DE1618146C3 - Process for the production of dithionoxalic acid diamides - Google Patents
Process for the production of dithionoxalic acid diamidesInfo
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Description
1515th
Die Herstellung von Dithionoxalsäurediamid, das an den Stickstoffatomen unsubstituiert ist, durch Umsetzung von Dicyan mit Schwefelwasserstoff ist schon seit langem bekannt (Annalen der Physik und Chemie, Bd. 24 [1832], S. 167 bis 172; Liebigs Annalen der Chemie, Bd. 38 [1941], S. 314; Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft, Bd. 22 [1889],The production of dithionoxalic acid diamide, which is unsubstituted on the nitrogen atoms, by Implementation of dicyan with hydrogen sulfide has been known for a long time (Annalen der Physik und Chemie, Vol. 24 [1832], pp. 167 to 172; Liebigs Annalen der Chemie, Vol. 38 [1941], p. 314; Reports of the German Chemical Society, Vol. 22 [1889],
S. 2655; Journal für praktische Chemie, Bd. 29 [1884], S. 129). Es ist bekannt, daß Ν,Ν'-disubstituierte Dithiooxamide entsprechend der »Wallach-Reaktion« durch einfaches Vermischen von Dithiooxamid mit Aminen in einem organischen Lösungsmittel hergestellt werden können (vgl. J. org. Chemistry, 26, 1961, S. 3982 sowie S. 3985, linke Spalte, Absatz 1 und 2). Auf dem geschilderten Wege können Dithionoxalsäurediamide nur umständlich gewonnen werden. Ein in der USA.-Patentschrift 25 31283 beschriebenes Verfahren, das Vinyläther bzw. -ester mit Schwefel und Aminen zu Dithionoxalsäurediamiden umsetzt, befriedigt hinsichtlich Ausbeute und Einheitlichkeit der Endstoffe nicht.P. 2655; Journal for practical chemistry, Vol. 29 [1884], P. 129). It is known that Ν, Ν'-disubstituted dithiooxamides according to the "Wallach reaction" made by simply mixing dithiooxamide with amines in an organic solvent (cf. J. org. Chemistry, 26, 1961, p. 3982 and p. 3985, left column, paragraphs 1 and 2). Dithionoxalic acid diamides can only be obtained with great difficulty in the way described. A in U.S. Patent 2531283 Process that converts vinyl ethers or esters with sulfur and amines to dithionoxalic acid diamides, unsatisfactory in terms of yield and uniformity of the end products.
Es wurde nun gefunden, daß man Dithionoxalsäurediamide vorteilhaft erhält, wenn man Chloräthane oder Chloräthene mit Schwefel und primären Aminen umsetzt, wobei Schwefel und Amin jeweils in etwa stöchiometrischer Menge, bezogen auf die Halogenverbindung, oder im Überschuß verwendet werden.It has now been found that dithionoxalic acid diamides are advantageously obtained when chloroethanes are used or chloroethene with sulfur and primary amines, with sulfur and amine respectively used in an approximately stoichiometric amount, based on the halogen compound, or in excess will.
Die Umsetzung läßt sich durch folgende Formeln wiedergeben:The implementation can be represented by the following formulas:
CHCU-CHCl, + 2 S + 6CHCU-CHCl, + 2 S + 6
NH,NH,
NH — C — C — NHNH - C - C - NH
Il Il s sIl Il s s +4+4
NH3CINH 3 CI
H2C = CCl7 + 3S + 4H 2 C = CCl 7 + 3S + 4
NH,NH,
NH — C — C — NHNH - C - C - NH
Il Il s sIl Il s s +2+2
NH3Cl + H2SNH 3 Cl + H 2 S
Cl3C-CCl3 + 4S +Cl 3 C-CCl 3 + 4S +
NH,NH,
NH — C — C — NHNH - C - C - NH
S SS S +2+2
NH3Cl + 2SCl2 NH 3 Cl + 2SCl 2
CH, — CH,C1 + 5S + 3CH, - CH, C1 + 5S + 3
NH,NH,
NH-C —C-NHNH-C-C-NH
NH3Cl + 3H2SNH 3 Cl + 3H 2 S
S SS S
Im Vergleich zu vorgenannten Verfahren liefert das Verfahren nach der Erfindung, ausgehend von leicht zugänglichen Ausgangsstoffen, eine große Zahl von Dithionoxalsäureamiden auf einfachem Wege in guter Ausbeute und Reinheit.In comparison to the aforementioned method, the method according to the invention, starting from FIG easily accessible starting materials, a large number of dithionoxalic acid amides in a simple way good yield and purity.
