DE2553460C2

DE2553460C2 - Verfahren zur Herstellung von Sulfamidsäurehalogeniden

Info

Publication number: DE2553460C2
Application number: DE2553460A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dipl.-Chem. Dr. 6800 Mannheim Hamprecht
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1975-11-28
Filing date: 1975-11-28
Publication date: 1987-05-14
Also published as: FR2332980A1; JPS5268124A; US4096181A; JPS6051461B2; FR2332980B1; DE2553460A1; GB1561600A; BE848732A; CH605713A5

Description

Es ist bekannt, daß man N-Alkylamidosulfonylchloride durch Umsetzung von Monoalkylammoniumchloriden mit Sulfurylchlorid herstellen kann (Acta chem. Scand. 17 (1963), 2141). Bei Durchführung der Reaktion in Gegenwart eines stark polaren, organischen Lösungsmittels und Zugabe von Metallhalogenid als Katalysator konnten die Reaktionsausbeuten durch das in der deutschen Patentschrift 12 42 627 beschriebene Verfahren verbessert werden. Während das Verfahren für niedere, unverzweigte Alkylamidosulfonylchloride gute Ausbeuten liefert, verringern sich die Ausbeuten mit Verzweigung und steigender Kettenlänge des Alkylrestes erheblich. Ebenfalls können auf diesem Wege Halogenalkylaminosulfonylhalogenide nicht hergestellt werden. Nachteilig ist die lange Reaktionszeit des Verfahrens, die für eine befriedigende Ausbeute erforderlich ist. Gerade auch im großtechnischen Betrieb führen diese Verfahren zu Verarbeitungsschwierigkeiten, wobei auch Probleme des Umweltschutzes wegen des hohen Chlorgehaltes der Nebenprodukte eine Rolle spielen. In der deutschen Offenlegungsschrift 19 43 233 wird ein Verfahren zur Herstellung von b-Chloräthylaminosulfonylfluorid durch Halogenaustausch des entsprechenden Aminosulfonylchlorids mit Fluorwasserstoff unter Druck beschrieben. Im Hinblick auf die Reaktionsbedingungen und die zweistufige Reaktionsführung über das zuerst hergestellte Sulfonylchlorid ist das Verfahren bezüglich einfacher und wirtschaftlicher Arbeitsweise, gerade auch im industriellen Maßstab, unbefriedigend.
Es ist bekannt, daß sich N,N-Dimethylaminosulfonylchlorid durch Umsetzung von Sulfurylchlorid mit Dimethylamin herstellen läßt (Chemische Berichte, Band 14, Seiten 1810-1812 (1881)). Das Verfahren ist gerade im großtechnischen Maßstab umständlich, unwirtschaftlich und liefert unbefriedigende Ausbeuten. N-Halogenalkylverbindungen können auf diese Weise nicht hergestellt werden.
Es ist aus der deutschen Auslegeschrift 10 28 129 bekannt, N,N- Dialkylsulfamidsäurechloride durch Umsetzung von sekundären N-Chloraminen mit Schwefeldioxid herzustellen; ebenfalls ist eine Umsetzung von Dialkylcarbamidsäurechloriden mit Schwefeltrioxid (DE-PS 9 46 710) zur Herstellung solcher Sulfamidsäurechloride bekannt. Substituierte Alkylderivate sind nach beiden Verfahren jedoch ebenfalls nicht zugänglich. Während die Reaktion von N-Chlor-N,N-dialkylaminen mit Schwefeldioxid wegen der zu heftiger Zersetzung neigenden Chloramine technisch nur schwierig durchführbar ist, kann die Umsetzung von Schwefeltrioxid mit Dialkylcarbamidsäurechloriden wegen der stark oxidierenden Wirkung des Schwefeltrioxids nur bei unsubstituierten Ausgangssäurechloriden geringer Kohlenstoffzahl verwendet werden.
Gegenstand der Erfindung ist nun das im vorstehenden Anspruch aufgezeigte Verfahren zur Herstellung von Sulfamidsäurehalogeniden.
