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Verfahren zur Darstellung der 1-IVfethyl-5-chlorbenzol-2-carbonsäureamid-3-thioglykolsäure
Es wurde gefunden, daß man im Gegensatz zum Verfahren der Patentschrift 2r6 269,
bei dem Cyanarylsulfinsäuren bis zur völligen Abspaltung des Stickstoffes mit sauren
Reduktionsmitteln behandelt werden, die Reduktion von i-Methyl-2-cyan-5-chlorbenzol-3-sulfonsäurechlorid
so leiten kann, daß die Sulfonsäurechloridgruppe zur Merkaptogruppe reduziert wird,
während gleichzeitig die Cyangruppe in die Carbonsäureainidgruppe übergeht. Das
so erhaltene i-Methyl-5-chlorbenzol-2-carbonsäureainid-3-mer kaptan läßt sich in
bekannter Weise mit Monochloressigsäure in die i-Methvl-5-chlorbenzol-2-carbonsäureamid-3-thiOglykolsäure
überführen. Der Reaktionsverlauf entspricht wahrscheinlich folgenden Formeln:
Ein wesentlicher Zug dieses Verfahrens ist, daß während des ganzen Reduktionsprozesses
praktisch kein Stickstoff der Cyangruppe in Form von Ammoniak abgespalten wird,
während sich sonst meist die entsprechende Carbonsäure bildet.
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Man erreicht dieses Resultat durch Arbeiten unter folgenden Bedingungen:
Das o-Cyansulfonsäurechlorid wird in einem inerten organischen Lösungsmittel gelöst,
wie z. B. Benzol, Chlorbenzol. Als Reduktionsmittel kann man Zinkstaub, Zinnchlorür
oder Eisenpulver verwenden unter Zusatz entweder starker Mineralsäuren oder einer
organischen Säure. Besonders geeignet für das vorliegende Verfahren ist starke Salzsäure.
Von den organischen Säuren geben besonders Eisessig, starke Ameisensäure und die
bei der -\Taphthalinsulfonierung gewonnenen Mono-und Disulfonsäuren ein günstiges
Resultat.
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Durch das Zusammenwirken dieser Arbeitsfaktoren wird die Reaktion
so geleitet, daß die Verseifung der Cyangruppen im Gegensatz zu dem Verfahren gemäß
Patentschrift 2 16 269 nicht bis zur Carboxylgruppe, sondern nur bis zur
Carbonsäureamidgruppe geführt wird. Ist diese Gruppe einmal gebildet, so ist sie
überraschenderweise so beständig, daß die Reduktion der Sulfonsäurechloridgruppe
zum Merkaptan und Kondensation mit Monochloressigsäure sich durchführen läßt, ohne
daß eine Verseifung der Carbonsäureamidgruppe zur Carboxylgruppe eintritt.
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Als Zwischenprodukt des Reduktionsvorganges
wird
vermutlich die entsprechende Sulfinsäure gebildet.
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Das i-Methyl-2-cyan-5-chlorbenzol-3-sulfonsäurechlorid, das das Ausgangsmaterial
dieses Verfahrens bildet, wird gewonnen, wenn man die i-Methyl-2-amino-5-chlorbenzol-3-sulfonsäure,
erhalten z. B. durch Backen des Sulfats von 5-Chlor-2-aminoi-methylbenzol, nach
S a n d m e y e r in die entsprechende o-Cyansulfonsäure überführt und letztere
mit Phosphorpentachlorid oder einem Überschuß von Chlorsulfonsäure behandelt.
