DE844157C - Verfahren zur Herstellung von Sulfocarbonimidbetainen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Sulfocarbonimidbetainen In dem Patent 716o88 ist ein Verfahren zur Herstellung basisch substituierter Carbonsäureamide beschrieben, das darin besteht, daß man Betaine mittels wasserabspaltender Mittel mit primären oder sekundären Aminen kondensiert.
• Es wurde nun die überraschende Beobachtung gemacht, daß bei dieser Umsetzung die Amine gegen Sulfamide ausgetauscht werden können, ohne daß an den Reaktionsbedingungen etwas Wesentliches geändert zu werden braucht. Die Eignung der Sulfonamide für diese Umsetzung war nicht vorauszusehen, weil sich Amine und Sulfamide in ihrem chemischen Verhalten grundsätzlich unterscheiden. Während erstere mehr oder weniger ba-sisch sind. haben die letzteren die Eigenschaften schwacher Säuren. Demgemäß sind auch die Produkte der beiden Verfahren sehr voneinander verschieden. Die Verfahrensprodukte nach dem Verfahren des Patents 716 o88 sind quartäre Ammoniumverbindungen und dementsprechend sowohl in saurem wie in alkalischem Medium löslich. Die Verfahrensprodukte nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung dagegen verbinden sich nur mit Säuren zu löslichen Salzen, während sie in neutralem oder alkalischem Medium als freie Betaine (Zwitterionen) vorliegen, die mit steigendem Molekulargewicht in Wasser schwerlöslich bis praktisch unlöslich werden. Nur die kolloidlöslichen Verfahrensprodukte aus höhere aliphatische, cvcloaliphatische oder fettaromatische Reste enthaltenden Sulfainiden sind auch in freier Form in Wasser gut löslich. Wegen des geschilderten Verhaltens sind die neuen Erzeugnisse technisch in sehr vielseitiger Weise verwendbar, so z. B. in der Textilindustrie, in der Gerberei, als Schädlingsbekämpfungsmittel sowie als wertvolle Farbstoffzwischenprodukte.
• Die für das vorliegende Verfahren als Ausgangsstoffe in Betracht kommenden Carbonsäuren mit quartärem Ammoniumrest sind genau die gleichen wie beim Verfahren gemäß Patent 716 o88, vor allem gestattet auch das erfindungsgemäße Verfahren die Verwendung des leicht zugänglichen Betahns, welches in hochwertige Produkte übergeführt wird. Betreffs der zu verwendenden Sulfamide ist das Verfahren nur der einen Beschränkung unterworfen, daß am .Stickstoff disubstituierte Sulfamide naturgemäß ausgeschlossen sind. Es können Mono- und Polysulfamide der aliphatischen, aromatischen, gemischt aliphatischaromatischen, cycloaliphatischen und heterocyclischen Reihe verwendet werden, die auch Substituenten, Heteroatome oder -atomgruppen tragen können, wie Halogenatome, Nitrogruppen, Äther-und Thioäthergruppen, tertiäre Aminogruppen, Chinonreste u. dgl., also z. B. Alkyl-, Cycloalkyl-, Arylmono- und Polysulfamide aller Art. Auch komplizierter zusammengesetzte Sulfamide sind verwendbar, wie beispielsweise die Kupplungsprodukte diazotierter aromatischerAminosulfamide mit Kupplungskomponenten, wie ß-Naphthol, i-Phenyl-3-methyl-5-pyrazolon, Acetessiganilid od. dgl.
• Die Umsetzung der Ausgangsstoffe erfolgt bei erhöhter Temperatur und vorteilhaft in Gegenwart eines indifferenten Verdünnungsmittels, wie z. B. Toluol, Xylol, Chlorbenzol usw. Als wasserabspaltende Mittel kommen in erster Linie Phosphorhalogenide und -oxyhalogenide sowie Ihionylchlorid in Betracht, die gegebenenfalls in Gegenwart tertiärer Amine angewendet werden.
