelvormige oftewel parelvormige katalysatoren. Ook macroporeuze grootmazige harsen zijn te verkrijgen, die poriën hebben die aanzienlijk groter zijn dan de gebruikelijke gelachtige harsen. De gekozen fysieke vorm van de katalysator moet zodanig zijn 25 dat de ionenwisselaars bestand zullen zijn tegen mechanische afbraak door de krachten die ze bij toepassing tegenkomen, met name door slijtage. Verder moet het hars enigszins chemische bestand zijn tegen de chemicaliën die het zal tegenkomen, dat wil zeggen tegen de uitgangsstoffen en reactieprodukten van de mer-30 captan-fosgeen-reactie.The ion exchangers to be used in the method according to the invention are generally used in the pearl form with dimensions between 0.04 mm and 1.2 mm. Although gelatinous resins can be used, granular or pearl-shaped catalysts are preferred. Macroporous large-mesh resins are also available, which have pores that are considerably larger than the usual gel-like resins. The chosen physical shape of the catalyst should be such that the ion exchangers will withstand mechanical breakdown from the forces they encounter upon application, especially from wear. Furthermore, the resin must be somewhat chemically resistant to the chemicals it will encounter, that is, to the starting materials and reaction products of the mer-captan phosgene reaction.

Gebruik van een vaste, korrelvormige basische anionenwisselaar als katalysator heeft het voordeel dat het hars onoplosbaar is in het reactiemedium en dus als vaste stof gemakkelijk na afloop van de reactie door filtreren of afschenken afge-35 scheiden kan worden. Men kan het vaste hars in een kolom brengen en de werkwijze continu uitvoeren door mercaptan en fosgeen con- 800 2 4 96 7 tinu door de kolom teleiden. Ook kan het vaste hars continu aan een geroerd reactievat toegevoerd worden, waarbij de reactie dan in porties of semicontinu gebeurt. Met een harsvormige katalysator krijgt men ook minder katalysator-kosten dan met de gebruike-5 lijke amine-katalysatoren, doordat ze herhaald en gewoonlijk zonder regenereren gebruikt kunnen worden.The use of a solid, granular basic anion exchanger as a catalyst has the advantage that the resin is insoluble in the reaction medium and can therefore be separated as a solid easily by filtration or decanting after the reaction has ended. The solid resin can be placed in a column and the process carried out continuously by passing mercaptan and phosgene continuously through the column. The solid resin can also be continuously fed to a stirred reaction vessel, the reaction then taking place in batches or semi-continuously. A resinous catalyst also provides less catalyst costs than the conventional amine catalysts in that they can be used repeatedly and usually without regeneration.

Onder de basische anionenwisselaars die bij de werkwijze volgens de uitvinding toegepast kunnen worden kan men de handelsprodukten noemen die onder de namen DUOLITE, DOWEX, 10 IONAC, AMBEKLITE en AMBERLYST in de handel zijn. Voorbeelden zijn de ionenwisselaars van de series AMBEKLITE IRA-900 en IRA-93 en de grootmazige AMBERLYST A-26 en A-29.Among the basic anion exchangers which can be used in the process according to the invention, one can mention the commercial products which are sold under the names DUOLITE, DOWEX, IONAC, AMBEKLITE and AMBERLYST. Examples are the ion exchangers of the AMBEKLITE IRA-900 and IRA-93 series and the large-mesh AMBERLYST A-26 and A-29.

De hoeveleheid basische anionwisselaar voor het katalyseren van de reactie van mercaptan met fosgeen is die hoe-15 veelheid die de reactie in een voor technische toepassing aanvaardbare mate versnelt, een katalytische hoeveelheid dus. In het algemeen gebruikt men, als de reactie in een geroerde reactor uitgevoerd wordt, per 100 g mercaptan tussen 5 en 40 g, bijvoorbeeld 20 g kunsthars. Als de reactie continu uitgevoerd wordt, 20 in een kolom, is de hoeveelheid kunsthars van minder belang omdat men de katalysator dan zonder ophouden toepast totdat hij geïnactiveerd raakt. Anders gezegd, men zet genoeg kunsthars in om per mol ingezet mercaptan tussen 0,001 en 0,2 equivalent ionwisse-lingscapaciteit te hebben. Meer in het bijzonder zet men per mol 25 mercaptan tussen 0,01 en 0,1, bijvoorbeeld 0,05 equivalent ionenwisselaar in.The amount of basic anion exchanger to catalyze the reaction of mercaptan with phosgene is that amount which accelerates the reaction to an extent acceptable for technical application, ie a catalytic amount. In general, when the reaction is carried out in a stirred reactor, between 100 and 40 g, for example 20 g of synthetic resin, are used per 100 g of mercaptan. When the reaction is carried out continuously, in a column, the amount of synthetic resin is less important because the catalyst is then used without ceasing until it becomes inactivated. In other words, enough synthetic resin is used to have between 0.001 and 0.2 equivalent ion exchange capacity per mole of mercaptan used. More in particular, between 0.01 and 0.1, for example 0.05 equivalent of ion exchanger, is used per mole of mercaptan.

Mercaptanen die men volgens de uitvinding met fosgeen kan laten reageren kunnen voorgesteld worden door de formule RSH, waarin R alkyl, cycloalkyl, cycloalkylmethyl, lager 30 alkynyl, aryl, alkaryl, aralkyl, halogeenaryl, halogeenaralkyl en earboalkoxyalkyl kan zijn. Deze mercaptanen zijn in de techniek voldoende bekend, en zijn onder meer genoemd in de eerder aangehaalde Amerikaanse octrooischriften. Ze kunnen op in de techniek bekende wijze bereid worden, onder meer door reactie van 35 een alkylhalogenide of een alkalimetaal-alkylsulfaat met natrium-of kalium-hydrosulfide, of door reactie van de overeenkomstige 800 24 96 8 alkohol met I^S in de dampfase, of door additie van E^S aan de overeenkomstige onverzadigde verbinding.Mercaptans which can be reacted with phosgene according to the invention can be represented by the formula RSH, wherein R may be alkyl, cycloalkyl, cycloalkylmethyl, lower alkynyl, aryl, alkaryl, aralkyl, haloaryl, haloaralkyl and earboalkoxyalkyl. These mercaptans are sufficiently known in the art, and are mentioned inter alia in the aforementioned U.S. patents. They can be prepared in a manner known in the art, including by reaction of an alkyl halide or an alkali metal alkyl sulfate with sodium or potassium hydrosulfide, or by reaction of the corresponding 800 24 96 alcohol with 1 2 S in the vapor phase , or by addition of E ^ S to the corresponding unsaturated compound.

In de formule RSH is R in het algemeen vertakt of onvertakt alkyl met 1-15 koolstofatomen, carboalkoxyalkyl met 5 2-10 koolstofatomen, alkenyl met 2-5 koolstofatomen, cycloalkyl of cycloalkylmethyl met 3-7 koolstofatomen, of eventueel door halogeen gesubstitueerd aryl of alkaryl of aralkyl met 6-10 kool-stofatomen. In het algemeen zijn de alifatische en aromatische groepen die in verband met de als katalysatoren dienende aminen 10 en ammonium-zouten genoemd zijn ook van toepassing op de groep R van het mercaptan. Veelal zal R alkyl met 1-10 (bij voorkeur 1-6) koolstofatomen, alkenyl met 3-4 koolstofatomen, cycloalkyl of cycloalkylmethyl met 5-6 koolstofatomen, fenyl, met Cj-C^-alkyl gesubstitueerd fenyl, monochloorfenyl of polychloorfenyl, 15 benzyl of chloorbenzyl, of carboalkoxyalkyl met 2-5 koolstofatomen zijn.In the formula RSH, R is generally branched or unbranched alkyl of 1-15 carbon atoms, carboalkoxyalkyl of 5 2-10 carbon atoms, alkenyl of 2-5 carbon atoms, cycloalkyl or cycloalkylmethyl of 3-7 carbon atoms, or optionally halogen-substituted aryl or alkaryl or aralkyl with 6-10 carbon atoms. In general, the aliphatic and aromatic groups mentioned in connection with the amines and ammonium salts serving as catalysts also apply to the group R of the mercaptan. Often R alkyl will have 1-10 (preferably 1-6) carbon atoms, alkenyl with 3-4 carbon atoms, cycloalkyl or cycloalkylmethyl with 5-6 carbon atoms, phenyl, phenyl, monochlorophenyl or polychlorophenyl substituted with C 1 -C 20 alkyl. benzyl or chlorobenzyl, or carboalkoxyalkyl of 2-5 carbon atoms.

