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Substituierte Phenole Die Erfindung betrifft Phenole der Formel
in der X und Y, die gleich oder verschieden sein können, Wasserstoff- oder Halogenatome
oder niedere Alkylreste bedeuten, R1 ein Wasserstoffatom oder einen niederen Alkylrest,
R2 eine der Gruppen COOH, CORD,
CN und, falls n gleich 0 und R1 gleich Wasserstoff ist, auch C6H5, falls n gleich
1 ist, auch OH darstellt, wobei
R3 fur einen Alkylrest mit 1 bis
5 Kohlenstoffatomen steht und R4 und R5, die gleich oder verschieden @ind, Wasserstoffatome,
niedere oder mittlere Alkylreste oder zusammen mit dem Stickstoffatom einen evtl.
ein weiteres Heteroatom enthaltenden Ring bedeuten, n fur O oder 1 steht, sowie
die entsprechenden Phenolate.
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Die neuen Phenole sind biozid wirksa, eignen sich Jedoch vor allein
als Zwischenprodukte fUr die Herstellung von biociden Substanzen, z.B. Phosphorsäureestern
und Carbamaten.
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Es ist bekannt, daß Methyl-p-tolylsulfid bei mehrstündigem Erhitzen
mit Chloressigsäure unter Chlormm@@anentwicklung p-Methylphenylmercaptoessigsäure
bildet (F. Krollpfeiffer et al., Annalen 566, S. 139 (1950)).
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Wie nun gefunden wurde, lassen sich Uberraschenderweise gemäß dem
Reaktionsschema
(Z gleich chlor- oder Bromatom) auch die Phenole der Formel XI unter Abspaltung
von Chlor- oder Brommethan in der gleichen Weise umsetzen.
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Zur Durchftlhrung der Reaktion vermischt man die Komponenten und erhitzt
sie sQ hoch, daß Chlor- bzw.
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Brommethan entweicht. Es wird in einer Kühlfalle aufgefangen. Der
Fortgang der Reaktion wird durch Bestimmung der aufgefangenen Halogenmethanmengen
verfolgt.
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Die Reaktionstemperaturen liegen bei etwa ao bis 220°C, meist zwischen
100 und 1800C. Die Reaktion ist im allgemeinen in etwa 1 bis 2 Stunden beendet,
kann aber auch bis zu 30 Stunden beanspruchen.
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Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, einen Überschuß der Verbindung
III einzusetzen doch ist dies nicht unbedingt erforderlich. Der Überschuß wird gegebenenfalls
nach der Reaktion abdestilliert oder auf andere Weise entfernt, z.B. in Fall der
Chloressigsäure, durch Behandeln der Reaktionsmischung mit Wasser, wobei sich die
Chloressigsäure, im Gegensatz zu dem gewurischten Produkt, löst; oder durch Extraktion
mit Toluol, wobei das Phenolderivat sich löst und die Chloressigsäure ungelöst zurückbleibt.
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Ein besonderes Lösungsmittel für die Reaktionskomponenten ist bei
der erfindungsgemäßen umsetzung entbehrlich.
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Jedoch kann die Reaktion auch in genügend hoch siedenden inerten Lësungsmitteln,
beispielsweise in Glykol oder Trichlorbenzol ablaufen.
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Statt der Verbindung II können auch deren Sulfoniumkomple: der Formel
worin A ein Brom- oder vorzugsweise Chloranion bedeutet,
als Ausgangsvertindungen
verwendet werden.
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Die Reaktionsbedingungen sind die gleichen wie bei den Umsetzungen
der Verbindungen der Formel II. Je nach der Reaktionsfähigkeit der Komponenten kann
die gesamte Menge en Methylchlorid und/oder Methylbromid bei einer bestimmten Reaktionstemperatur
entwickelt werden, oder es kann bei einer bestimmten Temperatur nur die molare Menge
Methylhalogenid entwickelt werden und der Rest erst bei erhöhter Temperatur entstehen.
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Die Produkte sind meist fUr die Weiterverarbeitung genügend rein,
können aber auch durch Umkristallisation oder Destillation gereinigt werden.
