Verfahren zur Herstellung von N-Acyl-2-amino-alkan-sulfonsäuren-(1) oder ihren Salzen
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von N-Acyl-2-amino-alkan-sulfonsäuren-(1) oder ihren Salzen, das dadurch gekennzeichnet ist, dass man eine mindestens eine olefinische Doppelbindung enthaltende Verbindung mit einem Nitril der Formel
R-CN, in der R für Wasserstoff oder für einen ge gebenenfalls substituierten Alkyl-, Alkenyl-, Aralkyl-,
Aryl- oder heterocyclischen Rest steht, und mit Schwefeltrioxid oder Chlorsulfonsäure reagieren lässt, anschlie ssend die gebildeten Produkte mit Wasser oder gegebenenfalls mit einer wässrigen Lösung eines Metallhy droxids umsetzt und die erhaltenen N-Acyl-2-amino-alkan-sulfonsäuren-(1) oder deren Salze gewünschtenfalls hydrolysiert.
Der Verlauf des Verfahrens sei durch das folgende
Schema veranschaulicht:
EMI1.1
In diesem Schema hat R die vorstehend angegebene Bedeutung, R' steht für einen gegebenenfalls substituierten Kohlenwasserstoffrest und Y-H bedeutet Wasser oder ein Metallhydroxid.
Dass bei dem erfindungsgemässen Verfahren N-Acylamino-alkan-sulfonsäuren entstehen, ist überraschend; denn bei der Reaktion von Olefinen mit Nitrilen in Gegenwart von Schwefelsäure entstehen diese Verbindungen nicht, sondern N-Acyl-amino-alkane (vgl. J.
Amer. chem. Soc. 70, 4045 sowie die deutsche Patentschrift Nr. 870 856).
Als Verbindungen, die mindestens eine olefinische Doppelbindung enthalten, seien beispielsweise genannt: verzweigte oder unverzweigte Alkene mit 2 bis 50 Kohlenstoffatomen, wie Äthylen, Propylen, Isobutylen, 2 Methyl-buten-(2), Isononylen, Isododecylen, Hexadecen-(1) und Octadecen-(1), ausserdem Olefingemische, die durch Kurzzeitcracken von Paraffinen, durch Dehydrochlorierung von Chlorparaffinen oder durch Aufbaureaktion mit Ziegler-Katalysatoren erhalten sind, weiterhin Cycloalkene, wie Cyclopenten und Cyclohexen. ferner Diene, wie Butadien-1,3 und Cyclooctadien 15;
; geeignet sind auch olefinische Verbindungen mit weiteren funktionellen Gruppen, insbesondere solche Verbindungen, welche die funktionellen Gruppen nicht an die Kohlenstoffatome der Doppelbindung gebunden enthalten, wie Allylchlorid, Methallylchlcrid, 4-Cyanobuten-(1) und Ölsäure.
Als Nitrile kommen beispielsweise in Betracht
Acetonitril, Phenylacetonitril,
Propionitril, 2-Chlor-propionitril,
2-Methoxy-propionitril,
1 -Dimethylamino-propionitril,
2-Dimethylamino-propionitril,
Acrylnitril, 2-Sithylidenpropionitril,
Palmitinsäurenitril, Stearinsäurenitril, Mischungen von Nitrilen, die aus Gemischen von Kokosfettsäuren und Palmkernfettsäuren erhalten sind, ferner Benzonitril und substiuierte Benzonitrile, wie
3-Nitro-benzonitril und
2-Nitro-4-chlor-benzonitril, und weiterhin
Adipinsäuredinitril,
Phthalsäuredinitril, Terephthalsäuredinitril sowie Blausäure.
Im allgemeinen empfiehlt es sich, das Nitril und Schwefeltrioxid oder Chlorsulfonsäure im Molverhältnis 1 :1 und das Olefin im Überschuss einzusetzen.