Voorbeelden van organische mercaptanen die geschikt in de werkwijze volgens de uitvinding toegepast kunnen worden zijn de alkylmercaptanen zoals methylmercaptan, ethylmercap-20 tan, isopropylmercaptan, n-propylmercaptan, isobutylmercaptan, sec-butylmercaptan, n-butylmercaptan, 2-pentylmercaptan, neo-pentylmercaptan, n-pentylmercaptan, n-hexylmercaptan, neohexyl-mercaptan, n-heptylmercaptan, n-octylmercaptan, e.d. Als voorbeelden van cycloalkylmercaptanen kunnen genoemd worden: cyclopentyl-25 mercaptan, cyclohexylmercaptan, 2-methylcyclohexylmercaptan, 3-methylcyclohexylmercaptan, cyclopropylmethylmercaptan, cyclo-pentylmethylmercaptan, cyclohexylmethylmercaptan e.d. Allylmer-captanen en butenylmercaptan zijn goede voorbeelden van alkenyl-mercaptanen.Examples of organic mercaptans suitable for use in the process according to the invention are the alkyl mercaptans such as methyl mercaptan, ethyl mercaptan, isopropyl mercaptan, n-propyl mercaptan, isobutyl mercaptan, sec-butyl mercaptan, n-butyl mercaptan, 2-pentyl mercaptan, neo-pentyl n-pentyl mercaptan, n-hexyl mercaptan, neohexyl mercaptan, n-heptyl mercaptan, n-octyl mercaptan, etc. Examples of cycloalkyl mercaptan, cyclohexyl mercaptan, cyclohexyl mercaptan, cyclohexyl mercaptan, cyclohexyl mercaptan, cyclhexyl mercaptan, 2-methylcyclohexyl mercaptan, cyclohexylmethyl mercaptan, etc. Allylmer captanes and butenyl mercaptan are good examples of alkenyl mercaptans.

30 Ook nuttig zijn de volgende aryl-, alkaryl-, aralkyl-, halogeenaryl- en halogeenaralkyl-verbindingen: mercap-tobenzeen, 2-mercaptonaftaleen, 4-mercaptotolueen, 2-mercapto-tolueen, 3-mercaptotolueen, 2,4-dimethylmercaptobenzeen, 2,5-dimethylmercaptobenzeen, 4-tert-butylmercaptobenzeen, l-methyl-2-35 mercaptonaftaleen, 4-ethylmercaptobenzeen, benzylmercaptan, mer- captoethylbenzeen, mercaptopropylbenzeen, trifenylmethylmercaptan, 800 24 96 9 i.Also useful are the following aryl, alkaryl, aralkyl, haloaryl, and haloaralkyl compounds: mercapto-benzene, 2-mercaptonaphthalene, 4-mercaptotoluene, 2-mercapto-toluene, 3-mercaptotoluene, 2,4-dimethyl mercaptobenzene, 2,5-dimethyl mercaptobenzene, 4-tert-butyl mercaptobenzene, 1-methyl-2-35 mercaptonaphthalene, 4-ethyl mercaptobenzene, benzyl mercaptan, mercaptoethyl benzene, mercaptopropyl benzene, triphenylmethyl mercaptan, 800 24 96 9 i.

9 mercaptomethylnaftaleen, mercaptoethylnaftaleen, mercaptobutyl-naftaleen, 2-chloormercaptobenzeen, 3-chloormercaptobenzeen, 4-chloormercaptobenzeen, 2,5-dichloormercaptobenzeen, 4-broom-mercaptobenzeen, 2-joodmercaptobenzeen, 3-joodmercaptobenzeen, 5 4-joodmercaptobenzeen, 2-chloorbenzylmercaptan, 3-chloorbenzyl-mercaptan, 4-chloorbenzylmercaptan, 2,4-dichloorbenzylmercaptan, 3,4-dichloorbenzylmercaptan, 4-broombenzylmercaptan, 4-chloor-I-mercaptonaftaleen, 4-broom-l-mercaptonaftaleen, e.d. Eveneens zijn esters van mercaptozuren geschikt, en goede voorbeelden daar-30 van zijn methylmercaptoacetaat, ethylmercaptoacetaat, propyl- mercaptoacetaat, butylmercaptoacetaat, pentylmercaptoacetaat, hexylmercaptoacetaat, methyl-2-mercaptopropionaat, ethyl-2-mercaptopropionaat, pentyl-2-mercaptopropionaat, methyl-3-mercapto-propionaat, ethyl-3-mercaptopropionaat, hexyl-3-mercaptopropionaat, 15 methyl-2-mercaptobutyraat, propyl-2-mercaptobutyraat, hexyl-2- mercaptobutyraat, methyl-3-mercaptobutyraat, ethyl-3-mercapto-butyraat, hexyl-3-mercaptobutyraat, methyl-4-mercaptobutyraat, ethyl-4-mercaptobutyraat, hexyl-4-mercaptobutyraat, methyl-3-mercaptovaleraat, ethyl-3-mercaptovaleraat, hexyl-3-mercapto-20 valeraat, methyl-5-mercaptovaleraat, ethyl-5-mercaptovaleraat, hexyl-5-mercaptovaleraat, e.d.9 mercaptomethylnaphthalene, mercaptoethylnaphthalene, mercaptobutyl-naphthalene, 2-chlorobaptobenzene, 3-chlorobaptobenzene, 4-chlorobaptobenzene, 2,5-dichlorobaptobenzyl, 4-bromobaptobenzocapobenzobaptobenzobenobaptobenzene, 3-chlorobenzyl mercaptan, 4-chlorobenzyl mercaptan, 2,4-dichlorobenzyl mercaptan, 3,4-dichlorobenzyl mercaptan, 4-bromobenzyl mercaptan, 4-chloro-1-mercaptonaphthalene, 4-bromo-1-mercaptonaphthalene, etc. Also suitable are esters of esters and good examples thereof are methyl mercaptoacetate, ethyl mercaptoacetate, propyl mercaptoacetate, butyl mercaptoacetate, pentyl mercaptoacetate, hexyl mercaptoacetate, methyl 2-mercaptopropionate, ethyl 2-mercaptopropionate, pentyl-2-mercaptopropionate, mercapto-propionate 3-mercaptopropionate, hexyl-3-mercaptopropionate, 15-methyl-2-mercaptobutyrate, propyl-2-mercaptobutyrate, hexyl-2-mercaptobutyrate, methyl-3-mercaptobutyr ate, ethyl 3-mercapto-butyrate, hexyl-3-mercaptobutyrate, methyl-4-mercaptobutyrate, ethyl-4-mercaptobutyrate, hexyl-4-mercaptobutyrate, methyl-3-mercaptovalerate, ethyl-3-mercaptovalerate, hexyl-3- mercapto-20 valerate, methyl-5-mercaptovalerate, ethyl-5-mercaptovalerate, hexyl-5-mercaptovalerate, etc.

