DE1904293C - Verfahren zur Herstellung von wasser freien Halogenalkylaminhydrohalogemden - Google Patents

Description

C-C

R₃ X

NH₁

in der R₁ eine Alkyl- oder Aralkylgruppe. R-, bis Rj je eine Alkyl- oder Aralkylgruppe oder ein Wasserstoffatom, X ein Chlor- oder Bromatom bedeutet, durch Umsetzung von Halogenwasserstoff mit Alkyleniminen, dadurch gekennzeichne t, daß man trocknen Chlor- oder Bromwasserstoff in ein flüssiges Nitril, besonders Acetonitril, im Molverhältnis < 1: 1 leitet und in das entstandene Gemisch nahezu 1 Mol eines Alkylenimins je 2 Mol Chlor- oder Bromwasserstoff unter Rühren einträgt, wobei man die Temperatur des Reaktionsgemisches auf <30°C, vorzugsweise 5 bis 25° C, hält.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man pro Mol flüssiges Nitril etwa 0,1 bis 0,8 Mol trocknen Chlor- oder Brom wasserstoff einleitet.

3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Gemisch des Alkylenimine mit dem gleichen flüssigen Nitril, in das der Chlor- bzw. Bromwasserstoff eingeleitet wurde, in das Reaktionsgemisch einträgt.

Es sind bereits verschiedene Verfahren bekannt, nach denen Halogenalkylamin-hydrohalogenide der allgemeinen Formel

R,

C-C

HX

/
R, X

45

NH₂

in der R₁ eine Alkyl- oder Aralkylgruppe, R₂ bis R₄ je eine Alkyl-, Aralkylgruppe oder ein Wasserstoffatom und X ein Chlor- oder Bromatom bedeutet, hergestellt werden können.

So wird in H ο üben—Weyl, »Methoden der organischen Chemie«, Eti. U/2, S. 248, beschrieben, daß Alkylenimine mit Chlor-, Brom- oder Jodwasserstoffsäure unter Ringöffnung in die entsprechenden Halogenalkylamin - hydrohalogenide umgewandelt werden können. Hierzu wird das betreffende Alkylenimin mit der überschüssigen Halogenwasserstoffsäure umgesetzt und das Reaktionsgemisch eingedampft. Für die Herstellung von /J-Bromäthylamin-hydrobromid durch Umsetzung von Äthylenimin mit einer stark verdünnten, wäßrigen Lösung von Bromwasserstoffsäure wird eine genaue Arbeitsvorschrift angegeben. Eine ähnliche Arbeitsvorschrift findet sich im J. Amer.chem. Soc., 64 (1942) S. 2709 bis 2712.

Entsprechend läßt sich auch ciie Chlorverbindung herstellen (Beüstein, Hauptwerk Bd. IV. S. 13").

Eine weitere Möglichkeit bilden die Verfahren, die von Aminoalkohol ausgehen, wobei die Umsetzung entweder in wasserfreiem Medium mit gasförmigem Halogenwasserstoff unter Abdestillieren des Reaktionswassers vorgenommen (schweizerische Patentschrift 188 621. französische Patentschrift 800 369} oder in wäßriger Lösung im Autokla\ gearbeitet wird (deutsche Auslegeschrift 1 110 167).

Der Nachteil aller dieser Verfahren liegt darin, daß die Reaktion entweder in wäßriger Lösung durchgeführt werden muß oder daß bei der Reaktion selbst aus der Hydroxyalkylgruppe und dem Halogenwasserstoff Reaktionswasser entsteht.

In beiden Fällen ist es erforderlich, zur Gewinnung des wasserfreien Produkts durch Destillation oder sonstige Entwässerungsverfahren di. Hauptmenge des Wassers abzutrennen und das Produkt anschließend zu trocknen.

Es ist auch bereits versucht worden, unter Ausschluß von Wasser zu arbeiten. So ergibt nach J. Amer. ehem. Soc, 50 (1928) S. 2739 bis 2741, Chlorstickstoff mit Äthylen 2-Chlor-l-dichloraminoäthan, das mit Chlorwasserstoff zu 1-Amino-2-chloräthan reagiert. Die Reaktionsdauer ist jedoch ungewöhnlich lang (bis zu 2 Wochen) und die Ausbeute verhältnismäßig gering (unter 20%; dazu kommen die aufwendigen Vorsichtsmaßnahmen, die beim Arbeiten mit einem so zur Explosion neigenden Stoff, wie Chlorstickstoff, erforderlich sind. Daher läßt sich diese Reaktion für großtechnische Zwecke nicht anwenden.

Umsetzungen von Äthyleniminen mit Bromcyan führen nach Houben—Weyl, »Methoden der organischen Chemie«, Bd. 11/2, S. 249, zu den entsprechenden Bromäthyl-cyanamiden.

Aufgabe der Erfindung war es daher, ein Verfahren zu finden, daß es gestattet, wasserfreie Halogenalkylamin-hydrohalogenid' bei erträglichem Zeitaufwand und in guter Ausbeute, ohne Abtrennung von Lösungsoder Reaktionswasser, herzustellen.

Das Verfahren der Erfindung besteht darin, daß in ein flüssiges Nitril, besonders Acetonitril, eine weniger als äquimolare Menge an trockenem Chlor- oder Bromwasserstoff eingeleitet und dann in das entstandene Gemisch je 2 Mol des darin enthaltenen Chlor-oder Bromwasserstoff nahezu 1 Mol eines Alkylenimine, besonders Äthylenimip. unter Rühren eingetragen wird, wobei die Reaktionstemperatur auf unter 30"C, vorzugsweise 5 bis 25° C, gehalten wird.

