Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Formaldoximderivaten der allgemeinen Formel I
EMI1.1
worin R1 und R2, die gleich oder verschieden sein können, eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder eine Aralkylgruppe bedeuten, die zur Herstellung besonders wertvoller Insektizide dienen.
Es ist bekannt, dass man 1,1-Dialkylthioformaldoxime, die der allgemeinen Formel I entsprechen, erhalten kann durch Reaktion des entsprechenden Alkalialkyltrithiocarbonats mit einem Alkylhalogenid und Umsetzung mit Hydroxylamin. vorzugsweise in Form des Hydrochlorids und in Gegenwart einer Base, oder durch primäre Oximierung des Alkalialkyltrithiocarbonats und anschliessend Alkylierung der entstehenden Thiohydroxamsäure mit Alkylhalogenid, vorzugsweise in Gegenwart einer tertiären Base. Schliesslich können 1.1-Dialkylthioformaldoxime mit identischen Alkylresten dargestellt werden durch Umsetzung von Schwefelkohlenstoff mit Hydroxylamin, vorzugsweise als Hydrochlorid in alkoholischer Lösung und anschliessender Alkylierung mit Alkylhalogenid.
Die Verbindungen der allgemeinen Formel I können in bekannter Weise mit Isocyanaten der allgemeinen Formel II
R3N=C=O II worin R3 einen gegebenenfalls substituierten Alkyl- oder Arylrest, vorzugsweise Methyl. bedeutet, zu den Verbindungen der allgemeinen Formel III
EMI1.2
umgesetzt werden. Die Verbindungen der allgemeinen Formel III, insbesondere die Verbindung, in der Rl, R2 und R3 Methyl bedeuten. haben hervorragende insektizide Eigenschaften.
Die oben genannten Verfahren zur Herstellung von 1,1 Dialkylthioformaldoximen haben gewisse Nachteile, insbesondere bleiben die Ausbeuten beispielsweise bei der Umsetzung zum 1,1-Dimethylthioformaldoxim, ausgehend von Schwefelkohlenstoff hinter den für ein technisches Verfahren angestrebten Werten weit zurück.
Es wurde nun gefunden, dass man die Verbindungen der allgemeinen Formel 1, worin Rl und R2, die gleich oder verschieden sein können, eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder eine Aralkylgruppe bedeuten, leicht und in sehr guten Ausbeuten herstellen kann, wenn man N-Aryliminodithiokohlensäureester der allgemeinen Formel IV
EMI1.3
worin R1 und R2 die oben bezeichneten Bedeutungen besitzen und R4 für einen gegebenenfalls mit einer Alkoxygruppe substituierten Arylrest steht, mit einem Salz des Hydroxylamins umsetzt.
Die Herstellung der Verbindungen der allgemeinen Fornel I kann wie folgt durchgeführt werden:
Zu einem Salz des Hydroxylamins, vorzugsweise Hydroxylaminhydrochlorid, in einem geeigneten Lösungsmittel, beispielsweise Methanol, Äthanol, Dimethylformamid, gibt man, vorzugsweise unter Rühren, die Verbindung der allgemeinen Formel IV. Es wird noch über einen gewissen Zeitraum, beispielsweise 5 bis 6 Stunden, bei Raumtemperatur gerührt, das Lösungsmittel im Vakuum abgezogen und in der üblichen Weise, z. B. durch Verteilungsextraktion im System Äther/ Wasser, Behandlung der vereinigten Ätherextrakte mit Salzsäure, Waschen mit Wasser bis zur neutralen Reaktion, Trocknen der Ätherphase mit Natriumsulfat und Verdampfen des Lösungsmittels aufgearbeitet.
Die Verbindungen der allgemeinen Formel I fallen bei Herstellung nach dem erfindungsgemässen Verfahren ziemlich rein an.
Die als Ausgangssubstanzen verwendeten Verbindungen der allgemeinen Formel IV lassen sich wie folgt herstellen:
Das Anilincarbodithioat der allgemeinen Formel V
EMI1.4
worin R1 für eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen und R4 für einen gegebenenfalls mit einer Alkoxygruppe substituierten Phenylrest steht, wird in einem geeigneten Lösungsmittel, vorzugsweise Äthanol, gelöst bzw. suspendiert mit einem Äquivalent Alkalialkoholat, vorzugsweise in Äthanol und unmittelbar nach der Bereitung versetzt, und zu der entstehenden klaren Lösung wird innerhalb einer gewissen Zeit, etwa 30 Minuten, das Alkylhalogenid der allgemeinen Formel VI
R2X VI worin R2 eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen und X ein Halogenatom, vorzugsweise Jod, bedeutet, zugesetzt.