Weiter kann z. B, auch eis- und trans-s-Dichloräthylen als Ausgangsstoff verwendet werden.Further z. B, also cis and trans-s-dichloroethylene can be used as a starting material.
Zur Bildung der Dithiongruppe sind etwa 2 Grammatom Schwefel je Halogenverbindung notwendig. Man kann den Schwefel aber auch im Überschuß verwenden. Mengen von etwa 3 bis 5 Grammatom Schwefel sind je nach Konstitution der Halogenverbindung zweckmäßig, um frei werdenden Wasserstoff bzw. abgespaltenes Halogen zu binden; die jeweils optimale Menge an Schwefel hängt von der Menge des zu bindenden Wasserstoffs oder Halogens ab, wie vorgenannte Formeln illustrieren.About 2 gram atoms of sulfur per halogen compound are required to form the dithione group. However, the sulfur can also be used in excess. Amounts of about 3 to 5 gram atoms Depending on the constitution of the halogen compound, sulfur is useful to prevent hydrogen being released to bind or split off halogen; the optimal amount of sulfur in each case depends on the amount of the hydrogen or halogen to be bound, as the above formulas illustrate.
Ebenfalls gelangen bei der Reaktion primäre Amine zur Verwendung. Je Mol Halogenverbindung verwendet man etwa 2 Mol dieser basischen Ausgangsstoffe zur Bildung der beiden Dithionoxalsäureamidgruppen. Die Amine können aber auch im Überschuß verwendet werden. Mengen von etwa 3 bis 6 MoI dieser basischen Ausgangsstoffe gelangen zweckmäßigPrimary amines are also used in the reaction. Used per mole of halogen compound about 2 moles of these basic starting materials to form the two dithionoxalic acid amide groups. However, the amines can also be used in excess. Quantities of about 3 to 6 mol these basic starting materials are expedient
je nach der Konstitution der Halogenverbindung zur Verwendung, um die frei werdende Halogenwasserstoffsäure zu binden. An Stelle der Amine, die zur Bindung der Säure dienen, können auch äquivalente Mengen an anderen säurebindenden Mitteln der Reaktion zugeführt werden. Als solche eignen sich z. B. tertiäre Amine, anorganische Basen, wie Alkalioder Erdalkalioxide, -hydroxide, -amide, Alkoholate oder Salze mehrbasischer Säuren.depending on the constitution of the halogen compound to be used, to the liberated hydrohalic acid to tie. Instead of the amines, which serve to bind the acid, equivalents can also be used Amounts of other acid-binding agents are added to the reaction. As such are suitable z. B. tertiary amines, inorganic bases such as alkali or alkaline earth oxides, hydroxides, amides, alcoholates or salts of polybasic acids.
Bevorzugte basische Ausgangsstoffe sind solche, in deren allgemeiner FormelPreferred basic starting materials are those in their general formula
R,R,
R2 R 2
NHNH
R1 und R2 gleich oder verschieden sein können und jeweils einen Alkyl-, Cycloalkyl-, Aralkyl- oder Arylrest, insbesondere mit jeweils bis zu 20 Kohlenstoffatomen, bedeuten. R 1 and R 2 can be identical or different and each represent an alkyl, cycloalkyl, aralkyl or aryl radical, in particular each having up to 20 carbon atoms.
So können z. B. folgende Basen als basische Ausgangsstoffe verwendet werden: Diäthyl-, Äthyl-, Dibutyl-, Dodecyl-, Äthylmethyl-, Cyclohexyl-, Cyclooctyl-, Benzyl-, Hexylmethylamin, Anilin, Naphthylamin. So z. B. the following bases are used as basic starting materials: diethyl, ethyl, dibutyl, Dodecyl, ethylmethyl, cyclohexyl, cyclooctyl, benzyl, hexylmethylamine, aniline, naphthylamine.
