DD213434A1 - PROCESS FOR PREPARING 1,2-DITHIOL COMPOUNDS - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von 4-Hydroxy-5-thio-1,2-dithiol-3-thionen und Derivaten sowie von 3,5-Bis(alkylthio)-1,2-dithiolylium-4-olaten, die als Valenzisomere der Tetrathiomesoxalsaeure,ihres Mono- bzw. Diesters aufzufassen sind. Ziel der Erfindung ist es, ein einfaches Verfahren zur Herstellung dieser bisher unbekannten Verbindungen zu entwickeln. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe dadurch geloest, dass Halogenacetone mit unterschiedlicher Anzahl und Verteilung der Halogenatome im Molekuel, jedoch mit mindestens zwei Halogenatomen, insbesondere 1,3-Dihalogenpropan-2-on, mit elementarem Schwefel in Gegenwart von Basen bzw. mit Polysulfiden, vorteilhaft in einem Loesungsmittel und bei Raumtemperatur, zu Verbindungen der allgemeinen Formel I und II umgesetzt werden. Die Verbindungen sind von Interesse fuer die Komplex-Pflanzenschutz- und Halbleiterchemie.The invention relates to a process for the preparation of 4-hydroxy-5-thio-1,2-dithiol-3-thiones and derivatives and 3,5-bis (alkylthio) -1,2-dithiolyl-4-olates, which as Valence isomers of Tetrathiomesoxalsaeure, their mono- or diester are to be considered. The aim of the invention is to develop a simple process for the preparation of these previously unknown compounds. According to the invention, the object is achieved in that haloacetones with different numbers and distribution of the halogen atoms in the molecule, but with at least two halogen atoms, in particular 1,3-dihalopropan-2-one, with elemental sulfur in the presence of bases or with polysulfides, advantageously in a solvent and at room temperature to give compounds of general formula I and II. The compounds are of interest for complex crop protection and semiconductor chemistry.
Description
Verfahren zur Herstellung von 1,2-Dithlo!VerbindungenProcess for the preparation of 1,2-dithlo compounds
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von 1,2-Dithio!verbindungen, die für die Komplex-, Pflanzenschutz- und Halbleiterchemie von Interesse sind.The invention relates to a process for the preparation of 1,2-dithio compounds which are of interest for complex, crop protection and semiconductor chemistry.
Obwohl die 1,2-Dithiole ein schon seit langer Zeit bekannter und stark bearbeiteter Verbindungstyp sind, wurden solche mit dem nachfolgend dargestellten Substituentenmuster bisher nicht beschrieben· Vgl« z.B. die Übersicht in Sulfur Reports von C.Ki.Pederson, Vol. 1 (1980), 1-96 (Hrsg. S.Senning) und hier zitierte Literatur. Als Verbindungen mit ähnlichem chemischen Bau können lediglich angeführt werden: 4-Hydrosy-5-phenyl-1,2-dithiol-3-thion, 3-Alkylthio-5-phenyl»·, 3, 5-Diaryl-, 3,5-Di-tert.-butylsowie 3-tert,-3utyl-5-ary1-1,2-dithiolylium-4-olate, die auf völlig anderem Wege in mehreren, ζ.Ί?. sehr aufwendigen Reaktionsstufen aus speziellen Ausgangsverbindungen gewonnen wurden.Although the 1,2-dithiols have long been known and heavily processed compound types, those with the substituent pattern shown below have not been previously described. See, for example, the review in Sulfur Reports by C.Ki.Pederson, Vol. 1 (1980) ), 1-96 (ed. S.Singing) and literature cited here. As compounds with similar chemical structure, only: 4-hydrosyl-5-phenyl-1,2-dithiol-3-thione, 3-alkylthio-5-phenyl »·, 3, 5-diaryl-, 3, 5- Di-tert-butyl and 3-tert, 3-butyl-5-aryl-1,2-dithiolyl-4-olates, which are completely different in several ways. very elaborate reaction stages were obtained from special starting compounds.
Tetrathiomesoxalsäure,ihre Mono- und Diester bzw. ihre valenzisomeren Verbindungen waren bisher unbekannt» Versuche zu ihrer Synthese blieben ohne Erfolg.Tetrathiomesoxalic acid, its mono- and diesters or their valence-isomeric compounds were previously unknown. "Attempts to synthesize them remained unsuccessful.
