DE682079C

DE682079C - Process for the production of pellets of cyclotetramethylene sulfones

Info

Publication number: DE682079C
Application number: DEI56951D
Authority: DE
Inventors: Dr Detlef Delfs
Original assignee: IG Farbenindustrie AG
Current assignee: IG Farbenindustrie AG
Priority date: 1937-01-23
Filing date: 1937-01-23
Publication date: 1939-10-07

Description

Verfahren zur Herstellung von Abkömmlingen der Cyclotetramethylensulfons Es wurde gefunden, daß organische Hydroxylverbindungen, Schwefelwasserstoff oder Ammoniak bzw. Derivate der beiden letzteren, bei .denen Wasserstoff teilweise durch organische Radikale ersetzt ist, leicht an 3, 4-Dehydxocyclotetramethylensulfon der Formel angelagert werden können. Die Reaktion wird vorzugsweise in alkalischem Medium durchgeführt. Als Beispiele für Derivate der erwähnten Verbindungen seien Alkohol, Phenol, Thioglykolsäure, Piperidin und Äthanolamin genannt. Die erhältlichen Umsetzungsprodukte stellen unter anderem wertvolle Zwischenprodukte für die Herstellung organischer Farbstoffe und vom Textilhilfsmitteln dar; zum Teil sind sie auch als Lösuwngsmittel und Weichrnachungsmittel geeignet.Process for the preparation of derivatives of cyclotetramethylene sulphone It has been found that organic hydroxyl compounds, hydrogen sulphide or ammonia or derivatives of the latter two, in which hydrogen is partially replaced by organic radicals, easily on 3,4-dehydxocyclotetramethylene sulphone of the formula can be attached. The reaction is preferably carried out in an alkaline medium. Examples of derivatives of the compounds mentioned are alcohol, phenol, thioglycolic acid, piperidine and ethanolamine. The reaction products available are, inter alia, valuable intermediates for the production of organic dyes and textile auxiliaries; Some of them are also suitable as solvents and softeners.

Das Gelingen der Reaktion war nicht voraussehbar, da die Doppelbindung des 3, 4-Dehy drocyclotetramethylensulfons gegenüber anderen Anlagerungsmitteln sich bekanntlich als reaktionsträge erwiesen hat. So läßt sich die Anlagerung von Brom in den üblichen Lösungsmitteln, wie Chloroform, Tetrachlorkohlenstoff oder Schwefelkohlenstoff, sehr schwer ausführen. Eine glatte Anlagerung kann dagegen in Wasser durchgeführt werden. Andererseits ergibt sich die Reaktionsträgheit der Doppelbindung daraus, daß das ungesättigte Sulfon aus seiner Lösung in konzentrierter Schwefelsäure unverändert zurückgewonnen werden kann.The success of the reaction could not be foreseen because of the double bond of 3, 4-Dehy drocyclotetramethylene sulfons compared to other addition agents is known to have proven to be inert. So the accumulation of Bromine in common solvents such as chloroform, carbon tetrachloride or Carbon disulfide, very difficult to run. A smooth attachment can against it be carried out in water. On the other hand, there is the inertia of the Double bond from the fact that the unsaturated sulfone from its solution in concentrated Sulfuric acid can be recovered unchanged.

Die Umsetzung von 3, 4-D-ehydrocyclotetramethylensulfon mit Wasser wird ausgenommen, da sie an sich bekannt ist. Die Erkenntnis, daß hierbei Additionsprodukte entstehen, hat jedoch noch nicht vorgelegen; man hatte vielmehr lediglich eine Isomerisierung angenommen.The reaction of 3, 4-D-ehydrocyclotetramethylene sulfone with water is excluded, since it is known per se. The realization that addition products are formed here, but has not yet been present; one had rather, only an isomerization is assumed.

Beispiel 1 In i6oo Gewichtsteilen Methanol werden 8o Gewichtsteile Kaliumhydroxyd gelöst. Dann werden im Verlauf von io Stunden 4ooo Gewichtsteile 3, 4-Dehydrocyclotetramethylensulfon unter Rühren bei 25° eingetragen. Dann läßt man noch 48 Stunden bei 2o' rühren. Man versetzt mit Schwefelsäure bis zur mineralsauren Reaktion und dann mit Calcium- oder Magnesiumcarbonat im überschuß. Nach dem Abfiltern der ausgeschiedenen Salze wird der Äther der wahrscheinlichen Konstitution durch Abdestillieren des überschüssigen Methanols gewonnen. Durch Destillation im Vakuum wird @er als farblose, geruchlose, Flüssigkeit vom Kp 12,s 16q.° erhalten. Er ist mischbar mit Wasser und den meisten organischen Lösungsmitteln.EXAMPLE 1 80 parts by weight of potassium hydroxide are dissolved in 100 parts by weight of methanol. Then 4,000 parts by weight of 3,4-dehydrocyclotetramethylene sulfone are introduced over the course of 10 hours at 25 ° with stirring. The mixture is then left to stir at 20 'for a further 48 hours. It is mixed with sulfuric acid until a mineral acid reaction and then with calcium or magnesium carbonate in excess. After filtering off the excreted salts, the ether becomes the probable constitution obtained by distilling off the excess methanol. By distillation in vacuo, it is obtained as a colorless, odorless liquid with a boiling point of 12, s 16q. °. It is miscible with water and most organic solvents.

