DE638072C

DE638072C - Process for the preparation of oxyarylcarboxylic acid esters

Info

Publication number: DE638072C
Application number: DEM130746D
Authority: DE
Inventors: Dr Walter Maier
Original assignee: Merkel & Kienlin GmbH
Current assignee: Merkel & Kienlin GmbH
Priority date: 1935-04-14
Filing date: 1935-04-14
Publication date: 1936-11-09

Description

Die Veresterung der Mono-, Di-, Tri-, Tetra-, Polyoxyarylcarbonsäuren mit Alkoholen, Phenolen., Naphtholen u. dgl., ist in der Literatur schon eingehend behandelt. Ebenso ist die Veresterung der Oxyarylcarbonsäuren mit substituierten Alkoholen und Phenolen bekannt, sofern die Substituenten Halogene oder Hydroxyle darstellen. Eine Veresterung der Oxyarylcarbonsäuren in der Carboxylgruppe mit solchen Alkoholen, Phenolen, Naphtholen u.dgl., welche Sulfonsäuregruppen enthalten, ist jedoch bisher nicht beschrieben worden; auch ist bisher kein anderes Verfahren angegeben worden, um zu solchen Stoffen zu gelangen.The esterification of mono-, di-, tri-, tetra-, polyoxyarylcarboxylic acids with alcohols, phenols., Naphthols and the like have already been dealt with in detail in the literature. Likewise is the Esterification of oxyarylcarboxylic acids with substituted alcohols and phenols known, provided that the substituents represent halogens or hydroxyls. An esterification of the oxyaryl carboxylic acids however, is in the carboxyl group with those alcohols, phenols, naphthols and the like containing sulfonic acid groups not yet described; also, no other method has so far been given in order to to get to such substances.

Im Gegenteil ist die Sulfonierung in der endständigen Phenol- bzw. Alkoholkomponente der Oxyarylcarbonsäureester bei den bisher bekanntgewordenen Versuchen nicht geglückt. Entweder wurden die Produkte an der Esterbrücke gespalten, mitunter unter gleichzeitiger Sulfonierung der Esterkomponenten, oder aber wurde, wenn die Aufspaltung verhütet werden konnte, ein Gemenge chemisch nicht definierter Stoffe erhalten.On the contrary, the sulfonation in the terminal phenol or alcohol component is the Oxyarylcarboxylic acid ester has not been successful in the previously known attempts. Either the products were split at the ester bridge, sometimes at the same time Sulphonation of the ester components, or else if splitting is prevented could receive a mixture of chemically undefined substances.

Obgleich ein Verfahren zur Herstellung von Benzoyl-p-phenolsulfonsäure aus Benzoylchlorid und p-Phenolsulfonsäure bekanntgeworden ist, ist die Herstellung der entsprechenden Oxybenzoylverbindung nach diesem Verfahren bisher nicht versucht worden.Although a process for the production of benzoyl-p-phenolsulfonic acid from benzoyl chloride and p-phenolsulfonic acid has become known, is the preparation of the corresponding oxybenzoyl compound this method has not yet been attempted.

Vorliegende Erfindung betrifft nun ein Verfahren, welches gestattet, in glatter Reaktion zu den genannten Estersulfonsäuren zu gelangen. Zu diesem Zweck werden die zur Veresterung dienenden, die Sulfonsäuregruppe enthaltenden Alkohol- bzw. Phenolkomponenten, am einfachsten in Form ihrer Alkalisalze, in Wasser gelöst. Gegebenenfalls wird ein Überschuß an Alkali oder einer anderen geeigneten anorganischen Base zugesetzt. In einigen Fällen muß ein solcher Zusatz schrittweise mit dem Fortschreiten der Esterifizierung geschehen, weil eine vorübergehend zu große OH-Konzentration unter Umständen der Esterbildung entgegenwirkt, denn diese Ester sind alle mehr oder weniger alkaliempfindlich.The present invention now relates to a method which allows in smooth reaction to get to the mentioned ester sulfonic acids. For this purpose, those used for esterification and containing the sulfonic acid group are used Alcohol or phenol components, most simply in the form of their alkali salts, in water solved. Optionally, an excess of alkali or other suitable inorganic Base added. In some cases, such an addition must be gradual as it progresses the esterification happens because the OH concentration is temporarily too high possibly counteracts the formation of esters, because these esters are all more or less sensitive to alkali.