Die Umsetzung läßt sich für den Fall der Verwendung von Methylsulfamidsäure, Methylsulfamidsäurechlorid, Formaldehyd und Thionylchlorid durch die folgenden Formeln wiedergeben: °=c:90&udf54;&udf53;vu10&udf54;&udf53;vz8&udf54; &udf53;vu10&udf54;
Im Hinblick auf den Stand der Technik liefert das erfindungsgemäße Verfahren auf einfache und wirtschaftliche Weise bisher nicht zugängliche N-disubstituierte Sulfamidsäurehalogenide in hoher Ausbeute und Reinheit. Die Reaktionszeit ist kurz, die Aufarbeitung des Reaktionsgemisches, gerade auch im Hinblick auf den Umweltschutz, einfach und betriebssicher. Im Gegensatz zu den genannten Säurehalogeniden ist Sulfurylchlorid als Reaktionspartner nicht geeignet. Auch Ausgangsstoffe II mit Alkylgruppen höherer Zahl an Kohlenstoffatomen können nach dem erfindungsgemäßen Verfahren umgesetzt werden. Alle diese vorteilhaften Ergebnisse sind im Hinblick auf den Stand der Technik überraschend.
Bevorzugte Ausgangsstoffe II und dementsprechend bevorzugte Endstoffe I sind solche, in deren Formeln R einen geradkettigen oder verzweigten Alkylrest oder Halogenalkylrest, insbesondere Chloralkylrest oder Bromalkylrest, mit 1 bis 20, insbesondere 1 bis 8 Kohlenstoffatomen oder einen Cycloalkylrest mit 4 bis 8 Kohlenstoffatomen bedeutet, X für ein Fluoratom oder insbesondere Chloratom oder Bromatom steht und Y eine Hydroxylgruppe oder ein Fluoratom oder insbesondere ein Chloratom oder Bromatom bedeutet. Die genannten Reste können noch durch unter den Reaktionsbedingungen inerte Gruppen und/oder Atome, z. B. Chloratome, Bromatome, Alkylgruppen mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, Carbalkoxygruppen mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen, substituiert sein.
Bevorzugt kommen als Ausgangsstoffe II in Betracht: Methylsulfamidsäure, Äthylsulfamidsäure, n-Propylsulfamidsäure, Isopropylsulfamidsäure, n-Butylsulfamidsäure, Isobutylsulfamidsäure, sek.-Butylsulfamidsäure, tert.-Butylsulfamidsäure, Pentylsulfamidsäure, Pentyl-(3)-sulfamidsäure, Cyclopentylsulfamidsäure, Hexylsulfamidsäure, Cyclohexylsulfamidsäure, Heptylsulfamidsäure, 1,2-Dimethylbutylsulfamidsäure, 1,3-Dimethylbutylsulfamidsäure, 2-Chlorpropylsulfamidsäure, 3-Chlorpropylsulfamidsäure, 2-Chlorisopropylsulfamidsäure, 1-(Chlormethyl)-propyl- (1)-sulfamidsäure, 2-Chlor-2-methyl-propyl-(1)-sulfamidsäure; tert.-Amylsulfamidsäure, 2-Chloräthylsulfamidsäure, 1-Chlorpropyl- (2)-sulfamidsäure, 3-Chlorbutyl-(4)-sulfamidsäure, 1-Chlorbutyl- (2)-sulfamidsäure, 2-Chlorbutyl-(3)-sulfamidsäure, analoge Sulfamidsäurebromide, -fluoride und insbesondere Sulfamidsäurechloride.
Unter den Reaktionsbedingungen Formaldehyd bildende Stoffe, insbesondere Paraformaldehyd oder Trioxan, können anstelle von Formaldehyd verwendet werden.
Die Ausgangsstoffe II können mit Formaldehyd in stöchiometrischer Menge oder mit einem Überschuß umgesetzt werden, vorzugsweise in einem Verhältnis von 1 bis 4 Mol, insbesondere 1,1 bis 1,5 Mol Formaldehyd je Mol Ausgangsstoff II. Bei längerkettigen oder sterisch verzweigten Sulfamidsäuren, z. B. mit mindestens 4 Kohlenstoffatomen, kommen zweckmäßig Mengen von 1,5 bis 4 Mol Formaldehyd je Mol Ausgangsstoff II in Frage. Die Ausgangsstoffe II können mit dem Säurehalogenid Schwefeltetrafluorid oder Schwefeldichlorid in stöchiometrischer Menge oder mit einem Überschuß an den genannten Verbindungen umgesetzt werden, vorzugsweise im Falle einer Sulfamidsäure II in einem Verhältnis von 2,2 bis 4 Mol Säurehalogenid je Mol Ausgangssulfaminsäure II und von 1,1 bis 2 Mol Säurehalogenid je Mol Ausgangssulfamidsäurehalogenid II. Bevorzugte Säurehalogenide sind Phosphorpentachlorid, Phosphortrichlorid, Phosphoroxychlorid, Phosphorpentabromid, Phosphortribromid und Phosgen.