Die Reaktion der olefinischen Verbindungen mit den Nitrilen und Schwefeltrioxid oder Chlorsulfonsäure erfolgt vorteilhafterweise in einem Lösungsmittel. Als Lösungsmittel eignen sich beispielsweise flüssiges Schwefeldioxid, Methylenchlorid, Tetrachlorkohlenstoff und Tetrachloräthylen; auch überschüssiges Nitril und/oder überschüssiges Olefin können als Lösungsmittel dienen.
Die zweckmässige Temperatur, bei der die Reaktion vorgenommen wird, hängt von der Reaktionsfähigkeit der Komponenten ab und kann zwischen -50 und + 800 C liegen; sie lässt sich durch Vorversuche leicht ermitteln. Gewünschtenfalls kann die Reaktion auch unter Überdruck erfolgen.
Um die Reaktionsprodukte mit Wasser, Metallhydroxiden, Alkoholen, Phenolen, Ammoniak oder Aminen umzusetzen, geht man im allgemeinen so vor, dass man diese Agenzien - zweckmässig unter Kühlung - zu dem Reaktionsgemisch hinzugibt. Die Isolierung der gebildeten
N-Acyl-2-amino-alkan-sulfonsäuren-(1) bzw. ihrer Salze, Ester oder Amide aus dem Reaktionsgemisch erfolgt dann nach üblichen Methoden durch Einengen, Filtrieren und/oder Umkristallisieren. Die Hydrolyse der N-Acylverbindungen kann durch Erhitzen mit verdünnten Mineralsäuren bewirkt werden.
Die nach dem erfindungsgemässen Verfahren erhaltenen N-Acyl-2-amino-alkan-sulfonsäuren-(1), ihre Salze, Ester und Amide bzw. die
2-Amino-alkan-sulfonsäuren-(1) oder deren Salze, Ester und Amide sind wertvolle Produkte, die mannigfacher Anwendung fähig sind. Sie können unter anderem als Zwischenprodukte für die Herstellung von Kunststoffen und Pflanzenschutzmitteln dienen. Diejenigen Säuren und Salze, die eine Kohlenstoffkette mit mindestens acht Kohlenstoffatomen enthalten, sind oberflächenaktiv und lassen sich mit Erfolg als Emulgiermittel sowie als Wasch- und Reinigungsmittel verwenden.
Beispiel 1
Zu 39 g (0,95 Mol) Acetonitril werden unter Kühlen und Rühren 28 g (0,24 Mol) Chlorsulfonsäure gegeben. In die Lösung wird bei - 250 C Isobutylen im Überschuss eingeleitet. Das Reaktionsgemisch bleibt einige Stunden stehen, darauf wird überschüssiges Isobutylen und Acetonitril durch Vakuumdestillation entfernt. Der Rückstand wird mit wasserhaltigem Methanol erwärmt und kristallisiert beim Abkühlen. Die Ausbeute an N-Acetyl-2-amino-2-methyl-propan-sulfonsäure-(1) wird durch Zugabe von Äther erhöht. Man erhält 30,5 g (0,16 Mol) dieser Verbindung. F. 2060 (aus Methanol).
Beispiel 2
Zu 39 g (0,95 Mol) Acetonitril werden unter Kühlung 17 g (0,15 Mol) Chlorsulfonsäure gegeben. In die Lösung wird bei -250 C Propylen im Überschuss eingeleitet. Das Reaktionsgemisch bleibt einige Zeit stehen und wird dann wie im 1. Beispiel aufgearbeitet.
Man erhält 14,8 g (0,08 Mol) N-Acetyl-2-amino-propan-sulfonsäure-(l).
F. 2360 (aus Methanol).
Beispiel 3
Acetonitril, Chlorsulfonsäure und Propylen werden in den gleichen Mengen und unter denselben Bedingungen wie im 2. Beispiel umgesetzt. Überschüssiges Propylen und Acetonitril werden durch Vakuumdestillation entfernt, der Rückstand wird in Wasser gelöst und unter Zusatz von Salzsäure 8 Stunden unter Rückfluss erhitzt. Die Lösung wird darauf mit Aktivkohle behandelt und filtriert. Das Lösungsmittel wird durch Einengen im Vakuum entfernt. Nach dem Umkristallisieren des Rückstandes aus wässrigem Methanol erhält man 11,5 g (0,08 Mol) 2-Amino-propan-sulfonsäure-(1) (F. 324 bis 3260).
