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Verfahren zur Herstellung von 3-Mercaptopyridin und dessen Salzen
Es wurde gefunden, daß das 3-Mercaptopyridin und dessen Salze wertvolle baktericide
und fungicide Eigenschaften besitzen.
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Das 3-Mercaptopyridin hat folgende Formel:
Seine Salze, beispielsweise das Hydrochlorid, und Doppelsalze, beispielsweise das
Hydrochloridzinntetrachloriddoppelsalz, werden durch folgende Formeln dargestellt:
Mercaptide des 3-Mercaptopyridins, die durch folgende Formel dargestellt werden
können
in welcher v. die Valenz des Metalls angibt, lassen sich ebenfalls
aus dem 3-Mercaptopyridin darstellen.
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Der in der Beschreibung angewandte Ausdruck Salz bezieht sich auf
alle soeben beschriebenen Derivate des 3-Mercaptopyridins.
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Die gemäß der Erfindung hergestellten neuen Verbindungen, besonders
die Metallderivate oder die Mercaptide, wirken zerstörend auf Pilze und Bakterien.
Sie sind besonders aktiv in der Behandlung der durch pathogene Pilze hervorgerufenen
Infektionen. Anderseits sind diese Verbindungen wertvolle Zwischenprodukte.
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Die neuen Verbindungen, vor allem die Mercaptide, lassen sich in Form
verschiedenartiger Präparate mit Vorteil in der Behandlung von Pilzinfektionen der
Haut verwenden. Zu diesem Zweck werden sie mit einem geeigneten Träger, beispielsweise
Talk, Magnesiumsilicat und anderen, zu einem staubartigen Pulver vermischt. Sie
können aber auch in Form von Salben angewendet werden.
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Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung
von 3-Mercaptopyridin und seinen Salzen, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß
Pyridin-3-sulfochloridhydrochlorid mittels Stannochlorids reduziert, das gebildete
3-Mercaptopyridinhydrochloridzinntetrachloriddoppelsalz mit Natriumsulfid und Salzsäure
behandelt und das erhaltene 3-Mercaptopyridinhydrochlorid der Einwirkung eines Metallsalzes
in Gegenwart eines säurebindenden Mittels oder der Einwirkung von Alkali ausgesetzt
wird.
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Das als Ausgangsverbindung verwendete Pyridin-3-sulfochloridhydrochlorid
wird nach der Methode von F. E. Reinhart (Journal of the Franklin Institute, 236,
1943, Seite 316 bis 32o) dargestellt. Dieses Sulfochlorid wird leicht zum 3-Mercaptopyridin
reduziert, indem man es in eine Lösung von Stannochlorid in konzentrierter Salzsäure
einfließen läßt. Nach kurzer Zeit kristallisiert das Reaktionsprodukt aus diesem
Gemisch in Form eines Zinntetrachloric doppelsalzes. Das Salz wird abfiltriert und
im Vakuum getrocknet. Hierauf wird es mit einer überschüssigen wässerigen Natriumsulfidlösung
behandelt, wobei es in Lösung geht. Die so erhaltene Lösung wird mit verdünnter
Salzsäure bis zur sauren Reaktion gegen Kongopapier versetzt und hernach zum Sieden
erhitzt, bis der größte Teil des Schwefelwasserstoffes entfernt und das Zinn, in
Form seines gelben Sulfides (Sn S2), vollständig abgeschieden ist. Das Filfrat,
welches das Hydrochlorid des 3-Mercaptopyridins enthält, kann mit einer wässerigen
Lösung von Zinkchlorid und einem säurebindenden Mittel, beispielsweise einem Alkalisalz
einer organischen Säure, versetzt werden. Es wird dadurch das Zinkmercaptid des
3-1lercaptopyridins gebildet, welches abfiltriert, zur Entfernung anorganischer
Salze mit kaltem Wasser gewaschen und im Vakuum getrocknet werden kann; es ist farblc
s.
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Die Reaktionsfolge ist aus folgendem Reaktionsschema ersichtlich
Statt des Zinkderivates können Derivate mit Quecksilber, Gold, Kadmium, Wismut,
Eisen, Blei und Kupfer in analoger Weise hergestellt werden; ebenso Derivate der
Alkali- und Erdalkalimetalle, wie Natrium, Kalium, Calcium und Magnesium.
