DE1643677C3 - Verfahren zur Herstellung von cyangruppenhaltigen Schwefelyliden - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von cyangruppenhaltigen Schwefelyliden

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DE1643677C3
DE1643677C3 DE19671643677 DE1643677A DE1643677C3 DE 1643677 C3 DE1643677 C3 DE 1643677C3 DE 19671643677 DE19671643677 DE 19671643677 DE 1643677 A DE1643677 A DE 1643677A DE 1643677 C3 DE1643677 C3 DE 1643677C3
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methylide
cyano
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Horst Dr. 6700 Ludwigshafen König
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Description

R2 R3
in der R1 den Rest
R4-C- R4-O-C-
O O
oder
R4NH — C —
bedeutet und η = O oder 1 ist, R2 und R3 einen Alkylrestmit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen bedeuten oder zusammen mit dem benachbarten Schwefelatom einen heterocyclischen Ring mit 4 oder 5 Kohlenstoffatomen bilden, und R4 einen Alkylrestmit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, einen Aralkylrest mit 7 bis 12 Kohlenstoffatomen, einen Arylrest mit 6 bis 10 Kohlenstoffatomen oder heterocyclischen Rest mit 4 bis 10 Kohlenstoffatomen, Ϊ Stickstoffatom und 1 Sauerstoffatom bedeutet, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Schwefelylid der Formel
R1-C-H
Il
S = (O)n
(H)
mit Chlorcyan, Bromcyan oder einem Phenylcyanat (III), bei -30 bis +700C umsetzt.
45
Es ist aus Tetrahedron Letters, Bd. 25, S. 2913 ff. (1966) und den Monatsheften für Chemie, Bd. 97, S. Iff. (1966) bekannt, daß man Malodinitril mit Sulfoxyden in Gegenwart von Salzsäure, Thionylchlorid oder Acetanhydrid zu cyangruppenhaltigen Schwefelyliden umsetzen kann. Ein weiteres Verfahren zur Herstellung derartiger Verbindungen durch Umsetzung von Tetracyanäthylenoxyd mit Thioäthern schildert eine Arbeit in Journal of Organic Chemistry, Bd. 30, S. 2384ff. (1965). Diese Verfahren gehen alle von schwer zugänglichen und unwirtschaftlichen Ausgangsstoffen aus und liefern nur Verbindungen mit zwei Cyangruppen. Die erstgenannte Literaturstelle schildert in lediglich einem einzigen Beispiel die Umsetzung von Cyanessigester mit Dimethylsulfoxyd.
Die Erfindung betrifft demgegenüber das im Anspruch definierte Verfahren.
Das Verfahren nach der Erfindung liefert, ausaehend von leicht zugänglichen Ausgangsstoffen, eine arnße Zahl von cyangruppenhaltigen Schwefelyliden fn guter Ausbeute und auf einfachem Wege
Als Ausgangsstoffe verwendet man Schwefelylide der Formelll die leicht durch Umsetzung von Basen mit entsprechenden Sulfonium- bzw. Oxo- ^lfonium'alze bzw. durch entsprechende Substituiert anderer Schwefelylide erhältlich sind (deut-Se Patentschriften 1207 379, 12 26561 Tetrahedron leuers Heft 4 S. 251 [1965]; Journal of Organic Chemistry Bd. 31, S. 1185 [1966]).
sT können ζ. B. folgende Schwefelylide als Ausoangsstoffe II verwendet werden: Benzoyl-, Acetyl-, Toluyl-dimethylsulfoniummethyhd: Carbomethoxydimethylsulfoniummethylid und entsprechende Ester des Butanols, Benzylalkohol Phenols; Äthyl- Dodecvl-Naphthyl-, Benzyl-, 2-Furanylamid, das Anilid und entsprechend disubstituierte Amide von Carboxydimethylsulfoniummethylid; entsprechende S1S-Diäthvl-S-Äthyl-S-methyl-sulfoniumverbindungen.