Zu einer solchen wässerigen Lösung wird die andere Esterkomponente, am zweckmäßigsten in Form ihres Carbonsäurechlorids, zugefügt. Es kann jedoch in vielen Fällen, insbesondere wenn die zur Reaktion kommenden Säurechloride langsam reagieren, auch die umgekehrte Reihenfolge eingeschlagen werden. Je nach dem Verlauf der Reaktion kann hierbei gelinde erwärmt bzw. in anderen Fällen gekühlt werden.In such an aqueous solution, the other ester component becomes the most convenient in the form of their carboxylic acid chloride added. However, it can in many cases, in particular if the acid chlorides which react slowly, also the reverse Order to be followed. Depending on the course of the reaction, this can be heated gently or be cooled in other cases.

In solchen Fällen, wo die Carbonsäurechloride nur schwierig zugänglich sind, wie z. B. bei den einfachen Oxyarylcarbonsäuren und insbesondere bei der Salicylsäure, kann man auch die in der Literatur beschriebenen Kondensationsprodukte dieser Säuren mit PCl₃, POCl₃, PCl₅, SOCl₂, SO₃Cl₂, P₂O₅ u. ä. in rohem oder gereinigtem Zustand verwenden, oder man blockiert nach bekannten Methoden die störende Hydr-In those cases where the carboxylic acid chlorides are difficult to access, such as. B. with the simple oxyarylcarboxylic acids and especially with salicylic acid, the condensation products of these acids described in the literature with PCl ₃ , POCl ₃ , PCl ₅ , SOCl ₂ , SO ₃ Cl ₂ , P ₂ O ₅ and the like can also be used in use the raw or cleaned state, or you can block the disruptive hydration

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:*) The patent seeker stated as the inventor:

Dr. Walter Maier in Jeßnits, Anhalt.Dr. Walter Maier in Jeßnits, Anhalt.

oxylgruppe solcher Oxyarylcarbonsäuren vor der Überführung in die Säurechloride durch Veresterung beispielsweise mit Acetylchlorid, Benzoylchlorid oder durch Anlagerung von Chlorkohlensäureestern u. dgl., welch letztere nach beendeter Reaktion durch gelinde Verseifung leicht wieder entfernt werden können.oxyl group of such oxyarylcarboxylic acids before conversion into the acid chlorides by esterification for example with acetyl chloride, benzoyl chloride or through the addition of chlorocarbonic acid esters and the like, which the latter can easily be removed again by gentle saponification after the reaction has ended.

Die Säurechloride oder die genannten Ersatzstoffe können der wässerig-alkalischen Lösung ίο der Sulfonsäure mit oder ohne Verdünnungsmittel zugesetzt werden. In einigen Fällen, insbesondere wenn die Chloride feste Stoffe sind, kann man diese durch Lösen in indifferenten organischen Lösungsmitteln, wie Äther, Benzol/ Benzin u. a., verdünnen. Mitunter geben die Säurebromide bessere Ausbeuten als die Säurechloride, was in der größeren Reaktionsfähigkeit des Broms gegenüber Chlor begründet liegen mag.The acid chlorides or the substitutes mentioned can be added to the aqueous-alkaline solution ίο the sulfonic acid with or without a diluent can be added. In some cases, especially when the chlorides are solids, you can do this by dissolving in inert organic solvents such as ether, benzene / Petrol, etc., dilute. Sometimes the acid bromides give better yields than the acid chlorides, which is due to the greater reactivity of bromine towards chlorine like.

Werden an Stelle der Oxyaryl- (bzw. gesättigten oder ungesättigten Oxyalkyl-, -cycloalkyl-, -aralkyl-) sulfonsäuren, deren durch Cl, Br, NH₂, CH₃, COOH, NO₂, SO₃H oder durch substituierte oder nicht substituierte Aryl-, Alkyl-, Cycloalkyl-, Aralkylreste substituierte Produkte verwendet, oder wird ein Derivat dieser Substanzen benutzt, bei welchem die Hydroxylgruppe der Oxysulfonsäiire ein- oder mehrgliedrig so verestert ist, daß die zur Anwendung kommende Verbindung wieder eine Oxysulfonsäure im weiteren Sinne darstellt, bei welcher die Oxy- und Sulfonsäuregruppe durch ein oder mehrere Zwischenglieder aliphatischer oder aromatischer Natur voneinander getrennt sind, so geht die Veresterung gleich vonstatten wie oben beschrieben. Der einzige Unterschied, der bei den weitergehend -substituierten Oxysulfonsäuren beachtet werden muß, besteht darin, daß die mit sauren Gruppen substituierten Sulfon- +0 säuren eine größere Menge an Alkali bzw. anderen anorganischen Basen zur Veresterung benötigen, als die entsprechenden nicht substituierten Oxysulfonsäuren.If instead of the oxyaryl (or saturated or unsaturated oxyalkyl, cycloalkyl, aralkyl) sulfonic acids, their by Cl, Br, NH ₂ , CH ₃ , COOH, NO ₂ , SO ₃ H or by substituted or not Substituted aryl, alkyl, cycloalkyl, aralkyl radicals substituted products is used, or a derivative of these substances is used in which the hydroxyl group of the oxysulfonic acid is one or more esterified in such a way that the compound used is again an oxysulfonic acid in the broader sense , in which the oxy and sulfonic acid groups are separated from one another by one or more intermediate members of an aliphatic or aromatic nature, the esterification proceeds in the same way as described above. The only difference that has to be taken into account with the further -substituted oxysulfonic acids is that the sulfonic acids substituted with acidic groups require a larger amount of alkali or other inorganic bases for esterification than the corresponding unsubstituted oxysulfonic acids.