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Das freie 3-Mercaptopyridin kann aus der Lösung des 3-Mercaptopyridinhydrochlorids
dadurch isoliert werden, daß man sie mittels Natriumhydroxyd alkalisch gegen Phenolphthalein
macht, danach mit Essigsäure schwach ansäuert und mit Chloroform extrahiert. Das
Extraktionsmittel kann darauf abdestilliert und der Rückstand aus Benzol und Petroläther
umkristallisiert werden. Auf diese Weise werden schwach gelb gefärbte Kristalle
des 3-Mercaptopyridins vom Schmelzpunkt 75 bis 77° erhalten. Sie sind in kaltem
Wasser leicht löslich, ferner lösen sie sich in normaler Natron- bzw. Kalilauge
sowie in Calciumhydroxyd unter Bildung der wasserlöslichen Natrium-, Kalium-, Calcium-
bzw. Magnesiummercaptide.
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Die Doppelsalze, beispielsweise das Zinntetrachloriddoppelsalz, können
in einer neuen Synthese der Pyridylthioglykolsäure, welche mit der von Tschitschibabin
aus 3-Aminopyridin auf anderem Wege hergestellten Säure identisch ist (Berichte
der deutschen chemischen Gesellschaft, 1933, Seite 369), als Ausgangsmaterial verwendet
«erden. In dieser neuen Synthese wird das obenerwähnte Zinntetrachloriddoppelsalz
mit einer Lösung von Monochloressigsäure in wässeriger Natronlauge bei Raumtemperatur
zur Reaktion gebracht, das Kondensationsprodukt wird
mittels Salzsäure
bis auf ein PH 4,5 angesäuert und dann abfiltriert. Die erhaltene Pyridyl-3-thioglykolsäure
kann aus Wasser umkristallisiert werden.
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Beispiel i 215 g Pyridin-3-sulfochloridhydrochlorid werden in kleinen
Portionen unter Rühren zu einer Lösung von 6oo g Stannochlorid in 8oo ccm konzentrierter
Salzsäure zugesetzt. Die Temperatur erhöht sich auf 6o bis 7o°. Nach Beendigung
des Zusatzes der Pyridinverbindung setzt man 5o g Stannochlorid zu und rührt die
Reaktionsmischung während einer Stunde bei 5o bis 55°. Nach kurzer Zeit beginnt
das Zinnchloriddoppelsalz des 3-Mercaptopyridins auszukristallisieren. Sobald alles
reduziert ist, wird die Reaktionsmischung auf 5° abgekühlt und stehengelassen. 24
Stunden später wird die Mischung durch ein Glasfrittenfilter filtriert, mit ioo
ccm konzentrierter Salzsäure gewaschen und auf dem Filter trocken abgesaugt. Die
erhaltene Verbindung ist das ZinntetrachloriddDppelsalz des 3-Mercaptopyridinhydrochlorids
von der folgenden Formel:
Beispiel 2 Das gemäß Beispiel i erhaltene Zinntetrachloridd )ppelsalz wird unter
Rühren zu einer Lösung von 280 g konzentriertem Natriumsulfid in goo ccm
Wasser zugesetzt, wobei es in Lösung geht. In kleinen Portionen wird alsdann verdünnte
Salzsäure, durch Mischung von 230 ccm konzentrierter Salzsäure und 6oo ccm
Wasser hergestellt, zugefügt. Es bildet sich ein Niederschlag von Zinnsulfid.
Die Mischung wird hierauf zum Sieden erhitzt, zur Entfernung des Schwefelwasserstoffes
wird Stickstoff eingeleitet, und das Heizen wird für 30 Minuten fortgesetzt.
Der Niederschlag wird heiß abfiltriert, mit wenig verdünnter Salzsäure und schließlich
mit Wasser gewaschen. Das Filtrat, welches das 3-Mercaptopyridinhydrochlorid in
Lösung enthält, gewünschtenfalls kann das 3-MercaptopyriAinhyJrochlorid durch Eindunsten
des Wassers isoliert werden, wird in eine Lösung von ioo g Zinkchlorid und i2o g
' \ atriumacetat in 700 ccm Wasser gegossen. Das Zinkderivat (Mercaptid)
des 3-MercaptepyriAins scheidet sich ab. Der weiß gefärbte Niederschlag wird abfiltriert,
mit Wasser gewaschen und im Vakuum getrocknet. Die Verbindung besitzt folgende Formel
Beispiel 3 41 g des gemäß Beispiel i erhaltenen Zinntetrachloriddoppelsalzes werden
bei 9o° in einer Lösung von 5o g konzentriertem Natriumsulfid und Zoo ccm Wasser
aufgelöst. Zur Abscheidung des Zinnes als Zinnsulfid wird die Lösung mit ioo ccm
verdünnter Salzsäure, aus 45 ccm konzentrierter Salzsäure und 55 ccm Wasser hergestellt,
versetzt. Die Reaktionsmischung wird eine 1/2 Stunde zum Sieden erhitzt urd dann
heiß abfiltriert.
