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Verfahren zur Herstellung von m-Alkoxy-phenyl-isothiocyanaten Die
vorliegende Erfindung betrifft die Herstellung von m-Alkoxy-phenyl-isothiocyanaten,
welchen folgende allgemeine Strukturformel zukommt:
in der R einen gesättigten oder ungesättigten Alkylrest mit 3 oder 4 Kohlenstoffatomen,
mit Ausnahme des Allylrestes, bedeutet. (Die Herstellung des m-Allyloxy-phenyl-isothiocyanates
bildet den Gegenstand der Patente 847894 und 83Z692.) Die genannten Verbindungen
zeichnen sich aus durch sehr hohe vermicide Wirksamkeit bei verhältnismäßig geringer
Toxizität für den Menschen und das Tier. Charakteristisch ist auch, daß diese m-Alkoxy-phenyl-isothiocyanate
gegen zoologisch weit auseinanderliegende Wurmarten abtötend wirken.
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Gemäß der Erfindung erfolgt die Herstellung dieser neuen Verbindungen
in der Weise, daß m-Aminophenol, in beliebiger Reihenfolge, einerseits an der Oxygruppe
mit einem gesättigten oder ungesättigten Alkylrest mit 3 oder 4 Kohlenstoffatomen,
mit Ausnahme des Allylrestes, alkyliert, und andererseits an der Aminogruppe in
ein Isothiocyanat umgewandelt wird.
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Man kann demnach zu den wirksamen Endprodukten einmal so gelangen,
daß man m-Amino-phenol zunächst in m-Oxy-phenyl-isothiocyanat überführt, was nach
einer an sich bekannten Methode (vgl. z. B. J. H o u b; n, "Die Methoden der organischen
Chemie«, 3. Aufi. 1941, Bd. .4, S. 45 bis 48) geschehen kar n, sofern das Reaktionsprodukt
und die Zwischen-
Produkte unter den Reaktionsbedingungen beständig
sind. Diese erste Stufe kann wie folgt durchgeführt werden a) m Amino-phenol wird
mit Schwefelkohlenstoff und Ammoniak oder mit Schwefelkohlenstoff und einer anderen
schwach basischen Verbindung zum m-oxy-phenyl-dithiocarbaminsauren Salz umgesetzt
und dieses, nach Suspension in einem inerten Lösungsmittel, mit Phosgen behandelt,
wobei m-Oxy-phenylisothiocyanat gebildet wird.
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b) m-Amino-phenol wird in Wasser oder in einem anderen inerten Lösungsmittel
mit i Mol Thiophosgen behandelt, wobei unter Salzsäureabspaltung m-Oxyphenyl-isothiocyanat
gebildet wird.
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c) m-Amino-phenol wird in einem geeigneten Lösungsmittel, z. B. Äthylalkohol,
mit Schwefelkohlenstoff am Rückflußkühler gekocht, wobei sich der symmetrische Di-(m-oxy-phenyl)-thioharnstoff
bildet. Aus dem symmetrischen Thioharnstoffderivat wird durch Abspaltung von Schwefelwasserstoff,
z. B. mit Quecksilberoxyd, Carbo-di-(m-oxy-phenyl)-imid erhalten. Letzteres wird
mit Schwefelkohlenstoff unter Druck auf 13o bis i35° erhitzt, wobei man m-Oxyphenyl-isothiocyanat
erhält.
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d) m-Amino-phenol wird mit Chloroform und Alkali in m-Oxy-phenyl-isonitril
übergeführt; an dieses wird Schwefel angelagert, z. B. durch Erhitzen des m-Oxyphenyl-isonitrils
mit Schwefel, wobei sich m-Oxyphenyl-isothiocyanat bildet.
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e) m-Amino-phenol wird diazotiert und das Diazoniumsalz nach S a n
d m e y e r mit Kupferkaliumrhodanid umgesetzt. Das gebildete m-Oxy-phenylthiccyanat
wird auf 200 bis 25o° erhitzt, wobei m-Oxy-phenyl-isothiocyanat gebildet wird.