Die Reaktion wird bei einer Temperatur von -40 bis 120°C, insbesondere von 10 bis 100°C, drucklos oder unter Druck, kontinuierlich oder diskontinuierlich durchgeführt. Als Lösungsmittel kommen unter den Reaktionsbedingungen inerte Lösungsmittel in Frage: Halogenkohlenwasserstoffe, insbesondere Chlorkohlenwasserstoffe, z. B. Tetrachloräthylen, 1,1,2,2- oder 1,1,1,2-Tetrachloräthan, Amylchlorid, Cyclohexylchlorid, Dichlorpropan, Methylenchlorid, Dichlorbutan, Isopropylbromid, n-Propylbromid, Butylbromid, Chloroform, Äthyljodid, Propyljodid, Chlornaphthalin, Dichlornaphthalin, Tetrachlorkohlenstoff, 1,1,1- oder 1,1,2-Trichloräthan, Trichloräthylen, Pentachloräthan, o-, m-, p-Difluorbenzol, 1,2-Dichloräthan, 1,1-Dichloräthan, n-Propylchlorid-1,2-cis-Dichloräthylen, n-Butylchlorid, 2-, 3- und iso-Butylchlorid, Chlorbenzol, Fluorbenzol, Brombenzol, Jodbenzol, o-, p- und m-Dichlorbenzol, o-, p-, m-Dibrombenzol, o-, m-, p-Chlortoluol, 1,2,4-Trichlorbenzol, 1,10-Dibromdekan, 1,4-Dibrombutan; Äther, z. B. Äthylpropyläther, Methyl-tert.-butyläther, n-Butyläthyläther, Di-n-butyläther, Diisobutyläther, Diisoamyläther, Diisopropyläther, Anisol, Phenetol, Cyclohexylmethyläther, Diäthyläther, Äthylenglykoldimethyläther, Tetrahydrofuran, Dioxan, Thioanisol und β,b &min;-Dichlordiäthyläther; Nitrokohlenwasserstoffe, wie Nitromethan, Nitroäthan, Nitrobenzol, o-, m-, p-Chlornitrobenzol, o-Nitrotoluol; Nitrile, wie Acetonitril, Butyronitril, Isobutyronitril, Benzonitril, m-Chlorbenzonitril; aliphatische oder cycloaliphatische Kohlenwasserstoffe, z. B. Heptan, Pinan, Nonan, o-, m-, p-Cymol, Benzinfraktionen innerhalb eines Siedepunktintervalls von 70 bis 190°C, Cyclohexan, Methylcyclohexan, Decahydronaphthalin, Petroläther, Hexan, Ligroin, 2,2,4-Trimethylpentan, 2,2,3-Trimethylpentan, 2,3,3-Trimethylpentan, Octan und entsprechende Gemische. Zweckmäßig verwendet man das Lösungsmittel in einer Menge von 100 bis 2000 Gewichtsprozent, vorzugsweise von 400 bis 1200 Gewichtsprozent, bezogen auf Ausgangsstoff II.
Die Umsetzung wird zweckmäßig in Gegenwart von Säure, vorteilhaft in einer Menge von 0,5 bis 10, insbesondere von 1 bis 3 Mol Säure, bezogen auf Ausgangsstoff II, durchgeführt. Es können anorganische oder organische Säuren verwendet werden. Anstelle einbasischer Säuren können auch äquivalente Mengen mehrbasischer Säuren zur Anwendung gelangen. Beispielsweise sind folgende Säuren geeignet: Chlorwasserstoff, Bromwasserstoff, Jodwasserstoff, Fluorwasserstoff, Schwefelsäure, Phosphorsäure; Sulfonsäuren wie Benzol- und p-Toluolsulfonsäure; Bor enthaltende Säuren wie Borsäure, Borfluorwasserstoffsäure, aliphatische Carbonsäuren wie Chloressigsäure, Dichloressigsäure, Trichloressigsäure, Cyanessigsäure, Essigsäure, Propionsäure, Buttersäure, Isobuttersäure oder entsprechende Gemische. Die Säuren können in konzentrierter Form, im Gemisch miteinander und/oder mit einem Lösungsmittel angewendet werden. Bevorzugt sind Chlorwasserstoff, Schwefelsäure, Phosphorsäure und Bromwasserstoff.