Ausgangsstoff III wird in stöchiometnscher Menge oder in vorzugsweise 2- bis lOfachem Oberschuß, bezogen auf Ausgangsstoff II, verwendet. Chlor- und Bromcyan können z.B. nach dem in Brauer, Handbuch der präparativen, anorganischen Chemie, Bd 1 S 588ff. (I960) beschriebenen Verfahren durch Umsetzung von Chlor oder Brom mit Kaliumcyanid hergestellt werden; Phenylcyanate können z. B. durch Umsetzung von Phenolen mit Chlorcyan gewonnen werden (deutsche Patentschrift 11 95 764; Chemische Berichte, Bd. 97, S. 3012ff. [1964]).
Die Reaktion wird bei einer Temperatur zwischen - 30 und + 700C, vorzugsweise zwischen 0 und 300C1 drucklos oder unter Druck, kontinuierlich oder diskontinuierlich durchgeführt. Man kann die Ausgangsstoffe in Abwesenheit oder vorzugsweise m Gegenwart von unter den Reaktionsbedingungra inerten organischen Lösungsmitteln miteinander umsetzen Solche Lösungsmittel sind z. B. Chlorkohlenwasserstoffe, wie Tetrachlorkohlenstoff; aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Benzol, Xylol; Äther wie Diäthyläther Tetrahydrofuran; tertiäre Amide, wie Dimethylformamid; Sulfoxyde, wie Dimethylsulfoxyd; cyclische Sulfone, z. B. Sulfolan.
Die Reaktion kann wie folgt durchgeführt werden: Ein Gemisch aus den Ausgangsstoffen und gegebenenfalls einem Lösungsmittel wird während 0,5 bis 4 Stunden bei der Reaktionstemperatur gehalten. Dann wird der Endstoff durch Filtration abgetrennt und aus Isopropanol, Essigester oder einem anderen geeigneten Lösungsmittel umkristallisiert. Aus den Mutterlaugen können gegebenenfalls weitere Anteile Endstoff isoliert werden.
Die nach dem Verfahren der Erfindung herstellbaren neuen und bekannten Verbindungen sind wertvolle Ausgangsstoffe für die Herstellung von Farbstoffen, Herbiziden und Pharmazeutika. So kann man z. B. die Carbalkoxyylide durch Umsetzung mit Wasserstoff und Verseifung der erhaltenen Ester in Cya.nessigsäure überführen, die für die Herstellung von Barbitursäure, Farbstoffen, Kunstharzen und Aminosäuren verwendet wird (U 11 man ns Enzyklopädie der technischen Chemie, 3. Auflage, Bd. 12, S. 195). Einige neue Verbindungen, z. B. Cyano-carbomethoxy-dimelhylsulfonium-methylid haben schmerzlindernde Wirkung.
Die in den Beispielen genannten Teile bedeuten Gewichtsteile.
Beispiel 1
Cyano-carbomethoxydimethylsulfoniummethylid
11 ,STeileCarbomethoxydimethylsulfoniummethylid werden in 120 Teilen Toluol gelöst und mit 12,6 Teilen 2,4-Dimethylphenylcyanat, gelöst in 30 Teilen Toluol, versetzt. Während der exothermen Reaktion scheidet sich ein farbloser Festkörper aus. Man rührt das Gemisch 4 Stunden bei 25° C und unter Stickstoff nach, filtriert es und trocknet das Filtergut. Man erhält 6,05 Teile (entsprechend 44% der Theorie) Cyano-carbomethoxydimethylsulfoniummethylid^on einem Fp. (aus Isopropanol) von 15"?° C.
Analyse für C6H9O2NS (Molgewicht 159,14):
Berechnet ... C45,28, H 5,70, 0 20,11
N 18,80, S 20,11%;
siefunden .... C 45,3, H 5,8, O 19,8,
N 19,1, S 20,4%.
73% der Theorie) Benzoylcyanodimethyloxosulfoniummethylid. Nach Umlösen aus Äthanol schmilzt das Produkt bei 154° C.