De te gebruiken hoeveelheid fosgeen kan variëren, maar in het algemeen neemt men tenminste een stoechiometrische hoeveelheid, dus tenminste 1 mol fosgeen per mol mercaptan. Meest-25 al zal men overmaat fosgeen nemen, zo 5 tot 50 mol.% overmaat, want uit het reactiemengsel kan het fosgeen gemakkelijk verwijderd worden en een overmaat mercaptan zou de vorming van het ongewenste dithiolcarbonaat begunstigen.The amount of phosgene to be used can vary, but in general at least one stoichiometric amount is used, i.e. at least 1 mole of phosgene per mole of mercaptan. Most often, excess phosgene will be taken, such as 5 to 50 mole percent excess, because the phosgene can be easily removed from the reaction mixture, and an excess of mercaptan would favor the formation of the undesired dithiol carbonate.

De reactie van het mercaptan met fosgeen gebeurt 30 gewoonlijk bij gewone druk, hoewel verhoogde of verlaagde druk toepasbaar zijn. De reactietemperatuur moet zo laag mogelijk gehouden worden, maar wel een redelijke reactiesnelheid toelaten; naarmate de temperatuur hoger is wordt meer en meer dithiolcarbonaat gevormd. Daar de genoemde mercaptanen uiteenlopende re-35 activiteiten en uiteenlopende ontledingstemperaturen vertonen moet men daarop letten bij het kiezen van de reactietemperatuur.The reaction of the mercaptan with phosgene usually takes place at ordinary pressure, although increased or reduced pressure are applicable. The reaction temperature should be kept as low as possible, but allow a reasonable reaction speed; the higher the temperature, the more and more dithiol carbonate is formed. Since said mercaptans exhibit varying reactions and varying decomposition temperatures, care must be taken when selecting the reaction temperature.

800 24 96 10800 24 96 10

Met een overmaat fosgeen zal de reactietemperatuur in het algemeen tussen 0° en 70°C liggen, met gewone druk en onder terugvloei kokend fosgeen. Meestal zal de reactietemperatuur tussen 10° en 50°C liggen, bijvoorbeeld tussen 10° en 35°C.With an excess of phosgene, the reaction temperature will generally be between 0 ° and 70 ° C, with ordinary pressure and refluxing phosgene. Usually the reaction temperature will be between 10 ° and 50 ° C, for example between 10 ° and 35 ° C.

5 In een geschiktereactor kunnen de uitgangs stoffen in iedere gewenste volgorde of gelijktijdig ingevoerd worden, maar bij voorkeur voegt men mercaptan toe aan een voorraad fosgeen. Verder verdient het bij een discontinue uitvoering de voorkeur dat het mercaptan langzaam aan het fosgeen toegevoegd 10 wordt om de temperatuur in bedwang te houden en de vorming van het bijprodukt dithiolcarbonaat tegen te gaan. Indien fosgeen aan een voorraad mercaptan toegevoegd wordt begint de reactie bij een hogere temperatuur dan bij de andere volgorde, en versterkt men de kans op vorming van dithiolcarbonaat. Indien een secun-15 dair amine als katalysator gebruikt wordt mengt men dit bij voorkeur met het mercaptan, maar toevoegen aan het fosgeen mag ook.In a suitable reactor the starting materials can be introduced in any desired order or simultaneously, but mercaptan is preferably added to a stock of phosgene. Furthermore, in a discontinuous mode, it is preferable that the mercaptan is added slowly to the phosgene in order to control the temperature and prevent the formation of the by-product dithiol carbonate. When phosgene is added to a stock of mercaptan, the reaction starts at a higher temperature than in the other order, and the chance of forming dithiol carbonate is enhanced. If a secondary amine is used as a catalyst, it is preferably mixed with the mercaptan, but addition to the phosgene is also allowed.

De reactie kan in porties uitgevoerd worden door de uitgangsstoffen aan een bodempje chloorthiolformiaat (wat overgebleven was van een vorige bereiding) toe te voegen. Hoewel 20 de begintemperatuur hoger is dan bij toevoegen van mercaptan aan een voorraad fosgeen is de reactietijd dan vaak korter. Bereiding van chloorthiolformiaat door continue reactie is ook heel goed mogelijk.The reaction can be carried out in portions by adding the starting materials to a bottom of chlorothiol formate (which was left over from a previous preparation). Although the initial temperature is higher than when mercaptan is added to a stock of phosgene, the reaction time is often shorter. Preparation of chlorothiol formate by continuous reaction is also quite possible.

Het volgens de uitvinding bereide chloorthiol-25 formiaat bevat een heel laag gehalte aan organisch disulfide vol gens de formule RSSR en ook heel weinig dithiolcarbonaat. Het lage gehalte aan disulfide staat in sterke tegenstelling tot de grote hoeveelheid aan dit bijprodukt dat men in het chloorthiolformiaat vindt dat men verkrijgt bij gebruik van actieve kool als 30 katalysator. Zie bijvoorbeeld kolom 1 van het Amerikaanse oc- trooischrift 4.012.405, waarin 3 tot 7 % diethyldisulfide genoemd wordt als bijprodukt van de bereiding van ethylchloorthiolfor-miaat. Bovendien schijnen de volgens de uitvinding te gebruiken katalysatoren de reactie van chloorthiolformiaat met nog meer 35 mercaptan tot dithiolcarbonaat niet te katalyseren.The chlorothiol-25 formate prepared according to the invention contains a very low content of organic disulfide according to the formula RSSR and also very little dithiol carbonate. The low disulfide content strongly contrasts with the high amount of this by-product found in the chlorothiol formate obtained when using activated carbon as a catalyst. See, for example, column 1 of U.S. Pat. No. 4,012,405, which mentions 3 to 7% diethyl disulfide as a by-product of the preparation of ethylchlorothiol formate. Moreover, the catalysts to be used according to the invention do not seem to catalyze the reaction of chlorothiol formate with even more mercaptan to dithiol carbonate.

Bij het uitvoeren van de werkwijze volgens de uit- 800 2 4 96 9 » η vinding wordt het reactiemengsel gewoonlijk geroerd om de afvoer van de reactiewarmte uit de reactor te ondersteunen. Aan het einde van de reactie wordt overmaat fosgeen verwijderd, bijvoorbeeld door afdampen. Dit afdampen kan gebeuren door afzuigen 5 waardoor het fosgeen zal koken of door doorleiden van een inert gas zoals stikstof; ook kan men het reactiemengsel zachtjes koken om de overmaat fosgeen te doen verdwijnen. Bij het verwijderen van de overmaat fosgeen zal als katalysator gebruikt ammonium-zout gewoonlijk neerslaan, en kan men het affiltreren. Indien een 10 anionenwisselaar als katalysator gebruikt was kan men dit ook het beste na het verwijderen van het fosgeen door afschenken of affiltreren van de rest scheiden. Een kwaternair ammonium-zout kan eventueel ook met water uit het reactiemengsel weggewassen worden, maar dat verdient niet de voorkeur om dat water met chloor-15 thiolformiaat kan reageren en aldus de opbrengst zou verlagen; ook kan men het kwaternaire ammonium-zout in het reactiemengsel laten zitten.When carrying out the process according to the invention, the reaction mixture is usually stirred to aid the removal of the heat of reaction from the reactor. At the end of the reaction, excess phosgene is removed, for example by evaporation. This evaporation can be done by suction, whereby the phosgene will boil or by passing an inert gas such as nitrogen; the reaction mixture can also be boiled gently to remove the excess phosgene. When the excess phosgene is removed, ammonium salt used as a catalyst will usually precipitate, and it can be filtered off. If an anion exchanger had been used as a catalyst, it is also best to separate it from the residue after removing the phosgene by decanting or filtering off. A quaternary ammonium salt can optionally also be washed away with water from the reaction mixture, but it is not preferable that water can react with chloro-thiol formate and thus reduce the yield; the quaternary ammonium salt can also be left in the reaction mixture.

Na ontgassen is het verkregen chloorthiolfor-miaat zuiver genoeg voor de meeste industriële toepassingen, 20 d.w.z. als tussenprodukt bij de bereiding van thiolcarbamaten.After degassing, the resulting chlorothiol formate is pure enough for most industrial applications, i.e. as an intermediate in the preparation of thiol carbamates.