Es können zur Erhöhung der Reaktionsgeschwindigkeit auch Lewis- Säuren als Säuren zugesetzt werden, vorteilhaft in einer Menge von 0,01 bis 0,04 Mol je Mol Ausgangsstoff II. Unter Lewis- Säuren werden hier elektrophile Stoffe mit unvollständiger Elektronenkonfiguration verstanden, die ein Elektronenpaar einer Base aufnehmen können. Bezüglich der Definition von Lewis-Säuren wird auf Houben-Weyl, Methoden der Organischen Chemie, Band 4/2, Seite 6, und Rodd, Chemistry of Carbon Compounds, Band IA, Seite 103 (Elsevier Publ. Co., N.Y., 1951) verwiesen. Es kommen zweckmäßig als Lewis-Säuren Halogenide, insbesondere Chloride, von Metallen der 2. bis 6. und 8. Gruppe des Periodischen Systems, wie Zink-, Bor-, Aluminium-, Eisen-, Zinn-, Titan-, Antimon-, Wismut-, Molybdän-, Wolfram-chlorid, Aluminiumbromid und Bortrifluorid in Frage. Die Lewis-Säure kann man ebenfalls in Gestalt ihrer Komplexe, z. B. von Bortrifluorid-ätherat; Fluorborsäure, Borfluorid-essigsäure, -diessigsäure, -phosphorsäure; Bortrichlorid-Komplexverbindungen mit Phosphortrichlorid und Phosphoroxychlorid verwenden. Als Katalysatoren sind bevorzugt Eisen(III)-chlorid, Zink(II)-chlorid, Aluminium(III)-chlorid. In manchen Fällen ist es vorteilhaft, eine Kombination der genannten Katalysatoren zu verwenden.
Man verwendet vorteilhaft als Halogenierungskatalysator ein am Stickstoffatom disubstituiertes Carbonsäureamid, ein tertiäres Amin oder ein am Stickstoffatom disubstituiertes Carbamidsäurehalogenid, insbesondere Carbamidsäurechlorid, vorteilhaft in einer Menge von 0,2 bis 6 Gewichtsprozent, bezogen auf Ausgangsstoff II. Auch Gemische der genannten Katalysatoren kommen für die Reaktion in Betracht. Das Amin kann auch in Gestalt von Diaminen, entsprechenden Salzen, z. B. den Hydrochloriden der Amine, oder einem quaternären Salz verwendet werden. Bevorzugte Katalysatoren sind Trimethylamin, Triäthylamin, Pyridin, N,N-Dimethylanilin, N,N-Diäthylanilin, N-Äthylpiperidin, N-Methylpyrrolidin, a-, β- und γ-Picolin, N-Propylpiperidin, Chinolin, Isochinolin, Chinazolin, Chinoxalin, Triamylamin, Tri-n-butylamin, n-Propyldiisopropylamin, Trifurfurylamin, Trihexylamin, N-Methylimidazol, N-Methylpyrrol, 2,6- und 2,4-Lutidin, N-(4-Pyridyl)-pyridiniumchloridhydrochlorid, Triäthylendiamin, p-Dimethylaminopyridin, N-Dimethylcyclohexylamin, Pyrimidin, Acridin; Dimethylformamid, Diäthylformamid, Ameisensäure-N-methylanilid, N,N-Dimethylacetamid, N-Methylpyrrolidon, Tetramethylharnstoff; Di-(methyl)-, Di(äthyl)-, Di-(n-propyl)-, Di-(isopropyl)-, Di-(n-butyl)-, Di- (isobutyl)-, Di-(sek.-butyl)-, Di-(tert.-butyl)-, Di-(pentyl)-, Di-(pentyl)-(2)-, Di-(pentyl)-(3)-, Di-(n-hexyl)-, Di-(n-heptyl)-, Di-(n-octyl)-, Di-(n-nonyl)- und Di-(n-decyl)-carbamidsäurechlorid-, ferner entsprechende Katalysatoren mit 2 oder 3 vorgenannten, aber unterschiedlichen Resten, z. B. Dimethyläthylamin, N-Methyl-N- äthylformamid, N-Methyl-N-äthylcarbamidsäurechlorid. Gegebenenfalls können auch entsprechende Katalysatoren gleichzeitig als Lösungsmittel bzw. Reaktionsmedium dienen.
Die Reaktion kann wie folgt durchgeführt werden: Ein Gemisch von Ausgangsstoff II, Formaldehyd und Halogenid, gegebenenfalls zusammen mit Katalysator und/oder Lösungsmittel, wird während 3 bis 8 Stunden bei der Reaktionstemperatur gehalten. Man kann das Halogenid oder den Ausgangsstoff II zusammen mit Lösungsmittel vorlegen und dann die anderen Komponenten zugeben. Aus dem Reaktionsgemisch wird der Endstoff I in üblicher Weise, z. B. durch fraktionierte Destillation, abgetrennt.