Analyse für CnH11O2NS (Molgewicht 221,2):
Berechnet ... C 59,72, H 5,01, N 6,33,
N 14,46, S 14,46%;
aefunden .... C 59,8, H 5,1, N 6,0,
N 14,5, S 14,3%.
ίο Molgewicht gefunden: 224.
Beispiel 5
Beispiel 2
Cyano-carbornethoxydirnethylsulfoniummethylid
21,75 Teile Carbomethoxydimethylsulfoniummethylid, gelöst in 100 Teilen Benzol, werden mit der Lösung von 21,6 Teilen 4-Methylphenylcyanat in 150 Teilen Benzol nach und nach versetzt. Die stark exotherme Reaktion verläuft unter Ausscheidung des farblosen Endstoffs. Man saugt ab und erhält aus dem FiHergut durch Umlösen aus Isopropanol 16,7 Teile (entspricht 65% der Theorie) Cyano-carbomethoxydimethylsulfoniummethylid.
Beispiel 3
Cyano-carbornethoxydirnethylsulfoniummethylid
25,25 Teile Carbomethoxydimethylsulfoniummethylid werden in 150 Teilen Essigester gelöst und mit der Lösung von 30,95 Teilen p-Nitrophenylcyanat in 350 Teilen wärmen Essigesters langsam versetzt. Es scheidet sich unter stark exothermer Reaktion ein gelber Festkörper aus. Nach Abkühlen des Reaktionsgemisches gewinnt man in analoger Weise zu Beispiel 2 durch Filtration 20 Teile (entsprechend 67% der Theorie) Cyano-carbomethoxydimethylsulfoniummethylid. Nach Einengen der Mutterlauge lassen sich durch Extraktion mit Alkohol weitere 4,5 Teile Endstoff gewinnen. Gesamtausbeute 24,5 Teile (entsprechend 82% der Theorie) Endstoff. Die restliche Mutterlauge besteht aus der theoretischen Menge p-Nitrophenol und einem geringen Anteil an Di-[p-Nitrophenyl]-carbonat.
Beispiel 4
Cyano-benzoyldimethyloxosulfoniummethylid
500 Teile Benzoyldimethyloxosulfoniummethylid werden in 4000 Teilen Benzol gelöst. Unter Rühren werden bei Raumtemperatur 400 Teile Bromcyan in Tctrachlorkohlenstofflösung langsam zugegeben. Unter leichter Gelbfärbung scheidet sich das Hydrobromid des eingesetzten Ylids als kristalline Verbindung ab. Nach Einengen des Reaktionsgemisches erhält man analog Beispiel 2 220 Teile (entsprechend Cyano-acetyldimethylsulfoniummethylid
102 Teile Acetyldimethylsulfoniummethylid und 128 Teile 2,4-Dimethylphenylcyanat werden in Toluol unter Rühren gemischt. Nach 5 Stunden Stehen bei Raumtemperatur wird das Gemisch abgesaugt, und man erhält 8,7 Teile eines leicht gelbgefärbten Festkörpers, der sich analytisch als Cyano-acetyldimethylsulfoniummethylid erweist. Die Ausbeute entspricht 70% der Theorie. Durch Umlösen aus Essigester erhält man das analysenreine Produkt mit Schmelzpunkt '.5PC.
Analyse für C6H9ONS
(Molgewicht berechnet: 143, gefunden: 130):
Berechnet ..
gefunden
C 50,30, H 6,29, N 9,79,
O 11,19, S 22,38%;
C 50,5, H 6,2, N 9,6,
O 11,2, S 22,4%.
Beispiel 6
Cyano-carbomethoxydimethylsulfoniummethylid
In eine Lösung von 268 Teilen Carbomethoxydimethylsulfoniummethylid in 2000 Teilen Tetrachlorkohlenstoff werden 61 Teile Chlorcyan eingeleitet. Man saugt das ausgefallene Hydrochlorid des Ausgangsylids ab und engt die Mutterlauge ein. Der Rückstand ergibt nach Kristallisation aus Essigester 127 Teile Cyano-carbomethoxydimethylsulfoniummethylid vom Schmp. 159° C (entspricht 40% der Theorie).