Statt des Methylalkohols lassen sich beliebige andere Alkohole an das 3, 4-Dehydrocy clotetramethylensulfon anlagern. _Als Beispiele seien genannt: Äthanol, n- und Isopropanol, n-Butanol und steine. Isomeren, n-Hexanol und seine Isomeren, Heptanole, Octanole, n-Dodekanol, n-Tetradekanol und Benzylalkohol, ferner mehrwertige Alkohole, wie Äthylenglykol, 1, 3-Propylenglykol, Glycerin, Sorbit oder Mannit.Instead of the methyl alcohol, any other alcohol can be used add the 3, 4-dehydrocyclotetramethylene sulfone. _As examples are mentioned: Ethanol, n- and isopropanol, n-butanol and stones. Isomers, n-hexanol and its Isomers, heptanols, octanols, n-dodecanol, n-tetradecanol and benzyl alcohol, as well polyhydric alcohols, such as ethylene glycol, 1,3-propylene glycol, glycerin, sorbitol or Mannitol.

Statt,des Kaliumhydroxyds kann man auch andere alkalische Mittel, beispielsweise Natriumhydroxyd oder Alkalialkoholate, anwenden.Instead of potassium hydroxide you can also use other alkaline agents, for example sodium hydroxide or alkali alcoholates.

Die Reaktionstemperatur kann in weiten Grenzen schwanken. Vorteilhaft arbeitet man unterhalb 65'. Man vermeidet dann die Spaltung des ungesättigten Sulfons, die bei 8o' schon deutlich feststellbar ist. Das Arbeiten unter Luftausschluß unter indifferenten Gasen, wie Wasserstoff oder Stickstoff, ist vorteilhaft, um eine Oxydation zu vermeiden:.The reaction temperature can vary within wide limits. Advantageous one works below 65 '. One then avoids the cleavage of the unsaturated sulfone, which is already clearly noticeable at 8o '. Working with exclusion of air under Indifferent gases, such as hydrogen or nitrogen, is beneficial to an oxidation to avoid:.

Die durch die Anlagerung der Alkohole erhaltenen Äther sind vorwiegend flüssige oder ziemlich niedrigschmelzende feste Körper.The ethers obtained by the addition of the alcohols are predominant liquid or fairly low-melting solids.

Sie sind zum Teil im Vakuum destillierbar. Die Wasserlöslichkeit nimmt mit steigender Kohlenstoffzahl des angelagerten einwertigen Alkohols rasch ab.. Der feste Äthyläther ist leicht wasserlöslich; die beiden Propyläther sind nicht mehr mit Wasser mischbar, und die Butyläther sind schwer löslich in Wasser. Das Anlagerungsprodukt von i Mol Äthylenglykol an 1 Mo1 3, 4-Dehydrocyclotetramethylensulfon ist ein mit Wasser mischbares hygroskopisches C51, während; das Produkt, das auf i Mol Äthylenglykol 2 Mole Sulfon enthält, ein in Wasser schwer löslicher fester Körper ist. F. i57°. Beispiel e 28o Gewichtsteile Phenol werden mit 12o Gewichtsteilen 3, 4-Dehydrocyclotetramethylensulfan und 56 Gewichtsteilen Kaliumhydroxyd bei 65' bis zur homogenen Mischung gerührt. Dann rührt man noch 48 Stunden bei 65', neutralisiert anschließend das eingesetzte Alkali mit Schwefelsäure und destilliert das überschüssige Phenol im Vakuum ab. Der ölige Rückstand wird mit Wasser verdünnt und mit Natronlauge in der Kälte his zur ätzalkalischen Reaktion versetzt. Der entstandene Phenyläther wird durch Absaugen isoliert. F. 12q.'.Some of them can be distilled in a vacuum. The water solubility increases with increasing carbon number of the deposited monohydric alcohol rapidly. The solid ethyl ether is easily soluble in water; the two propyl ethers are not more miscible with water, and the butyl ethers are sparingly soluble in water. That Addition product of 1 mol of ethylene glycol with 1 mol of 3, 4-dehydrocyclotetramethylene sulfone is a water-miscible hygroscopic C51, while; the product that is on 1 mole of ethylene glycol contains 2 moles of sulfone, a solid that is sparingly soluble in water Body is. F. i57 °. Example e 28o parts by weight of phenol become with 12o parts by weight 3, 4-dehydrocyclotetramethylene sulfane and 56 parts by weight of potassium hydroxide at 65 ' stirred until homogeneous. The mixture is then stirred for a further 48 hours at 65 ', neutralized then the alkali used with sulfuric acid and the excess is distilled off Phenol in vacuo. The oily residue is diluted with water and with sodium hydroxide solution in the cold up to the caustic reaction. The resulting phenyl ether is isolated by suction. F. 12q. '.