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Anschließend läßt man auf das erhaltene m-Oxyphenyl-isothiocyanat
ein Alkylierungsmittel, vorzugsweise ein Alkylhalogenid, einwirken; bei Verwendung
eines Alkylhalogenides soll ein den entstehenden Halogenwasserstoff bindendes Mittel
anwesend sein, falls nicht ein Alkalisalz des Phenolder;vates zur Alkylierung verwendet
wird.
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Der umgekehrte Weg zur Gewinnung der erfindungsgemäßen Verbindungen
besteht darin, das m-Aminophenol zuerst durch Umsetzung mit einem Alkylierungsmittel,
vorzugsweise Alkylhalogenid, in m-Alkoxy-anilin umzuwandeln und anschließend die
Überführung der Aminogruppe des letzteren in eine Isothiocyanatgruppe vorzunehmen.
Es ist zweckmäßig, die Aminogruppe des m-Amino-phenols während der Umsetzung mit
dem Alkylierungsmittel durch Acylierung zu schützen und die Acylgruppe nach erfolgter
Alkylierung abzuspalten. Die erhaltenen m-Alkoxyaniline können wie folgt in m-Alkoxy-phenyl-isothiocyanate
übergeführt werden a) Das m-Alkoxy-anilin wird mit Schwefelkohlenstoff und Alkali
oder Schwefelkohlenstoff und einem geeigneten Amin zum entsprechenden m-Alkoxyphenyl-dithiocarbamat
umgesetzt. Aus dem Dithiocarbamat wird mit Hilfe eines Schwermetallsalzes Schwefelwasserstoff
herausgespalten, wobei sich m-Alkoxy-phenyl-isothiocyanat bildet.
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b) Man kann auch die obenerwähnten Dithiocarbamate mit Chlorameisensäureester
umsetzen und das Kondensationsprodukt thermisch zu m-Alkoxyphenyl-isothiocyanat,
Kohlenoxysulfid und Alkohol zerlegen.
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c) Die nach a) hergestellten Dithiocarbamate können auch mit Phosgen
umgesetzt werden, wobei neben dem m-Alkoxy-phenyl-isothiocyanat Kohlenoxysulfid
und Salzsäure gebildet werden.
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d) Das m-Alkoxy-anilin wird in Wasser oder in einem inerten Lösungsmittel
mit i Mol Thiophosgen umgesetzt, wobei unter Salzsäureabspaltung m-Alkoxy-phenyl-isothiocyanat
gebildet wird.
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e) Das m-Alkoxy-anilin wird in einem geeigneten Lösungsmittel, z.
B. Äthylalkohol, mit Schwefelkohlenstoff am Rückflußkühler gekocht, wobei sich der
symmetrische Di-(m-alkoxy-phenyl)-thioharnstoff bildet. Durch Abspaltung von m-Alkoxy-anilin
entsteht aus dem symmetrischen Di-(m-alkoxy-phenyl)-thioharnstoff das entsprechende
m-Alkoxy-phenylisothiocyanat. Die Abspaltung des m-Alkoxy-anilins wird durch Mittel
begünstigt, die mit dem Amin Salze oder Derivate bilden, z. B. Phosphorsäure oder
andere starke Mineralsäuren, sr)wiü Acetanhy3rid oder Acetylchlorid.
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f) Das m-Alkoxy-anilin wird, wie unter e) geschildert, in Di-(m-alkoxy-phenyl)-thioharnstoff
übergeführt. Aus dem symmetrischen Thioharnstoffderivat wird durch Abspaltung von
Schwefelwasserstoff, z. B. mit Quecksilberoxyd, Carbo-di-(m-alkoxy-phenyl)-imid
gebildet. Erhitzt man letzteres mit Schwefelkohlenstoff, z. B. unter Druck auf 14o
bis i50°, so erhält man das entsprechende m-Alkoxy-phenyl-isothiocyanat.