In einer bevorzugten Form des erfindungsgemäßen Verfahrens setzt man eine Suspension des Ausgangsstoffes II mit Formaldehyd in einem inerten Lösungsmittel zwischen 5 bis 60 Minuten bei 50 bis 100°C um und gibt dann nach Abkühlen auf 5 bis 20°C, gegebenenfalls nach Zugabe einer katalytischen Menge eines Halogenierungskatalysators, das Halogenid zu. Zeitdauer und Temperatur der Zugabe richten sich zweckmäßig weitgehend nach der Geschwindigkeit der sich abspaltenden Gase. Im allgemeinen dosiert man zu Beginn das Säurechlorid langsam zu. Bei träger werdender Gasabspaltung wird die Umsetzung vorteilhaft durch Erhitzen beschleunigt, je nach Siedepunkt des verwendeten Lösungsmittels erhitzt man daher zweckmäßig auf 60 bis 120°C.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens begünstigt man die Reaktion nach Suspendieren der Komponenten in einem inerten Lösungsmittel durch Zugabe eines sauren Katalysators, indem man das Reaktionsgemisch beispielsweise mit einem Halogenwasserstoff zwischen -20 bis 60°C sättigt, dann das Halogenid zufügt und die Reaktion in vorgenannter Weise durchführt.
Die nach dem Verfahren der Erfindung herstellbaren neuen Verbindungen sind wertvolle Ausgangsstoffe für die Herstellung von Pflanzenschutzmitteln, Farbstoffen und Pharmazeutika. So kann man aus den Endstoffen I durch Umsetzung mit Glykolsäureaniliden äußerst selektive Herbizide herstellen (DE-OS 23 51 608). Aus den Endstoffen I können durch Hydrolyse die entsprechenden Halogenamine hergestellt werden, die Ausgangsstoffe von chemotherapeutischen Heilmitteln auf dem Gebiet der Bekämpfung von Krebs und Tumoren sind (Ullmanns Encyklopädie der technischen Chemie, 3. Auflage, Band 10, 1966, Seite 773 ff.). Aus den Endstoffen I erhält man nach den in Arzneimittel-Forsch. 12 (1962), Seiten 1119 ff., beschriebenen Verfahren Halogenalkyl-sulfamidhydrazone, die gegen Sarkome und Carcinome wirksam sind. Man kann aus den Endstoffen I durch Umsetzung mit 2-Alkoxy-2,3-dihydro- 3,3-dimethyl-5-hydroxy-benzofuranderivaten herbizide Sulfaminester herstellen (DE-OS 23 24 592).
Beim erfindungsgemäßen Verfahren sind die neuen Endstoffe I Sulfamidsäurehalogenide der Formel °=c:90&udf54;&udf53;vu10&udf54;&udf53;vz8&udf54; &udf53;vu10&udf54;in der R einen Alkylrest oder einen durch ein oder mehrere Chloratome am jeweiligen Kohlenstoffatom in α-Stellung, γ-Stellung und/oder in noch entfernteren Stellungen zum Stickstoffatom substituierten Alkylrest mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen oder einen Cycloalkylrest mit 4 bis 8 Kohlenstoffatomen bedeutet und X für ein Bromatom oder Chloratom steht, insbesondere N-Methyl-N-chlormethylsulfamidsäurechlorid, N-Methyl-N-brommethylsulfamidsäurebromid, N-Äthyl-N-chlormethylsulfamidsäurechlorid, N-Butyl-N- chlormethylsulfamidsäurechlorid, N-Isopropyl-N-chlormethylsulfamidsäurechlorid, N-n-Hexyl-N-chlormethylsulfamidsäurechlorid, N-n-Propyl-N-chlormethylsulfamidsäurechlorid, N-Cyclohexyl-N- chlormethylsulfamidsäurechlorid und N-b-Chloräthyl-N-chlormethylsulfamidsäurechlorid bevorzugt.
Die in den folgenden Beispielen aufgeführten Teile bedeuten Gewichtsteile.

