Verfahren zur Herstellung eines gerbend wirkenden kristallinen wasserlöslichen
Kondensationsproduktes mit wertvollen therapeutischen Eigenschaften
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines gerbend wirkenden einheitlichen kristallinen wasserlöslichen Kondensationsproduktes mit wertvollen therapeutischen Eigenschaften, das dadurch gekennzeichnet ist, dass 1 Mol 3-Oxy-toluol-6 sulfonsäure mit bis zu 1 Mol Formaldehyd ! bei einer Temperatur unterhalb von 45o C umgesetzt und das erhaltene Kondensationsprodukt, das nur halb so viele Sulfonsäuregruppen wie aromatische Ringe enthält, durch Fällen mit konzentrierter Halogenwasserstoffsäure in kristallinem Zustand isoliert wird. Dieses Kondensationsprodukt weist einen Gerbstoffgehalt von 93-95% auf und besitzt eine gute antibakterielle Wirkung.
Die Herstellung von gerbend wirkenden Kondensationsprodukten durch Umsetzung von Kresolsulfonsäuren mit Formaldehyd im sauren Medium ist schon seit vielen Jahren bekannt und wurde zuerst im DRP Nr. 262558 beschrieben; nach dem Verfahren dieses Patentes erhält man kein einheitliches isolierbares Produkt, sondern eine Lösung verschiedener Kondensationsprodukte. Als Ausgangsmaterial wird hier ein aus technischem Kresol gewonnenes Sulfonierungsprodukt mit Formaldehyd im molaren Verhältnis 3 : 1 zur Umsetzung gebracht.
Im französischen Patent Nr. 862670 wird die Kondensation von sulfoniertem m-Kresol mit Formaldehyd beschrieben, wobei das Molverhältnis von m-Kresol zu Formaldehyd ebenfalls 3 : 1 ist. Man erhält hier ebenfalls eine Lösung verschiedener Produkte, die neben der gerbend wirkenden Substanz noch unveränderte 3-Oxytoluol-6-sulfonsäure und eine Reihe niederer Kondensationsprodukte enthält, wie die papierchromatographische Untersuchung beweist. Nach der Hauptpulvermethode, wie sie z. B. im gerbereichemischen Taschenbuch von Küntzel, Jahrgang 1955, beschrieben wird, enthält dieses Gemisch 60-70% gerbend wirkende Substanz, bezogen auf den analytisch ermittelten Gehalt an Kondensationsprodukten.
Im US-Patent Nr. 2326578, das die Kondensation von sulfoniertem m-Kresol mit Formaldehyd in analoger Weise wie im obenerwähnten französischen Patent beschreibt, wird auch die gute therapeutische Wirksamkeit der Kondensationsprodukte bei Behandlung von Vaginalerkrankungen erwähnt.
Nach diesem Verfahren scheint es schwierig, die letzten Reste von freier Schwefelsäure zu entfernen.
Ausserdem unterliegt anscheinend die prozentuale Zusammensetzung des Endproduktes auch bei genauer Einhaltung der Reaktionsbedingungen gewissen Schwankungen, was für die therapeutische Verwendung naturgemäss von Nachteil ist.
Überraschenderweise lässt sich nach dem erfindungsgemässen Verfahren ein einheitliches kristallines Produkt erhalten, das völlig frei ist von den obenerwähnten Nebenprodukten und nach der bereits genannten Hauptpulvermethode 90% gerbend wirkende Substanz enthält.
Im Gegensatz zu den genannten Verfahren beträgt bei dem erfindungsgemässen Verfahren das Verhältnis der Reaktionskomponenten bis zu 1 Mol Formaldehyd pro Mol 3 -Oxy-toluol-6-sulfonsäure; ein Überschuss an Formaldehyd muss vermieden werden, da sonst unlösliche Harze entstehen. Verwendet man als Ausgangsmaterial reine 3-Oxy-toluol-6-sulfonsäure, so ist die Ausbeute an dem Kondensationsprodukt praktisch quantitativ. Geht man jedoch von der durch Sulfonierung von m-Kresol mit konz.
Schwefelsäure und anschliessendem Verdünnen des Reaktionsgemisches mit Wasser erhältlichen verdünnten schwefelsauren Lösung von roher 3-Oxytoluol-6-sulfonsäure aus, so ist es ein Vorteil des erfindungsgemässen Verfahrens, dass die überschüssige Schwefelsäure nicht entfernt zu werden braucht, dass vielmehr die Kondensation mit Formaldehyd in dieser stark sauren Lösung vorgenommen werden kann. Als günstigste Temperatur hat sich hierbei 20A0t C erwiesen. Am besten lässt man nach beendeter Kondensation das Reaktionsgemisch in konzentrierte Salzsäure einfliessen, wobei das Kondensationsprow dukt als kristalliner Niederschlag gefällt wird, der nach Entfernung der überstehenden Lösung mit einem Halogenkohlenwasserstoff gerührt, abgenutscht, mehrere Male mit einem Halogenkohlenwasserstoff gewaschen und im Luftstrom getrocknet werden kann.