Die Verbindungen der allgemeinen Formel V lassen sich in bekannter Weise, beispielsweise durch Umsetzung eines Anilins der allgemeinen Formel VII
R4NH2 VII worin R4 für einen gegebenenfalls mit einer Alkoxygruppe substituierten Arylrest steht, mit Schwefelkohlenstoff und der Verbindung der allgemeinen Formel VIII
R1X VIII worin R1 eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen und X ein Halogenatom, vorzugsweise Jod, bedeutet, in Gegenwart einer geeigneten Base, beispielsweise Triäthylamin, herstellen.
Ein weiterer Vorzug des erfindungsgemässen Verfahrens zur Herstellung der Verbindung der allgemeinen Formel I liegt darin, dass das zur Herstellung der Ausgangsverbindung der allgemeinen Formel V benötigte Anilin der allgemeinen Formel VII bei der Umsetzung mit dem Salz des Hydroxylamins frei wird und in hoher Ausbeute wiedergewonnen werden kann.
Das nachfolgende Beispiel dient zur Erläuterung des erfindungsgemässen Verfahrens zur Herstellung der Verbindungen der allgemeinen Formel I. Die Temperaturangaben erfolgen in Celsiusgraden.
Beispiel 1 1, 1 -Dimethylthio-formaldoxim
80 g (1,14 Mol) Hydroxylaminhydrochlorid werden in 750 ml Methanol gelöst und unter Rühren mit 227 g (1 Mol) p-Methoxyphenylimino-dithiokohlensäure-methylester versetzt. Die anfängliche trübe Lösung wird nach etwa 30 Minu ten klar. Man rührt noch 5 bis 6 Stunden bei Raumtemperatur, entfernt das Lösungsmittel im Vakuum und verteilt den festen Rückstand zwischen Wasser und Äther. Die wässrige Phase wird nochmals mit Äther extrahiert und die vereinigten Ätherextrakte mit 1n Salzsäure geschüttelt, mit Wasser bis zur neutralen Reaktion gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und eingedampft. Der kristalline Rückstand von 1,1-Dimethylthioformaldoxim ist bereits ziemlich rein. Die Ausbeute beträgt 77,4%.
Der Schmelzpunkt der aus Benzol/ Petroläther umkristallisierten Substanz liegt bei 71-73 (Lit.
73-74 ).
Analyse: C3H7NOS2 Molgewicht: 137 ber.: C 26,3 H 5,1 N 10,9 0 11,7 S46,6% gef.: C 26,4 H 5,2 N 10,9 0 12,0 5 47,0%
Aus der vereinigten wässrigen Phase lässt sich durch Addition von Base bis zur alkalischen Reaktion und Ausäthern 91% Anisidin zurückgewinnen.
Beispiel 2
1 -Benzyl- 1-methylthio-formaldoxim
Die Verbindung wurde in analoger Weise wie in Beispiel 1 beschrieben aus p-Methoxy-phenylimino-dithiokohlensäurebenzyl-methyl-ester hergestellt.
Analyse: CgH1lNOS2 Molgewicht: 213 ber.: C 50,6 H 5,1 N 6,5 S 30,0% gef.: C 51,0 H 5,4 N 6,4 S 30,1%
Die als Ausgangssubstanzen verwendeten Verbindungen der allgemeinen Formel IV können wie folgt hergestellt werden:
Beispiel 3 p-Methoxy-phenylimino-dithiokohlensäuremethylester
320 g (1,5 Mol) p-Methoxyanilin-methyl-carbodithioat werden in 500 ml Alkohol suspendiert und mit einer Lösung von 34,5 g (1,5 Mol) metall. Natrium in 1500 ml Alkohol versetzt. Zu der klaren Lösung werden unter Rühren 213 g Methyljodid innerhalb von 30 Minuten zugetropft. Man rührt noch einige Stunden bei Raumtemperatur, verdampft das Lösungsmittel, nimmt den Rückstand in Äther auf und wäscht mit Wasser. Nach dem Trocknen mit wasserfreiem Natriumsulfat und Verdampfen des Äthers wird der Rückstand im Hochvakuum destilliert.
