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Verfahren zur Herstellung von Sulfonyliminodithiokohlensäureestem
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Sulfonylimino-dithiokohlensäureestern
der allgemeinen Formel
worin R eine aliphatische, eine aromatische oder eine gegebenenfalls substituierte
Aminogruppe, R' eine Alkyl-, eine Aralkylgruppe oder einen Allyl-, Carbäthoxymethyl-
oder Acetonylrest, R" Wasserstoff, eine Alkylgruppe, eine Aralkylgruppe oder einen
Allyl-, Carbäthoxymethyl- oder Acetonylrest bedeutet oder R' und R" zusammen für
den Rest - CH2 - CH2 -stehen, bei dem Sulfonamide in Gegenwart von Basen mit Schwefelkohlenstoff
und anschließend mit Alkylierungsmitteln umgesetzt werden.
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Sulfonylimino-dithiokohlensäureester sind bisher in der Literatur
nicht beschrieben worden.
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Zur Herstellung der Sulfonylimino-dithiokohlensäureester setzt man
erfindungsgemäß in einem Lösungsmittel 1 Mol eines primären Sulfonamids in Form
seines Alkali- oder Aminsalzes bei Temperaturen zwischen 0 und 50"C, vorzugsweise
bei 20 bis 30°C, mit 1 Mol Schwefelkohlenstoff zum Salz der betreffenden N-Sulfonyl-dithiocarbamidsäure
um und alkyliert diese entweder direkt mit 1 Mol eines Alkylierungsmittels zum Sulfonylimino-dithiokohlensäuremonoester
oder nach Zugabe eines weiteren Mols einer Base mit 2 Mol eines Alkylierungsmittels
zum Sulfonylimino-dithiokohlensäurediester.
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Geeignete Lösungsmittel für diese Reaktion sind z. B. Acetonitril,
Benzol, Toluol, Chlorbenzol, Dimethylformamid, Dimethylsulfoxyd, Diäthyläther, Dioxan,
Tetrahydrofuran; Alkohole sind wegen der Xanthogenatbildung unter den Reaktionsbedingungen
weniger geeignet. Bevorzugtes Lösungsmittel ist Dimethylformamid, weil darin die
Addition des Schwefelkohlenstoffs an das Sulfonamidion bei niedriger Temperatur
besonders rasch erfolgt. Die Temperatur bei der anschließenden Alkylierung richtet
sich nach der Reaktionsfähigkeit des Alkylierungsmittels.
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Geeignete Basen sind Alkali- oder Erdalkalihydroxyde oder auch tertiäre
organische Basen. Besonders vorteilhaft arbeitet man mit starker wäßriger Natronlauge.
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Als Alkylierungsmittel werden vorzugsweise Alkylsulfate, Alkylhalogenide
und Aralkylhalogenide verwendet.
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In den Körpern dieser neuen Verbindungsklasse kann man die Alkylmercaptogruppen
gegen primäre und sekundäre Aminoreste austauschen; sie sind also
wertvolle Zwischenprodukte
zur Herstellung pharmazeutisch wichtiger Sulfonylguanidine und Sulfonylthioharnstoffe.
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Beispiel 1 Zur Lösung von 31,4 g Benzolsulfonamid in 100 ml Dimethylformamid
gibt man unter Rühren bei Raumtemperatur 20 ml 10 n-Natronlauge und tropft anschließend
bei 20 bis 30"C unter zeitweiligem Kühlen 12 mol Schwefelkohlenstoff ein. Das anfangs
ausgefallene Natriumsalz des Sulfonamids geht innerhalb kurzer Zeit unter Rotbraunfärbung
in Lösung. Man rührt 15 Minuten bei Raumtemperatur nach und tropft dann weitere
20 ml 10 n-Natronlauge ein. In die so erhaltene Lösung des Dinatriumsalzes der N-Benzolsulfonyl-dithiocarbamidsäure
tropft man ohne Kühlung 55 g Dimethylsulfat ein. Die Methylierung verläuft kräftig
exotherm, dabei hellt sich die Lösung auf.