31.JAM933*O6577O31.JAM933 * O6577O
ist es, ein einfaches Verfahren für die Herstellung des 4-Hydroxy-5-mercapto-1, 2-dithiol-3-thions und der daraus ableitbaren Derivate, wie 4-Hydroxy-5-alkylthio-1,2-dithiol-3-thione und 3?5-disubstituierte 3»5-Bimercapto-1,2-dithiolylium-4-Qls.te, die als cyclische Valenzisomere der Tetrathiomesoxalsäure, ihres Mono- bzw. Bithioesters aufzufassen sind, zu entwickeln.it is a simple process for the preparation of the 4-hydroxy-5-mercapto-1, 2-dithiol-3-thione and derivates thereof, such as 4-hydroxy-5-alkylthio-1,2-dithiol-3 thiones and 3? 5-disubstituted 3? 5-bimercapto-1,2-dithiolyl-4-Qls.te, which are to be regarded as cyclic valence isomers of tetrathiomesoxalic acid, its mono- or Bithioesters to develop.
"^ Darlegung; des Wesens der Erfindung " Explanation of the nature of the invention
Aufgabe der Erfindung ist, diese bisher nicht beschriebenen Yerbindungstypen zu synthetisieren und ihre Struktur und Reaktivität zu untersuchen.The object of the invention is to synthesize these hitherto not described Yerbindungstypen and to investigate their structure and reactivity.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß Halogenacetone mit unterschiedlicher Anzahl und Verteilung der Halogenatome im Molekül, gedoch mit mindestens 2 Halogenatomen,. z.B. T,3-Bihalogenpropan-2-on, mit elementarem Schwefel in Gegenwart von Basen bzw. mit Polysulfiden, vorteilhaft in einem Lösungsmittel oder -gemisch, bei etwa Eauiatemperatur, umgesetzt werden. Als Lösungsmittel können1beispielsweise BMF, DlSO, Alka- J sole,v/Wasser, Kohlenwasserstoffe oder deren Gemische, als Basen tertiäre Amine, Alkali- oder Erdalkalioxide, -hydroxide oder -alkanolate eingesetzt werden. Bas zur Setrathiomesoxalsäure valenzisomere, tautomer stabilisierte 4-Hydr©xy-5-mereapto-1,2-dithiol-3-thion läßt sich durch Verdünnen des Sea&tionsgemisches mit Wasser und Ansäuern mit verdünnten wäßrigen Mineralsäuren auf ca* pH 2 und anschließender Extraktion mit z.B. Halogen-, kohlenwasserstoffen oder als Ammoniumsalz nach Versetzen mit gasformigem oder wäßrigem- HH- aus seinen Lösungen organischer Lösungsmittel, beispielsweise Aceton oderAccording to the invention the object is achieved in that haloacetones with different numbers and distribution of the halogen atoms in the molecule, gedoch with at least 2 halogen atoms. For example, T, 3-Bihalogenpropan-2-one, with elemental sulfur in the presence of bases or with polysulfides, advantageously in a solvent or mixture, at about Eauiatemperatur reacted. As a solvent, for example, 1 BMF, DIBO, Alka- J sole, v / water, hydrocarbons or mixtures thereof, as bases tertiary amines, alkali metal or alkaline earth metal oxides, hydroxides or alkanolates can be used. Bas to Setrathiomesoxalsäure valenzisomere, tautomerically stabilized 4-Hydr © xy-5-mereapto-1,2-dithiol-3-thione can be prepared by diluting the Sea & tion mixture with water and acidifying with dilute aqueous mineral acids to ca * pH 2 and subsequent extraction with eg Halogenated, hydrocarbons or as ammonium salt after addition of gaseous or aqueous HH- from its solutions of organic solvents, such as acetone or
Halogenkohlenwasserstoffe]!, gewinnen. FUr die Herstellung der Mono- und Dialky!derivate sind als Alkylierungsmittel Alkyl-, Aralkylhalogenide, die gegebenenfalls weitere fimktionelle Gruppen enthalten können, oder auch Dialkylsulfate bzw· Sulfonsäurealkylester geeignet. Die Alkylierung erfolgt im Reaktionsgemisch oder nach Extraktion des Reaktionsproduktes und unter Zugabe einer Base. In Abhängigkeit von der Art und Menge des Alkylierungsmittels und der zugesetzten Base entstehen 4-Hydroxy-5-alkylthio-1,2-dithiol-3-thione oder mesoionische 3,5-Bis(alkylthio)-1 ,2-dithiolylium-4-olate.Halogenated hydrocarbons] !, win. For the preparation of the mono- and dialkyl derivatives, suitable alkylating agents are alkyl, aralkyl halides, which may optionally contain further functional groups, or also dialkyl sulfates or sulfonic acid alkyl esters. The alkylation takes place in the reaction mixture or after extraction of the reaction product and with the addition of a base. Depending on the type and amount of the alkylating agent and the added base, 4-hydroxy-5-alkylthio-1,2-dithiol-3-thiones or mesoionic 3,5-bis (alkylthio) -1,2-dithiolylium-4- are formed. olate.