Die Reaktion wird in der Regel bei einer Temperatur zwischen 80 und 2000C, vorzugsweise zwischen 80 und 1500C, drucklos oder unter Druck, kontinuier-Hch oder diskontinuierlich, durchgeführt. Gegebenenfalls verwendet man unter den Reaktionsbedingungen inerte organische Lösungsmittel, wie aromatische Kohlenwasserstoffe, z. B. Benzol, Toluol, Xylol; Alkohole, z. B. Methyl-, Butylalkohol, Cyclohexanol;Äther, z. B. Dibutyläther, Dioxan.The reaction is generally carried out at a temperature between 80 and 200 ° C., preferably between 80 and 150 ° C., without pressure or under pressure, continuously or batchwise. If necessary, organic solvents which are inert under the reaction conditions, such as aromatic hydrocarbons, e.g. B. benzene, toluene, xylene; Alcohols e.g. B. methyl, butyl alcohol, cyclohexanol; ether, e.g. B. dibutyl ether, dioxane.
Die Reaktion kann wie folgt durchgeführt werden: Ein Gemisch der Ausgangsstoffe, gegebenenfalls zusammen mit Lösungsmitteln und/oder säurebindenden Mitteln, wird einige Zeit unter guter Durchmischung bei vorgenannter Temperatur gehalten. Nun wird das Gemisch abgekühlt und filtriert. Der Filterrückstand wird mit Wasser chlorionenfrei gewaschen und aus einem geeigneten Lösungsmittel, z. B. n-Butanol, umkristallisiert. Aus dem Filtrat können durch Einengen der Lösung, Filtration und entsprechende Aufarbeitung des abgeschiedenen Feststoffs weitere Anteile an Endstoff gewonnen werden. Man kann das Filtrat auch vollständig einengen und aus dem Rückstand in üblicher Weise, z. B. durch Destillation, den Endstoff isolieren.The reaction can be carried out as follows: A mixture of the starting materials, optionally together with solvents and / or acid-binding agents, will be mixed well for some time held at the aforementioned temperature. The mixture is then cooled and filtered. The filter residue is washed free of chlorine ions with water and removed from a suitable solvent, e.g. B. n-butanol, recrystallized. The filtrate can be obtained by concentration of the solution, filtration and appropriate work-up of the deposited solid, further shares of the end product are obtained. You can do it Concentrate the filtrate completely and from the residue in the usual way, for. B. by distillation, the Isolate the end product.
Die nach dem Verfahren der Erfindung herstellbaren Verbindungen sind wertvolle Ausgangsstoffe für Farbstoffe und Herbizide.The compounds which can be prepared by the process of the invention are valuable starting materials for dyes and herbicides.
Die in den folgenden Beispielen angeführten Teile bedeuten Gewichtsteile.The parts given in the following examples are parts by weight.
495 Teile Cyclohexylamin und 64 Teile Schwefel werden in 800 Teilen Toluol auf 700C erhitzt. Dem Gemisch werden bei dieser Temperatur 131 Teile 1,1,1-Trichloräthylen nach und nach zugegeben. Das Gemisch wird dann 10 Stunden bei Rückflußtemperatur (1100C) gerührt. Nach dem Abkühlen des Gemisches auf 5° C wird vom ausgefallenen Niederschlag abgesaugt und das Filtrat eingeengt. Der Filterrückstand wird mit Wasser chlorionenfrei gewaschen und gemeinsam mit dem Rückstand aus dem Toluolfiltrat mit n-Butanol umkristallisiert. Man erhält 182 Teile Ν,Ν'-Dicyclohexyldithiooxalamid vom Fp. 152°C (entspricht 64% der Theorie, bezogen auf eingesetztes Trichlorethylen).495 parts of cyclohexylamine and 64 parts of sulfur are heated to 70 ° C. in 800 parts of toluene. 131 parts of 1,1,1-trichlorethylene are gradually added to the mixture at this temperature. The mixture is then stirred for 10 hours at reflux temperature (110 0 C). After the mixture has cooled to 5 ° C., the precipitate which has separated out is filtered off with suction and the filtrate is concentrated. The filter residue is washed free of chlorine ions with water and recrystallized together with the residue from the toluene filtrate using n-butanol. 182 parts of Ν, Ν'-dicyclohexyldithiooxalamide with a melting point of 152 ° C. (corresponds to 64% of theory, based on the trichlorethylene used) are obtained.