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Nach 2stündigem Rühren bei Raumtemperatur saugt man bei -10"C ab,
wäscht mit Wasser und wenig Methanol und erhält 33 g einer Verbindung der Formel
die aus Methanol in farblosen Nadeln kristallisiert und bei 111"C schmilzt.
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Beispiel 2 Man bereitet wie im Beispiel 1 aus 31,4g Benzolsulfonamid
eine Lösung des Dinatriumsalzes der
N-Benzolsulfonyl-dithiocarbamidsäure
und alkyliert mit 68 g Diäthylsulfat. Anschließend wird 1 Stunde bei 100"C nachgerührt
und das Reaktionsprodukt mit Wasser ausgefällt. Man erhält 37 g einer Verbindung
der Formel
F. 90"C (aus Äthanol).
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Beispiel 3 Zu einer nach Beispiel 1 aus 31,4 g Benzolsulfonamid bereiteten
Lösung des N-benzolsulfonyl-dithiocarbamidsauren Dinatriumsalzes gibt man 60g n-Butylbromid,
rührt 3 Stunden bei 100°C nach und gießt den Ansatz in 1,5 1 Wasser. Das ausfallende
Öl wird im Chloroform aufgenommen und mit Wasser gewaschen.
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Den nach Abdampfen des Chloroforms hinterbleibenden öligen Rückstand
heizt man bei 200°C/2 mm Hg aus, wobei etwas Destillat übergeht. Das zurückbleibende
Öl wird kalt mit Tierkohle entfärbt. Man erhält 35 g eines fast farblosen Öls der
Formel
Beispiel 4 Zu einer nach Beispiel 1 aus 31,4 g Benzolsulfonamid bereiteten Lösung
des Dinatriumsalzes der N-Benzolsulfonyl-dithiocarbamidsäure tropft man 56g Benzylchlorid
und rührt 3 Stunden bei 100"C nach.
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Man rührt den Ansatz in 1,5 1 Wasser ein und dekantiert die wäßrige
Lösung vom ölig ausgefallenen Reaktionsprodukt. Beim Anreiben mit wenig Methanol
kristallisiert das Produkt. Man preßt auf Ton ab und erhält 53 g einer Verbindung
der Formel
F. 920 C (aus Äthanol).
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Beispiel 5 Zu einer nach Beispiel 1 aus 31,4 g Benzolsulfonamid bereiteten
Lösung des Dinatriumsalzes der N-Benzolsulfonyl-dithiocarbamidsäure tropft man eine
Lösung von 71 g 4-Chlorbenzylchlorid in 100 ml Dimethylformamid, rührt 8 Stunden
bei 100"C nach und gießt den Ansatz in 1,5 1 Wasser. Der ausfallende Niederschlag
kristallisiert allmählich. Man saugt ab, wäscht mit Wasser und Methanol und erhält
30 g einer Verbindung der Formel
die nach dem Umkristallisieren aus Äthanol entweder in farblosen Blättchen vom F.
112'C (labile Form)
oder in Nadeln vom F. 124cd (stabile Form) kristallisiert.
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Beispiel 6 Zur Lösung von 216 g N-Acetylsulfanilamid in 600 ml Dimethylformamid
tropft man zunächst 100 ml IOn-Natronlauge ein, dann bei 20 bis 30"C unter zeitweiliger
Außenkühlung 60 ml Schwefelkohlenstoff.
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Nach 15 Minuten tropft man weitere 100 ml lOn-Natronlauge ein, danach
ohne Kühlung 300 g Dimethylsulfat. Die Temperatur steigt von selbst auf 80"C. Man
hält weitere 2 Stunden bei 100°C und rührt dann den Ansatz in 3 1 Wasser ein. Vom
zunächst schmierig ausgefallenen Reaktionsprodukt dekantiert man die wäßrige Phase
ab und verrührt den Rückstand mit 11 Methanol, wobei er kristallisiert. Man erhält
138 g einer Verbindung der Formel
vom Schmelzpunkt 168"C.