Siedepunkt: 119 /0,5 mm.
Analyse: CloH,3NOS2 Molgewicht: 227 ber.: C 52,8 H 5,7 N 6,1 S 28,1% gef.: C 53,1 H 5,9 N 6,3 S 27,8%
Beispiel 4 p-Methoxy-phenylimino-dithiokohlensäure benzyl-methylester
213 g (1 Mol) p-Methoxyanilin-methyl-carbodithioat werden in 500 ml Alkohol suspendiert und mit einer Lösung von 23 g (1 Mol) metall. Natrium in 1000 ml Alkohol versetzt. Zu der klaren Lösung werden unter Rühren 127 g (1 Mol) Benzylchlorid zugetropft. Man rührt noch 5 Stunden bei Raumtemperatur, verdampft das Lösungsmittel, nimmt den Rückstand in Äther auf und wäscht mit Wasser. Nach dem Trocknen der Ätherphase mit wasserfreiem Natriumsulfat wird das Lösungsmittel abgezogen und der Rückstand im Hochvakuum destilliert. Der Siedepunkt des p-Methoxy phenylirnino-dithiokohlensäure-benzyl-methylesters liegt bei 1541560/0,03 mm.
Analyse: C16Hl7NOS2 Molgewicht: 303 ber.: C 63,5 H 5,6 N 4,6 S 21,1% gef.: C 63,3 H 5,3 N 4,8 S 21,2%
The present invention relates to a process for the preparation of formaldoxime derivatives of the general formula I.
EMI1.1
wherein R1 and R2, which can be the same or different, represent an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or an aralkyl group, which are used for the production of particularly valuable insecticides.
It is known that 1,1-dialkylthioformaldoximes which correspond to the general formula I can be obtained by reacting the corresponding alkali alkyl trithiocarbonate with an alkyl halide and reacting with hydroxylamine. preferably in the form of the hydrochloride and in the presence of a base, or by primary oximation of the alkali alkyl trithiocarbonate and then alkylation of the thiohydroxamic acid formed with alkyl halide, preferably in the presence of a tertiary base. Finally, 1,1-dialkylthioformaldoximes with identical alkyl radicals can be prepared by reacting carbon disulfide with hydroxylamine, preferably as the hydrochloride in alcoholic solution, and subsequent alkylation with an alkyl halide.
The compounds of general formula I can in a known manner with isocyanates of general formula II
R3N = C = O II where R3 is an optionally substituted alkyl or aryl radical, preferably methyl. means to the compounds of the general formula III
EMI1.2
implemented. The compounds of the general formula III, in particular the compound in which R1, R2 and R3 are methyl. have excellent insecticidal properties.
The abovementioned processes for the preparation of 1,1 dialkylthioformaldoximes have certain disadvantages, in particular the yields, for example in the conversion to 1,1-dimethylthioformaldoxime, starting from carbon disulfide, remain far below the values aimed for for an industrial process.
It has now been found that the compounds of general formula 1, in which Rl and R2, which can be the same or different, denote an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or an aralkyl group, can be prepared easily and in very good yields if you use N -Aryliminodithiocarbonic acid ester of the general formula IV
EMI1.3
in which R1 and R2 have the meanings given above and R4 is an aryl radical which is optionally substituted by an alkoxy group, is reacted with a salt of hydroxylamine.
The compounds of general formula I can be prepared as follows:
The compound of the general formula IV is added to a salt of hydroxylamine, preferably hydroxylamine hydrochloride, in a suitable solvent, for example methanol, ethanol, dimethylformamide, preferably with stirring. It is added over a certain period of time, for example 5 to 6 hours Stirred room temperature, the solvent removed in vacuo and in the usual manner, for. B. worked up by partition extraction in the ether / water system, treatment of the combined ether extracts with hydrochloric acid, washing with water until a neutral reaction, drying of the ether phase with sodium sulfate and evaporation of the solvent.
The compounds of the general formula I are obtained in fairly pure form when prepared by the process according to the invention.
The compounds of general formula IV used as starting substances can be prepared as follows:
The aniline carbodithioate of the general formula V
EMI1.4
where R1 stands for an alkyl group with 1 to 4 carbon atoms and R4 for a phenyl radical optionally substituted by an alkoxy group, is dissolved or suspended in a suitable solvent, preferably ethanol, with one equivalent of alkali metal alcoholate, preferably in ethanol, and added immediately after preparation, and the resulting clear solution becomes the alkyl halide of the general formula VI within a certain time, about 30 minutes
R2X VI where R2 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms and X is a halogen atom, preferably iodine, is added.