Beispiel 1

a) Eine Suspension von 22,2 Teilen Methylsulfamidsäure und 7,5 Teilen Paraformaldehyd in 300 Teilen 1,2-Dichloräthan wird bei 10 bis 15°C mit Chlorwasserstoff (22 Teile) unter Rühren gesättigt. Sodann werden 0,05 Teile Pyridin und 59,5 Teile Thionylchlorid innerhalb 10 Minuten bei 20 bis 25°C zugefügt, wobei eine kräftige Gasentwicklung einsetzt. Das Reaktionsgemisch wird 2 Stunden bei 20 bis 25°C und 4 Stunden bei Rückfluß (83°C) gerührt und dann im Vakuum eingeengt. Durch Destillation des Rückstandes werden 12 Teile (34% der Theorie) N-Methyl-N-chlormethylsulfamidsäurechlorid mit Sdp. 49-59°C/ 0,05 mbar, n@X:25:D&udf54;=1,4813 erhalten.
b) Unter den gleichen Reaktionsbedingungen, jedoch unter Verwendung von 85,5 Teilen Phosphorpentachlorid anstelle von Pyridin und Thionylchlorid werden 27,8 Teile (78% der Theorie) N-Methyl-N-chlormethylsulfamidsäurechlorid erhalten.

Beispiel 2

a) Eine Suspension von 66,6 Teilen Methylsulfamidsäure, 27 Teilen Paraformaldehyd und 1 Teil Eisen(III)-chlorid in 700 Teilen Chloroform wird mit Chlorwasserstoff unter Rühren bei 0 bis 10°C gesättigt. Dann werden portionsweise 250 Teile Phosphorpentachlorid eingetragen und 1 Stunde bei Raumtemperatur und 2½ Stunden unter Rückfluß (62°C) gerührt. Das Reaktionsgemisch wird im Vakuum eingeengt und destilliert. Man erhält 55,2 Teile (52% der Theorie) N-Methyl-N-chlormethylsulfamidsäurechlorid mit Sdp. 48-59°C/0,01 mbar und n@X:25:D&udf54;=1,4800.
b) Unter den gleichen Reaktionsbedingungen, ohne Verwendung von Eisen(III)-chlorid, werden in 350 Teilen n-Heptan als Lösungsmittel und mit 0,6 Teilen Triäthylendiamin als Halogenierungskatalysator der gleiche Endstoff in gleicher Ausbeute und Reinheit erhalten.

Beispiel 3

Eine Suspension von 66 Teilen Methylsulfamidsäure und 27 Teilen Paraformaldehyd in 600 Teilen 1,2-Dichloräthan wird bei 10 bis 15°C mit Chlorwasserstoff (60 Teile) unter Rühren gesättigt. Anschließend werden 325 Teile Phosphortribromid innerhalb 20 Minuten zugeführt und langsam auf Rückfluß erhitzt. Nach 5stündigem Erhitzen bei 83°C wird das Reaktionsgemisch im Vakuum eingeengt und destilliert, wobei 48 Teile (30% der Theorie) N-Methyl-N- brommethylsulfamidsäurebromid mit Sdp. 75-84°C/0,05 mbar erhalten werden.

Beispiel 4

Eine Suspension von 93,8 Teilen Äthylsulfamidsäure und 27 Teilen Paraformaldehyd in 650 Teilen 1,2-Dichloräthan wird bei 10 bis 15°C mit Chlorwasserstoff (72 Teile) unter Rühren gesättigt. Anschließend werden 0,2 Teile Pyridin und 142,8 Teile Thionylchlorid innerhalb 15 Minuten bei 15°C zugeführt. Das Reaktionsgemisch wird ½ Stunde bei 25°C und 1½ Stunden bei Rückfluß gerührt. Nun werden noch 83,5 Teile Phosphorpentachlorid zugefügt und 4 Stunden bis zum Ende der Gasentwicklung bei Rückfluß (83°C) gerührt. Durch Einengen im Vakuum und Destillieren werden 84 Teile (58% der Theorie) N-Äthyl-N-chlormethylsulfamidsäurechlorid mit Sdp. 70-75°C/0,1 mbar und n@X:25:D&udf54;=1,4800 erhalten.

Beispiel 5

Eine Suspension von 92 Teilen n-Butylsulfamidsäure und 36 Teilen Paraformaldehyd in 500 Teilen 1,2-Dichloräthan wird bei 10 bis 15°C mit Chlorwasserstoff unter Rühren gesättigt. Nun werden 0,2 Teile Pyridin und 250 Teile Phosphorpentachlorid portionsweise bei 5 bis 20°C eingetragen. Das Reaktionsgemisch wird innerhalb 40 Minuten auf Rückfluß (83°C) erhitzt und 1½ Stunden nachgerührt. Nach der Entfernung des Lösungsmittels und überschüssigen Phosphorpentachlorids im Vakuum werden 89 Teile (68% der Theorie) N-Butyl-N-chlormethylsulfamidsäurechlorid mit Sdp. 80-89°C/0,04 mbar und n@X:25:D&udf54;=1,4760 erhalten.