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g) Das m-Alkoxy-anilin wird mit Phosgen zu m-Alkoxy-phenyl-isocyanat
umgesetzt, dieses durch Erhitzen unter Druck auf 18o° während mehrerer Stunden in
Carbo-di-(m-alkoxy-phenyl)-imid umgewandelt. An das Carbo-di-(m-alkoxy-phenyl)-imid
kann, wie unter f) beschrieben, Schwefelkohlenstoff angelagert werden.
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h) Das unter g) erwähnte m-Alkoxy-phenyl-isocyanat wird mit Phosphorpentasulfid
zum entsprechenden m-Alkoxy-phenyl-isothiocyanat umgesetzt.
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i) Das m-Alkoxy-anilin wird mit Chloroform und Alkali in m-Alkoxy-phenyl-isonitril
übergeführt und an dieses Schwefel angelagert, wobei das entsprechende m-Alkoxy-phenyl-isothiocyanat
gebildet wird.
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k) Das m-Alkoxy-anilin wird diazotiert und das Diazoniumsalz nach
S a n d m e y e r mit Kupferkaliümrhodanid. zu m-Alkoxy-phenyl-thiocyanat umgesetzt.
Durch Erhitzen dieser Verbindung auf Zoo bis 25o° erhält man das entsprechende m-Alkoxy-phenyl-isothiocyanat.
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Beispiel i Ztr126 Gewichtsteilen Thiophosgen, das in 12oo Gewichtsteilen
`'Wasser durch starkes Rühren suspendiert wird, werden im Laufe von 35 Minuten io9
Gewichtsteile pulverisiertes m Amino-phenol portionenweise zugesetzt. Das Reaktionsgemisch,
das sich auf etwa 7o bis 75° erwärmt hat, wird noch 30 Minuten gerührt und
dann mit Äther geschüttelt.
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Der Ätherauszug wird mit Wasser gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet
und destilliert, wobei das m-Oxy-phenyl-isothiocyanat unter 0,03 mm Hg bei
116
bis 117- übergeht. Schmelzpunkt nach Umkristallisieren aus Petroläther 61 bis 62°.
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21 Gewichtsteile m-Oxy-phenyl-isothiocyanat, 4o Gewichtsteile wasserfreies
Aceton, 3o Gewichtstzile ß-Methylallylchlorid und 2o Gewichtsteile geglühtes Kaliumcarbonat
werden 12 Stunden lang zusammen am Rückflußkühler gekocht. Nach dem Erkalten wird
das Reaktionsgemisch mit Chloroform und Wasser geschüttelt, die Chloroformlösung
mit verdünnter Natronlauge und dann mit Wasser gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet
und destilliert, wobei das m-(ß-Methy#1-allyloxy)-pheny#1-isothiocyanat unter 0,03
mm Hg bei 125 bis i27° übergeht. Beispiel 2 Zu einem leicht erwärmten Gemisch von54Gewichtsteilen
m Amino-plienol und 7o Gewichtsteilen -Nfethv-1-alkohol werden 5oo Gewichtsteile
konzentrierter Ammoniak zugesetzt. Hierauf werden unter starkem Rühren 42 Gewichtsteile
Schwefelkohlenstoff zugetropft. Das m-oxy-plienyl-dithiocarbaminsaure Ammonium scheidet
sich ab. Es wird abgenutscht, mit Äther gewaschen und im Vakuum getrocknet. Das
trockene Dithiocarbamat wird in ioo Gewichtsteilen Toluol aufgeschlämmt und mit
einer Lösung von 45 Gewichtsteilen Phosgen in 225 Gewichtsteilen Toluol unter
Kühlung und Rühren tropfenweise behandelt. :`ach Beendigung des Zutropfens wird
das Reaktionsgemisch noch i Stunde lang gerührt und vom entstandenen Ammoniumchlorid
durch Filtration abgetrennt. Bei der Destillation des Filtrates wird das im Beispiel
i beschriebene m-Oxy-phenyl-isothiocyanat erhalten.