Indien verdere zuivering wenselijk is kan het chloorthiolformiaat gedestilleerd of omgekristalliseerd worden.If further purification is desired, the chlorothiol formate can be distilled or recrystallized.

Alshet chloorthiolformiaat in een thiolcarbamaat ƒ omgezet moet worden laat men het in aanwezigheid van een zuurweg-25 vanger zoals NaOH met een secundair amine reageren. Men voegt genoeg amine toe om al het chloorthiolformiaat in thiolcarbamaat om te zetten. Indien als katalysator een secundair amine gebruikt was hoeven resten katalysator niet verwijderd te worden; het diamine kan hetzelfde zijn als datgene dat als katalysator diende, 30 maar ook verschillend.If the chlorothiol formate is to be converted into a thiol carbamate, it is reacted with a secondary amine in the presence of an acid pathway scavenger such as NaOH. Enough amine is added to convert all the chlorothiol formate to thiol carbamate. If a secondary amine was used as a catalyst, residues of the catalyst need not be removed; the diamine can be the same as that which served as a catalyst, but also different.

Bij een representatief voorbeeld van een discontinue bereiding volgens de uitvinding wordt per mol mercaptan 0,6 mol fosgeen in de reactor gecondenseerd, zodat men dan een fosgeen-voorraad van ongeveer 10°C heeft. Indien een kwaternair 35 ammonium-zout of een basische anionenwisselaar als katalysator gebruikt wordt was hiervan eerst per mol mercaptan 0,2 mol zout 8002496 12 of 0,05 equivalent in de kolf gebracht. Dan wordt langzaam ethylmercaptan toegevoegd en tegelijkertijd nogeens 0,6 mol fos-geen per mol mercaptan. Indien als katalysator een secundair amine gebruikt wordt heeft men dit van te voren in het mercaptan 5 opgelost. Onder voortdurend roeren voegt men dit mercaptan en het aanvullende fosgeen toe, waarvoor men in het algemeen ongeveer een uur neemt. Verdampt fosgeen wordt in een terugvloeikoeler gecondenseerd en aldus in de reactor teruggeleid. Naarmate de reactie verloopt worden fosgeen en ethylmercaptan verbruikt en 10 stijgt het kookpunt van het reactiemengsel van ongeveer 10°C naar ongeveer 27°C. Na een voldoende reactietijd (2 tot 3 uur met een anionenwisselaar, 5-6 uur met een secundair amine en ongeveer 10 uur met een kwaternair ammonium-zout) worden overmaat fosgeen en niet omgezet ethylmercaptan door verdamping uit de reactor ver-15 wijderd en neemt men het gevormde produkt uit de reactor.In a representative example of a discontinuous preparation according to the invention, 0.6 moles of phosgene are condensed in the reactor per mole of mercaptan, so that a phosgene stock of about 10 ° C is then obtained. If a quaternary ammonium salt or a basic anion exchanger is used as the catalyst, 0.2 mol of salt 8002496 12 or 0.05 equivalent per mole of mercaptan was first introduced into the flask. Then ethyl mercaptan is added slowly and at the same time another 0.6 moles of phosgene per mole of mercaptan. If a secondary amine is used as a catalyst, it is dissolved in the mercaptan in advance. This mercaptan and the additional phosgene are added with continuous stirring, generally taking about an hour. Evaporated phosgene is condensed in a reflux condenser and thus returned to the reactor. As the reaction proceeds, phosgene and ethyl mercaptan are consumed, and the boiling point of the reaction mixture rises from about 10 ° C to about 27 ° C. After a sufficient reaction time (2 to 3 hours with an anion exchanger, 5-6 hours with a secondary amine and about 10 hours with a quaternary ammonium salt), excess phosgene and unreacted ethyl mercaptan are removed from the reactor by evaporation and the product formed is removed from the reactor.

De uitvinding wordt nu nader toegelicht door de volgende, niet beperkende voorbeelden. Hierbij werd de zuiverheid van het verkregen chloorthiolformiaat uit een grafiek van een gaschromatogram bepaald als % piekoppervlak.The invention is now further illustrated by the following non-limiting examples. The purity of the obtained chlorothiol formate was determined from a graph of a gas chromatogram as% peak area.

20 Voorbeeld IExample I

In een 30 ml serumflesje werd 0,194 gmol fosgeen gecondenseerd, en dan werd het afgesloten met een "Viton" kapje. Met een injectienaald werd 0,171 gmol ethylmercaptan dat 0,01 gmol di-n-propylamine bevatten, in het flesje geïnjicieerd.In a 30 ml serum vial, 0.194 µmole of phosgene was condensed, and then it was closed with a "Viton" cap. With a hypodermic needle, 0.171 gmol ethyl mercaptan containing 0.01 gmol di-n-propylamine was injected into the vial.

25 Het reactiemengsel werd geroerd en men liet het van -70°C opwarmen tot 0°C (nat ijs), op welke temperatuur men het 250 minuten liet. De reactie werd gevolgd door gaschromatografische bepaling van het niet omgezette ethylmercaptan. Tijdens die 250 minuten op 0°C was het reactiemengsel homogeen en ongeveer 90 % van het 30 ethylmercaptan werd omgezet.The reaction mixture was stirred and allowed to warm from -70 ° C to 0 ° C (wet ice) at which temperature it was left for 250 minutes. The reaction was followed by gas chromatography of the unreacted ethyl mercaptan. During those 250 minutes at 0 ° C, the reaction mixture was homogeneous and about 90% of the ethyl mercaptan was converted.

Men liet het reactiemengsel overnacht tot kamertemperatuur opwarmen zodat overmaat fosgeen verdween. Het ruwe produkt werd met 2 x 30 ml gedestilleerd water gewassen, zodat het amine verwijderd werd, op Na2S0^ gedroogd, en afgefiltreerd.The reaction mixture was allowed to warm to room temperature overnight so that excess phosgene disappeared. The crude product was washed with 2 x 30 ml of distilled water to remove the amine, dried over Na 2 SO 4, and filtered.

35 Aldus werd 13,7 g waterhelder produkt verkregen, dat door gas- chromatografie geïdentificeerd werd als ethylchloorthiolformiaat 80 0 2 4 96 m %.There was thus obtained 13.7 g of a water-clear product, which was identified by gas chromatography as ethyl chlorothiol formate 80 0 2 4 96 m%.

13 met een zuiverheid van 90-95 %. Dus een opbrengst van 64,3 %, berekend op het ingezette ethylmercaptan.13 with a purity of 90-95%. So a yield of 64.3%, based on the ethyl mercaptan used.

Voorbeeld IIExample II

In een driehalsrondbodemkolf van 1 liter, voor-5 zien van roerder met motor, thermometer, druppeltrechter, fos-geen-inlaatbuisje en een met koolzuur en aceton gevulde koeler, die zelf in een bad van nat ijs stond, werd 4,8 gmol fosgeen gecondenseerd. Een mengsel van 4,0 gmol ethylmercaptan en 0,2 gmol di-n-propylamine werd in de druppeltrechter geplaatst. Toen onge-10 veer de helft van het fosgeen in de kolf gekomen was werd de toevoeging van het ethylmercaptan onder roeren begonnen in een tempo van 2-3 ml/min. Bij het begin van de reactie was de temperatuur van het mengsel 7°C. Het ijsbad werd tijdens het toevoegen van het ethylmercaptan, dat 117 minuten duurde, niet gebruikt. Bij het 15 eind van de ethylmercaptan- toevoeging was de temperatuur 7,5°C.In a 1 liter three-necked round bottom flask, equipped with motor stirrer, thermometer, dropping funnel, fos-inlet tube and a cooler filled with carbon dioxide and acetone, which was itself in a wet ice bath, 4.8 gm of phosgene condensed. A mixture of 4.0 gmoles of ethyl mercaptan and 0.2 gmoles of di-n-propylamine was placed in the dropping funnel. When about half of the phosgene had entered the flask, the addition of the ethyl mercaptan was started with stirring at a rate of 2-3 ml / min. At the start of the reaction, the temperature of the mixture was 7 ° C. The ice bath was not used during the addition of the ethyl mercaptan, which lasted 117 minutes. At the end of the ethyl mercaptan addition, the temperature was 7.5 ° C.