Die 3,5-Bis(alkylthio)-1,2-dithiolylium-4-olate lassen sich durch'Basenzusatz, vorteilhaft durch Alkalisulfide oder -hydrosulfide, in 4-Hydroxy-5-alkylthio-1,2-dithiol-3-thione überführen.The 3,5-bis (alkylthio) -1,2-dithiolyl-4-olates can be'Basenzusatz, advantageously by alkali sulfides or hydrosulfides, in 4-hydroxy-5-alkylthio-1,2-dithiol-3-thiones convict.
3,5-Bis(methylthio)-1,2-dithioiylium-4-olat3,5-bis (methylthio) -1,2-dithioiylium-4-olate
7,4 δ 1,3-Dichlorpropan-2-on, 11,5g Schwefelpulver, 36,8 g Triethylamin werden in TOO ml DMP bei -16 bis O0C umgesetzt. Danach wird die Reaktionsmischung mit Wasser, CH2Cl2 und verdünnter Mineralsäure versetzt, lach Abtrennen der CH2C12-Phase und 2- bis 3-^acher Extraktion der wäßrigen Phase mit CHpCl2 werden die vereinigten CH2Cl2-Extrakte über MgSO . getrocknet und nach dem Abtrennen des Trocknungsmittels mit 12,4 g Triethylamin und überschüssigem CH-I umgesetzt. Der nach längerer Zeit ausfallende Hiederschlag, dessen Bildung sich durch Abkühlen vervollständigen läßt, wird abgesaugt und mit Wasser gewaschen. Zum Entfernen evtl. ausgefallenen Schwefels kann7.4 δ 1,3-dichloropropane-2-one, 11.5 g of sulfur powder, 36.8 g of triethylamine are reacted in TOO ml of DMP at -16 to 0 0 C. Thereafter, the reaction mixture with water, CH 2 Cl 2 and dilute mineral acid is added, laughing after separation of the CH 2 C1 2 phase and 2 to 3 ^ acher extraction of the aqueous phase with CHpCl 2 , the combined CH 2 Cl 2 extracts over MgSO. dried and reacted after separation of the drying agent with 12.4 g of triethylamine and excess CH-I. The precipitate, which precipitates after a relatively long time and whose formation can be completed by cooling, is filtered off with suction and washed with water. To remove possibly precipitated sulfur can
mit CSp behandelt werden. Man erhält 9,5 g Substanz. Schinp. aus GH3OHrHo-HS0G (Zersetzung). Aus den CHgClg-Filtrat kann 4-Hydro2j-5-niethylthio-1,2~ dithiol-3-thion erhalten werden.be treated with CSp. This gives 9.5 g of substance. Schinp. from GH 3 OHrHo-HS 0 G (decomposition). From the CHgClg filtrate 4-Hydro2j-5-niethylthio-1,2-dithiol-3-thione can be obtained.