396 Teile Cyclohexylamin und 64 Teile Schwefel in 500 Teilen Toluol werden auf 8O0C erhitzt. Dem Gemisch werden binnen einer Stunde 100 Teile 1,2-Dichloräthan nach und nach zugegeben. Das Reaktionsgemisch wird für weitere 24 Stunden unter Rückfluß bei etwa 115°C gehalten. Eine analoge Aufarbeitung, wie im Beispiel 1 beschrieben,ergibt 112TeileN,N'-Dicyclohexyldithiooxamid vom Fp. 152°C (entspricht 40% der Theorie, bezogen auf eingesetztes Dichloräthan). 396 parts of cyclohexylamine and 64 parts of sulfur in 500 parts of toluene are heated to 8O 0 C. 100 parts of 1,2-dichloroethane are gradually added to the mixture over the course of one hour. The reaction mixture is refluxed at about 115 ° C. for an additional 24 hours. Work-up analogous to that described in Example 1 gives 112 parts of N, N'-dicyclohexyldithiooxamide with a melting point of 152 ° C. (corresponds to 40% of theory, based on dichloroethane used).
297 Teile Cyclohexylamin, 128 Teile Schwefel und 63 Teile Vinylchlorid in 300 Teilen Benzol werden in einem Schüttelautoklav 5 Stunden auf 1200C erhitzt. Nach dem Abkühlen und Entspannen des Autoklavs wird das Reaktionsgemisch von Benzol befreit, mit Wasser gewaschen und aus Äthylalkohol umkristallisiert. Man erhält nach Abtrennung des überschüssigen Schwefels 187 Teile N,N'-Dicyclohexyldithiooxamid vom Fp. 151°C (entspricht 66% der Theorie).297 parts of cyclohexylamine, 128 parts of sulfur and 63 parts of vinyl chloride in 300 parts of benzene are heated to 120 ° C. for 5 hours in a shaking autoclave. After cooling and releasing the pressure in the autoclave, the reaction mixture is freed from benzene, washed with water and recrystallized from ethyl alcohol. After separating off the excess sulfur, 187 parts of N, N'-dicyclohexyldithiooxamide with a melting point of 151 ° C. (corresponds to 66% of theory) are obtained.
594 Teile Cyclohexylamin, 96 Teile Schwefel und 166 Teile sym. Tetrachlorethylen werden in 800 Teilen Toluol 30 Stunden auf 100 bis HO0C erhitzt. Nach dem Abkühlen des Gemisches auf etwa 5°C wird vom ausgefallenen Feststoff abgesaugt. Der Filterrückstand wird mit Wasser chlorionenfrei gewaschen und getrocknet. Die Toluollösung wird ebenfalls mit Wasser gewaschen, getrocknet und auf '/3 eingeengt. Die so gebildeten Kristalle werden abgesaugt und gemeinsam mit dem 1. Filterrückstand aus n-Butanol umkristallisiert. Man erhält 179 Teile Ν,Ν'-Dicyclohexyldithiooxamid vom Fp. 1520C (entspricht 64% der Theorie, bezogen auf eingesetztes Tetrachloräthylen).594 parts of cyclohexylamine, 96 parts of sulfur and 166 parts of symmetrical tetrachlorethylene are heated in 800 parts of toluene to 100 to HO 0 C for 30 hours. After the mixture has cooled to about 5 ° C., the precipitated solid is filtered off with suction. The filter residue is washed free of chlorine ions with water and dried. The toluene solution is also washed with water, dried and concentrated to 1/3. The crystals formed in this way are filtered off with suction and recrystallized from n-butanol together with the 1st filter residue. This gives 179 parts of Ν, Ν'-Dicyclohexyldithiooxamid mp. 152 0 C (corresponding to 64% of theory, based on tetrachlorethylene).