Het reactiemengsel x^erd overnacht geroerd (ongeveer 17g uur), en de volgende ochtend leerde een gaschromatogram dat het ethylmercaptan grotendeels gereageerd had. Overmaat fosgeen en niet omgezet ethylmercaptan werden door doorblazen van 20 stikstof uit het reactiemengsel verwijderd, en tegen het einde van dit ontgassen scheidde zich een witte stof af, die door filtreren uit de kolf verwijderd werd. Het vloeibare reactieprodukt werd door gaschromatografie als ethylchloorthiolformiaat met 97,7 % zuiverheid geïdentificeerd. Geschat werd dat dit produkt 25 ongeveer 0,05 % diethyldisulfide en 0,05 % diethyldithiolcarbonaat bevatte. De opbrengst aan ontgast produkt bleek 84,2 % van het theoretisch mogelijke te zijn. De witte stof die afgefiltreerd was werd door het bepalen van het smeltpunt geïdentificeerd als di-n-propylammoniumchloride.The reaction mixture was stirred overnight (about 17 g hours), and the following morning a gas chromatogram learned that the ethyl mercaptan had largely reacted. Excess phosgene and unreacted ethyl mercaptan were removed from the reaction mixture by blowing nitrogen, and towards the end of this degassing, a white substance separated which was removed from the flask by filtration. The liquid reaction product was identified by gas chromatography as ethyl chlorothiol formate with 97.7% purity. It was estimated that this product contained about 0.05% diethyl disulfide and 0.05% diethyl dithiol carbonate. The degassed product yield was found to be 84.2% of the theoretically possible. The white matter that had been filtered off was identified as di-n-propylammonium chloride by determining the melting point.

30 Voorbeeld IIIExample III

De proef van voorbeeld II werd herhaald, behalve dat geen di-n-propylamine aan het ethylmercaptan toegevoegd werd en dat het ethylmercaptan over 89 minuten aan de kolf toegevoegd werd. Er was geen ander verschijnsel waar te nemen dan het koken 35 onder terugvloeikoeling van het fosgeen. De temperatuur van het mengsel bleef gedurende tenminste 6 uur op 15°C, en 12 uur na de 800 24 96 14 toevoeging van het ethylmercaptan bleek hij 13°C te zijn. Men liet het mengsel onder roeren overnacht staan.The experiment of Example II was repeated, except that no di-n-propylamine was added to the ethyl mercaptan and the ethyl mercaptan was added to the flask over 89 minutes. No other phenomenon was observed than refluxing the phosgene. The temperature of the mixture remained at 15 ° C for at least 6 hours, and was found to be 13 ° C 12 hours after the addition of the ethyl mercaptan. The mixture was left under stirring overnight.

De volgende ochtend (ongeveer 24 uur na het begin van de proef) bleek dat al het koolzuur uit de terugvloeikoe-5 Ier verdwenen was, waardoor het fosgeen uit het reactiesysteem had kunnen ontsnappen. Het reactiemengsel had een temperatuur van 19°C. Bij gaschromatografie bleek er geen overmaat fosgeen meer in het mengsel te zitten en ongeveer een kwart van het ethylmercaptan had toen gereageerd.The next morning (about 24 hours after the start of the experiment), it was found that all the carbonic acid had disappeared from the reflux cow, allowing the phosgene to escape from the reaction system. The reaction mixture had a temperature of 19 ° C. Gas chromatography revealed that there was no excess phosgene left in the mixture and about a quarter of the ethyl mercaptan had then reacted.

10 Nu werd onder roeren nogeens 92 g fosgeen toe gevoegd, en de temperatuur van het reactiemengsel daalde tot ongeveer 17°C. De rest van de dag werd de inhoud geroerd, terwijl de terugvloeikoeler gevoed werd met 50 % ethyleenglycol in water die door een koëLcircuit liep. De volgende namiddag bleek de tem-15 peratuur van het mengsel 24°C te zijn en bij gaschromatografie van dit mengsel bleek ongeveer de helft van het ethylmercaptan gereageerd te hebben. Nog een dag later bleek de reactietempera-tuur 26°C te zijn en bleek ongeveer driekwart van het ethylmercaptan gereageerd te hebben.Now another 92 g of phosgene was added with stirring, and the temperature of the reaction mixture dropped to about 17 ° C. The contents were stirred for the rest of the day, while the reflux condenser was fed with 50% ethylene glycol in water running through a cooling circuit. The following afternoon, the temperature of the mixture was found to be 24 ° C and gas chromatography of this mixture showed that about half of the ethyl mercaptan had reacted. Still a day later, the reaction temperature was found to be 26 ° C and about three quarters of the ethyl mercaptan was found to have reacted.

20 Weer de volgende dag (vier dagen na het begin) werd het reactiemengsel met stikstof ontgast. Het overblijvende reactiemengsel werd door gaschromatografie als ethylchloorthiol-formiaat geïdentificeerd; opbrengst 71,7 %. De zuiverheid hiervan was 99,5 %; het bevatte ongeveer 0,1 % diethyldisulfide en 25 0,3 % diethylthiolcarbonaat.Again the following day (four days after the start), the reaction mixture was degassed with nitrogen. The remaining reaction mixture was identified as ethyl chlorothiol formate by gas chromatography; yield 71.7%. The purity of this was 99.5%; it contained about 0.1% diethyl disulfide and 0.3% diethylthiol carbonate.

Voorbeeld IVExample IV

De proef van voorbeeld II werd herhaald, behalve dat nu als katalysator 0,001 gmol di-n-propylamine gebruikt werd, op 2,0 gmol ethylmercaptan en 2,4 mol fosgeen. Het mengsel van 30 ethylmercaptan en katalysator werd over 50 minuten toegevoegd.The experiment of Example II was repeated, except that 0.001 gmole of di-n-propylamine was used as catalyst, 2.0 gmole of ethyl mercaptan and 2.4 mole of phosgene. The mixture of ethyl mercaptan and catalyst was added over 50 minutes.

De reactietemperatuur steeg langzaam van 8°C over 9 uur naar 24°C, waaruit bleek dat er geen belangrijke reactie plaats vondt. De proef werd toen afgebroken doordat per ongeluk NaOH-oplossing uit een wasflesje in het reactiesysteem gezogen werd. Uit een gaschro-35 matografie analyse van het reactiemengsel 6£ uur na het begin van de toevoeging bleek dat ongeveer 50 % van het ethylmercaptan 800 24 96 15 toen gereageerd had.The reaction temperature slowly rose from 8 ° C over 9 hours to 24 ° C, indicating that no significant reaction took place. The test was then terminated by accidentally drawing NaOH solution from a wash bottle into the reaction system. A gas chromatography analysis of the reaction mixture 6 hours after the start of the addition showed that about 50% of the ethyl mercaptan 800 24 96 15 had then reacted.

