DE1618441C3

DE1618441C3 - Verfahren zur Herstellung von 2-lso-cyanato-2-methyl-propansulfonsäurechlorid

Info

Publication number: DE1618441C3
Application number: DE1618441A
Authority: DE
Inventors: Dieter Dr. 5000 Koeln Arlt
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1967-06-21
Filing date: 1967-06-21
Publication date: 1975-05-07
Also published as: FR1570995A; US3580942A; NL6808499A; DE1618441B2; CH499500A; BE716688A; DE1618441A1; GB1220746A

Description

Die Herstellung von Isocyanato-alkansulfonsäurechloriden, z. B. durch Phosgenierung von entsprechenden Amino-alkansulfonsäuren, war bisher nicht möglich. Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß die Herstellung eines Isocyanato-alkansulfonsäurechlorids, nämlich von 2-Isocyanato-2,2-dimethyläthansulfonsäurechlorid, gelingt, wenn man Isobutylen und Chlorcyan mit Chlorsulfonsäure oder Schwefeltrioxid umsetzt und anschließend thermisch behandelt, z. B. destilliert.'
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von 2-Isocyanato-2-methylpropansulfonsäurechlorid welches dadurch gekennzeichnet ist, daß man Isobutylen und Chlorcyan mit Chlorsulfonsäure oder Schwefeltrioxid bei Reaktionstemperaturen von etwa —30 bis etwa +30⁰C umsetzt, und das so erhaltene Reaktionsgemisch anschließend thermisch im Vakuum behandelt.

Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich durch das folgende Schema veranschaulichen:

CH₂
C
CH₃ CH₃

+ SO₃
(HSO₃Cl)

ClCN

(- HCl) SO₂

CH₂ O

H,C — C

Cl

N
CH₃

SO₂Cl

CH₂

C(CH₃),

■ I

NCO

Das durch Umsetzung von Isobutylen und Chlorcyan mit Chlorsulfonsäure oder Schwefeltrioxid zunächst erhaltene, im Schema in Klammern gesetzte Primär-Reaktionsprodukt wird im allgemeinen nicht gefaßt.

Zur Durchführung des Verfahrens werden die Ausgangskomponenten im allgemeinen in äquimolaren Verhältnissen eingesetzt. Vorzugsweise verwendet man jedoch einen Überschuß an Chlorcyan, das gleichzeitig als Lösungsmittel dient. Die Reaktion kann aber auch in einem inerten Lösungsmittel wie Methylenchlorid oder Schwefeldioxid durchgeführt werden.

Die Ausgangskomponenten werden bei Reaktionstemperaturen von etwa —30 bis etwa +30° aufeinander zur Einwirkung gebracht. Nach der Umsetzung der Ausgangskomponenten werden gegebenenfalls vorhandenes überschüssiges Chlorcyan und/oder inertes Lösungsmittel aus dem Reaktionsgemisch abdestilliert. Es verbleibt ein Primär-Reaktionsprodukt, das nun unter allmählicher Temperatursteigerung erwärmt wird. Bei Verwendung von Chlorsulfonsäure als Ausgangskomponente wird dabei Chlorwasserstoff abgespalten, beim weiteren Erhitzen — zuletzt bis auf Temperaturen von etwa 170 bis 180° — destilliert im Vakuum ein Gemisch von 2-Isocyanato-2-methylpropansulfonsäurechlorid und 2-Methylpropen-2-sulfonsäurechlorid ab, das durch fraktionierte Destillation im Vakuum getrennt werden kann.

Das Verfahrensprodukt stellt ein Zwischenprodukt dar, das in der Isocyanatchemie breite Anwendung, z. B. zur Modifizierung von Polyurethanen oder allgemein von Verbindungen mit reaktionsfähigen Wasserstoffatomen Anwendung finden kann. Derart mit dem Verfahrensprodukt modifizierte Verbindungen können z. B. als Textilhilfsmittel eingesetzt werden.

Beispiel 1

In 750 ml Chlorcyan werden bei 0⁰C unter Rühren und Kühlen 580 g Chlorsulfonsäure gelöst. Dann werden 300 g Isobutylen innerhalb von 2 Stunden eingeleitet; das Reaktionsgemisch wird während der Umsetzung durch Kühlung auf einer Temperatur von 0 bis 5°C gehalten. Das Reaktionsgemisch wird auf 50 bis 60°C erwärmt, wobei das überschüssige Chlorcyan abdestilliert, zugleich findet eine kräftige Chlorwasserstoffentwicklung statt. Das zurückbleibende Produkt wird in einem Vakuum von etwa 1 Torr weiter erhitzt; dabei destilliert ein Destillat über. Man steigert die Temperatur, sobald die Destillation nachläßt, bis schließlich auf etwa 170°. Man erhält 765 g eines Destillates, das hauptsächlich aus 2-Isocyanato-2-methylpropan-suIfonsäurechIorid und 2-Methyl-propenB-2-sulfonsäurechlorid besteht. Durchfraktionierte Vakuumdestillation erhält man 450 g (=46% der Theorie) 2-Isocyanato-2-methyl-propan-sulfonsäurechlorid vom Siedepunkt 83 bis 85°/0,2Torr.

Analyse: C₅H₈ClNO₃S (197,7)

Berechnet ... C 30,4%, H 4,1 %, CI 17,9 %
N 7,1%, O24,3%, S 16,2%;

gefunden ... C 30,4%, H 4,2%, Cl 18,0%,
N 7,1%, O 24,4%, S 16,0%.

Beispiel 2

In 200 ml Methylenchlorid werden 150 g Chlorcyan und 56 g Isobutylen gelöst. In diese Lösung werden unter Rühren und Kühlen auf 0°C 160 g Schwefeltrioxid, gelöst in 150 ml Methylenchlorid, zugetropft und gleichzeitig weitere 56 g Isobutylen eingeleitet. Überschüssiges Chlorcyan und Methylenchlorid werden abdestilliert, der Rückstand wird durch Erhitzen auf 130° im Vakuum zersetzt. Man erhält 132 g Destillat, das durch fraktionierte Vakuumdestillation in 2-Methyl-propen-2-sulfonsäurechlorid und 2-Iso-cy anato-2-methyl-propan-sulfonsäurechlorid aufgetrennt wird. Man erhält von der letzteren Verbindung 35 g (= 9% der Theorie).

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur Herstellung von 2-Isocyanato-2-methyl-propansulfonsäurechlorid, dadurch gekennzeichnet, daß man Isobutylen und Chlorcyan mit Chlorsulfonsäure oder Schwefeltrioxid bei Reaktionstemperaturen von etwa —30° bis etwa +30°C umsetzt und das so erhaltene Reaktionsgemisch anschließend thermisch im Vakuum behandelt.