DE1183495B - Verfahren zur Herstellung von Thiol- bzw. Thionothiolphosphor-(-phosphon-, -phosphin-)saeureestern - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Thiol- bzw. Thionothiolphosphor-(-phosphon-, -phosphin-)saeureesternInfo
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Description
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Internat. KL: C07f
Deutsche Kl.: 12 ο - 23/03
Nummer: 1183495
Aktenzeichen: F398561Vb/12o
Anmeldetag: 28. Mai 1963
Auslegetag: 17. Dezember 1964
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Thiol- bzw. Thionothiolphosphor-(-phosphon-."-phosphin-)säureestern
der allgemeinen Formel
R2
1X,
-S —CH-SR
CH2 — Cl
in der R einen niedermolekularen Alkylrest mit mindestens 2 Kohlenstoffatomen oder einen gegebenenfalls
halogen- und/oder alkylsubstituierten Aryl-, bevorzugt Phenylrest bedeutet, Ri und R2
für niedermolekulare Alkyl-, Alkoxy- oder Aryl-, vorzugsweise Phenylreste stehen und X ein Sauerstoff-
oder Schwefelatom darstellt, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß man 2-Chloräthylthioalkyl-
bzw. -aryläther der allgemeinen Formel
Verfahren zur Herstellung von Thiol- bzw.
Thionothiolphosphor-(-phosphon-,
-phosphin-)säureestern
Anmelder:
Farbenfabriken Bayer Aktiengesellschaft,
Leverkusen
Als Erfinder benannt:
Dr. Dr. h. c. Dr. h. c. Gerhard Schrader,
Wuppertal-Cronenberg
(-phosphon-, -phosphin-)sauren Salzen der allgemeinen
Formel
Cl-CH2-CH2-S-R
mit Chlorierungsmitteln,vorzugsweise Sulfurylchlorid
oder elementarem Chlor, behandelt und die entstandenen cjS-Dichloräthylthioalkyl- bzw. -aryläther
der allgemeinen Formel
Cl-CH2-CH-S-R
Cl
anschließend mit thiol- bzw. thionothiolphosphor-
Cl-CH2-CH2-S-R + Cl2
;P —SMe
Rs'
umsetzt, wobei in den vorgenannten Formeln die Symbole R, Ri, R2 und X die weiter oben angegebene
Bedeutung haben, während Me für ein einwertiges Metalläquivalent, bevorzugt ein Alkalimetallion,
oder die Ammoniumgruppe steht.
Der Verlauf des erfindungsgemäßen Verfahrens sei an Hand des nachfolgenden Formelschemas
erläutert:
■+ Cl-CH2-CH-SR + HCI
•\
R2'
Il
P-SMe + Cl-CH-SR
CH2-Cl
RlV
R2
/J
Cl
S —CH-SR + MeCl
CH2 — Cl
CH2 — Cl
Die erste Stufe der verfahrensgemäßen Reaktion, d. h. die Chlorierung der 2-Chloräthylthioalkyl-
bzw. -aryläther wird — da die Umsetzung bereits in der Kälte mit ausreichender Geschwindigkeit
und guten Ausbeuten vor sich geht — bevorzugt bei tiefen Temperaturen (-10 bis +100C) durchgeführt.
überraschenderweise reagiert in den α,β-Dichloräthylthioalkyl-
bzw. -aryläthern nur das α-ständige Chloratom, und zwar bereits bei Zimmer- oder
schwach erhöhter Temperatur mit den obengenannten thiol- bzw. thionothiol-phosphor-(-phosphon-,
-phosphin-)sauren Salzen, wobei Verbindungen der oben angegebenen Zusammensetzung
erhalten werden.
Es ist dabei nicht notwendig, die in der ersten Reaktionsstufe anfallenden Zwischenprodukte zu
isolieren; letztere können vielmehr direkt nach ihrer
409 794/393
Entstehung in derselben Lösung gemäß der Erfindung im Sinne der obigen Gleichung umgesetzt
werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird bevorzugt in Gegenwart inerter organischer Lösungsmittel
durchgeführt. Für die Halogenierungsreaktion haben sich vor allem chlorierte Kohlenwasserstoffe, z. B.
Methylenchlorid, Chloroform oder Tetrachlorkohlenstoff, bewährt, während die nachfolgende Umsetzung
mit den Salzen der betreffenden Thiol- bzw. Thionothiolphosphor-(-phosphon-, -phosphin-)säuren in
polaren Solventien wie niedrigmolekularen aliphatischen Ketonen oder Nitrilen, beispielsweise Aceton,
Methyläthyl-, Methylisopropyl-, Methylisobutyl- sowie Aceto- oder Propionitril, besonders glatt und
mit sehr guten Ausbeuten verläuft.