Beispiel 4
In 62 g (1,5 Mol) Acetonitril werden unter Kühlung 25 g (0,21 Mol) Chlorsulfonsäure gelöst. Zu dieser Lösung gibt man bei -270 C unter Kühlung 24 g (0,29 Mol) Cyclohexen. Beim Stehen in der Kälte kri stallisiert ein Reaktionsprodukt aus, das durch Abnutschen isoliert und darauf in Wasser gelöst wird.
Die wässrige Lösung erwärmt man 4 Stunden auf 900 C, behandelt mit Aktivkohle und filtriert. Das Lösungsmittel des farblosen Filtrates wird durch Einengen im Vakuum entfernt. Der Rückstand kristallisiert nach Aufnehmen mit heissem Methanol und Abkühlen. Man erhält 15 g (0,09 Mol) 2-Amino-cylohexan-sulfonsäure-(1) (F. oberhalb 4100 u. Z.).
Beispiel 5
Unter Kühlen und Rühren werden zu 50 g (0,43 Mol) Phenylacetonitril 14,8 g (0,13 Mol) Chlorsulfonsäure gegeben. Bei - 300 C wird in die Mischung Isobutylen im Überschuss eingeleitet. Beim Stehen des Reaktionsgemisches über einige Stunden kristallisiert ein Reaktionsprodukt aus, das in Methanol erhitzt wird und beim Abkühlen - begünstigt durch Atherzusatz wieder auskristallisiert. Man erhält 18 g (0,07 Mol)
N-Phenylacetyl-2-amino-2-methyl-propan-sulfon saure-(1) (F. 2040).
Beispiel 6
40 g (0,5 Mol) Schwefeltrioxid werden in 200 Methylenchlorid gelöst. Unter Rühren werden bei -250C 51,5 g (0,5 Mol) Benzonitril zugegeben. In die Lösung wird Isobutylen im Überschuss eingeleitet.
Es entsteht ein Niederschlag, der durch Dekantieren von der Restlösung getrennt wird. Der Niederschlag löst sich in Wasser. Aus der mit Aktivkohle behandelten wässrigen Lösung kristallisieren beim Einengen 105 g (0,48 Mol) N-B enzoyl-2-amino-2-methyl-propan-sulfonsäure- (1) aus (C11H15NO4S 1120, Z. 145 bis 1470, wasserfrei 1800).
Beispiel 7
Schwefeltrioxid, Benzonitril und Isobutylen werden in den gleichen Mengen und unter denselben Bedingungen wie in Beispiel 6 umgesetzt. Der entstandene Niederschlag wird mit Methanol behandelt, aus der Lösung kristallisieren beim Kühlen, begünstigt durch Wasserzusatz, 82 g (0,4 Mol) N-B enzoyl-2-amino-2-methyl-propan-sulfonsäure-
1-methyl-ester aus. F. 1200.
Beispiel 8
53 g (1 Mol) Acrylnitril werden in 300 ml flüssigem Schwefeldioxid gelöst. In die Lösung werden bei -400 unter Rühren 80 g (1 Mol) Schwefeltrioxid eingetropft. In die gerührte Mischung werden innerhalb von 3 Stunden bei -40 bis -300 50 Liter gasförmiges Isobutylen eingeleitet. Danach werden 20 g (1,1 Mol) Wasser zugesetzt. Beim Einengen der Lösung entsteht ein breiartiger Niederschlag, der abgenutscht wird. Man erhält 150 g (0,73 Mol)
N-Acryl-2-amino-2-methyl-propan-sulfonsäure (1).
Umkristallisiert aus Eisessig, schmilzt die Verbindung unter Zersetzung bei 186 bis 1870.