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Statt Uber die direkte Synthese gemäß dei obigen Reaktion schema kann
man zu den Verbindungen mit R2 gleich COOH, COOR3 und CONR4R5 auch durch wechselseitige
Umwandlung der entsprechenden Phenole gelangen. So können die erfindungsgemäßen
Amide vorteilhaft aus den Estern durch Amidierung mit den Aminen H1R4R5 erhalten
werden, die Säuren durch Hydrolyse der Ester oder Amide und die Ester durch Veresterung
der Säuren. - Gewünschtenfalls überführt man die freien Phenole in die entsprechenden
Phenolate.
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Näheres über das erfindungsgemäße Verfahren ist in den folgenden Beispielen
zu entnehmen:
Beisuiel-l 4-Hydroxyphenylmercaptoessigsäure In einem
Dreihalskolben mit Rührer, Thermometer und RUckflußkUhler, der mit einer Kühlfalle
verbunden ist, werden 70 g (0,5 Mol) 4-Methylmercaptophenol und 200 g Chloressigsäure
zusammengeschmolzen. Der Ansatz wird 3 1/2 Stunden bei 1300C gerührt. In der Kühlfalle
haben sich 23 g Methylchlorid kondensiert (92 % d.Th.).
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Nach dem AbkUhlen wird der Ansatz mit Toluol verrUhrt, die Lösung
von ungelöster Chloressigsäure abgesaugt und eingeengt. Beim Einengen fallen 61,5
g (67 % d.Th.) weiße Kristalle aus. F. 141-142oC (Literaturangabe F. 140-142°C;
C.A. 54, 9958 f).
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Beispiel 2 4-Hydroxy-2,5-dichlorphenylmercaptoessigsäure In der Apparatur
gemäß Beispiel 1 werden 50,25 g 2,5-Dichlor-4-methylmercaptophenol (0,25 Mol) und
15Q g Chloressigsäure 2 Stunden auf 150°C erhitzt. Nach dieser Zeit haben sich 12
g (95 %) CH3Cl in der Kühlfalle ger sammelt. Der Ansatz wird in 150 ml Wasser heiß
gelöst.
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Beim AbkUhlen kristallisiert das Produkt aus. 49 g (78 %) weiße Kristalle.
F. 170-171°C.
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BeisPiel 3 4-Hydroxyphenylmercaptoessigsäureäthylester 14 g 4-Methylmeroaptophenol
(0,1 Mol) und 33,4 g Bromessigsäureäthylester (0,2 Mol) werden 1 Stunde auf 90 -1000C
erhitzt. Es sammeln sich 7 g CH3Br in der Kühlfalle.
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Der Ansatz wird eingeengt und destilliert. Ei gehen 20 g (94 % d.Th.)
eines gelblichen Öls, Kp0,1 Torr 146-1500C, über.
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Beispiel 4 2-Methyl-4-hydroxyphenylmercaptoacetonitril 46§2 g (0,3
Mol) 3-Methyl-4-methylmercaptophenol und 45,3 g Chloracetonitril werden 2 Stunden
unter Rtlckfluß erhitzt (etwa 1300C) und anschließend eingeengt. Der dunkelbraune
feste RUckstand wird zweimal aus Toluol umkristallisiert. Man erhält 36 g (67 %)
der weißen, kristallinen Verbindung, F. 79-80°C.
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Beispiel 5 4-Hydroxyphenylmercaptoacetamid 14 g 4-Methylmercaptophenol
und 9,35 g Chloressigsäureamid (3. 0,1 Mol) hält man 1,5 Stunden bei 160-170°C,
wobei sich in der Vorlage 4 g CH3C1 (80 %) sammeln. Die dunkle Masse kristallisiert
beim Verrühren mit wenig Essigester. Nach Umkristallisieren aus Methylisobutylketon
erhält man 7,5 g 441 %) bräunliche Kristalle. Das chromatographisch einheitliche
Produkt schmilzt bei 155-1580C.