Die erfindungsgemäß herstellbaren Thiol- bzw. Thionothiolphosphor-(-phosphon-, -phosphin-)säureester
fallen meist in Form farbloser bis schwachgefärbter öle an, die sich zum größten Teil unter
stark vermindertem Druck destillieren lassen.
Die Verfahrensprodukte besitzen hervorragende pestizide, insbesondere insektizide Eigenschaften
und finden daher als Pflanzenschutz- bzw. Schädlingsbekämpfungsmittel Verwendung.
Nachstehende Beispiele vermitteln einen Überblick über das beanspruchte Verfahren:
S
Il
(C2H5O)2P — S — CH — SC2H5
CH2Cl
35
63 g (0,5 MoI) /3-ChIoräthyI-thioäthyläther werden
in 400 cm3 Methylenchlorid gelöst. Zu dieser Lösung tropft man unter Rühren 68 g Sulfurylchlorid und
rührt die Mischung nach Beendigung des Zutropfens noch 1 Stunde bei der angegebenen Temperatur.
Anschließend wird das Lösungsmittel im Vakuum abdestilliert. Nun löst man 112 g 0,0-diäthylthionothiolphosphorsaures
Kalium in 300 cm3 Acetonitril und versetzt diese Lösung unter Rühren bei Zimmertemperatur
mit dem Destillationsrückstand. Es setzt eine exotherme Reaktion ein; die Temperatur
der Mischung steigt bis auf 500C an. Man rührt das Reaktionsgemisch 1 Stunde bei dieser Temperatur
nach und gießt es dann in 400 cm3 Eiswasser. Das ausgeschiedene öl wird in 400 cm3 Benzol aufgenommen,
die Benzolschicht mit einer 3%igen Natriumbikarbonatlösung entsäuert und anschließend
über Natriumsulfat getrocknet. Bei der folgenden fraktionierten Destillation erhält man 107 g (entsprechend
69% der Theorie) des 0,0-DiäthyIthionothiolphosphorsäure
-S-(I- äthylmercapto - 2 - chloräthyl)-esters vom Kp.0,01 = 1040C.
[I
Il
60
(C2H5O)2P — S — CH — SC2H5
CH2Cl
Zu einer Lösung von 63 g (0,5 Mol) /S-Chloräthylthioäthyläther
in 400 cm3 Methylenchlorid fügt man unter Rühren bei 00C 68 g Sulfurylchlorid, rührt
die Mischung anschließend 1 Stunde bei 00C und destilliert dann das Lösungsmittel im Vakuum ab.
Der Destillationsrückstand wird unter Rühren bei Zimmertemperatur zu einer Lösung von 95 g O,O-diäthylthiolphosphorsaurem
Ammonium in 300 cm3 Acetonitril getropft. Es tritt eine exotherme Reaktion
ein, wodurch die Temperatur der Mischung auf 50 bis 6O0C ansteigt. Man erwärmt letztere anschließend
noch 1 Stunde auf 500C und arbeitet sie dann wie im Beispiel 1 beschrieben auf. Es werden 96 g (entsprechend
66°/o der Theorie) des Ο,Ο-Diäthylthiolphosphorsäure-S-(l-äthylmercapto-2-chlor-äthyl)-esters
vom Kp.0,01 — 1080C erhalten.
Beispiel 3
S
S
C2H5
C2H5O
C2H5O
P — S — CH — SC2H5
CH2Cl
CH2Cl
Man löst 63 g (0,5 Mol) /J-Chloräthyl-thioäthyläther
in 400 cm3 Methylenchlorid und tropft zu dieser Lösung bei 00C 68 g Sulfurylchlorid. 1 Stunde
nach Beendigung der Zugabe wird das Lösungsmittel im Vakuum abdestilliert und der Destillationsrückstand
unter Rühren zu einer Lösung von 104 g äthyl-0-äthylthionothiolphosphonsaurem Kalium in
300 cm3 Acetonitril getropft. Man erhitzt das Reaktionsgemisch danach noch 1 Stunde auf 400C
und arbeitet es dann wie im Beispiel 1 beschrieben auf. Es werden 86 g (entsprechend 59% der Theorie)
des Äthylthionothiolphosphonsäure-O-äthyl-S-(l-äthylmercapto-2-chloräthyl)-esters
vom Kp.0,01 = 1080C erhalten.