Beispiel 6

a) 90 Teile Isopropylsulfamidsäure und 23,3 Teile Paraformaldehyd werden in 600 Teilen 1,2-Dichloräthan 15 Minuten bei 83°C gerührt. Nach dem Abkühlen auf 15°C werden 0,2 Teile Pyridin und portionsweise 271 Teile Phosphorpentachlorid zugegeben. Das Reaktionsgemisch wird innerhalb von 45 Minuten auf 83°C erhitzt und 2 Stunden nachgerührt. Nach der Entfernung des Lösungsmittels und überschüssigen Phosphorpentachlorids im Vakuum werden 41 Teile (31% der Theorie) N-Isopropyl-N-chlormethylsulfamidsäurechlorid mit Kp. 83-85°C/0,4 mbar und n@X:25:D&udf54;=1,4805 erhalten.
b) Wird die Suspension von Isopropylsulfamidsäure und Paraformaldehyd in 1,2-Dichloräthan zunächst mit Chlorwasserstoff bei 10 bis 15°C gesättigt und dann analog Beispiel 6a) umgesetzt, so erhält man 100 Teile (75% der Theorie) N-Isopropyl-N- chlormethylsulfamidsäurechlorid.
c) Wird die Suspension von Isopropylsulfamidsäure und Paraformaldehyd in 1,2-Dichloräthan zunächst mit Chlorwasserstoff bei 10 bis 15°C gesättigt, dann mit 35 Teilen Dimethylcarbamidsäurechlorid als Lösungsmittelpartner und während 11 Stunden mit 430 Teilen Phosgen versetzt, so werden 80,7 Teile (60,5% der Theorie) N-Isopropyl-N-chlormethylsulfamidsäurechlorid erhalten.
d) Wird die Suspension von Isopropylsulfamidsäure und Paraformaldehyd in 300 Teilen 1,2-Dichloräthan mit Chlorwasserstoff bei 10 bis 15°C gesättigt, innerhalb von 20 Minuten bei gleicher Temperatur mit einer Suspension von 67,5 Teilen Phosphorpentachlorid in 330 Teilen Phosphoroxychlorid versetzt und 6 Stunden bei 90 bis 96°C gerührt, so werden 98,8 Teile (74% der Theorie) N-Isopropyl-N-chlormethylsulfamidsäurechlorid erhalten.

Beispiele 7 und 8

Analog Beispiel 5 werden die folgenden Verbindungen erhalten: °=c:190&udf54;&udf53;vu10&udf54;&udf53;vz18&udf54;

Beispiel 9

Ein Gemisch von 64,8 Teilen Methylsulfamidsäurechlorid und 18,1 Teilen Paraformaldehyd in 400 Teilen 1,2-Dichloräthan wird 4 Minuten bei Raumtemperatur gerührt. Nach Zugabe von 0,1 Teilen Pyridin als Katalysator werden bei gleicher Temperatur 71,5 Teile Thionylchlorid unter Rühren zugegeben. Beim Erwärmen des Gemisches setzt ab 35°C kräftige Gasentwicklung ein. Das Reaktionsgemisch wird 2 Stunden bei 50 bis 55°C und 2 Stunden bei 83°C gerührt. Nun wird die Reaktionslösung im Vakuum eingeengt und der Rückstand destilliert, wobei 83,5 Teile (94% der Theorie) N-Chlormethyl-N-methylsulfamidsäurechlorid (Sdp. 49-56°C/0,02 mbar, n@X:25:D&udf54;=1,4813) erhalten werden.

Beispiel 10

a) Ein Gemisch von 96,9 Teilen Methylsulfamidsäurechlorid und 28,5 Teilen Paraformaldehyd in 500 Teilen 1,2-Dichloräthan wird unter Rühren bei 5 bis 15°C mit Chlorwasserstoff gesättigt. Anschließend werden 5 Teile Dimethylformamid als Katalysator und unter Erhöhung der Reaktionstemperatur auf 83°C 110 Teile Phosgen innerhalb von 2 Stunden zugegeben. Nach der Entfernung überschüssigen Phosgens und des Lösungsmittels im Vakuum werden durch Destillation bei 54-60°C/0,1 mbar 121 Teile (91% der Theorie) N-Chlormethyl-N-methylsulfamidsäurechlorid mit n@X:25:D&udf54;=1,4820 erhalten.
b) Bei Verwendung von 5 Teilen Dimethylcarbamoylchlorid als Katalysator wird der gleiche Endstoff in gleicher Ausbeute und Reinheit erhalten.