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Erfindungsgemäß werden ferner erhalten: 2,5-Dichlor-4-hydroxyphenyl-benzylthioäther,
F. 81-850C; 4-Hydroxyphenyl-benzylthioäther, F. 95-97°C; 4-Hydroxyphenyl-2-hydroxyäthylthioäther,
F. 68-69°C.
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Beispiel 6 4-Hydroxyphenylnercaptomethylacetamid 50 g (0,252 Mol)
4-Hydroxyphenylmercaptoessigsäuremethyl ester werden in 100 ml 20 %ige wäßrige Nethylasinlösung
eingerührt. Man läßt den Ansatz über Nacht stehen, säuert Bit Salzsäure schwach
an, worauf das Produkt langsam auskristallisiert. Es wird abgesaugt und getrocknet.
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Man erhâlt 40 g (80,5 %) weiße Kristalle; F. 98°C.
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Beispiel 7 4-Hydroxyphenylmercaptodimethylacetamid 40 g (0,202 Mol)
4-Hydroxyphenylmercaptoessigsäuremethylester werden zu einer Lösung von 18 g (0,4
Mol) Dimethylamin in 100 ml Methanol gegeben. Der @nsatz wird einige Stunden bei.
400C gebalten und bleibt Uber Nacht stehen.
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Er wird im Vakuum eingeengt und der Rückstand mit Äther versetzt.
Es fallen 26 g (62 %) eines weißen kristallinen Stoffs aus; . 82-850Ca Wie in den
Beispielen 6 und 7 beschrieben werden auch die folgenden Verbindungen hergestellt:
4-Hydroxyphenylmercaptoäthylacetamid, F. 86-88°C Ausbeute 65,5 % 4-Hydroxy-2-methylphenylmercaptomethylacetamid,
F. 95-97°C Ausbeute 96 X 4-Hydroxy-2-methylphenylmercaptoäthylacetamid, F bQ2-106°C
Ausbeute 97,5 % 4-Hydroxyphenylmercaptoisopropylacetamid, gelbl. Öls Ausbeute 50,3
%.
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4-Hydroxy-2, 5-dichlorphenylmercaptoacetamid, F. 164-168°C, Ausbeute
95 %; 4-Hydroxy-2,5-dicholorphenylmercaptodimethylacetamid F. 137-1390C, Ausbeute
93 ,; 4-Hydroxy-2,5-dichlorphenylmercaptomethylacetamid F. 194-196°C, Ausbeute 95
%; 4-Hydroxyphenylmercaptoacetmorpholid F. 119-120°C, Ausbeute 55,3% Beispiel 8
4-Hydroxy-2,5-dichlorphenylmercaptoessigsäureisompropylester Eine Lösung von 25,3
g 2,5-Dichlor-4-hydroxyphenylmercaptoessigsäure in 100 11 Isopropanol wird mit Chlorwasserstoff
gesättigt. Nach kurzem Stehen wird die Lösung eingeengt, der Rückstand aus Benzin
umkristallisiert.
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Man erhält 28 g (95 %) weiße Kristalle vom Schmelzpunkt 92-930C.
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Entsprechend den obigen Beispielen werden auch die Produkte der folgenden
Tabelle hergestellt:
| Produkt, Eigenschaften Ausgangskomponenten Reaktionstempera-
Aufarbeitung Ausbeute |
| (Mol) (Mol) tur und -zeit Destillation 85 % |
| HO-#-SCH2COOCH3 HO-#-SCH3 (0,75) 140°/5Stunden (nach |
| gelb.Öl KpO, 1:170-175°C ClCH2COOCH3 (1,5) Destillation) |
| nD20=1.5787 |
| HO-#-SCH2COOC2H5 HO-#-SCH3 (0,643) 140°/5Stunden Destillation
100 % (roh) |
| Öl KpO,1:135-138°C ClCH2COOC2H5 (1,286) (vgl.Beispiel 3) |
| nD20=1,5648 |
| HO-#-SCH2CH2COOH HO-#-SCH3 (0,1) 2 x mit Wasser |
| braunes Öl, kristalli- ClCH2CH2COOH (0,175) 180°C/ 1 Stunde
verrührt, in 75,6 % |
| siert langsam Acetonlösung |
| mit Tonsil |
| behandelt |