Beispiel 3 i2o Gewichtsteile 3, 4-Dehydrocyclotetramethylensulfon werden mit der Lösung von So Gewichtsteilen 62°/oigem Natriumsulfhydrat in Zoo Gewichtsteilen Wasser bei 6o bis 650 gerührt. Nach 2 Stunden erstarrt das abgeschiedene 01. Nach weiteren 2 Stunden läßt man abkühlen und isoliert das Reaktionsprodukt von der wahrscheinlichen Konstitution Beispiel 4 4o Gewichtsteile 3, 4-Dehydrocyclotetramethylensulfon werden zusammen mit 31 Gewichtsteilen Thioglykolsäure in i 5o Gewichtsteilen Wasser gelöst und bei 6o bis 7o' mit 27 Gewichtsteilen Natriumhydroxyd versetzt. Die Anlagerung erfolgt sehr schnell. Nach 4 Stunden ist sie beendet. Die Lösung enthält 13 Gewichtsteile freies Natriumhydroxyd. Beispiel 5 6oo Gewichtsteile 3, 4-Dehydrocyclotetramethylensulfon werden mit iooo Gewichtsteilen flüssigem Ammoniak im Autoklaven auf 65' erwärmt. Nach 28 Stunden isoliert man das entstandene Produkt. Es besteht vorwiegend aus dem primären Amin der wahrscheinlichen Konstitution In analoger Weise kann man auch andere Amine anlagern, z. B. Äthanola'min, Pip:eridin, n-Do.decylamin und andere. Die neuen Amine sind geruchlos. Sie ziehen begierig Wasser und Kohlensäure an. Man kann sie über ihre kristallisierten Salze rein darstellen. Dazu sind besonders die Salze der Naphthalin-i, 5-disulfonsäure geeignet.EXAMPLE 3 120 parts by weight of 3,4-dehydrocyclotetramethylene sulfone are stirred with the solution of 50 parts by weight of 62% sodium sulfhydrate in zoo parts by weight of water at 60 to 650 parts. After 2 hours, the deposited oil solidifies. After a further 2 hours, the mixture is allowed to cool and the reaction product is isolated from its probable constitution Example 4 40 parts by weight of 3,4-dehydrocyclotetramethylene sulfone are dissolved together with 31 parts by weight of thioglycolic acid in 15 parts by weight of water and 27 parts by weight of sodium hydroxide are added at 60 to 70 '. The accumulation takes place very quickly. It ends after 4 hours. The solution contains 13 parts by weight of free sodium hydroxide. Example 5 600 parts by weight of 3,4-dehydrocyclotetramethylene sulfone are heated to 65 ° in an autoclave with 100 parts by weight of liquid ammonia. The product formed is isolated after 28 hours. It consists mainly of the primary amine of the likely constitution In an analogous manner, you can also add other amines, eg. B. Äthanola'min, Pip: eridin, n-Do.decylamine and others. The new amines are odorless. They eagerly attract water and carbonic acid. They can be represented in pure form through their crystallized salts. The salts of naphthalene-1,5-disulfonic acid are particularly suitable for this purpose.

Beispiel 6 iao Gewichtsteile 3, 4-Dehydrocyclotetramethylensulfon werden im Autoklaven mit 5oo Gewichtsteilen einer a5o/oi.gen wässerigen Methylaminlösung bei 6o bis 7o° zur Reaktion gebracht. Das Reaktionsprodukt besteht hauptsächlich aus dem sekundären Amin der wahrscheinlichen Konstitution EXAMPLE 6 iao parts by weight of 3,4-dehydrocyclotetramethylene sulfone are reacted in an autoclave with 500 parts by weight of a 50% aqueous methylamine solution at 60 ° to 70 °. The reaction product consists mainly of the secondary amine of the likely constitution

Claims

PATENT CLAIM: Process for the production of derivatives of cyclotetramethylene sulfone, characterized in that organic hydroxyl compounds, hydrogen sulfide or ammonia or derivatives of the latter two, some of which are hydrogen is replaced by organic radicals, expediently in an alkaline medium on 3, 4-dehydrocyclotetramethylene sulfone are accumulated.