Beispiel 9
Zu einer Lösung von 66 g (0,25 Mol) Stearinsäurenitril in 300 ml Methylenchlorid werden unter Rühren bei 140 20 g (0,25 Mol) Schwefeltrioxid innerhalb von 4 Minuten zugetropft. In die Lösung leitet man in kräftigem Strom Propylen ein. Nach 3 Stunden ist die Umsetzung beendet. Die getrübte Lösung wird darauf unter Kühlung des Gemisches auf 0 in eine Lösung von 10 g (0,25 Mol) Natriumhydroxid in 100 ml Wasser eingerührt. Nach achtstündigem Rühren ist die Neutralisation beendet. Nach dem Einengen erhält man 95 g (0,2 Mol) einer Substanz, die hauptsächlich aus dem Natriumsalz der
N-Stearyl-2-amino-propan-sulfonsäure-(1) besteht.
Beispiel 10
25 g (0,6 Mol) Acetonitril werden in 200 ml Methylenchlorid gelöst. Zu der auf - 140 C gekühlten Lösung gibt man unter Rühren 40 g (0,5 Mol) Schwefeltrioxid und tropft dann 126 g (0,5 Mol) Octadecn-(1) in das Gemisch ein. Das Reaktionsgemisch wird bei - 5 C fünf Stunden weitergerührt. Dann fügt man 20 g (0,5 Mol) Natriumhydroxid in 200 ml Wasser gelöst hinzu und rührt mehrere Stunden bei 0 bis zur Neutralisation. Das Lösungsmittel wird durch Einrotieren in einem Rotationsverdampfer aus dem Gemisch entfernt; zurück bleiben 164 g (0,4 Mol) einer farblosen Substanz, die hauptsächlich aus dem Natriumsalz der
N-Acetyl-2-amino-octadecan-sulfonsäure-(1) besteht.
Beispiel 11
Zu 82 g (2 Mol) Acetonitril werden bei - 100 C 23 g (0,2 Mol) Chlorsulfonsäure gegeben. In die Lösung tropft man unter Rühren 50,5 g (0,2 Mol) Octadecen-(1), lässt auf 180 C erwärmen und rührt fünf Stunden weiter. Darauf werden bei 0 C 10 g (0,6 Mol) Wasser zugegeben; das Gemisch wird vier Stunden gerührt. Danach wird im Vakuum überschüssiges Acetonitril, Wasser und Chlorwasserstoff entfernt; der Rückstand wird mit einer Lösung von 10 g (0,25 Mol) Natriumhydroxid in 200 ml Wasser neutralisiert. Unumgesetztes Octadecen wird mit Petroläther extrahiert, die wässrige Phase im Vakuum zur Trockne gebracht.
Man erhält 63 g (0,15 Mol) einer Substanz, die hauptsächlich aus dem Natriumsalz der
N-Acetyl-2-amino-octadecan-sulfonsäure-(1) besteht.
Beispiel 12
Zu einer Lösung von 35 g (0,5 Mol) 2-Methylbuten-(2) in 195 g (4,75 Mol) Acetonitril lässt man bei -5 C eine Lösung von 40 g (0,5 Mol) Schwefeltrioxid in 100 ml Methylenchlorid innerhalb von 10 Minuten zufliessen. Dabei wird das Reaktionsgemisch gerührt und gekühlt. Man rührt das Reaktionsgemisch noch weitere 15 Minuten bei OOC und gibt dann 20 g Wasser hinzu. Durch Kühlung hält man das sich erwärmende Gemisch auf 25 bis 300 C. Das zunächst ölig abgeschiedene Reaktionsprodukt kristallisiert nach Zugabe von 300 ml Aceton beim weiteren Rühren der Mischung. Man erhält 73 g (0,35 Mol) einer Mischung aus
N-Acetyl-3-amino-3-methyl-butan-sulfonsäure-(2) und N-Acetyl3 -amino-2-methyl-butan-sulfons äure-(2).
Das Reaktionsprodukt schmilzt nach dem Umkristallisieren aus Methanol/Äther bei 178 bis 1790 C.