4-Hydro3:y-5-methylth.io-1,2-dithiol-3-thion4-Hydro3: y-5-methylth.io-1,2-dithiol-3-thione
7}4 S 1»3-Dichlorpropan-2-on werden wie vorstehend umgesetzt. Su den G^Clg-Extrakten werden 6,1 g Triethylamin und H,0 g GHoI zugegeben. ITach beendeter Reaktion wird die Lösung auf die Hälfte des Volumens eingeengt, durch Abkühlung evtl. entstandenes 3,5-BisCmethylthio)-1,2-dithiolium-4-olat abgetrennt und danach das Lösungsmittel vollkommen entfernt. Die weitere Reinigung des dunklen Rückstandes erfolgt durch Umkristallisieren bzw. Umlösen aus Ethanol; dunkle Kristalle vom Schmp. H0-H5°G. Analog Beispiel 1 baw. Beispiel 2 wurden noch folgende Verbindungen gewonnen:7} 4 S 1 "3-dichloropropan-2-one are reacted as above. To the G ^ Clg extracts are added 6.1 g of triethylamine and H, 0 g of GHoI. After completion of the reaction, the solution is concentrated to half the volume, separated by cooling possibly formed 3,5-BisCmethylthio) -1,2-dithiolium-4-olate and then completely removed the solvent. The further purification of the dark residue is carried out by recrystallization or redissolution from ethanol; dark crystals of the Mp. H0-H5 ° G. Analogously to Example 1 baw. Example 2, the following compounds were obtained:
3,5-Bis(ethylthio)-1,2-dithiolium-4-olat 5-Ethylthio-4-hydroxy-1,2-dithiol-3-thion 5-(2', 4-Dinitrophenylthio)-4~hydroxy-1,2-dithiol~3-thion3,5-bis (ethylthio) -1,2-dithiolium-4-olate 5-ethylthio-4-hydroxy-1,2-dithiol-3-thione 5- (2 ', 4-dinitrophenylthio) -4 ~ hydroxy 1,2-dithiol ~ 3-thione
4-Hydroxy-5-methylthio-1,2-dithiol-3-thion4-hydroxy-5-methylthio-1,2-dithiol-3-thione
3,5-Bis(meth5-ithio)-1,2-dithiolium-4-olat wird in wäßriger ITapS-Lösung bei Raumtemperatur gelöst, nach kurzem Rühren (5 Min.) mit verd. Mineralsäure auf ca. pH 8-9 eingestellt und mit CH2Gl2 extrahiert. ITach dem Entfernen des Lösungsmittels erhält man das Dithiolthion in nahezu quantitativer Ausbeute.3,5-bis (meth5-ithio) -1,2-dithiolium-4-olate is dissolved in aqueous ITapS solution at room temperature, after brief stirring (5 min.) With dilute mineral acid adjusted to about pH 8-9 and extracted with CH 2 Gl 2 . After removal of the solvent, the dithiolthione is obtained in almost quantitative yield.
-1,2-dithiol-3-thion-5-ammoniumthiolat-1,2-dithiol-3-thione-5-ammoniumthiolat
wird durch Einleiten von gasförmigem UIL in die nach Aufarbeitung des Reaktionsgemisches erhaltene Extraktionslösung vojn.^-Hydroxy-S-mercapto-i ,2-dithiolthion (vgl. Beispiel 1) oder durch Versetzen einer acetonischen Lösung mit wäßrigem 1IH, als roter "bis brauner niederschlag erhalten· Ausbeute ca, 805δ berechnet auf Dihalogenaceton.is introduced by passing gaseous UIL into the extraction solution obtained after working up of the reaction mixture of: - hydroxy-S-mercapto-i, 2-dithiolthione (see Example 1) or by adding an acetone solution with aqueous 1H, as a red to brown yield obtained approx., 805 δ calculated on dihaloacetone.
4-Hydroxy-5-methylthio-1,2-dithiol-3-thion4-hydroxy-5-methylthio-1,2-dithiol-3-thione
Das vorstehende Ammoniumsalz wird in ClLOH unter Zusatz katalytischer Mengen Triethylamin gelöst und bei Saumtemperatur mit überschüssigem CHoI versetzt, lach kurzer Reaktionszeit wird mit stark verdünnter, wäßriger HCl angesäuert. Der sich bildende hellbraune Niederschlag wird abgesaugt. Schmp. 140-1450C.The above ammonium salt is dissolved in ClLOH with the addition of catalytic amounts of triethylamine and treated at excess temperature with excess CHoI, lach a short reaction time is acidified with highly dilute, aqueous HCl. The forming light brown precipitate is sucked off. M.p. 140-145 0 C.
3,5-Bis(methylthio)-1,2-dithiolylium-4-olat3,5-bis (methylthio) -1,2-dithiolylium-4-olate
Das Ammoniumsalz wird in Methanol unter Zusatz äqui- oder doppeltmolarer Mengen Triethylamin gelöst und mit überschüssigem CH-I versetzt. ITach kurzer Reaktionszeit wird das Lösungsmittel entfernt und der Rückstand aus Wasser umkristallisiert. 70% Ausbeute.The ammonium salt is dissolved in methanol with the addition of equimolar or double molar amounts of triethylamine and mixed with excess CH-I. After a short reaction time, the solvent is removed and the residue is recrystallized from water. 70% yield.
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