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Beispiel 7 Zur Lösung von 24,8 g N,N-Dimethylaminosulfamid in 100
ml Dimethylformamid tropft man bei Raumtemperatur 20 ml lOn-Natronlauge, dann bei
20 bis 30"C unter zeitweiliger Außenkühlung 12 ml Schwefelkohlenstoff ein und rührt
15 Minuten bei Raumtemperatur nach. Nach Eintropfen von weiteren 20 ml lOn-Natronlauge
tropft man 56 g Benzylchlorid ein, rührt 3 Stunden bei 100"C nach und gießt den
Ansatz in 1,5 1 Wasser Das Reaktionsprodukt kristallisiert teilweise nach Stehen
über Nacht aus.
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Man saugt ab und wäscht mit Wasser.
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Ausbeute: 33,0 g einer Verbindung der Formel
Nach Umkristallisieren aus wenig Methanol erhält man 27 g farblose Kristalle vom
F. 86"C.
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Beispiel 8 Eine nach Beispiel 7 bereitete Lösung aus 24,8 g N,N-Dimethylaminosulfamid,
20 ml tOn-Natronlauge, 12 ml Schwefelkohlenstoff, 20 ml lOn-Natronlauge in 100 ml
Dimethylformamid wird mit einer Lösung von 71 g 4-Chlorbenzylchlorid in 100 ml Dimethylformamid
unter den gleichen Bedingungen wie im Beispiel 7 alkyliert. Man erhält 49 g einer
Verbindung der Formel
die nach Umkristallisieren aus Benzol (Tierkohle)-Petroläther farblose Nadeln bildet
und bei 141"C schmilzt.
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Beispiel 9 Man setzt in üblicher Weise 28,5 g Methansulfamid in 100
ml Dimethylformamid mit 30 ml lOn-Natronerhält
man 40 g N-Benzolsulfonyl-dithiocarbaminsäuren-butylester.
F. 102"C.
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Beispiel 21 Die Lösung von 34,3 g p-Toluolsulfonamid in 200ccm N,N-Dimethylformamid
wird portionsweise mit 24 ccm Natronlauge (16 g NaOH in 20 ccm Wasser) und 13 ccm
Schwefelkohlenstoff versetzt; anschließend werden 25,5 g Dimethylsulfat zugegeben.
Bei der Aufarbeitung durch Eingießen in Wasser und Ansäuern erhält man 37 g N-(p-Toluolsulfonyl)-dithiocarbaminsäure-methylester.
F. 135"C.
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Beispiel 22 Zu einer Lösung von 168 g 3-Nitrobenzolsulfonamid in
600 ml Dimethylsulfoxyd tropft man bei 20 bis 30"C unter gelegentlicher Außenkühlung
85 ml 1On-NaOH, dann 50 ml Schwefelkohlenstoff, dann nochmals 85 ml 10n-NaOH ein.
Man rührt 1/2 Stunde nach, gibt 170 ml Dimethylsulfat zu und erwärmt noch 1 Stunde
auf 90"C. Das Reaktionsprodukt wird mit 2 1 Wasser ausgefällt, mehrmals mit Wasser
und schließlich mit eiskaltem Methanol gewaschen. Man erhält 160 g einer Verbindung
der Formel
vom Schmelzpunkt 135 bis 137"C.
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Beispiel 23 Zu einer Lösung von 232 g o-Toluolsulfonamid in 800 ml
Dimethylformamid tropft man bei 20 bis 30"C nacheinander 136 ml lOn-NaOH, 81 ml
Schwefelkohlenstoff, 136 ml lOn-NaQH ein, rührt 1/2 Stunde bei Raumtemperatur nach
und tropft dann 280 ml Dimethylsulfat zu. Nach Istündigem Nachrühren bei
90 bis 1000
C gießt man den Ansatz in 3 1 Wasser, saugt das ausgefallene Reaktionsprodukt ab
und wäscht es mehrmals mit eiskaltem Methanol.