450 Teile /Ϊ-Methoxyäthylamin und 96 Teile Schwefel werden in 800 Teilen Äthylalkohol auf 60 bis 700C erhitzt und dem Gemisch bei dieser Temperatur 166 Teile sym. Tetrachloräthylen nach und nach zugegeben. Das Reaktionsgemisch wird noch 25 Stunden bei Rückflußtemperatur gerührt und auf 5 bis 100C abgekühlt. Der gebildete Niederschlag wird abgesaugt, mit Wasser gewaschen und aus Äthylalkohol umkristallisiert. Es werden 121 Teile N,N'-Di-/i-methoxy-äthyldithiooxamid vom Fp. 9O0C erhalten. Die vereinigten Alkoholfiltrate werden vollständig eingeengt und mit 500 Teilen Wasser versetzt. Aus dem wasserunlöslichen Rückstand werden weitere 36 Teile N,N'-Di-/?-methoxyläthyl-dithiooxamid isoliert. Die Gesamtmenge an Endstoff entspricht 67% der Theorie, bezogen auf eingesetztes Tetrachloräthylen. 450 parts / Ϊ-methoxyethylamine and 96 parts of sulfur are heated in 800 parts of ethyl alcohol at 60 to 70 0 C and the mixture at this temperature 166 parts of sym. Tetrachlorethylene gradually added. The reaction mixture is stirred for 25 hours at reflux temperature and cooled to 5 to 10 0 C. The precipitate formed is filtered off with suction, washed with water and recrystallized from ethyl alcohol. There are 121 parts of N, N'-di- / i-methoxy-äthyldithiooxamid mp. Obtained 9O 0 C. The combined alcohol filtrates are concentrated completely, and 500 parts of water are added. A further 36 parts of N, N'-di - /? - methoxylethyl-dithiooxamide are isolated from the water-insoluble residue. The total amount of end product corresponds to 67% of theory, based on the tetrachlorethylene used.
535 Teile Benzylamin und 64 Teile Schwefel werden in 400 Teilen Äthylalkohol auf 70°C erhitzt und 131 Teile 1,1,1-Trichloräthylen während einer Stunde535 parts of benzylamine and 64 parts of sulfur are heated to 70 ° C in 400 parts of ethyl alcohol 131 parts of 1,1,1-trichlorethylene for one hour
nach und nach zugegeben. Das Reaktionsgemisch wird noch 20 Stunden auf 85° C erhitzt, stark abgekühlt und filtriert. Der Filterrückstand wird mit Wasser chlorionenfrei gewaschen, getrocknet und aus n-Butanol umkristallisiert. Es werden 124 Teile Ν,Ν'-Dibenzyldithiooxamid vom Fp. 115°C erhalten. Das Filtrat wird vollständig eingeengt, in Benzol aufgenommen, mit Wasser gewaschen und getrocknet. Aus der Benzollösung können durch Ausfällen mit Ligroin weitere 37 Teile Ν,Ν'-Dibenzyldithiooxamid gewonnen werden. Die Gesamtausbeute entspricht 54% der Theorie, bezogen auf eingesetztes Trichloräthylen. gradually admitted. The reaction mixture is heated to 85 ° C. for a further 20 hours and cooled down vigorously and filtered. The filter residue is washed free of chlorine ions with water, dried and removed n-butanol recrystallized. 124 parts of Ν, Ν'-dibenzyldithiooxamide with a melting point of 115 ° C. are obtained. The filtrate is concentrated completely, taken up in benzene, washed with water and dried. A further 37 parts of Ν, Ν'-dibenzyldithiooxamide can be obtained from the benzene solution by precipitation with ligroin be won. The total yield corresponds to 54% of theory, based on the trichlorethylene used.
B e i s ρ i e 1 7B e i s ρ i e 1 7
295 Teile Propylamin, 64 Teile Schwefel und 400 Teile Äthylalkohol werden auf 70° C erhitzt und 131 Teile 1,1,1-Trichloräthylen nach und nach zugegeben. Das Reaktionsgemisch wird noch 20 Stunden bei 80 bis 85° C weitergerührt, stark abgekühlt, und das ausgefallene Hydrochlorid wird abgesaugt. Das Filtrat wird vollständig von Äthanol befreit, in Benzol aufgenommen, mit Wasser chlorionenfrei gewaschen, getrocknet und destilliert. Bei Kp.3 130 bis 135°C werden 127 Teile Ν,Ν'-Dipropyl-dithiooxamid erhalten (entspricht 62% der Theorie, bezogen auf eingesetztes Trichloräthylen).295 parts of propylamine, 64 parts of sulfur and 400 parts of ethyl alcohol are heated to 70 ° C. and 131 parts of 1,1,1-trichlorethylene are gradually added. The reaction mixture is stirred for a further 20 hours at 80 to 85 ° C., cooled vigorously, and the precipitated hydrochloride is filtered off with suction. The filtrate is completely freed from ethanol, taken up in benzene, washed free of chlorine ions with water, dried and distilled. In Kp. 3130-135 ° C 127 parts of Ν, Ν'-dipropyl-dithiooxamide are obtained (corresponding to 62% of theory, based on trichlorethylene).