Beispiel 11

Ein Gemisch von 129,4 Teilen Methylsulfamidsäurechlorid und 36,2 Teilen Paraformaldehyd in 750 Teilen 1,2-Dichloräthan wird unter Rühren bei 20-25°C mit 0,2 Teilen Pyridin und 325 Teilen Phosphortribromid versetzt. Das Reaktionsgemisch wird 5 Stunden bei 83°C gerührt und dann im Vakuum eingeengt. Durch Destillation werden 170 Teile (77% der Theorie) N-Brommethyl-N-methylsulfamidsäurechlorid mit Sdp. 82-94°C/0,2 mbar und n@X:25:D&udf54;=1,5240 erhalten.

Beispiel 12

574,5 Teile N-Äthylsulfamidsäurechlorid und 168,2 Teile Paraformaldehyd in 1500 Teilen 1,2-Dichloräthan werden unter Rühren zunächst 30 Minuten bei 20°C und dann 20 Minuten bei 50-55°C mit Chlorwasserstoff gesättigt. Nach Zugabe von 0,3 Teilen Pyridin werden bei 20°C innerhalb von 45 Minuten 620 Teile Thionylchlorid unter Rühren zugeführt. Das Reaktionsgemisch wird 2 Stunden bei 25 bis 30°C und 2 Stunden bei 83°C gerührt. Nach dem Einengen im Vakuum und Destillieren werden 667 Teile (87% der Theorie) N- Chlormethyl-N-äthylsulfamidsäurechlorid mit Sdp. 61-65°C/0,01 mbar und n@X:25:D&udf54;=1,4780 erhalten.

Beispiel 13

a) Ein Gemisch von 39 Teilen Paraformaldehyd in 370 Teilen 1,2- Dichloräthan wird bei 10°C mit Chlorwasserstoffgas gesättigt. Nach Zugabe von 171,6 Teilen n-Butylsulfamidsäurechlorid wird die Lösung zunächst 20 Minuten bei 50 bis 55°C mit Chlorwasserstoffgas gesättigt und dann innerhalb von 20 Minuten mit 143 Teilen Thionylchlorid unter Rühren bei 20°C vereinigt. Das Reaktionsgemisch wird innerhalb einer Stunde auf 83°C erwärmt und dann noch 1 Stunde bei gleicher Temperatur nachgerührt. Nach dem Einengen im Vakuum und Destillieren werden 125 Teile (57% der Theorie) N-n-Butyl-N-chlormethylsulfamidsäurechlorid mit Sdp. 90-105°C/0,2 mbar und n@X:25:D&udf54;=1,4770 erhalten.
b) Werden bei der gleichen Umsetzung anstelle von Thionylchlorid eine Suspension von 100 Teilen Phosphorpentachlorid in 370 Teilen Phosphoroxychlorid zugegeben und das Gemisch 2 Stunden bei Rückfluß gerührt, so erhält man 134 Teile (61% der Theorie) N-n-Butyl-N-chlormethylsulfamidsäurechlorid. Als niedrigsiedende Fraktion werden Dichloräthan und Phosphoroxychlorid praktisch quantitativ wieder zurückgewonnen.

Beispiele 14 bis 18

Analog Beispiel 5 werden die folgenden Verbindungen erhalten: °=c:380&udf54;&udf53;vu10&udf54;&udf53;vz37&udf54;

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von Sulfamidsäurehalogeniden der Formel °=c:90&udf54;&udf53;vu10&udf54;&udf53;vz8&udf54; &udf53;vu10&udf54;in der R einen aliphatischen oder cycloaliphatischen Rest bedeutet und die Reste X jeweils für ein Halogenatom stehen, dadurch gekennzeichnet, daß man Sulfamidsäureverbindungen der Formel °=c:70&udf54;&udf53;vu10&udf54;&udf53;vz6&udf54; &udf53;vu10&udf54;in der R die vorgenannte Bedeutung hat und Y für eine Hydroxylgruppe oder ein Halogenatom steht, mit Formaldehyd oder unter den Reaktionsbedingungen Formaldehyd bildenden Stoffen und einem Säurehalogenid der Phosphorsäure, der phosphorigen Säure, der Kohlensäure, Thionylchlorid, Schwefeltetrafluorid und/oder Schwefeldichlorid, gegebenenfalls in Gegenwart einer Säure oder eines Halogenierungskatalysators, in einem inerten organischen Lösungsmittel bei -40 bis 120°C, drucklos oder unter Druck, umsetzt.