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5o Gewichtsteile m-Oxy-phenyl-isothiocyanat, 75 Gewichtsteile wasserfreies
Aceton, 46 Gewichtsteile Butylbromid und So Gewichtsteile geglühtes Kaliumcarbonat
werden 8 Stunden lang zusammen am Rückflußkühler gekocht. Nach dem Erkalten wird
das Reaktionsgemisch mit Äther und Wasser geschüttelt, die ätherische Lösung mit
3n-Natronlauge und dann mit Wasser gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und
destilliert, wobei das m-Butyloxy-phenyl-isothiocyanat bei 120 bis 122- unter o,o2
mm Hg übergeht. Beispiel 3 Zu einer auf übliche Weise aus 84 Gewichtsteilen m-Propyloxy-anilin
(KP" 145 bis i46°), ioo Gewichtsteilen Wasser, 25,3 Gewichtsteilen Schwefelkohlenstoff
und 13,33 Gewichtsteilen Natriumhydroxyd in 3o Gewichtsteilen Wasser bereiteten
Lösung von m-Propylo,y-pheny-1-dithiocarbamat werden unter Rühren bei o bis 5' 36
Gewichtsteile Chlorameisensäureäthviester zugetropft. Nach Beendigung des Zutropfens
wird noch 2 Stunden lang auf 9o bis iooo erwärmt und nach dem Erkalten mit Äther
extrahiert. Der Ätherauszug wird mit Wasser gewaschen, getrocknet und unter vermindertem
Druck destilliert, wobei das m-Propyloxy-phenyl-isothiocyanat unter o,oimm Hg bei
io5 bis 1o7° übergeht.
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Beispiel 4 Zu 92 Gewichtsteilen Thiophosgen, das in iioo Gewichtsteilen
Wasser durch starkes Rühren fein suspendiert ist, werden im Verlaufe von 40 Minuten
107 Gewichtsteile m-Isopropyloxy-anilin (Kp" i38°) zugetropft. Unter Salzsäureentwicklung
erwärmt sich das Reaktionsgemisch auf 5o bis 6o°. Nach beendeter Reaktion wird noch
30 Minuten gerührt und dreimal mit Äther geschüttelt.
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Der Ätherauszug wird mit Wasser gewaschen, getrocknet und destilliert,
wobei das m-Isopropyloxyphenyl-isothiocyanat unter o,oi mm Hg bei ioo bis 1o2° übergeht.
Beispiel 5 Zu einer Suspension von m-Butyloxy-phenyl-dithiocarbamat, die aus 165
Gewichtsteilen m-Butyloxyanilin (Kp2o 155 bis Z56°), 5oo Gewichtsteilen Toluol,
8o Gewichtsteilen Schwefelkohlenstoff und trockenem Ammoniakgas hergestellt wurde,
werden in der Kälte 6oo Gewichtsteile 2o°/oige Phosgenlösung in Toluol langsam zugesetzt.
:Ulan rührt noch i Stunde, verjagt den V berSChuß an Phosgen mit Luft, saugt das
ausgefallene Ammoniumchlorid ab und destilliert die Toluollösung, wobei das m-Butyloxy-phenyl-isothiocyanat
unter 0,02 mm Hg bei 12o bis Z22° übergeht. Beispiel 6 m Acetaminophenol wird mit
einem ß-llethyl-ally#1-halogenid in Gegenwart eines den entstehenden Halogenwasserstoff
bindenden Mittels umgesetzt und die Acetylgruppe im gebildeten m-(ß-Methyl-allyloxy)-acetanilid
durch Verseifung abgespalten. Man erhält m-(ß-Methyl-allyloxy)-anilin vom Siedepunkt
138 bis 140°/1o mm.
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Zu 126 Gewichtsteilen Thiophosgen, das in i5oo Gewichtsteilen Wasser
durch starkes Rühren fein suspendiert ist, werden 163 Gewichtsteile m-(ß-Methylallvloxv)-anilin
tropfenweise zugegeben. Das Reaktionsgemisch erwärmt sich bis 6o°. Es wird noch
i Stunde lang gerührt, erkalten gelassen und mit Äther extrahiert.
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Der Ätherauszug wird mit Wasser gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet
und destilliert, wobei das m-(ß-Methyl-allyloxy)-phenyl-isothiocy#anat unter 0,03
mm Hg und bei 125 bis Z27° übergeht.