Beispiel 13
50 g (etwa 0,3 Mol) eines Gemisches von 11 bis 14 Kohlenstoffatome enthaltenden a-Olefinen werden zu 390 g (9,5 Mol) Acetonitril hinzugegeben, und in die Mischung werden bei 0 C innerhalb von 2 Stunden 16 g (0,2 Mol) Schwefeltrioxid mit einem Stickstoffstrom eingeblasen; dabei wird die Mischung gerührt und gekühlt. Hiernach gibt man 15 g Wasser zur Reaktionsmischung. Es fällt ein Reaktionsprodukt aus, das beim weiteren Rühren kristallin wird. Das Reaktionsprodukt wird abfiltriert und mit Aceton gewaschen. Man erhält 18 g einer hervorragend oberflächenaktiven Substanz; sie besteht aus einem Gemisch von
N-Acetyl-2-amino-alkan-sulfonsäuren, deren Kohlenstoffkette 11 bis 14 Kohlenstoffatome enthält.
PATENTANSPRUCH 1
Verfahren zur Herstellung von
N-Acyl-2-amino-alkan-sulfonsäuren-(1) oder ihren Salzen, dadurch gekennzeichnet, dass man eine mindestens eine olefinische Doppelbindung enthaltende Verbindung mit einem Nitril der Formel R-CN, in der R Wasserstoff oder einen gegebenenfalls substituierten Alkyl-, Alkenyl-, Aralkyl-, Aryl- oder heterocyclischen Rest bedeutet, und mit Schwefeltrioxid oder Chlorsulfonsäure reagieren lässt, anschliessend die gebildeten Produkte mit Wasser umsetzt.
UNTERANSPRÜCHE
1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass man die erhaltenen Sulfonsäuren oder deren Salze mit einem Alkohol oder Phenol verestert.
2. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass man die erhaltenen Sulfonsäuren oder deren Salze zwecks Bildung entsprechender Sulfonsäureamide mit Ammoniak oder einem Amin umsetzt.
3. Verfahren nach Patentanspruch I zur Herstellung von Salzen der erhaltenen Alkansulfonsäuren-(1), dadurch gekennzeichnet, dass die erhaltenen Alkansulfonsäuren-(1) mit einer wässrigen Lösung eines Metallhydroxids umgesetzt werden.
PATENTANSPRUCH II
Verwendung der nach dem Verfahren gemäss Patentanspruch I erhaltenen N-Acyl-2-amino-alkan-sulfensäuren-(1) oder deren Salze zur Herstellung von 2-Amino-alkansulfonsäuren bzw. deren Salzen, dadurch gekennzeichnet, dass man die N-Acyl-2-amino-alkan-sulfonsäuren (1) bzw. deren Salze hydrolysiert.
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Process for the preparation of N-acyl-2-amino-alkane-sulfonic acids- (1) or their salts
The present invention relates to a process for the preparation of N-acyl-2-amino-alkane-sulfonic acids- (1) or their salts, which is characterized in that a compound containing at least one olefinic double bond is mixed with a nitrile of the formula
R-CN, in which R represents hydrogen or an optionally substituted alkyl, alkenyl, aralkyl,
Aryl or heterocyclic radical, and reacts with sulfur trioxide or chlorosulfonic acid, then the products formed are reacted with water or optionally with an aqueous solution of a metal hydroxide and the resulting N-acyl-2-amino-alkane-sulfonic acids (1) or their salts, if desired, hydrolyzed.
Let the course of the procedure be as follows
Scheme illustrates:
EMI1.1
In this scheme, R has the meaning given above, R 'stands for an optionally substituted hydrocarbon radical and Y-H stands for water or a metal hydroxide.
It is surprising that N-acylaminoalkane sulfonic acids are formed in the process according to the invention; because the reaction of olefins with nitriles in the presence of sulfuric acid does not produce these compounds, but N-acyl-amino-alkanes (cf. J.
Amer. chem. Soc. 70, 4045 and German Patent No. 870 856).
Examples of compounds which contain at least one olefinic double bond are: branched or unbranched alkenes with 2 to 50 carbon atoms, such as ethylene, propylene, isobutylene, 2-methyl-butene (2), isononylene, isododecylene, hexadecene (1) and Octadecene (1), and also olefin mixtures obtained by short-term cracking of paraffins, by dehydrochlorination of chlorinated paraffins or by a build-up reaction with Ziegler catalysts, and also cycloalkenes, such as cyclopentene and cyclohexene. also dienes, such as 1,3-butadiene and 15-cyclooctadiene;
; Also suitable are olefinic compounds with further functional groups, in particular those compounds which do not contain the functional groups attached to the carbon atoms of the double bond, such as allyl chloride, methallyl chloride, 4-cyanobutene- (1) and oleic acid.