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Man erhält 267 g einer Verbindung der Formel
Fp. 112 bis 113"C.
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Patentansprüche: 1. Verfahren zur Herstellung von Sulfonyliminodithiokohlensäureestern
der allgemeinen Formel
in der R eine aliphatische, eine aromatische oder eine gegebenenfalls substituierte
Aminogruppe, R' eine Alkyl-, eine Aralkylgruppe oder einen Allyl-, Carbäthoxymethyl-
oder Acetonylrest, R" Wasserstoff, eine Alkylgruppe, eine Aralkylgruppe oder einen
Allyl-, Carbäthoxymethyl- oder Acetonylrest bedeutet oder R' und R" zusammen für
den Rest - CH2 - CH2 - stehen, d a d u r c h gek e n n z ei c h n e t, daß man Sulfonamide
in Gegenwart von Basen mit Schwefelkohlenstoff und anschließend mit Alkylierungsmitteln
umsetzt.
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2. Abänderung des Verfahrens zur Herstellung von Sulfonyliminodithiokohlensäureestern
gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Natriumsalze der Sulfonamide in
organischen, inerten Lösungsmitteln bei Temperaturen zwischen 0 und 500 C mit Schwefelkohlenstoff
umgesetzt werden und anschließend die erhaltenen N-Sulfonyl-dithiocarbamidsäuren
mit einem Alkylierungsmittel behandelt werden.
laugel 18 ml CS2t3O
ml 10 n-Natronlauge bei 20 bis 30° C um und alkyliert anschließend mit 83 g Dimethylsulfat.
Das Reaktionsprodukt wird mit Wasser ausgefällt und mit Wasser gewaschen. Man erhält
21 g einer Verbindung der Formel
F. 88 bis 893C (aus wenig Methanol).
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Beispiel 10 Zu einer in üblicher Weise bereiteten Lösung von 37,2
g N,N-Dimethylsulfamid in 150 ml Dimethylformamid/30 ml 10n-Natronlauge/18 ml Schwefelkohlenstoff/30
ml 10n-Natronlauge tropft man 83 g Dimethylsulfat, gießt den Ansatz in 1,5 1 Wasser
und saugt das nach einiger Zeit kristallisierende Reaktionsprodukt ab. Man erhält
22 g einer Verbindung der Formel
aus wenig Methanol farblose Nadeln, F. 58 bis 60°C.
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Beispiel 11 Die Lösung von 34,3 g p-Toluolsulfonamid in 150 ccm Dimethylsulfoxyd
wird portionsweise mit 24 ccm Natronlauge (16 g NaOH in 20 ccm Wasser) und 13 ccm
Schwefelkohlenstoff versetzt; anschließend werden 51 g Dimethylsulfat zugegeben.
Bei der Aufarbeitung durch Eingießen in Wasser erhält man 41,5 g N-(p - Toluolsulfonyl)
- iminodithiokohlensäure - dimethylester. F. 109"C.
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Beispiel 12 Die Lösung von 31,5 g Benzolsulfonamid in 200 com N,N-Dimethylformamid
wird portionsweise mit 24 com Natronlauge (16 g NaOH in 20 ccm Wasser) und 13 ccm
Schwefelkohlenstoff versetzt; anschließend werden 37,5 g Äthylenbromid zugegeben.
Bei der Aufarbeitung durch Eingießen in Wasser erhält man 36 g N-Benzolsulfonyl-
1,3 -dithia-cyclopentanon-(2) -imin.
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F. 1200C.
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Beispiel 13 Die Lösung von 31,5 g Benzolsulfonamid in 200 com N,N-Dimethylformamid
wird portionsweise mit 24ccm Natronlauge (16 g NaOH in 20 ccm Wasser) und 13 ccm
Schwefelkohlenstoff versetzt; anschließend werden 48,5 g Allylbromid zugegeben.