Die Reaktion verläuft nach folgenden allgemeinen Formeln

R-CN + HX

R-CN · HX

2R-CN ■ HX + C-C

C-C · HX + 2R-CN

R₃ X

NH,

Hierbei wird in einem Reaktionsgefäß zunächst wasserfreier Chlor- oder Bromwasserstoff bei Temperaturen unter 30 C. vorzugsweise 5 bis 25" C, in ein Nitril eingeleitet. Als Nitril eignen sich sowohl aliphatische als auch araliphatische oder aromatische Nitrile für diese Reaktion: es ist jedoch zweckmäßig, möglichst leichtflüchtige Nitrile einzusetzen, vorzugsweise Acetonitril. Dabei bildet sich eine Additionsverbindung, zu der anschließend ein Alkylenimin gegeben wird, das in einem Nitril gelöst sein kann, wobei zweckmäßig das gleiche Nitril als Lösungsmittel verwendet wird, dessen Additionsverbindung mit Halogenwasserstoff zur Reaktion eingesetzt wurde. Unter Rühren und gegebenenfalls gleichzeitiger Kühlung auf unter 3CTC wird die Reaktion durchgeführt. Es bildet sich das entsprechende Halogenalkylaminhydrohaiogenid, das bei 20 bis 25^C C ausfällt und durch Filtration oder Zentrifugieren vom Lösungsmittel abgetrennt wird. Nach Verdunsten der letzten LosungsmiUtireste liegt das Endprodukt rein und völlig wasserfrei vor. Je nach dem erforderlichen Reinheitsgrad kann das so gewonnene Produkt auch noch einmal umkristallisiert werden. Als Lösungsmittel hierzu eignen sich Nitrile, insbesondere Acetonitril.

Ein solches Halogenalkylamin-hydrohalogenid.z.B. Bromaminoäthan-hydrobromid, findet als Zwischenprodukt bei der Herstellung pharmazeutischer Präparate Verwendung. Einige Beispiele sollen das Verfahren der Erfindung näher erläutern:

Beispiel 1

Iu einem Reaktioi.sgefäß mit 200 Gewichtsteilen Acetonitril werden unter I ühlen auf unter 30° C 74,5 Gewichtsteile wasserfreier Bromwasserstoff eingeleitet, wobei sich die Additionsverbindung in fester Form abscheidet. Zu diesem Gemisch werden dann unter Rühren und Kühlen auf unter 30⁰C 18,5 Gewichtsteile Äthylenimin, verdünnt mit 40 Gewichtsteilen Acetonitril, gegeben und nach Beendigung der Zugabe 3 Stunden nachreagiert. Das ausgefallene l-Brom-2-aminoäthan-hydrobromid wird abfiltriert. Nach Verdunsten des Lösungsmittels werden 75,4 Gewichtsteile dieser Verbindung erhalten; das sind 85.5 Gewichtsprozent der Theorie. Der Schmelzpunkt beträgt 172 bis 175° C.

Beispiel 2

In gleicher Weise wie im Beispiel 1 werden 250 Gewiditsteile Benzylcyanid mit 103 Gewichtsteilen trockenem Bromwasserstoff umgesetzt und das Additionsprodukt mit 25 Gewichtsteilen Äthylenimin in 76 Gewichtsteilen Benzylcyanid zusammengegeben. Es entstehen 99.4 Gewichtsteile l-Brom-2-aminoiithan - hydrobromid = 83.4 Gewichtsprozent der Theorie, die wie im Beispiel 1 aufgearbeitet werden.

Der Schmelzpunkt beträgt 172 bis T75"C.

Beispiel 3

In gleicher Weise wie im Beispiel ! werden 250 Gewichtsteile Benzonitril mit 82 Gewichtsteilen trockenem Bromwasserstoff umgesetzt und das Additionsprodukt mit 21 Gewichtsteilen Äthylenimin in 76 Gewichtsteilen Benzonitril zusammengegeben. Es entstehen 85,5 Gewichtsteile l-Brom-2-aminoäthan-hydrobromid = 85,5 Gewichtsprozent der Theorie, die wie im Beispiel 1 aufgearbeitet werden. Der Schmelzpunkt beträgt 172 bis 175° C.

Beispiel 4

In gleicher Weise wie im Beispiel 1 werden 200 Gewichtsteile Acetonitril mit 25 Gewichtsteilen trockenem Chlorwasserstoff umgesetzt und das Additionsprodukt mit 14,7 Gewichtsteilen Äthylenimin in 35 Gewichtsteilen Acetonitril zusammengegeben. Es entstehen 31,6 Gewichtsteile l-Chlor-2-aminoäthan-hydrochlorid = 79,6 Gewichtsprozent der Theorie, die wie im Beispiel 1 aufgearbeitet werden. Der Schmelzpunkt beträgt 129° C.

Es ist somit gemäß den Verfahren der Erfindung

möglich, Halogenalkylamin-hydrohalogenide auf direktem Weg in wasserfreier Form zu gewinnen, ohne erst einen langwierigen Prozeß zur Wasserabtrennung und Trocknung anwenden zu müssen.

Claims (1)

904 Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von wasserfreien Halogenalkylamin - hydrohalogeniden der allgemeinen Formel

R,