Examples of suitable nitriles are
Acetonitrile, phenylacetonitrile,
Propionitrile, 2-chloro-propionitrile,
2-methoxy-propionitrile,
1-dimethylamino-propionitrile,
2-dimethylaminopropionitrile,
Acrylonitrile, 2-sithylidene propionitrile,
Palmitic acid nitrile, stearic acid nitrile, mixtures of nitriles obtained from mixtures of coconut fatty acids and palm kernel fatty acids, and also benzonitrile and substituted benzonitriles, such as
3-nitro-benzonitrile and
2-nitro-4-chloro-benzonitrile, and further
Adipic acid dinitrile,
Phthalic acid dinitrile, terephthalic acid dinitrile and hydrocyanic acid.
In general, it is advisable to use the nitrile and sulfur trioxide or chlorosulfonic acid in a molar ratio of 1: 1 and the olefin in excess.
The reaction of the olefinic compounds with the nitriles and sulfur trioxide or chlorosulfonic acid is advantageously carried out in a solvent. Examples of suitable solvents are liquid sulfur dioxide, methylene chloride, carbon tetrachloride and tetrachlorethylene; Excess nitrile and / or excess olefin can also serve as solvents.
The appropriate temperature at which the reaction is carried out depends on the reactivity of the components and can be between -50 and + 800 C .; it can easily be determined by preliminary tests. If desired, the reaction can also take place under excess pressure.
In order to react the reaction products with water, metal hydroxides, alcohols, phenols, ammonia or amines, the general procedure is to add these agents to the reaction mixture - advantageously with cooling. Isolation of the educated
N-acyl-2-amino-alkane-sulfonic acids (1) or their salts, esters or amides from the reaction mixture is then carried out by conventional methods by concentration, filtration and / or recrystallization. The hydrolysis of the N-acyl compounds can be effected by heating with dilute mineral acids.
The N-acyl-2-amino-alkane-sulfonic acids (1) obtained by the process according to the invention, their salts, esters and amides or the
2-Amino-alkane-sulfonic acids- (1) or their salts, esters and amides are valuable products which are capable of many uses. Among other things, they can be used as intermediate products in the manufacture of plastics and pesticides. Those acids and salts that contain a carbon chain with at least eight carbon atoms are surface-active and can be used successfully as emulsifiers and as detergents and cleaning agents.
example 1
28 g (0.24 mol) of chlorosulfonic acid are added to 39 g (0.95 mol) of acetonitrile with cooling and stirring. Excess isobutylene is passed into the solution at -250C. The reaction mixture remains standing for a few hours, then excess isobutylene and acetonitrile are removed by vacuum distillation. The residue is heated with hydrous methanol and crystallizes on cooling. The yield of N-acetyl-2-amino-2-methyl-propane-sulfonic acid- (1) is increased by adding ether. 30.5 g (0.16 mol) of this compound are obtained. F. 2060 (from methanol).
Example 2
17 g (0.15 mol) of chlorosulfonic acid are added to 39 g (0.95 mol) of acetonitrile with cooling. Excess propylene is passed into the solution at -250.degree. The reaction mixture remains standing for some time and is then worked up as in the 1st example.
14.8 g (0.08 mol) of N-acetyl-2-aminopropane-sulfonic acid (I) are obtained.
F. 2360 (from methanol).
Example 3
Acetonitrile, chlorosulfonic acid and propylene are reacted in the same amounts and under the same conditions as in the 2nd example. Excess propylene and acetonitrile are removed by vacuum distillation, the residue is dissolved in water and refluxed for 8 hours with the addition of hydrochloric acid. The solution is then treated with activated charcoal and filtered. The solvent is removed by concentration in vacuo. After recrystallization of the residue from aqueous methanol, 11.5 g (0.08 mol) of 2-aminopropanesulfonic acid (1) (mp. 324 to 3260) are obtained.