Bei der Aufarbeitung durch Eingießen in Wasser erhält man 38,5 g N - Benzolsulfonyl
- imino - dithiokohlensäure - diallyl -ester. F. 600 C.
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Beispiel 14 Die Lösung von 31,5 g Benzolsulfonamid in 200 ccm N,N-Dimethylformamid
wird portionsweise mit der Lösung von 22,5 g Kaliumhydroxyd in 20 ccm Wasser und
13 ccm Schwefelkohlenstoff versetzt; anschließend werden 51 g Benzylchlorid zugegeben.
Bei der Aufarbeitung durch Eingießen in Wasser erhält man 59 g
N- Benzolsulfonylimino
- dithiokohlensäure- dibenzyl -ester. F. 92"C.
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Beispiel 15 Die Lösung von 38,5 g p-Chlorbenzolsulfonamid in 200ccm
N,N-Dimethylformamid wird portionsweise mit 24 ccm Natronlauge (16 g NaOH in 20
ccm Wasser) und 13 ccm Schwefelkohlenstoff versetzt; anschließend werden 51 g Dimethylsulfat
zugegeben. Bei der Aufarbeitung durch Eingießen in Wasser erhält man 29 g N- (p-
Chlorbenzolsulfonyl) - imino - dithiokohlensäuredimethylester. F. 93"C.
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Beispiel 16 Die Lösung von 34,3 g p-Toluolsulfonamid in 200 ccm N,N-Dimethylformamid
wird portionsweise mit 24 ccm Natronlauge (16 g NaOH in 20 ccm Wasser) und 13 ccm
Schwefelkohlenstoff versetzt; anschließend werden 49 g Chloressigsäureäthylester
zugegeben. Bei der Aufarbeitung durch Eingießen in Wasser erhält man 55 g N-(p-Toluolsulfonyl)-iminodithiokohlensäure
- bis- (carbäthoxy- methylester).
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F. 78"C.
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Beispiel 17 Die Lösung von 34,3 g p-Toluolsulfonamid in 200 ccm N,N-Dimethylformamid
wird portionsweise mit 24 ccm Natronlauge (16 g NaOH in 20 ccm Wasser) und 13 ccm
Schwefelkohlenstoff versetzt; anschließend werden 37 g Chloraceton zugegeben.
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Bei der Aufarbeitung durch Eingießen in Wasser erhält man 46g N-(p-Toluolsulfonyl)-imino-dithiokohlensäure-diacetonylester.
F. 105 ° C.
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Beispiel 18 Die Lösung von 31,5 g Benzolsulfonamid in 200 ccm N,N-Dimethylformamid
wird portionsweise mit 24 ccm Natronlauge (16 g NaOH in 20 ccm Wasser) und 13 ccm
Schwefelkohlenstoff versetzt; anschließend werden 25,5 g Dimethylsulfat zugegeben.
Bei der Aufarbeitung durch Eingießen in Wasser und Ansäuern mit 20 bis 25 ccm konzentrierter
Salzsäure erhält man ein gelbliches Produkt, das manchmal zuerst als Ö1 anfällt,
nach einiger Zeit jedoch kristallin erstarrt.
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Es wird abgesaugt und nach Trocknen aus Benzol umkristallisiert. Man
erhält 32,5 g N-Benzolsulfonyldithiocarbaminsäure-methylester. F. 142"C.
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Beispiel 19 Die Lösung von 31,5 g Benzolsulfonamid in 200 ccm N,N-Dimethylformamid
wird portionsweise mit 24 ccm Natronlauge (16 g NaOH in 20 ccm Wasser) und 13 ccm
Schwefelkohlenstoff versetzt; anschließend werden 31 g Diäthylsulfat zugegeben.
Bei der Aufarbeitung durch Eingießen in Wasser und Ansäuren erhält man 41 g N-Benzolsulfonyl-dithiocarbaminsäure-äthylester.
F. 121"C.