Beispiel 4
O
O
; P — S — CH — SC2H5
CH3O/ I
CH3O/ I
CH2Cl
63 g (0,5 Mol) ß-Chloräthyi-thioäthyläther werden
in 400 cm3 Methylenchlorid gelöst. Zu dieser Lösung tropft man bei O0C 6* g Sulfurylchlorid und destilliert
1 Stunde nach Beendigung des Zugebens das Lösungsmittel im Vakuum ab. Der Destillationsrückstand
wird unter Rühren zu einer Lösung von 101 g O-methyl-O-sek.butyl-thiolphosphorsaurem Kalium
in 300 cm3 Acetonitril getropft. Anschließend erwärmt man das Reaktionsgemisch noch 1 Stunde
unter Rühren auf 30 bis 400C und arbeitet es dann wie im Beispiel 1 beschrieben auf. Der O-Methyl-O-sek.butylthiolphosphorsäure-S-O-äthylmercapto-2-chlor-äthyl)-ester
fällt in Form eines wasserunlöslichen Öles an. Die Ausbeute beträgt 98 g
(entsprechend 64% der Theorie).
Berechnet für ein Molgewicht
von 307 ... P 10,1%, S 20,9%, Cl 11,6%;
gefunden .... P 10,7%, S 21,1%, Cl 11,6%.
gefunden .... P 10,7%, S 21,1%, Cl 11,6%.
(C2H5O)2P
Eine Lösung von 87 g (0,5 Mol) jS-Chloräthylthiophenyläther
in 400 cm3 Methylenchlorid wird bei O0C tropfenweise mit 68 g Sulfurylchlorid versetzt
und 1 Stunde nach Beendigung der Zugabe das Lösungsmittel im Vakuum abgedampft. Den
Destillationsrückstand tropft man unter Rühren zu einer Lösung von 112 g 0,0-diäthylthionothiolphosphorsaurem
Kalium in 300 cm3 Acetonitril, erwärmt die Mischung anschließend 1 Stunde auf
50 bis 6O0C und arbeitet sie dann wie im Beispiel 1
beschrieben auf. Der 0,0-Diäthylthionothiolphosphorsäure-S-(l-phenylmercapto-2-chlor-äthyl)-ester
wird in Form eines wasserunlöslichen Öls erhalten. Die Ausbeute beträgt 135 g (entsprechend 76% der
Theorie).
Berechnet für ein Molgewicht
von 357 ... P 8,7%, Cl 10,0%, S 26,9%; gefunden .... P 8,5%, Cl 10,8%, S 26,3%.
(CH3O)2P — S — CH — SC2H5
CH2Cl
Man löst 63 g (0,5 Mol) /S-Chloräthyl-thioäthyläther
in 400 cm3 Methylenchlorid und fügt zu dieser Lösung unter Rühren bei 0°C 68 g Sulfurylchlorid.
1 Stunde nach Beendigung der Zugabe wird das Lösungsmittel im Vakuum abdestilliert. Den
Destillationsrückstand fügt man unter Rühren zu einer Lösung von 88 g Ο,Ο-dimethylthionothiolphosphorsaurem
Ammonium in 300 cm3 Acetonitril, erhitzt die Mischung anschließend auf 50 bis 6O0C
und arbeitet sie dann wie im Beispiel 1 beschrieben auf. Es werden 98 g (entsprechend 70% der
Theorie) des Ο,Ο-Dimethylthionothiolphosphorsäure-S-(
1 -äthylmercapto-2-chlor-äthyl)-esters in Form eines wasserunlöslichen Öles erhalten.
Berechnet für ein Molgewicht von 281 ... P 11,1%, Cl 12,6%, S 34,2%;
gefunden .... P 11,5%. Cl 12,5%, S 34,2%.
45
Beispiel 7 S
I!
(CH3)2P — S — CH — SC2H5
CH2-Cl
63 g (0,5 Mol) jtf-Chloräthyl-thioäthyläther werden
in 400 cm3 Methylenchlorid gelöst. Zu dieser Lösung tropft man unter Rühren bei O0C 68 g Sulfurylchlorid,
rührt die Mischung danach noch V2 Stunde und dampft dann das Lösungsmittel im Vakuum
ab. Der Rückstand wird unter Rühren bei 20 bis 30° C zu 82 g dimethylthionothiolphosphinsaurem
Kalium — gelöst in 300 cm3 Acetonitril — gefügt. Anschließend rührt man das Reaktionsgemisch
noch 1 Stunde und arbeitet es dann wie im Beispiel 1 beschrieben auf. Es werden 100 g (entsprechend
80% der Theorie) des Dimethylthionothiolphosphinsäure - S - (1 - äthylmercapto - 2 - chlor - äthyl) - esters in
Form eines wasserunlöslichen, hellgelben Öles erhalten.