Example 4
25 g (0.21 mol) of chlorosulfonic acid are dissolved in 62 g (1.5 mol) of acetonitrile with cooling. 24 g (0.29 mol) of cyclohexene are added to this solution at -270 ° C. with cooling. When standing in the cold, a reaction product crystallizes out, which is isolated by suction filtration and then dissolved in water.
The aqueous solution is heated to 900 ° C. for 4 hours, treated with activated charcoal and filtered. The solvent of the colorless filtrate is removed by concentration in vacuo. The residue crystallizes after being taken up with hot methanol and cooling. 15 g (0.09 mol) of 2-amino-cyclohexane-sulfonic acid- (1) (m.p. above 4100 C.E.) are obtained.
Example 5
With cooling and stirring, 14.8 g (0.13 mol) of chlorosulfonic acid are added to 50 g (0.43 mol) of phenylacetonitrile. At -300 ° C., excess isobutylene is introduced into the mixture. When the reaction mixture is left to stand for a few hours, a reaction product crystallizes out, which is heated in methanol and crystallizes out again on cooling - facilitated by the addition of ether. 18 g (0.07 mol) are obtained
N-Phenylacetyl-2-amino-2-methyl-propane-sulfonic acid- (1) (F. 2040).
Example 6
40 g (0.5 mol) of sulfur trioxide are dissolved in 200 of methylene chloride. 51.5 g (0.5 mol) of benzonitrile are added at -250 ° C. with stirring. Isobutylene is introduced in excess into the solution.
A precipitate is formed which is separated from the remaining solution by decanting. The precipitate dissolves in water. From the aqueous solution treated with activated charcoal, 105 g (0.48 mol) of NB enzoyl-2-amino-2-methyl-propane-sulfonic acid- (1) crystallize from (C11H15NO4S 1120, lines 145 to 1470, anhydrous 1800). .
Example 7
Sulfur trioxide, benzonitrile and isobutylene are reacted in the same amounts and under the same conditions as in Example 6. The resulting precipitate is treated with methanol, crystallize from the solution on cooling, aided by the addition of water, 82 g (0.4 mol) of N-B enzoyl-2-amino-2-methyl-propane-sulfonic acid-
1-methyl ester. F. 1200.
Example 8
53 g (1 mol) of acrylonitrile are dissolved in 300 ml of liquid sulfur dioxide. 80 g (1 mol) of sulfur trioxide are added dropwise to the solution at -400 while stirring. 50 liters of gaseous isobutylene are introduced into the stirred mixture over a period of 3 hours at -40 to -300. Then 20 g (1.1 mol) of water are added. When the solution is concentrated, a paste-like precipitate is formed, which is filtered off with suction. 150 g (0.73 mol) are obtained
N-Acryl-2-amino-2-methyl-propane-sulfonic acid (1).
Recrystallized from glacial acetic acid, the compound melts with decomposition at 186 by 1870.
Example 9
To a solution of 66 g (0.25 mol) of stearonitrile in 300 ml of methylene chloride, 20 g (0.25 mol) of sulfur trioxide are added dropwise with stirring at 140 in the course of 4 minutes. Propylene is passed into the solution in a vigorous stream. The reaction has ended after 3 hours. The cloudy solution is then stirred into a solution of 10 g (0.25 mol) of sodium hydroxide in 100 ml of water while cooling the mixture to 0. After eight hours of stirring, the neutralization is complete. After concentration, 95 g (0.2 mol) of a substance are obtained, which mainly consists of the sodium salt of
N-stearyl-2-aminopropane-sulfonic acid- (1) consists.