Von untergeordneter Bedeutung für das Ge-Engen der Reaktion ist es, ob die zur Veresterung dienende Oxysulfonsäure aromatischer, gesättigter oder ungesättigter aliphatischer oder cycloaliphatischer Natur ist.It is of secondary importance for the narrowing of the reaction whether the esterification occurs serving oxysulfonic acid of aromatic, saturated or unsaturated aliphatic or cycloaliphatic Nature is.

Wesentlich für das vorliegende Verfahren und für die zur Anwendung kommenden Stoffe ist aber die Anwesenheit von mindestens einer Sulfonsäuregruppe in der zur Veresterung dienenden Alkohol- bzw. Phenolkomponente.Is essential for the present process and for the substances used but the presence of at least one sulfonic acid group in the esterifying group Alcohol or phenol component.

Die höhermolekularen Glieder dieser Stoff-Hasse zeigen ausgeprägte Saponinwirkung. Sie eignen sich als Emulgatoren, ζ. B. bei der Herstellung von medizinischen Salben, wo sie einen Ersatz der Seifen und ähnlichen Produkte bilden, weil sie gleichzeitig, je nach Wahl der 6o_v Komponente, mehr oder weniger ausgeprägte Antiseptika darstellen. Die Stoffe, welche neben der Sulfonsäurekomponente ein oder mehrere Moleküle o-Oxybenzolcarbonsäure enthalten, eignen sich, weil sie im Organismus leicht freie Salicylsäure abspalten, als Mittel gegen Rheumatismus. Besonders äußerlich angewandt, sind diese Stoffe gegenüber den seither gebrauchten Esterölen der Salicylsäure sehr wertvoll, weil sie wasserlöslich sind und von der Haut leicht resorbiert werden.The higher molecular weight members of this substance hate show pronounced saponin effects. They are suitable as emulsifiers, ζ. B. in the production of medicinal ointments, where they are a substitute for soaps and similar products, because at the same time, depending on the choice of the 6o _v component, they represent more or less pronounced antiseptics. The substances which, in addition to the sulfonic acid component, contain one or more molecules of o-oxybenzenecarboxylic acid are suitable as an anti-rheumatism agent because they easily split off free salicylic acid in the body. When applied externally, these substances are very valuable compared to the salicylic acid ester oils that have been used since then, because they are water-soluble and are easily absorbed by the skin.

i. Beispieli. example

Die Lösung von 33,5 kg p-Carboäthoxybenzoylchlorid in 1001 Äther wird bei Raumtemperatur unter kräftigem Rühren allmählich in eine Lösung von 37,5 kg des kristallisierten Magnesiumsalzes der p-Oxybenzolsulfonsäure in 3001 Wasser, das 8,5 kg Kaliumhydroxyd enthält, eingetragen. Es fällt das in Wasser schwer lösliche Magnesiumsalz des p-Carboäthoxybenzoyl - ρ - oxybenzolsulfonsäureesters C₂H₅ . O . CO . O · C₀H₄ - CO · O · C₀H₄ . SO₃ . Y₂Mg-¹Z₂H₂O in nahezu quantitativer Ausbeute in Form farbloser Kristallschuppen an. Mit verdünntem Ammoniak kann hieraus der p-Oxybenzoyl-p-oxybenzolsulfonsäureester HO · C₀H₄ · CO · O · C₆H₄ · SO₃H gewonnen werden, welcher unmittelbar entsteht, wenn zu der Reaktion an Stelle von Kafflauge und Magnesium ein Überschuß von Ammoniak verwendet wird, goThe solution of 33.5 kg of p-carboethoxybenzoyl chloride in 100 liters of ether is gradually added at room temperature with vigorous stirring to a solution of 37.5 kg of the crystallized magnesium salt of p-oxybenzenesulfonic acid in 300 liters of water containing 8.5 kg of potassium hydroxide. The magnesium salt of p-carboethoxybenzoyl - ρ - oxybenzenesulfonic acid ester C ₂ H ₅ , which is sparingly soluble in water, precipitates. O CO. O • C ₀ H ₄ - CO • O • C ₀ H ₄ . SO ₃ . Y ₂ Mg- ¹ Z ₂ H ₂ O in almost quantitative yield in the form of colorless crystal flakes. With dilute ammonia, the p-oxybenzoyl-p-oxybenzenesulfonic acid ester HO · C ₀ H ₄ · CO · O · C ₆ H ₄ · SO ₃ H can be obtained therefrom, which is formed immediately if the reaction takes place of coffee liquor and magnesium Excess ammonia is used, go