Voorbeeld VExample V

De proef van voorbeeld IV werd herhaald, behalve dat nu 2,0 gmol n-propylmercaptan, 2,2 gmol fosgeen en 0,002 5 gmol di-n-propylamine gebruikt werden. Het n-propylmercaptan werd over 108 minuten langzaam aan de kolf toegevoegd, waarbij de temperatuur over 9 uur van 9°C tot 26°C steeg. Bij analyse na 7 uur bleek ongeveer 84 % van het mercaptan gereageerd te hebben. Ongeveer 12s uur na het begin van de mercaptan-toevoeging werd het 10 reactiemengsel tot 35°C verhit en in 10 uur tijds met argon ont-gast. De opbrengst aan ontgast produkt bleek 93,9 % van de theoretisch mogelijke te zijn. Het propylchloorthiolformiaat (dat door gaschromatografie geïdentificeerd werd) bleek ongeveer 99,2 % zuiver te zijn en bevatte 0,2 % di-n-propyldithiolcarbonaat en 15 ongeveer 0,6 % onbekend.The experiment of Example IV was repeated, except that 2.0 gmole of n-propyl mercaptan, 2.2 gmole of phosgene and 0.002 mole of di-n-propylamine were now used. The n-propyl mercaptan was slowly added to the flask over 108 minutes, with the temperature rising from 9 ° C to 26 ° C over 9 hours. Analysis after 7 hours showed that about 84% of the mercaptan had reacted. About 12 hours after the start of the mercaptan addition, the reaction mixture was heated to 35 ° C and degassed with argon in 10 hours. The degassed product yield was found to be 93.9% of the theoretically possible. The propyl chlorothiol formate (identified by gas chromatography) was found to be about 99.2% pure and contained 0.2% di-n-propyldithiol carbonate and about 0.6% unknown.

Voorbeeld VIExample VI

In een driehalsrondbodemkolf van 1 liter, voorzien van roerder met motor, thermometer, druppeltrechter, fosgeen-inlaatbuisje en koeler die met koolzuur en aceton gevuld was, en 2Q die zelf met nat ijs gekoeld werd, werd 0,6 g (0,2 mol.%) vast benzyltriethylammoniumchloride gebracht. Daarna werd 1,37 gmol fosgeen in de kolf gecondenseerd, en vervolgens werd onder 38 minuten met roeren 75 g (1,208 gmol) ethylmercaptan via de druppel-trechter toegevoegd. De temperatuur van het reactiemengsel was 25 bij het begin van de ethylmercaptan-toevoeging (gedurende welke het ijsbad niet gebruikt werd) 21°C, en bij het einde 37°C. Daarna werd nog ongeveer 11 uur geroerd, gedurende welke vijf monsters genomen werden die door gaschromatografie op niet omgezet mercaptan onderzocht werden. Vervolgens werd nog 9 uur (overnacht) ge-30 roerd, waarna nog een laatste monster genomen werd. De eindtem-peratuur van het reactiemengsel was 20°C. De uitkomsten van de zes bepalingen staan in tabel A.In a 1 liter three-necked round bottom flask equipped with stirrer with motor, thermometer, dropping funnel, phosgene inlet tube and cooler filled with carbon dioxide and acetone, and 2Q cooled by itself with wet ice, 0.6 g (0.2 mol .%) solid benzyl triethylammonium chloride. Thereafter, 1.37 gmole of phosgene was condensed in the flask, then 75 g (1.208 gmole) of ethyl mercaptan was added via the dropping funnel with stirring for 38 minutes. The temperature of the reaction mixture was 21 ° C at the start of the ethyl mercaptan addition (during which the ice bath was not used), and 37 ° C at the end. Stirring was then continued for about 11 hours during which five samples were taken and examined for unreacted mercaptan by gas chromatography. Stirring was then continued for 9 hours (overnight), after which a final sample was taken. The final temperature of the reaction mixture was 20 ° C. The results of the six determinations are shown in Table A.

35 800 24 96 1635 800 24 96 16

Tabel ATable A

Piekoppervlak, in % (b)_Peak area, in% (b) _

Monster Verstreken tijd, COC^ EtSH ECTF DETC no. minuten_ _ _ _ _ 5 1 0a 35 25 39 0,1 2 45 26 17 57 0,1 3 150 14 11 75 0,3 4 330 8 6 85 0,1 5 670 5 3 91 0,1 10 6 1330 3 2 95 0,1 (a) 17 minuten nadat al het EtSH aan de reactiekolf toegevoegd was.Sample Elapsed time, COC ^ EtSH ECTF DETC no. Minutes_ _ _ _ _ 5 1 0a 35 25 39 0.1 2 45 26 17 57 0.1 3 150 14 11 75 0.3 4 330 8 6 85 0.1 5 670 5 3 91 0.1 10 6 1330 3 2 95 0.1 (a) 17 minutes after all EtSH was added to the reaction flask.

(b) COCI2 ~ fosgeen(b) COCI2 ~ phosgene

EtSH - ethylmercaptan ECTF - ethylchloorthiolformiaat 15 DETC - diethyldithiolcarbonaatEtSH - ethyl mercaptan ECTF - ethyl chlorothiol formate 15 DETC - diethyldithiol carbonate

Nu werden in eens nog 1,01 gmol fosgeen en 50 g (0,81 gmol) ethylmercaptan aan het reactiemengsel in de kolf toegevoegd. Het mengsel werd nog 9| uur geroerd, gedurende welke • tijd 4 monsters getrokken werden. Daarna werd het mengsel over-20 nacht geroerd (nog 14 uur) en werd een laatste monster getrokken.1.01 g mol phosgene and 50 g (0.81 g mol) ethyl mercaptan were added to the reaction mixture in the flask in one go. The mixture was still 9 | stirred for 4 hours, during which time 4 samples were taken. The mixture was then stirred overnight (14 more hours) and a final sample was taken.

De uitkomsten van de bepalingen in deze monsters staan in tabel B.The results of the determinations in these samples are shown in Table B.

Tabel BTable B

Monster Verstreken tijd, _Piekoppervlak in % (b, c)Sample Elapsed time, _ Peak area in% (b, c)

25 no. minuten CGC^ EtSH ECTF DETC25 no. Minutes CGC ^ EtSH ECTF DETC

1 0 22 15 62 0,1 2 90 16 10 73 0,1 3 270 11 6 83 0,1 4 570 8 3 90 0,1 30 5 1410 5 1 94 0,1 (c) Er waren ook sporen diethyldisulfide.1 0 22 15 62 0.1 2 90 16 10 73 0.1 3 270 11 6 83 0.1 4 570 8 3 90 0.1 30 5 1410 5 1 94 0.1 (c) There were also traces of diethyl disulfide.

Uit de gegevens van tabellen A en B bleek dat benzyltriethylanmoniumchloride de reactie van fosgeen met mercaptan katalyseert, en de opbrengst aan ethylchloorthiolformiaat 35 bleek na 5-6 tenminste 85 % en na 10-11 uur tenminste 90 % te bedragen.Data from Tables A and B showed that benzyltriethylanmonium chloride catalyzes the reaction of phosgene with mercaptan, and the yield of ethylchlorothiol formate was found to be at least 85% after 5-6 and at least 90% after 10-11 hours.

800 24 96 17800 24 96 17

Voorbeeld VII (ter vergelijking)Example VII (for comparison)

In een 30 ml serumflesje met een Viton kapje werden 24,5 g (0,248 gmol) fosgeen en 12,0 g (0,193 gmol) ethylmercap-tan gebracht. Het mengsel werd op 0°C gehouden en 1,0 g (0,01 gmol) 5 triethylamine werd aan het flesje toegevoegd. Het mengsel werd 4,5 uur geschud en op 0°C gehouden, waarna in een monster een gas-chromatografische analyse gepleegd werd. In die 45 uur verdween ongeveer 80 % van het ethylmercaptan en er werd ethylchloorthiol-formiaat gevonden.24.5 g (0.248 gmol) of phosgene and 12.0 g (0.193 gmol) of ethyl mercaptan were placed in a 30 ml serum bottle with a Viton cap. The mixture was kept at 0 ° C and 1.0 g (0.01 gmole) of triethylamine was added to the vial. The mixture was shaken for 4.5 hours and kept at 0 ° C, after which a gas chromatographic analysis was performed in a sample. In those 45 hours, about 80% of the ethyl mercaptan disappeared and ethyl chlorothiol formate was found.