Example 10
25 g (0.6 mol) of acetonitrile are dissolved in 200 ml of methylene chloride. 40 g (0.5 mol) of sulfur trioxide are added to the solution, which has been cooled to -140 ° C., while stirring, and 126 g (0.5 mol) of octadecene (1) are then added dropwise to the mixture. The reaction mixture is stirred at -5 ° C. for a further five hours. Then 20 g (0.5 mol) of sodium hydroxide dissolved in 200 ml of water are added and the mixture is stirred for several hours at 0 until neutralization. The solvent is removed from the mixture by rotary evaporation in a rotary evaporator; What remains is 164 g (0.4 mol) of a colorless substance, which mainly consists of the sodium salt of
N-acetyl-2-amino-octadecane-sulfonic acid- (1) consists.
Example 11
23 g (0.2 mol) of chlorosulfonic acid are added to 82 g (2 mol) of acetonitrile at -100 ° C. 50.5 g (0.2 mol) of octadecene (1) are added dropwise to the solution with stirring, the mixture is allowed to warm to 180 ° C. and stirred for a further five hours. Then 10 g (0.6 mol) of water are added at 0 C; the mixture is stirred for four hours. Excess acetonitrile, water and hydrogen chloride are then removed in vacuo; the residue is neutralized with a solution of 10 g (0.25 mol) of sodium hydroxide in 200 ml of water. Unreacted octadecene is extracted with petroleum ether, and the aqueous phase is brought to dryness in vacuo.
63 g (0.15 mol) of a substance are obtained, which mainly consists of the sodium salt of
N-acetyl-2-amino-octadecane-sulfonic acid- (1) consists.
Example 12
A solution of 40 g (0.5 mol) of sulfur trioxide in 100 ml is added at -5 ° C. to a solution of 35 g (0.5 mol) of 2-methylbutene- (2) in 195 g (4.75 mol) of acetonitrile Flow in methylene chloride within 10 minutes. The reaction mixture is stirred and cooled. The reaction mixture is stirred for a further 15 minutes at OOC and then 20 g of water are added. The warming mixture is kept at 25 to 300 ° C. by cooling. The reaction product, which initially separated out as an oily product, crystallizes after the addition of 300 ml of acetone when the mixture is stirred further. 73 g (0.35 mol) of a mixture are obtained
N-Acetyl-3-amino-3-methyl-butane-sulphonic acid- (2) and N-Acetyl-3-amino-2-methyl-butane-sulphonic acid- (2).
The reaction product melts after recrystallization from methanol / ether at 178 to 1790 C.
Example 13
50 g (about 0.3 mol) of a mixture of 11 to 14 carbon atoms containing α-olefins are added to 390 g (9.5 mol) of acetonitrile, and 16 g (0, 2 moles) of sulfur trioxide blown in with a stream of nitrogen; the mixture is stirred and cooled. 15 g of water are then added to the reaction mixture. A reaction product precipitates out which becomes crystalline on further stirring. The reaction product is filtered off and washed with acetone. 18 g of an outstanding surface-active substance are obtained; it consists of a mixture of
N-acetyl-2-amino-alkane-sulfonic acids, the carbon chain of which contains 11 to 14 carbon atoms.
PATENT CLAIM 1
Process for the production of
N-acyl-2-amino-alkane-sulfonic acids (1) or their salts, characterized in that a compound containing at least one olefinic double bond with a nitrile of the formula R-CN in which R is hydrogen or an optionally substituted alkyl , Alkenyl, aralkyl, aryl or heterocyclic radical, and is allowed to react with sulfur trioxide or chlorosulphonic acid, then reacting the products formed with water.
SUBCLAIMS
1. The method according to claim I, characterized in that the sulfonic acids obtained or their salts are esterified with an alcohol or phenol.
2. The method according to claim I, characterized in that the sulfonic acids obtained or their salts are reacted with ammonia or an amine for the purpose of forming corresponding sulfonic acid amides.
3. The method according to claim I for the preparation of salts of the alkanesulfonic acids obtained (1), characterized in that the alkanesulfonic acids obtained (1) are reacted with an aqueous solution of a metal hydroxide.
PATENT CLAIM II
Use of the N-acyl-2-amino-alkane-sulfenic acids (1) or salts thereof obtained by the process according to patent claim I for the preparation of 2-amino-alkanesulfonic acids or their salts, characterized in that the N-acyl- 2-amino-alkane-sulfonic acids (1) or their salts hydrolyzed.
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