2. Beispiel2nd example

27,7 kg kristallisiertes p-Oxybenzoyl-m-oxybenzoesäurechlorid werden allmählich in eine Lösung von 24,6 kg l-oxynaphthaün-4-sulfonsaurem Natrium in Wasser, das außerdem 4 kg Magnesiumoxyd enthält, eingetragen und kräftig umgerührt. Zuletzt wird auf 60 ° erwärmt und bei dieser Temperatur 2 Stunden belassen. Die Lösung enthält neben dem Magnesiumsalz der p-Oxybenzoyl-m - oxybenzoyl-naphtholsulfonsäure HO . C₀H₄ · CO · O - C₀H₄ -CO-O -C₁₀H₆ • SO₃H nur etwas Chlormagnesium und kann unmittelbar verwendet werden.27.7 kg of crystallized p-oxybenzoyl-m-oxybenzoic acid chloride are gradually introduced into a solution of 24.6 kg of 1-oxynaphthaün-4-sulfonic acid sodium in water, which also contains 4 kg of magnesium oxide, and vigorously stirred. Finally, it is heated to 60 ° and left at this temperature for 2 hours. In addition to the magnesium salt of p-oxybenzoyl-m-oxybenzoyl-naphtholsulfonic acid, the solution contains HO. C ₀ H ₄ · CO · O - C ₀ H ₄ -CO-O -C ₁₀ H ₆ • SO ₃ H only a little chlorine magnesium and can be used immediately.

3. Beispiel3rd example

25,8 kg o-Oxybenzoyl-o-oxybenzoesäure werden mittels Thionylchlorid in das Chlorid überführt. Nach Abdestillieren des überschüssigen Thionylchlorids wird mit 1001 Benzol verdünnt und in diese Lösung auf einmal eine gekühlte Lösung von 41 kg kristallisiertem 2,6-dibromphenol-4-sulfonsaurem Natrium und 4 kg Natriumhydroxyd, gelöst in 2001 Wasser, gegeben und gut gemischt. Nach kurzer Zeit beginnt sich das Natriumsalz der Di-(o-oxybenzoyl-)-dibromphenolsulfonsäure HO · C₀H₄ -CO-O- C₀H₄ CO-O-C₀H₂ · (Br₂) · SO₃H abzuscheiden.25.8 kg of o-oxybenzoyl-o-oxybenzoic acid are converted into the chloride using thionyl chloride. After the excess thionyl chloride has been distilled off, the mixture is diluted with 100 liters of benzene and a cooled solution of 41 kg of crystallized sodium 2,6-dibromophenol-4-sulfonic acid and 4 kg of sodium hydroxide, dissolved in 2001 water, are added all at once and mixed well. After a short time, the sodium salt of di- (o-oxybenzoyl -) - dibromophenolsulfonic acid HO · C ₀ H ₄ -CO-O-C ₀ H ₄ CO-OC ₀ H ₂ · (Br ₂ ) · SO ₃ H begins to separate out.