Berechnet für ein Molgewicht
von 249 ... S 38,6%, 0114,3%, P 12,5%;
gefunden .... S 39,0%, Cl 13,7%, P 12,9%.
gefunden .... S 39,0%, Cl 13,7%, P 12,9%.
Beispiel 8
O
O
Il
(CH3O)2P — S — CH — SC2H5
CH2-Cl
Man löst 63 g (0,5 Mol) ß-Chloräthyl-thioäthyläther
in 400 cm3 Methylenchlorid, tropft zu dieser Lösung bei 00C unter Rühren 68 g Sulfurylchlorid,
rührt die Mischung danach noch V2 Stunde und
dampft dann das Lösungsmittel im Vakuum ab. Der Rückstand wird unter weiterem Rühren bei 30 bis
40° C zu einer Lösung von 85 g 0,0-dimethylthiolphosphorsaurem
Ammonium in 300 cm3 Acetonitril getropft. Anschließend rührt man das Reaktionsgemisch noch 1 Stunde und arbeitet es dann wie
im Beispiel 1 auf. Es werden 98 g (entsprechend 74% der Theorie) Ο,Ο-Dimethylthiolphosphorsäure-S-(l-äthylmercapto-2-chlor-äthyl)-ester
als hellgelbes, wasserunlösliches öl erhalten.
Berechnet für ein Molgewicht
265 ... P 11,7%, Cl 13,4%, S 24,2%;
von
gefunden
P 11,8%, Cl 14,0%, S 24,0%.
Beispiel 9
Beispiel 9
(C2H5O)2P — S — CH — S —r
CH2 — Cl
CH2 — Cl
Zu einer Lösung von 94 g (0,5 Mol) ß-Chloräthyl-(4-methylphenyl)-thioäther
(Kp.2 = 1080C; F. = 20°C) in 400 cm3 Methylenchlorid tropft
man unter Rühren bei O0C 68 g Sulfurylchlorid, rührt das Reaktionsgemisch danach noch V2 Stunde
und dampft dann das Lösungsmittel im Vakuum ab. Der Rückstand wird unter weiterem Rühren
bei 20 bis 30° C zu einer Lösung aus 94 g O,O-diäthylthiolphosphorsaurem
Ammonium in 300 cm3 Acetonitril getropft. Anschließend erwärmt man die Mischung 1 Stunde auf 6O0C und arbeitet sie
dann in der im Beispiel 1 beschriebenen Weise auf. Der O,O-Diäthylthiolphosphorsäure-S-[l-(4'-methylphenyl)-mercapto-2-chlor-äthyl]-ester
fällt in Form eines gelben, wasserunlöslichen Öles an. Die Ausbeute beträgt 134 g (entsprechend 76% der Theorie).
Berechnet für ein Molgewicht
von 355 ... S 18,0%, P 8,7%, Cl 10,0%;
gefunden .... S 18,2%, P 9,2%, Cl 10,2%.
gefunden .... S 18,2%, P 9,2%, Cl 10,2%.
(C2H5O)2P — S — CH — S
CH2 — Cl
94 g (0,5 Mol) /S-Chloräthyl-(4-methylphenyl)-thioäther
werden in 400 cm3 Methylenchlorid gelöst
und zu dieser Lösung bei 0° C unter Rühren 68 g Sulfurylchlorid gefügt. Anschließend rührt man die
Mischung x/a Stunde, dampft dann das Lösungsmittel
im Vakuum ab und tropft den Rückstand unter weiterem Rühren zu einer Lösung aus 112 g
0,0-diäthylthionothioIphosphorsaurem Kalium in 300 cm3 Acetonitril. Schließlich wird das Reaktionsgemisch noch 1 Stunde auf 600C erhitzt und dann
wie im Beispiel 1 aufgearbeitet. Man erhält 142 g des Ο,Ο-Diäthylthionothiolphosphorsäure-S-[I
-(4'-methylphenyl)-mercapto-2-chlor-äthyl] -esters in Form eines gelben, wasserunlöslichen Öles.