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Das das Hydrochlorid des 3-Mercaptopyridins enthaltende Filtrat wird
zu einer Lösung von 17 g Quecksilberacetat in io ccm Eisessig, 150 ccm Wasser und
30 g Natriuinacetat zugefügt. Das weißfarbige Derivat des 3-Mercaptopyridins
scheidet sich augenblicklich ab. Es wird abfiltriert, mit Wasser gewaschen und getrocknet.
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Nach dem Trocknen ist es ein weißes Pulver, das in Wasser sowie organischen
Lösungsmitteln unlöslich und durch folgende Formel gekennzeichnet ist
Beispiel 4 22 g des gemäß Beispiel i erhaltenen Zinntetra chloriddoppelsalzes werden
in einer Lösung von 28 g konzentriertem Natriumsulfid in 6o ccm Wasser bei einer
Temperatur von 9o° aufgelöst. Um das Zinn in Form von Zinnsulfid zu entfernen, werden
8o ccm verdünnte Salzsäure, aus 30 ccm konzentrierter Salzsäure und 5o ccm
Wasser hergestellt, zugesetzt. Die Mischung wird auf 95° erwärmt und alsdann abfiltriert.
Das Filtrat wird in eine Mischung von io g Kupferacetat, 2 ccm Eisessig, 40 g Natriumacetat
und 250 ccm Wasser gegossen.
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Das abgeschiedene, grünlich gefärbte Kupfer?erivat wird abfiltriert,
mit Wasser gewaschen und getrocknet. Es bildet nach dem Trocknen ein in Wasser und
organischen Lösungsmitteln unlösliches Pulver, das folgende Formel hat
Beispiel 5 a) 40 g des gemäß Beispiel i gewonnenen Zinntetrachloriddoppelsalzes
werden in einer Lösung von 55 g konzentriertem Natriumsulfid in 120 ccm Wasser bei
9o° aufgelöst. Diese Lösung wird in ein Gemisch von 6o ccm konzentrierter Salzsäure
und ioo ccm Wasser eingerührt und die Mischung zum Sieden erhitzt und abfiltriert.
Das Filtrat wird in eine Lösung von 16 g Wismuttrichlorid in 25 ccm konzentrierter
Salzsäure gegossen. Die erhaltene hellgelbe Lösung wird mit 50 ccm konzentrierter
Salzsäure versetzt und zur Kristallisation 24 Stunden bei tiefer Temperatur aufbewahrt.
Das gelbe Wismuttrichloridd,)ppelsalz wird auf einem Glasfrittenfilter abfiltriert
und über N atriumhydroxyd getrocknet. Es besitzt die folgende Formel:
b) Eine Lösung von 3-Mercaptopyridinhydrochlorid wird gemäß Beispiel 4 aus 22 g
des Zinntetrachloriddoppelsalzes bereitet und zu einer Lösung von 5,5 g Wismuttrichlorid
in io ccm konzentrierter Salzsäure zugesetzt. Die erhaltene hellgelbe Lösung wird
in eine mechanisch gerührte Mischung von 50 g Natriumacetat in
300 ccm Wasser eingetropft, wobei ein orange gefärbtes Wismutderivat abgeschieden
wird. Dieser Niederschlag wird abfiltriert und im Vakuum getrocknet. Er ist unlöslich
in Wasser und organischen Lösungsmitteln und besitzt folgende Formel:
Beispiel 6 20g des in Beispiel 2 beschriebenen Zinkderivates (Mercaptids)
von 3-Mercaptopyridin werden in 30 ccm konzentrierter Salzsäure durch Erhitzen
zum Sieden aufgelöst. Zur Kristallisation wird die klare, farblose Lösung 24 Stunden
bei tiefer Temperatur stehengelassen und daraufhin durch ein Glasfrittenfilter filtriert.
Die erhaltenen weißen Kristalle werden in einem Exsikkator über Natriumhydroxyd
getrocknet. Es wird ein Doppelsalz der folgenden Formel erhalten
Die Bildung dieses Salzes läßt sich an Hand folgender Gleichung erklären
Das Doppelsalz ist löslich in normaler Salzsäure sowie in Pyridin.
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In ähnlicher Weise, wie sie für die Darstellung der Zink-, Quecksilber-,
Kupfer-, Wismutmercaptide beschrieben wurde, können die Kadmium, Ferro-, Ferri-,
Blei-, Gold- und ähnliche Mercaptide des 3-Mercaptcpyridins hergestellt werden.
Diese werden durch f1 lgende Formeln dargestellt.