The compounds of the general formula V can be prepared in a known manner, for example by reacting an aniline of the general formula VII
R4NH2 VII in which R4 represents an aryl radical optionally substituted by an alkoxy group, with carbon disulfide and the compound of the general formula VIII
R1X VIII wherein R1 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms and X is a halogen atom, preferably iodine, in the presence of a suitable base, for example triethylamine.
Another advantage of the process according to the invention for preparing the compound of general formula I is that the aniline of general formula VII required to prepare the starting compound of general formula V is released during the reaction with the salt of hydroxylamine and can be recovered in high yield .
The following example serves to illustrate the process according to the invention for the preparation of the compounds of the general formula I. The temperatures are given in degrees Celsius.
Example 1 1, 1-dimethylthio-formaldoxime
80 g (1.14 mol) of hydroxylamine hydrochloride are dissolved in 750 ml of methanol, and 227 g (1 mol) of methyl p-methoxyphenylimino-dithiocarbonate are added with stirring. The initially cloudy solution becomes clear after about 30 minutes. The mixture is stirred for a further 5 to 6 hours at room temperature, the solvent is removed in vacuo and the solid residue is partitioned between water and ether. The aqueous phase is extracted again with ether and the combined ether extracts are shaken with 1N hydrochloric acid, washed with water until a neutral reaction occurs, dried over sodium sulfate and evaporated. The crystalline residue of 1,1-dimethylthioformaldoxime is already quite pure. The yield is 77.4%.
The melting point of the substance recrystallized from benzene / petroleum ether is 71-73 (Lit.
73-74).
Analysis: C3H7NOS2 Molar weight: 137 calc .: C 26.3 H 5.1 N 10.9 0 11.7 S46.6% found: C 26.4 H 5.2 N 10.9 0 12.0 5 47 , 0%
91% of anisidine can be recovered from the combined aqueous phase by adding base to alkaline reaction and etherifying.
Example 2
1 -Benzyl-1-methylthio-formaldoxime
The compound was prepared in a manner analogous to that described in Example 1 from benzyl-methyl-p-methoxyphenylimino-dithiocarbonate.
Analysis: CgH1lNOS2 Molar weight: 213 calc .: C 50.6 H 5.1 N 6.5 S 30.0% found: C 51.0 H 5.4 N 6.4 S 30.1%
The compounds of the general formula IV used as starting substances can be prepared as follows:
Example 3 p-Methoxy-phenylimino-dithiocarbonic acid methyl ester
320 g (1.5 mol) of p-methoxyaniline methyl carbodithioate are suspended in 500 ml of alcohol and a solution of 34.5 g (1.5 mol) of metal. Sodium added to 1500 ml of alcohol. 213 g of methyl iodide are added dropwise to the clear solution with stirring over the course of 30 minutes. The mixture is stirred for a few hours at room temperature, the solvent is evaporated off, the residue is taken up in ether and washed with water. After drying with anhydrous sodium sulfate and evaporation of the ether, the residue is distilled in a high vacuum.
Boiling point: 119 / 0.5 mm.
Analysis: CloH, 3NOS2 Molar weight: 227 calc .: C 52.8 H 5.7 N 6.1 S 28.1% found: C 53.1 H 5.9 N 6.3 S 27.8%
Example 4 p-Methoxy-phenylimino-dithiocarbonic acid benzyl-methyl ester
213 g (1 mol) of p-methoxyaniline methyl carbodithioate are suspended in 500 ml of alcohol and treated with a solution of 23 g (1 mol) of metal. Sodium added to 1000 ml of alcohol. 127 g (1 mol) of benzyl chloride are added dropwise to the clear solution with stirring. The mixture is stirred for a further 5 hours at room temperature, the solvent is evaporated, the residue is taken up in ether and washed with water. After the ether phase has been dried with anhydrous sodium sulfate, the solvent is stripped off and the residue is distilled in a high vacuum. The boiling point of the p-methoxy phenylimino-dithiocarbonic acid benzyl-methyl ester is 1541 560 / 0.03 mm.
Analysis: C16Hl7NOS2 Molar weight: 303 calc .: C 63.5 H 5.6 N 4.6 S 21.1% found: C 63.3 H 5.3 N 4.8 S 21.2%