Beispiel 7
Cyano-carbomethoxytetramethylensulfoniummethylid
140 Teile Carbomethoxytetramethylensulfoniummethylid (in 1000 Teilen Äthylacetat gelöst) werden bei 250C mit 143,5 Teilen 4-Nitrophenylcyanat (gelöst in 200 Teilen Äthylacetal) vermischt. Die hellgelbe, klare Lösung wird eingeengt und das viskose öl mit 2 η-Natronlauge und Äther verrührt. Aus dem Ätherextrakt kristallisieren in der Kälte 87,5 Teile (58% der Theorie) Cyano-carbomethoxytctramcthylcnsulfoniummethylid vom Fp. 86,5 bis 87,5".
Analyse für C8H11O2NS (Molgewicht 185):
Berechnet ... C 51,89, H 5,94, N 7,57.
O 17,30, S 17,30%;
gefunden .... C 52,1, H 5,9, N 7,4,
O17,8, S 17,3%.
i643 677
Beispiel 8
Cyano-4-methyl-oxazol-S -carbonyldimethyloxosulfoniummethylid
157 Teile 4-Methyl-oxazol-carbonyl-dimethyloxosulfoniummethylid werden in 1000 Teilen Tetrahydrofuran suspendiert und mit 126 Teilen 2,4-Dimethylphenyl-cyanat versetzt. Die Suspension geht dabei in Lösung. Man rührt das Gemisch 5 Stunden nach, kühlt auf 0°C und filtriert den Niederschlag ab. Man erhält Cyano - 4- methyl - oxazol - 5 - carbonyldimelhy! oxosulfoniummethylid in einer Ausbeute von 51% der Theorie vom Fp. 147 bis 15Γ (Äthanol).
Analyse für C9H9O3N2S (Molgewicht 225):
Berechnet .
gefunden ...
C 42,67, H 4,0, O 21,33,
N 12,44, S 14,22%;
C 42,4, H 3,9, O 21,8,
N 12,2, S 14,5%.
Beispiel 9
Cyano-phenylamino-carbonyldimethyloxosulfoniummethylid
212 Teile Phenylamino-carbonyl-dimethyloxosulfoniummethylid werden in 2000 Teilen Tetrachlorkohlenstoff suspendiert und 100 Teile Bromcyan in Tetrachlorkohlenstoff unter heftigem Rühren bei 0 C eingegeben. Man läßt das Gemisch langsam auf Zimmertemperatur erwärmen und destilliert nach 4 Stunden das Lösungsmittel ab. Das Rohprodukt wird aus Isopropanol umgelöst. Man erhält Cyanophenylamino - carbonyl - dimethyloxosulfoniummethylid in einer Ausbeute von 58% der Theorie vom Fp. 187 bis 189°.
Analyse für C11H12N2O2S (Molgewicht 236):
Berechnet ... C 55,93, H 5,08, N 11,86,
O 13,56, S 13,56%;
cefunden .... C 55,7, H 4,9. N 11,5,
O 13,8, S 13,5%.

Claims (1)

  1. Paientan-pruch:
    Verfahren zur Herstellung von cyangruppenhaltigen Schwefelyliden der Formel -
    R1-C- CN
    Il
    S-(O)n (I)
DE19671643677 1967-10-14 1967-10-14 Verfahren zur Herstellung von cyangruppenhaltigen Schwefelyliden Expired DE1643677C3 (de)

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DEB0094947 1967-10-14
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DE1643677A1 DE1643677A1 (de) 1971-07-01
DE1643677B2 DE1643677B2 (de) 1975-10-23
DE1643677C3 true DE1643677C3 (de) 1976-05-26

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