10 In net zo'n serumflesje werden 21,0 g (0,212 gmol) fosgeen, 9,6 g (0,155 gmol) ethylmercaptan en 0,56 g (0,01 gmol) ammoniumchloride gebracht. Het NH^Cl lostte niet noemenswaard op. Het reactiemengsel werd 4 uur op kamertemperatuur (ca 23°C) gehouden, en toen was tenminste 80 % van het ethylmer-15 captan niet omgezet.21.0 g (0.212 gmol) of phosgene, 9.6 g (0.155 gmol) of ethyl mercaptan and 0.56 g (0.01 gmol) of ammonium chloride were placed in just such a serum vial. The NHCl did not dissolve to any significant extent. The reaction mixture was kept at room temperature (about 23 ° C) for 4 hours, at which time at least 80% of the ethylmer-15 captan was not converted.

Hieruit blijkt wel dat ammoniumchloride op zijn best een slechte katalysator voor de reactie van ethylmercaptan met fosgeen is.This shows that ammonium chloride is at best a poor catalyst for the reaction of ethyl mercaptan with phosgene.

Voorbeeld VIIIExample VIII

20 In een rondbodemkolf, voorzien van roerder met motor, thermometer, druppeltrechter, fosgeen-inlaatbuisje en terugvloeikoeler die met koolzuurijs en aceton gevuld was, werd 17,74 g AMBEKLYST A-26 (ionenwisselaar met 0,075 g.equivalent anion-plaatsen) gebracht. Deze ionenwisselaar was eerst met metha-25 nol uitgewassen (om het gebruikelijke vocht te verwijderen) en het methanol was verwijderd door het gewassen hars onder een stroom stikstof te verhitten. Nu werd 1,8 gmol fosgeen in de kolf gecondenseerd, en via de druppelstrechter werd onder roeren over 20 minuten 1,5 gmol ethylmercaptan toegevoegd. Bij het begin van de 30 mercaptan-toevoeging (gedurende welke het ijsbad niet gebruikt werd) was de temperatuur ongeveer 7°C, en aan het eind ongeveer 9°G.Into a round bottom flask equipped with motor stirrer, thermometer, dropping funnel, phosgene inlet tube and reflux condenser filled with carbonated ice and acetone was charged 17.74 g AMBEKLYST A-26 (ion exchanger with 0.075 g equivalent anion sites). This ion exchanger was first washed with methanol (to remove the usual moisture) and the methanol was removed by heating the washed resin under a stream of nitrogen. 1.8 µmoles of phosgene were now condensed in the flask, and 1.5 µmoles of ethyl mercaptan were added via the dropping funnel over 20 minutes with stirring. At the beginning of the mercaptan addition (during which the ice bath was not used), the temperature was about 7 ° C, and at the end about 9 ° G.

Het reactiemengsel werd ongeveer 2\ uur geroerd, en de reactie werd gevolgd door gaschromatografisch het niet omge-35 zette ethylmercaptan te bepalen. Met het ijsbad werd de temperatuur op ongeveer 20°C gehouden. Het ruwe reactieprodukt werd door gas- 800 24 96 18 chromatografie geïdentificeerd als ethylchloorthiolformiaat met ongeveer 90 % zuiverheid. Het bevatte ongeveer 9,5 % fosgeen, 0,25 % ethylmercaptan en sporen diethyldisulfide en diethyldi-thiolcarbonaat. Door gaschromatografie en met de massaspectrometer 5 werd een heel klein beetje methylchloorformiaat en dimethylcarbo-naat gevonden; aangenomen wordt dat die ontstonden uit de sporen methanol die niet uit het gewassen hars verwijderd waren.The reaction mixture was stirred for about 2 hours, and the reaction was followed by gas chromatography to determine the unreacted ethyl mercaptan. With the ice bath, the temperature was kept at about 20 ° C. The crude reaction product was identified by gas chromatography as ethyl chlorothiol formate of about 90% purity. It contained about 9.5% phosgene, 0.25% ethyl mercaptan and traces of diethyl disulfide and diethyl dihiol carbonate. A very small amount of methyl chloroformate and dimethyl carbonate was found by gas chromatography and with the mass spectrometer 5; these are believed to arise from the traces of methanol that had not been removed from the washed resin.

Voorbeeld IXExample IX

De proef van voorbeeld VIII werd in dezelfde 10 kolf voortgezet; nu werden nog eens 1,5 gmol ethylmercaptan enThe experiment of Example VIII was continued in the same flask; now an additional 1.5 gmoles of ethyl mercaptan and

1,8 gmol fosgeen over 13 minuten toegevoegd, waarbij de temperatuur op ongeveer 20°C gehouden werd. Het ruwe, nog niet ontgastë reactiemengsel werd ongeveer 3| uur geroerd, en bleek toen 91 % ethylchloorthiolformiaat, 7,8 % fosgeen, 1,1 % ethylmercaptan en 15 sporen diethyldisulfide en diethyldithiolcarbonaat te bevatten. Voorbeeld X1.8 gm of phosgene were added over 13 minutes, keeping the temperature at about 20 ° C. The crude reaction mixture, which has not yet been degassed, was added to about 3 stirred for an hour, then found to contain 91% ethyl chlorothiol formate, 7.8% phosgene, 1.1% ethyl mercaptan and 15 traces of diethyl disulfide and diethyl dithiol carbonate. Example X.

Met het hars enhet reactiemengsel van voorbeeld II nog in de kolf werd het reactiemengsel tot ongeveer 40°C verhit en werd fosgeen toegevoegd (0,76 gmol) totdat dit ging koken. 20 In ongeveer 4 minuten tijd werd nu nog 0,63 gmol ethylmercaptan toegevoegd, waarna het geheel nog l£ uur onder roeren op 35°C gehouden werd. Het ruwe reactiemengsel bleek nu 90 % ethylchloorthiolformiaat, 9 % fosgeen, 0,2 % ethylmercaptan, 0,1 % diethyldithiolcarbonaat en een spor diethyldisulfide te bevatten.With the resin and reaction mixture of Example II still in the flask, the reaction mixture was heated to about 40 ° C and phosgene was added (0.76 gmole) until boiling. In about 4 minutes time, 0.63 g mol of ethyl mercaptan was now added, after which the whole was kept under stirring at 35 ° C for another 1 hour. The crude reaction mixture was now found to contain 90% ethyl chlorothiol formate, 9% phosgene, 0.2% ethyl mercaptan, 0.1% diethyl dithiol carbonate and a trace of diethyl disulfide.

25 Uit deze drie proeven blijkt dat de basische ionenwisselaar de reactie van mercaptan met fosgeen katalyseert met weinig of geen vorming van bijprodukt. De katalysator van voorbeeld 8 was ook bij de proeven van voorbeelden IX en X nog onverminderd actief.These three experiments show that the basic ion exchanger catalyzes the reaction of mercaptan with phosgene with little or no by-product formation. The catalyst of Example 8 was also still active in the tests of Examples IX and X.