• Beispiel i Zu einer bei Raumtemperatur gerührten Mischung von 193 Gewichtsteilen n-Octansulfamid, 17o GewichtsteilenBetainhydrochlorid und 24ooGewichtsteilen Toluol werden i8o Gewichtsteile Thionylchlorid hinzugefügt, dann wird unter ständigem Rühren auf i io° erhitzt und diese Temperatur mehrere Stunden aufrechterhalten, bis die Gasentwicklung aufhört. Das erkaltete Reaktionsgemisch wird nunmehr mit 12oo Teilen Wasser versetzt und die beim Mischen gebildete Emulsion durch vorsichtige Zugabe von Natronlauge lackmusneutral gestellt, worauf sich die Schichten leicht voneinander trennen. Die wäßrige Schicht wird zur Trockne gedampft, der Rückstand in Alkohol aufgenommen, die filtrierte alkoholische Lösung ebenfalls zur Trockne gedampft und der Rückstand mit Chloroform behandelt. Die vom ungelöst Gebliebenen filtrierte Chloroformlösung gibt beim Vermischen mit etwa dem gleichen Volumen Cyclohexan oder Benzin einen seidig glänzenden mikrokristallinen Niederschlag des freien N-Betainyloctansulfamids, dessen Schmelzpunkt nach dem Umkristallisieren aus Chloroform bei 200,5 bis 2o2° liegt. Der Körper löst sich leicht unter starkem Schäumen in Wasser.
• Bei spiel 2 202 Gewichtsteile m-Nitrol>enzolsulfamid und 17o Gewichtsteile Betainhydrochlorid werden in 2ooo Gewichtsteilen Toluol suspendiert. Hierzu werden 18o Gewichtsteile Thionylchlorid gegeben und die Mischung wird langsam unter Rühren bis zum Sieden des Toluols erwärmt. Man kocht so lange unter Rückfluß, bis die Gasentwicklung beendet ist, kühlt ab, filtriert das abgeschiedene sandige Pulver mit etwas Toluol, trocknet es in einem Luftstrom und verreibt es dann mit Wasser unter Zusatz von so viel Soda, daß lackmusneutrale Reaktion entsteht. Hierauf wird erneut filtriert, mit etwas Wasser gewaschen und das so erhaltene freie Sulfocarbonimidbetain zur Reinigung in das Hydrochlorid verwandelt. Man löst es in heißer 5°/aiger Salzsäure, verrührt die heiße Lösung mit Entfärbungskohle, filtriert und kühlt das Filtrat in Eis. Hierbei scheidet sich das 1-Tvdrochlorid des Sulfocarbonimidbetains der Zusammensetzung in farblosen, seidig glänzenden Kristallblättchen vom F.=262' (Zers.) aus. Die Ausbeute beträgt 26o Gewichtsteile = 771/o der Theorie. Aus der Mutterlauge kann man durch Neutralisieren mit Soda, Natronlauge oder Ammoniak noch 6 Gewichtsteile freies Betahn als fast farblosen kristallinen Niederschlag gewinnen, entsprechend 2% der Theorie.
• Beispiel 3 118 Gewichtsteile Benzol-m-disulfamid und 213,5 Gewichtsteile Trimethyl-m-benzbetainhydrochlorid (Trimethyl-(m-carl)oxyphenyl-)ammoniumchlorid) werden in 16oo Gewichtsteile Pyridin eingetragen und langsam unter Kühlung 1.4o Gewichtsteile Thionylchlorid hinzugefügt. Man erwärmt dann zum Sieden des Pyridins unter Rückfluß, bis die Schwefeldioxydentwicklung beendet ist, kühlt ab, gibt 2oo/oige Sodalösung bis zur schwach alkalischen Reaktion hinzu, destilliert das Pyridin unter vermindertem Druck a1> und reinigt das im Gemisch mit Kochsalz zurückbleibende rohe Betahn durch Umwandlung in das Dihydrochlorid in der im vorhergehenden Beispiel beschriebenen Weise. Die so erhaltenen farblosen Kristalle entsprechen in ihrer Zusammensetzung der Formel

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von Sulfocarbonimidbetainen, dadurch gekennzeichnet, daß man Carbonsäuren, die quartäre Ammoniumgruppen im bfolekül enthalten, bzw. ihre innermolekularen oder ihre mit Säuren gebildeten Salze in Gegenwart von wasserabspaltenden Mitteln, gegebenenfalls unter Zusatz von tertiären Aminen, bei erhöhter Temperatur auf organische Sulfamide einwirken läßt, die am Stickstoff noch wenigstens ein freies Wasserstoffatom enthalten.