Das erhaltene Produkt lässt sich auf diese Weise leicht auch von den letzten Spuren anorganischer Säuren befreien. Die papierchromatographische Untersuchung zeigt, dass ein einheitliches Produkt vorliegt.
Nach den bisher bekannten Verfahren wurde zur Bildung wasserlöslicher Kondensationsprodukte mindestens die doppelte molare Menge m-Kresolsulfonsäure benötigt. Wendet man bei einer Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens einen Überschuss an m-Kresolsulfonsäure an, so entsteht nach der Fällung trotzdem das gleiche Kondensationsprodukt, naturgemäss in einer schlechteren Ausbeute, bezogen auf 3-Oxy-toluol-6-sulfonsäure.
Das Verfahren bedeutet gegenüber den genannten Verfahren eine wesentliche Vereinfachung, da z. B. von der Sulfonierung von m - Kresol mit konz.
Schwefelsäure herrührende überschüssige Schwefelsäure nicht durch Erdalkalisalze entfernt und das Filtrat mit dem überschüssigen m-Kresol nicht im Vakuum eingedampft werden muss. Es ist überraschend, dass sich auf diese einfache Weise ein einheitliches kristallines reines Produkt in einer Aus beute von 80%, bezogen auf m-Kresol, erhalten lässt, während anscheinend nach den genannten Verfahren überhaupt kein festes Produkt erhalten werden konnte. Überraschend ist ferner, dass bei dem erfindungsgemäss durchgeführten Verfahren die Hälfte der Sulfongruppen abgespalten wird, so dass das erhaltene Produkt nicht nur frei von anorganischem Schwefel ist, sondern auch nur an jedem zweiten Benzolring eine Sulfongruppe enthält, wie die Elementaranalyse und die Bestimmung des Äquivalentgewichtes übereinstimmend ergeben.
Nach Küntzel, ColloP quiumsberichte des Institutes für Gerbereichemie der Technischen Hochschule Darmstadt, Heft 5, Seite 27, ist die gerbende Wirkung eines synthetischen Gerbstoffes um so besser, je geringer der Sulfonierungsgrad ist.
Die so gewonnenen Kondensationsprodukte sind ausgezeichnete Hilfsgerbstoffe und zeigen eine gute therapeutische Wirksamkeit bei mikrobiell bedingten Haut- und Schleimhauterkrankungen.
Beispiele
1. 500 g m-Kresol (4,62 Mole) werden mit 600 g konzentrierter Schwefelsäure 2 Stunden auf 120"C erhitzt. Das Reaktionsgemisch wird nach dem Erkalten in 300 cm3 Eiswasser gegossen. Der Gehalt des Gemisches an roher 3-Oxy-toluol-6-sulfonsäure beträgt 755 g (4 Mole). Anschliessend wird von eventuell gebildeten geringen Mengen von Sulfonen abfiltriert, und unter intensivem Rühren werden langsam 300 cm3 40%iges Formalin (4 Mole) zugesetzt. Die Temperatur wird 10 Stunden lang bei 400 C gehalten. Ist der Geruch nach Formaldehyd verschwunden, wird das Reaktionsprodukt unter starkem Rühren in das doppelte Volumen konzentrierter Salzsäure eingegossen.
Es fällt ein Niederschlag aus, der sich gut absetzt, die überstehende Flüssigkeit wird dekantiert, der Niederschlag mit Chloroform überschichtet und gut durchgerührt, abgenutscht, 2- bis 3mal mit Chloroform gewaschen und im Luftstrom getrocknet. Es werden 550 g (90% der Theorie, bezogen auf 3-Oxy-toluol-6-sulfonsäure, 78%, bezogen auf eingesetztes m-Kresol) eines rötlichen Pulvers erhalten, dessen Äquivalentgewicht 297 (berechnet für eine Dioxy-dimethyl-diphenylmethan-monosulfonsäure 304) und dessen Schwefelgehalt 10,9% (berechnet 10,4%) beträgt.
2. 188 g reine kristalline 3-Oxy-toluol-6-sulfonsäure (1 Mol) werden in 80 cm3 Wasser gelöst und mit 75 cm3 40%igem Formalin (1 Mol) versetzt.
Hierauf wird 10 Stunden auf 400 C erwärmt. Nach dieser Zeit ist der Formaldehydgeruch verschwunden; anschliessend wird die zähflüssige Reaktionslösung unter intensivem Rühren in das doppelte Volumen konzentrierter Salzsäure gegossen. Die Aufarbeitung erfolgt wie im Beispiel 1. Es werden 150 g (98,5%) eines Produktes erhalten, das ein Äquivalentgewicht von 310 und einen Schwefelgehalt von 10,8% aufweist.