Ein Gemisch von 396 Teilen Cyclohexylamin, 128 Teilen Schwefel und 99 Teilen 1,1-Dichloräthan in 600 Teilen Äthylalkohol wird insgesamt 40 Stunden auf 80°C erhitzt. Nach ungefähr 3 Stunden setzt starke Schwefelwasserstoffentwicklung ein. Nach beendeter Schwefelwasserstoffentwicklung (40 Stunden) wird auf etwa 5°C abgekühlt und der ausgefallene Feststoff abgesaugt. Der Filterrückstand wird in 300 Teilen Wasser aufgeschlämmt, filtriert und mit Wasser chlorionenfrei gewaschen. Nach dem Umkristallisieren aus Aceton werden 156 Teile N,N'-Dicyclohexyldithiooxalamid erhalten. Das Äthanolfiltrat wird vollständig eingeengt; und der Rückstand wird aus Aceton unter Zusatz von etwas Aktivkohle umkristallisiert. Man erhält 52 Teile Ν,Ν'-Dicyclohexyldithiooxalamid. Insgesamt erhält man 208 Teile Ν,Ν'-Dicyclohexyldithiooxalamid vom Fp. 152° C (entspricht 73% der Theorie).A mixture of 396 parts of cyclohexylamine, 128 parts of sulfur and 99 parts of 1,1-dichloroethane in 600 parts of ethyl alcohol is heated to 80 ° C for a total of 40 hours. After about 3 hours it sets strong evolution of hydrogen sulfide. After the evolution of hydrogen sulfide has ended (40 hours) is cooled to about 5 ° C. and the precipitated solid is filtered off with suction. The filter residue is in Suspended 300 parts of water, filtered and washed free of chlorine ions with water. After recrystallization 156 parts of N, N'-dicyclohexyldithiooxalamide are obtained from acetone. The ethanol filtrate is completely concentrated; and the residue is made from acetone with the addition of some activated charcoal recrystallized. 52 parts of Ν, Ν'-dicyclohexyldithiooxalamide are obtained. A total of 208 parts of Ν, Ν'-dicyclohexyldithiooxalamide with a melting point of 152 ° C. are obtained (corresponds to 73% of theory).
:·.·■. Be i s pi e 1 9: ·. · ■. Example 1 9
Ein Gemisch von 119 Teilen Hexachloräthan und 396 Teilen Cyclohexylamin wird bei 70° C zu einer Suspension von 32 Teilen Schwefel in 300 Teilen Äthanol portionsweise während einer Stunde zugegeben. Das Reaktionsgemisch wird anschließend noch etwa 15 Stunden auf 85° C erhitzt. Nach dem Erkalten wird der ausgefallene Feststoff abgesaugt, mit Wasser ausgewaschen und aus n-Butanol umkristallisiert. Man erhält 52 Teile Ν,Ν'-Dicyclohexyldithiooxamid (Fp.: 151 bis 152° C); das entspricht einer Ausbeute von 36,5% der Theorie, bezogen auf Hexachloräthan.A mixture of 119 parts of hexachloroethane and 396 parts of cyclohexylamine are added at 70 ° C. to a suspension of 32 parts of sulfur in 300 parts Ethanol was added in portions over the course of an hour. The reaction mixture is then still heated to 85 ° C for about 15 hours. After cooling down the precipitated solid is filtered off with suction, washed out with water and recrystallized from n-butanol. 52 parts of Ν, Ν'-dicyclohexyldithiooxamide are obtained (M.p .: 151-152 ° C); this corresponds to a yield of 36.5% of theory, based on hexachloroethane.
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