| HO-#-SCHCOOH HO-#-SCH3 (0,1) 160-170°C/ kristallisiert |
| CH3 1 Stunde bei Cyclohexyn- |
| sandfarbene Kristalle CH3CHClCOOH (0,13 zusstz, mit 63 % |
| F. 118-120°C Toluol ge- |
| waschen |
| HO-#-SCH2CH2COOCH3 HO-#-SCH3 (0,2) 185°C/2 Stunden Destillation
63 % |
| gelbl.Öl KP0,1: 189-190°C ClCH2CH2COOCH3 (0,18) |
| nD20=1,509 |
| Produkt, Eigenschaften Ausgangskomponenten Reaktionstempera-
Aufarbeitung Ausbeute |
| (Mol) tur und -zeit |
| HO-#-S-CH-CN HO-#-SCH3 (0,1) 160°C/ 5 Stunden In Toluol mit
Ton- |
| CH3 CH3-CHCl-CN (0,11) sil gereinigt, nach 42,5 % |
| gelbl.Kristalle Einengen mit Cyclo- nach |
| F. 76-79°C hexan verrührt. Umkrist. |
| Aus CCl4 um- |
| CH3 kristallisiert |
| HO-#-S-CH-CN HO-#-SCH3 (0,1) 160°C/ 8 Stunden In Toluol mit
Ton- |
| CH3 CH3 CH3-CHCl-CN (0,11) sil gereinigt, nach 33,4 % |
| gelbl.Kristalle Einengen mit Cyclo- nach |
| F. 93-94°C hexan verrührt. Umkrist. |
| Aus CCl4 um- |
| kristallisiert |
| HO-#-SCH-COOC2H5 HO-#-SCH3 (0,15) 185°C# 2 Stunden Destillation
71 % |
| CH3 CH3CHClCOOC2H5(0,15) |
| gelbl.Öl Kp0,1:190-192°C |
| nD20-1,5559 |
| HO-#-SCH2CH2CN HO-#-SCH3 (0,1) 170°C/10 Stunden aus Toluol
50 % |
| weiße Kristalle ClCH2CH2CN (0,2) umkristallisiert |
| F. 65-68°C |
| Cl Cl |
| HO-#-SCH2CN HO-#-SCH3 (0,25) 130°C/30 Stunden aus Toluol 80
% (roh) |
| Cl Cl umkristallisiert |
| weiße Kristalle ClCH2CN (0,5) |
| F. 127-130°C |
| Produkt, Eigenhaften Ausgangskomponenten Reaktionstempera-
Aufarbeitung Ausbeute |
| (Mol) tur und -zeit |
| CH3 CH3 nach Einengen |
| HO-#-SCH2COOCH3 HO-#-SCH3 (0,75) 140°C/2,5 Stunden erhaltenes
Öl 95 % |
| weiße Kristalle ClCH2COOCH3 (1,5) kristallisiert |
| F. 49-50°C langsam aus. |
| Auf Ton abge- |
| preßt. |
| CH3 CH3 in Trichlorbenzol |
| HO-#-SCH2COOC2H5 HO-#-SCH3 (0,1) 2 Stunden Rückfl. Destillation
93 % |
| gelbl. Öl : KP0,1:193-196 ClCH2COOC2H5 (0,12) ( 210°C) |
| 196°C |
| HO-#-SCH2CONHCH3 HO-#-SCH3 (0,1) 140-150°C/ in Äthanol mit |
| hellbraune Kristalle ClCH2CONHCH3 (0,15) 4 Stunden Kohle behandelt,
58,5 % |
| F. 85-90°C mit Äther ausge- |
| fällt |
| Cl Cl |
| Cl-#-SCH2COOC2H5 Cl-#-SCH3 (0,1) 220°C/4 Stunden Destillation
56 % |
| HO HO |
| gelbl.Öl: Kp0,1:157- BrCH2COOC2H5 (0,15) |
| 158°C |
| CH3 CH3 |
| HO-#-SCH2COOCH3 HO-#-SCH3 (0,1) |
| CH3 CH3 150-160°C/ Destillation 84 % |
| Kp0,1: 110-115°C BrCH2COOC2H5 (0,2) 4 Stunden |
| Produkt, Eigenschaften Ausgangskomponenten (Mol) Reaktionstempera-
Aufarbeitung Ausbeute |
| tur und -zeit |
| HO-#-CH3 HO-#-CH3 (0,122) 145-190°C/ Destillation 60 % |
| SCH2CN H3CS 4 Stunden |
| gelbl., zähes Öl ClCH2CN (0,15) |
| KPO,1: 146-150°C |
Beispiel 9 2-Methyl-4-hydroxyphenylmercaptoessigsäuremethylester
20,45 g 2-Methyl-4-hydroxyphenyl-dimethylsulfoniumchlorid (0,1 Mol) und 21,7 g Chloressigsäurementhylester
(0,2 Mol) werden in einem Dreihalskolben mit Rührer, Thermometer und Rückflußkühler,
der mit einer Kühlfalle verbunden ist, 2 Stunden auf 130°C erhitzt. In der Kühlfalle
haben sich nach dieser Zeit 96g Methylchlorid kondensiert. Der überschüssige Chloressigsäuremethylester
wird abdestilliert und der RUckatand mit Cyclohexan durchgerührt, wobei das Produkt
durchkristallisiert.