4. Beispiel4th example

27,4 kg des Kondensationsproduktes aus 0-Oxybenzoesäure und Phosphorpentachlorid wer-27.4 kg of the condensation product of 0-oxybenzoic acid and phosphorus pentachloride are

den mit trockenem Äther auf ioo 1 aufgefüllt. Ferner werden 501 einer Lauge, die 80 g Natriumhydroxyd im Liter enthält, bereitgestellt. Beide Lösungen werden nacheinander, immer zuerst 5 1 Lauge, dann 10 1 der ätherischen Lösung, unter gutem Mischen in die gut gekühlte wässerige Lösung von 14,8 kg a-oxyäthan-/5-sulfonsaurem Natrium eingetragen. Nachdem die Reaktion beendet ist, wird genau neutralisiert und die ätherische Schicht abgetrennt. Die wässerige Lösung enthält das Natriumsalz der ο - Oxybenzoyloxyäthansulfonsäure HO· C₀H₄-CO-O-C₂H₄-SO₃Na.filled up with dry ether to 100 1. In addition, 50 liters of a lye containing 80 g of sodium hydroxide per liter are provided. Both solutions are added one after the other, always first 5 l of lye, then 10 l of the ethereal solution, with thorough mixing, into the well-cooled aqueous solution of 14.8 kg of a-oxyethane / 5-sulphonic acid sodium. After the reaction has ended, it is precisely neutralized and the ethereal layer is separated. The aqueous solution contains the sodium salt of the ο - oxybenzoyloxyethanesulfonic acid _{HO · C 0} H ₄ -CO-OC ₂ H ₄ _{-SO 3} Na.

5. Beispiel5th example

27,7 kg o-Oxybenzoyl-o-oxybenzoesäurechlorid werden in Benzol gelöst und allmählich zu einer wässerigen Lösung von 31,6 kg o-oxybenzoyl-p-phenolsulfonsaurem Natrium, welche außerdem 8,5 kg fein gepulvertes Magnesiumcarbonat enthält, eingerührt. Nach beendeter Reaktion wird die Tri(o-oxybenzoyl-)-p-phenolsulfonsäure HO - C₆H₄ -CO-O- C₆H₄ -CO-O-C₁₁H₄ · CO - O - C₈ H₄ · S O₃ H mittels starker Salzsäure als ölige Masse ausgeschieden. Die Substanz ist leicht wasserlöslich. Das o-Oxybenzoyl-o-oxybenzoesäurechlorid kann durch ein anderes Mono-, Di-, Tri-(oxybenzoyl-)-oxybenzoesäurechlorid ersetzt werden.27.7 kg of o-oxybenzoyl-o-oxybenzoic acid chloride are dissolved in benzene and gradually stirred into an aqueous solution of 31.6 kg of sodium o-oxybenzoyl-p-phenolsulfonic acid, which also contains 8.5 kg of finely powdered magnesium carbonate. After completion of the reaction, the tri (O-oxybenzoyl -) - p-phenolsulfonic acid HO - C ₆ H ₄ -CO-OC ₆ H ₄ -CO-OC ₁₁ H ₄ · CO - OC ₈ H ₄ SO ₃ · H excreted as an oily mass by means of strong hydrochloric acid. The substance is easily soluble in water. The o-oxybenzoyl-o-oxybenzoic acid chloride can be replaced by another mono-, di-, tri- (oxybenzoyl -) - oxybenzoic acid chloride.

6. Beispiel6th example

274 g des Kondensationsproduktes aus o-Oxybenzoesäure und Phosphorpentachlorid werden in 50Q ecm Äther gelöst und in eine Lösung von g Kresolsulfonsäure und 100 g Natriumhydroxyd in 5 1 Wasser eingetragen. Es wird Stunden gut umgerührt und zuletzt die o-Oxybenzoyl-o-kresolsulfonsäure HO · C₆H₄ · CO · O ■ C₀H₃(CH₃)SO₃H mittels Salzsäure als wasserhaltiges dickes Öl abgeschieden.274 g of the condensation product of o-oxybenzoic acid and phosphorus pentachloride are dissolved in 50Q ecm of ether and added to a solution of g of cresol sulfonic acid and 100 g of sodium hydroxide in 5 l of water. The mixture is stirred well for hours and finally the o-oxybenzoyl-o-cresolsulfonic acid HO · C ₆ H ₄ · CO · O · C ₀ H ₃ (CH ₃ ) SO ₃ H is deposited as a hydrochloric acid thick oil.

Claims

Claim:

Process for the production of oxyaryl carboxylic acid esters, characterized in that that one monooxyaryl, alkyl, cycloalkyl or aralkyl sulfonic acids or their derivatives in the form of their salts, with or without an excess of inorganic bases, in aqueous solution on mono- or polyoxyarylcarboxylic acid chlorides or their derivatives esterified in the hydroxyl group or on condensation products of monooxyarylcarboxylic acids and phosphorus chlorides and the like, either directly or as indifferent ones organic solvents dissolved with cooling to at most moderate warming allowed to act.