30 800 24 9630 800 24 96

Claims (16)

1. Werkwijze voor de bereiding van chloorthiol-formiaten, waarbij men een mercaptan onder invloed van een stikstof-verbinding met fosgeen laat reageren, met het kenmerk, 5 dat men als katalysator een secundair amine of daarvan afgeleid zout, een kwaternair ammonium-zout of een basische anionenwisse-laar gebruikt.1. Process for the preparation of chlorothiol formates, wherein a mercaptan is reacted with phosgene under the influence of a nitrogen compound, characterized in that a secondary amine or salt derived therefrom, a quaternary ammonium salt or catalyst is used as catalyst. a basic anion exchanger. 2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat men een secundair amine volgens de formule RjS^NH of 10 een secundair ammonium-zout volgens de formule S^ruikt, in welke formule Rj en R2 onafhankelijk van elkaar alkyl met 1-12 koolstofatomen, alkenyl met 3-4 koolstofatomen, eventueel met laag alkyl gesubstitueerd cycloalkyl of cycloalkylmethyl met 3-6 koolstofatomen, of eventueel met halogeen of laag alkyl ge- 15 substitueerd aryl, alkaryl of aralkyl is, en waarin X een ëën-waardig anion voorstelt.2. Process according to claim 1, characterized in that a secondary amine according to the formula RjS ^ NH or a secondary ammonium salt according to the formula S ^ is smelled, in which formula Rj and R2 independently alkyl with 1-12 carbon atoms, alkenyl of 3-4 carbon atoms, optionally lower alkyl substituted cycloalkyl or cycloalkylmethyl of 3-6 carbon atoms, or optionally halogen or low alkyl substituted aryl, alkaryl or aralkyl, and wherein X represents a monovalent anion . 3. Werkwijze volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat men als katalysator diethylamine, di-n-propylamine, di-n-butylamine, diïsobutylamine, ethylcyclohexylamine of di- 20 allylamine gebruikt.3. Process according to claim 2, characterized in that the catalyst used is diethylamine, di-n-propylamine, di-n-butylamine, diisobutylamine, ethylcyclohexylamine or diallylamine. 4. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat men als katalysator een kwaternair ammonium-zout volgens de algemene formule R^R^RgRgNX gebruikt, waarin R^, R^, Rg en Rg onafhankelijk van elkaar alkyl met 1-22 koolstofatomen, 25 alkenyl met 2-8 koolstofatomen, fenyl, alkaryl met 6-9 koolstofatomen en/of aralkyl met 6-9 koolstofatomen zijn en waarin X een éénwaardig anion voorstelt.4. Process according to claim 1, characterized in that a quaternary ammonium salt according to the general formula R ^ R ^ RgRgNX is used as catalyst, wherein R ^, R ^, Rg and Rg are independently alkyl of 1-2 carbon atoms Alkenyl of 2-8 carbon atoms, phenyl, alkaryl of 6-9 carbon atoms and / or aralkyl of 6-9 carbon atoms and wherein X represents a monovalent anion. 5. Werkwijze volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat een kwaternair ammonium-zout volgens de formuleProcess according to claim 4, characterized in that a quaternary ammonium salt according to the formula 30 R^j R^, R5, Rg NX gebruikt wordt waarin R^, R^, R^ en Rg onafhankelijk van elkaar alkyl met 1-22 koolstofatomen, allyl, fenyl en/of benzyl zijn en waarin X chloride, bromide of hydroxyl voorstelt.R ^ j R ^, R5, Rg NX is used in which R ^, R ^, R ^ and Rg are independently alkyl of 1-22 carbon atoms, allyl, phenyl and / or benzyl and wherein X is chloride, bromide or hydroxyl proposes. 6. Werkwijze volgens conclusie 5, met het ken- 35 merk, dat men een kwaternair ammonium-zout volgens de formule R^R^Rc-RgNX voorstelt, waarin R^ alkyl met 10-22 koolstofatomen is, 800 24 96 2Q R^ en R,. beide alkyl met 1-12 koolstofatomen zijn, R^ fenyl of benzyl is en waarin X chloride voorstelt.6. Process according to claim 5, characterized in that a quaternary ammonium salt of the formula R ^ R ^ Rc-RgNX is represented, in which R ^ alkyl has 10-22 carbon atoms, 800 24 96 2Q R ^ and R ,. both are alkyl of 1-12 carbon atoms, R 1 is phenyl or benzyl and wherein X represents chloride. 7. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat men een basische anionenwisselaar met kwaternaire ammonium- 5 groepen gebruikt.7. Process according to claim 1, characterized in that a basic anion exchanger with quaternary ammonium groups is used. 8. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat men als katalysator een basische anionenwisselaar met amino-groepen gebruikt.8. Process according to claim 1, characterized in that a basic anion exchanger with amino groups is used as the catalyst. 9. Werkwijze volgens conclusie 7 of 8, met het 10 kenmerk, dat de anionenwisselaar een kunsthars op basis van styreen en divinylbenzeen is.9. A method according to claim 7 or 8, characterized in that the anion exchanger is a synthetic resin based on styrene and divinyl benzene. 10. Werkwijze volgens een der voorafgaande conclusies, met het kenmerk, dat men per mol mercaptan hetzij 0,01 tot 10 mol secundair amine en/of secundair ammonium-zout en/of 15 kwaternair ammonium-zout hetzij 0,001 tot 0,2 gramequivalent anionenwisselaar gebruikt.10. Process according to any one of the preceding claims, characterized in that per mole mercaptan either 0.01 to 10 mole secondary amine and / or secondary ammonium salt and / or 15 quaternary ammonium salt or 0.001 to 0.2 gram equivalent anion exchanger used. 11. Werkwijze volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat men per mol mercaptan 0,05 tot 1 gmol secundair amine, * secundair ammonium-zout of kwaternair ammonium-zout gebruikt.11. Process according to claim 10, characterized in that 0.05 to 1 g mol secondary amine, secondary ammonium salt or quaternary ammonium salt are used per mole mercaptan. 12. Werkwijze volgens een der voorafgaande con clusies, met het kenmerk, dat men uitgaat van een mercaptan volgens de formule RSH waarin R alkyl met 1-15 koolstofatomen, carbo-alkoxyalkyl met 2-10 koolstofatomen, alkenyl met 2-5 koolstofatomen, cycloalkyl of cycloalkylmethyl met 3-7 koolstofatomen, 25 eventueel door halogeen gesubstitueerd aryl met 6-10 koolstofatomen, alkaryl met 6-10 koolstofatomen of aralkyl met 6—10 koolstofatomen is.12. Process according to any one of the preceding claims, characterized in that a mercaptan of the formula RSH is started in which R alkyl with 1-15 carbon atoms, carboalkoxyalkyl with 2-10 carbon atoms, alkenyl with 2-5 carbon atoms, cycloalkyl or cycloalkylmethyl of 3-7 carbon atoms, optionally halogen-substituted aryl of 6-10 carbon atoms, alkaryl of 6-10 carbon atoms, or aralkyl of 6-10 carbon atoms. 13. Werkwijze volgens conclusie 12, met het kenmerk, dat men uitgaat van een vertakt of onvertakt mercapto- 30 alkaan met 1-10 koolstofatomen.13. Process according to claim 12, characterized in that a branched or unbranched mercapto-alkane with 1-10 carbon atoms is started from. 14. Werkwijze volgens een der voorafgaande conclusies, met het kenmerk, dat men een overmaat fosgeen van 5 tot 60 mol.% gebruikt.14. Process according to any one of the preceding claims, characterized in that an excess of phosgene of 5 to 60 mol% is used. 15. Werkwijze volgens een der voorafgaande con- 35 clusies, met het kenmerk, dat men het mercaptan langzaam aan een voorraad fosgeen toevoegt. 800 2 4 9615. A process according to any one of the preceding claims, characterized in that the mercaptan is slowly added to a supply of phosgene. 800 2 4 96 16. Werkwijze voor de bereiding van een alkyl-thiolcarbamaat waarbij men een mercaptan in aanwezigheid van een stikstof-verbiding alskatalysator met een overmaat fosgeen laat reageren, men het reactiemengsel door ontgassen van over-5 maat fosgeen bevrijdt en men genoeg secundair am-ine toevoegt om het ontstane chloorthiolformiaat in het overeenkomstige alkyl-thiolcarbamaat om te zetten, met het kenmerk, dat men als katalysator een secundair amine, aen secundair ammonium-zout, een kwaternair ammonium-zout en/of een basische anionenwisselaar ge-10 bruikt. 800 24 9616. Process for the preparation of an alkyl thiol carbamate in which a mercaptan is reacted in the presence of a nitrogen compound as a catalyst with an excess of phosgene, the reaction mixture is liberated by degassing of excess phosgene and enough secondary amine is added. to convert the resulting chlorothiol formate into the corresponding alkyl thiol carbamate, characterized in that a secondary amine, a secondary ammonium salt, a quaternary ammonium salt and / or a basic anion exchanger are used as the catalyst. 800 24 96