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Man erhält 20,5 g (96,5 ,) weiße Kristalle vom Schmelz-.
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punkt 47-48°C Beispiel 10 2-Methyl-4-hydroxyphenylmercaptopropionsäuremethylester
20,45 g 2-Methyl-4-hydroxyphenyl-dimethylsulfoniumchlorid (0,1 Mol) und 24,5 g ß-Chlorpropionsäuremethylester
(0,2 Mol werden in der oben beschriebenen Apparatur 30 Minuten auf 1300C erhitzt.
Dabei sammeln sich 5 g Methylchlorid in der Vorlage. Dann wird die Temperatur langsam
auf 1700C erhöht. Die Reaktion setzt bei dieser Temperatur wieder ein und es kondensieren
weitere 4,5 g Methylchlorid in der Kühlfalle. Nach 2 1/2 Stunden bei 170°C ist die
Umsetzung beendet. Der dunkle Rückstand wird durch Destillation gereinigt. Bei 180-185°C/0,1
Torr gehen 13 g eines gelben Öls über, das in der Vorlage zu gelblichen Kristallen
vom Schmelzpunkt 67-680C erstarrt.
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Ausbeute: 57,5 % der Theorie.
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Beispiel II B-(2-Methyl-4-hydroxyphenylmercapto)-propionitril 20,45
g 2-Methyl-4-hydroxyphenyl-dimethylsulfoniumchlorid (0,1 Mol) und 26,8 g ß-Brompropionitril
(0,2 Mol) werden in der beschriebenen Apparatur erwähnt. Bei 115°C beginnt die Reaktion
und es sammeln sich 10 g eines Kondensats in der Kühlfalle, das hauptsächlich aus
Methylbromid besteht. Nach weiterer Temperaturerhöhung auf 1400C kondensieren noch
3 g Methylchlorid in der Kühlfalle. Der Ansatz wird nach beendeter Reaktion destilliert.
Nach dem Vorlauf von Uberschüssigem ß-Brompropionitril gehen bei 1800C/0,1 Torr
13 g Öl über, das zu hellgelben Kristallen mit dem Schmelzpunkt 78-81°C erstarrt.
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Ausbeute: 67 « der Theorie.
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Entsprechend den vorstehenden Beispielen werden auch die in der folgenden
Tabelle angegebenen Verbindungen hergestellt:
| Produkt, Eigenschaften Ausgangsstoffe (Mol) Reaktionstempera-
Aufarbeitung Ausbeute |
| tur und -zeit |
| CH3 CH3 130°C/ Destillation 71 % |
| HO-#-SCH-COOC2H5 HO-#-S Cl- (0,1) 1/2 Stunde |
| CH3 CH3 170°C/ |
| gelbe Flüssigkeit, CH3CH-COOC2H5 (0,2) 2 1/2 Stunden |
| Kp0,1:155-160°C Cl |
| HO-#-SCH2CN CH3 |
| CH3 HO-#-S Cl- (0,1) 130-140°C In Äther mit |
| hellgraus Kristalle, CH3 2 1/2 Stunden Tonsil behan- 56 % |
| F. 78°C ClCH2CN (0,2) delt, mit |
| P/etroläther |
| ausgefällt |