PROCESS FOR PREPARING SULPHON AMIDES

Abstract: 1. Process for the preparation of sulphonamides by reaction of sulphonic acid halides with ammonia or primary or secondary amines, characterised in that the reaction is carried out in a two-phase system consisting of an aqueous phase and an organic phase, in the presence of 0.1 to 12% by weight of a tertiary amine and/or quaternary ammonium salt, relative to the sulphonic acid halide employed.

Description: Verfahren zur Herstellung von Sulfonamiden Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Sulfonamiden durch Umsetzung von Sulfonsäurehalogeniden mit Ammoniak oder primären oder sekundären Aminen. Es ist bekannt, Sulfonsäureamide durch Umsetzung von aliphatischen oder stark negativ substituierten aromatischen Aminen oder Ammon.a.R mit Sulfochloriden herzustellen (vgl. Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, 4. Auflage, Band IX, Seiten 609 - 614). Dabei kann die Umsetzung in Wasser vorgenommen werden, wenn das Amin zumindest in geringem Masse in Wasser löslich ist. Wenn das Amin in Wasser unlöslich ist, wird die Umsetzung in einem organischen Lösungsmittel, das nicht unbedingt mit Wasser mischbar sein muss, durchgeführt. Die bekannten Verfahren zur Herstellung von Sulfonamiden weisen jedoch nicht unerhebliche Nachteile auf. So erfordern z.3. hohe Umsetzungsraten bei Anwesen heit organischer Lösungmittel sehr lange Reaktionszeiten, was eine schlechte Raum/Zeit-Ausbeute ergibt oder die Ausbeuten an Sulfonamiden sind nicht optimal, was bei teuren Ausgangsmaterialien sehr'kostspielig und damit für ein technisches Verfahren unwirtschaftlich ist. Es wurde nun ein Verfahren zur Herstellung von Sulfonamiden durch Umsetzung von Sulfonsäurehalogeniden mit Ammoniak oder primären oder sekundären Aminen gefunden, das dadurch gekennzeichnet ist, dass man die Reaktion in .einem Zweiphasensystem, bestehend aus einer wässrigen Phase und einer organischen Phase, in Gegenwart katalytischer Mengen eines tertiären Amins und/ oder eines quartären Ammoniumsalzes durchführt. Als quartäre Ammoniumsalze können solche der allgemeinen Formel (I) EMI2.1 in der R1,R2,R3 und R4 unabhängig voneinander einen gege benenfalls substituierten Alkyl-, Aralkyl- oder Arylrest bedeuten oder wobei jeweils zwei der Reste R1, R2, R3 und R4 gemeinsam mit dem Stickstoff einen Heterocyclus bil den und X für ein Halogen- oder Hydroxyl Ion steht, in das erfindungsgemässe Verfahren eingesetzt werden. Als Alkylreste, die gegebenenfalls durch Halogen, wie Chlor, Brom, eine Hydroxy- oder niedere Alkoxygruppe mit bis zu 4 Kohlenstoffatomen, wie Hydroxybutyl, substituiert sein können, kommen beispielsweise solche mit bis zu 16, bevorzugt bis zu 12 Kohlenstoffatomen in Betracht. Als gegebenenfalls substituierte Alkylreste seien genannt: Methyl, Ethyl, Propyl-, Butyl, Pentyl, Hexyl, Heptyl, Octyl, Nonyl, Decyl, Undecyl, Dodecyl, Hydroxyethyl, Hydroxypropyl, Hydroxybutyl, Chlormethyl, Chlorethyl, Chlorbutyl, Chlorpropyl, bevorzugt Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, Dodecyl, Hydroxyethyl, Hydroxypropyl, Hydroxybutyl. Als Aralkylreste, die gegebenenfalls durch Halogen, wie Chlor, Brom, oder Alkylreste mit bis zu 4 Kohlenstoffatomen substituiert sein können, kommen beispielsweise solche mit bis zu 10 Kohlenstoffatomen, bevorzugt bis zu 8 Kohlenstoffatomen, in Betracht. Es seien genannt: Phenylmethyl-, Phenylethyl-, Phenylpropyl-, Phenylbutyl-, (Chlorphenyl) -methyl-, (Methyl- phenyl) -methyl-, (Methylphenyl) -ethylreste, bevorzugt Phenylmethylreste. Als Arylreste, die gegebenenfalls durch Halogen, wie Chlor, Brom, oder Alkylreste mit bis zu 4 Kohlenstoffatomen, wie Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, i-Propyl, i-Butyl, Dimethyl, Diethyl, Chlor-methyl, substituiert sein können, kommen beispielsweise solche mit bis zu 14 Kohlenstoffatomen, bevorzugt bis zu 12 Kohlenstoffatomen, in Betracht. Als Arylreste seien genannt: Phenyl, Chlorphenyl, Methylphenyl, Ethylphenyl, Propylphenyl, Butylphenyl, Dimethylphenyl, Chlormethylphenyl, Naphthyl, Dimethylnaphthyl, bevorzugt Phenyl. Als Heterocyclen, die jeweils 2 benachbarte Reste R1, R2, R3, R4 zusammen mit dem Stickstoffatom bilden können, seien vor allem der Piperidin- oder Morpholinring erwähnt. Als