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- Beispiel 1 Man löst 35 Teile i-Methyl-2-cyan-5-chlorbenzol-3-sulfonsäurechlorid
vom Schmelzpunkt 74 bis 75° in ungefähr ioo Teilen Benzol und trägt bei gewöhnlicher
Temperatur langsam 2o Teile Zinkstaub ein, wobei die Temperatur auf ungefähr 6o°
steigt. Man rührt noch ungefähr i Stunde bei dieser Temperatur, kühlt ab und trägt
bei ungefähr 35° Zoo Teile Salzsäure (d= i,19) und nochmals 2o Teile Zinkstaub langsam
ein. Dann wird bei gewöhnlicher Temperatur einige Stunden gerührt. Die Reaktion
ist beendet, wenn eine Probe . zeigt, daß die bekannte Merkaptanreaktion (Gelbfärbung
mit Bleiacetat) nicht mehr zunimmt. Eine Abspaltung von Stickstoff aus der Cyangruppe
in Form von Ammoniak ist während des ganzen Reduktionsprozesses dadurch sorgfältig
zu vermeiden, daß man im Gegensatz zum Verfahren gemäß Patentschrift 216
269 durch Anwendung von erhöhten Temperaturen beim gesamten Reduktionsprozeß
die sofortige Überführung der Cyangruppe in die unter den angegebenen Reduktionsbedingungen
beständige Carbonsäureamidgruppe bewirkt. Dies erkennt man in folgender Weise: Man
nimmt von Zeit zu Zeit eine Probe der Reaktionsmasse, verdünnt sie mit Wasser, filtriert
vom organischen Rückstand, stellt das Filtrat alkalisch und kocht auf. In solchen
Proben sollten nur Spuren von Ammoniak auftreten.
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Nach beendeter Reduktion wird das Benzol abdestilliert, der Rückstand
mit Wasser verdünnt und abfiltriert. Das so gebildete Merkaptan hat wahrscheinlich
die Konstitution eines i - Methyl-2-carbonsäureamid-5-chlorbenzol-3-merkaptans.
Es kann direkt für weitere technische Zwecke verwendet werden. Ohne weitere Reinigung
schlämmt man es mit 3oo Teilen Wasser an, löst es durch Zusatz von ungefähr q.o
Teilen Natronlauge 33° Be und fügt io Teile Monochloressigsäure zu. Die Kondensation
erfolgt bei gewöhnlicher Temperatur und ist in verhältnismäßig kurzer Zeit beendet.
Um die freie Säure abzuscheiden, wird angesäuert, vorteilhaft unter Zusatz des gleichen
Volumens Kochsalzlösung. Die i-Methyl-2-carbonsäureamid-5-chlorbenzol-3-thioglykolsäure
scheidet sich in weißen Kristallen aus.
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Die mit einer etwa goprozentigen Ausbeute erhaltene i-Methyl-5-chiorbenzol-2-carbonsäureämid-3-thioglykolsäure
bildet, aus Wasser umkristallisiert, fast farblose Nadeln vom Schmelzpunkt i72 bis
17q.°. Beim Kochen mit sehr verdünnter Natronlauge wird die Aminogruppe in Form
von Ammoniak abgespalten unter Bildung der i - Methyi-5-chlorbenzol-2-carbonsäure-3-thioglykolsäure,
die in reinem Zustande bei 16o° schmilzt.
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Beispiel e Man löst 25 Teile i-Methyl-2-cyan-5-chlorbenzol-3-sulfonsäurechlorid
in. ungefähr 5o Teilen Benzol endversetzt bei gewöhnlicher Temperatur mit 25 Teilen
Zinkstaub. Man rührt ungefähr 2 Stunden bei dieser Temperatur, .erwärmt dann und
hält einige Stunden im Kochen. Bei ungefähr 8o° fügt man allmählich ungefähr 5o
Teile Eisessig zu und hält die Temperatur unter gutem Rühren einige Zeit auf 8o°.
Dann verdünnt man mit ungefähr i ooo Teilen Wasser, filtriert und behandelt den
Rückstand wiederholt mit verdünnter Natronlauge. Die vereinigten schwach alkalischen
Filtrate werden bei gewöhnlicher Temperatur mit einer mit Lauge neutralisierten
Lösung von 15 Teilen Monochloressig in 25o Teilen Wasser versetzt. Die Isolierung
der so ebenfalls mit vorzüglicher Ausbeute gebildeten i-Methyl-5-chlorbenzol-2-carbonsäureamid-3-thioglykolsäure
erfolgt nach Beispiel i. Sie ist identisch mit dem dort beschriebenen Produkt.