Berechnet für ein Molgewicht
von 371 ... S 26,6%, P 8,4%, Cl 9,5%; gefunden .... S 25,9%, P 8,7%, Cl 9,4%. '5
C2H5x H j
)P — S — CH- S—*
C2H5O7 I
CH2 — Cl
20
CH3
Eine Lösung von 94 g (0,5 Mol) /J-Chloräthyl-(4-methylphenyl)-thioäther
in 400 cm3 Acetonitril wird bei 00C mit 68 g Sulfurylchlorid versetzt. Anschließend
rührt man die Mischung 1Iz Stunde,
dampft dann das Lösungsmittel im Vakuum ab und tropft den Rückstand unter weiterem Rühren
zu einer Lösung aus 104 g äthyl-O-äthyl-thionothiolphosphonsaurem
Kalium in 300 cm3 Acetonitril. Danach wird das Reaktionsgemisch noch 1 Stunde
auf 603C erwärmt und schließlich wie im Beispiel 1
beschrieben aufgearbeitet. Man erhält 141 g (entsprechend 79% der Theorie) des Äthylthionothiolphosphonsäure
- O - äthyl - S - [1 - (4' - methylphenylmercapto)-2-chloräthyl]-esters
als farbloses, wasserunlösliches öl.
Berechnet für ein Molgewicht
von 355 ... S 26,9%, Cl 10,0%, P 8,8%; gefunden .... S 25,9%, Cl 11,0%, P 8,8%.
40
45
(CHs)2P-S-CH-S-^
CH2-Cl
CH3
Man löst 94 g (0,5 Mol) £-ChloräthyI-(4-methyI-phenyl)-thioäther
in 400 cm3 Acetonitril und fügt zu dieser Lösung unter Rühren bei 00C 68 g Sulfurylchlorid.
V2 Stunde nach Beendigung der Zugabe wird das Lösungsmittel im Vakuum verdampft. Den Rückstand
tropft man bei 20 bis 300C zu einer Lösung aus 82 g dimethylthionothiolphosphinsaurem Kalium
50
55 in 300 cm3 Acetonitril, erhitzt das Reaktionsgemisch
anschließend noch 1 Stunde auf 6O0C und arbeitet es dann in der im Beispiel 1 beschriebenen Weise
auf. Es werden 135 g (entsprechend 88% der Theorie) des Dimethylthionothiolphosphinsäure-S-[l-(4'-methylphenylmercapto)-2-chloräthyl]-esters
in Form eines wasserunlöslichen, farblosen Öles erhalten.
Berechnet für ein Molgewicht
von 311 ... S 30,8%, Cl 11,4%, P 9,9%; gefunden .... S 29,0%, Cl 12,0%, P 9,1%.
Claims (4)
1. Verfahren zur Herstellung von Thiol- bzw. Thionothiolphosphor-(-phosphon-, -phosphm-)-säureestern,
dadurch gekennzeichnet, daß man 2-Chloräthylthioalkyl- bzw. -aryläther
der allgemeinen Formel
CI-CH2-CH2-S-R
in der R einen niedermolekularen Alkylrest mit mindestens 2 Kohlenstoffatomen oder einen gegebenenfalls halogen- und/oder alkylsubstituierten
Aryl-, bevorzugt Phenylrest bedeutet, mit Chlorierungsmitteln behandelt und die entstandenen
α,/J-Dichloräthylthioalkyl- bzw. -aryläther der
allgemeinen Formel
Cl — CH2 — CH — S — R
Cl
in der R die vorstehende Bedeutung hat, anschließend mit thiol- bzw. thionothiolphosphor-(-phosphon-,
-phosphin-)sauren Salzen der allgemeinen Formel ^
xII
;P — SMe
;P — SMe
R2 7
umsetzt, in der Ri und R2 für niedermolekulare
Alkyl-, Alkoxy- oder Aryl-, vorzugsweise Phenylreste stehen, X ein Sauerstoff- oder Schwefelatom
und Me ein einwertiges Metalläquivalent, bevorzugt ein AlkalimetaHion, oder die Ammoniumgruppe
bedeutet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Chlorierungsmittel
elementares Chlor oder Su'furylchlorid verwendet.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die erste Verfahrensstufe
bei Temperatur von —10 bis +100C und die zweite bei Zimmer- oder schwach erhöhter
Temperatur durchführt.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktion in Gegenwart
inerter organischer Lösungsmittel durchgeführt wird.
409 758/393 12.64 © Boodradrockerei Berlfa
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