Halogenionen seien genannt: das Fluor-, Chlor-, Brom-, Jodion, bevorzugt das Chlorion. Als Vertreter der quartären Ammoniumsalze, die in das erfindungsgemässe Verfahren eingesetzt werden können, werden beispielsweise genannt: Trimethylphenylammoniumchlorid, Trimethylbenzylammoniumchlorid, Trimethylbenzylammoniumhydroxid, Triethylammoniumchlorid, Tetraethylammoniumchlorid, Dimethylphenyl- benzylammoniumchlorid, Tetrabutylammoniumchlorid, Benzyldodecyldimethylammoniumchlorid, Triethylbenzylammoniumchlorid, Benzyldodecyldihydroxypropylammoniumchlorid, bevorzugt Benzyldodecyldimethylammoniumchlorid. Als tertiäre Amine können solche der allgemeinen Formel (II) EMI5.1 in der R57 R6, R7 unabhängig voneinander für einen ge gebenenfalls substituierten Alkyl-, Cycloalkyl-, Aralkyl- oder Arylrest stehen oder jeweils zwei der Reste R5, R6, R7 zusammen mit dem Stickstoff atom einen Heterocyclus bilden, in das erfindungsgemässe Verfahren eingesetzt werden. Als Alkylreste, die gegebenenfalls durch eine Hydroxyoder Alkoxygruppe mit bis zu 4 Kohlenstoffatomen, wie Hydroxyethyl, Hydroxypropyl oder Hydroxybutyl substituiert sein können, kommen beispielsweise solche mit bis zu 16 Kohlenstoffatomen, bevorzugt bis zu 12 Kohlenstoffatomen in Betracht. Es seien folgende Alkylreste genannt: Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, Pentyl, Isopropyl, 2-Hydroxyethyl, 2-Rydroxypropyl, Hexyl, Octyl, Decyl, Dodecyl, 4 Hydroxyethylpropyl, i-Butyl, i-Pentyl, bevorzugt Methyl, Ethyl, 2-Hydroxyethyl, Propyl, 2-Hydroxypropyl, Hexyl, Octyl, Dodecyl, i-Butyl, i-Pentyl. Als Aralkylreste, die gegebenenfalls durch Halogen, wie Chlor, Brom, oder Alkylreste mit bis zu 4 Rohlenstoffatomen substituiert sein können, kommen beispielsweise solche mit bis zu 10 Kohlenstoffatomen, bevorzugt bis zu 8 Kohlenstoffatomen in Betracht. Es werden z.B. genannt: Phenylmethyl-, (Chlor-phenyl)methyl-, (Methylphenyl)-methylreste, bevorzugt der Phenylmethylrest. Als Arylreste, die gegebenenfalls durch Halogen,wie Chlor, Brom, oder Alkylreste mitbis zu 4 Kohlenstoffatomen substituiert sein können, kommen beispielsweise solche mit bis zu 14 Kohlenstoffatomen, bevorzugt 10 Kohlenstoffatomen in Frage, wie der Phenyl-, Chlorphenyl-, Methylphenyl-, Dimethylphenyl-, Naphthylrest, bevorzugt der Phenylrest. Als Heterocyclen, die jeweils zwei benachbarte Reste R5, R6, R7 zusammen mit dem Stickstoffatom bilden können, seien vor allem der Piperidin- oder der Morpholinring erwähnt. Als Vertreter der tertiären Amine, die in das erfindungsgemässe Verfahren eingesetzt werden können, seien genannt: TrimetXhylamin, Triethylamin, Tris-(2-hydroxyethyl)-amin, Tri-iso-propylamin, Tris- (2-hydroxy- propyl) -amin, Tri-n-propylamin, Tri-n-butylamin, Tri-iso-butylamin, Tri-n-pentylamin, Tri-iso-pentylamin, Dimethylanilin, Diethylanilin, Dimethylbenzylamin, bevorzugt Tris(2-hydroxypropyl)-amin. Die Einsatzmengen für die tertiären Amine und/oder quartären Ammoniumsalze können in weiten Grenzen schwanken. Sie betragen im allgemeinen etwa 0,1 bis etwa 12 Gew.-%, vorzugsweise 0,5 bis 5,5 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der eingesetzten Sulfonsäurehalogenide. Die tertiären Amine und/oder quartären Ammoniumsalze können gelöst oder suspendiert in Wasser dem Reaktionssystem zugeführt werden. Als Sulfonsäurehalogenide, die die eine Reaktionskom ponente für das erfindungsgemässe Verfahren darstellen, können solche der allgemeinen Formel (III) R8 - 502 - Hal (III), in der Hal für Fluor, thlor, Brom, bevorzugt Chlor, steht und R8 für einen gegebenenfalls substituierten Alkyl-, Alkenyl-, Cycloalkyl-, Aralkyl- oder Arylrest steht, in das erfindungsgemässe Verfahren eingesetzt werden. Als Alkylreste, die gegebenenfalls durch Halogen, wie Fluor, Chlor, substituiert sein können, kommen beispielsweise solche mit bis zu 24 Kohlenstoffatomen, bevorzugt bis zu 18 Kohlenstoffatomen in Betracht. Genannt seien: Methyl-, Chlormethyl-, Dichlormethyl-, Trichlormethyl-, Trifluormethyl-, Ethyl-, Chlorethyl-, Propyl-, Butyl-, Chlorbutyl-, Hexyl-, Heptyl-, Octyl-, Undecyl-, Dodecyl-, Pentadecyl- Hexadecylreste, Gemische von C1 0-C18 n-Alkylresten, Perfluorbutyl-, Perfluoroctylreste, bevorzugt Methyl-, Chlormethyl-, Butyl-, Perfluor butyl-, Octyl-, Perfluoroctyl-, Undecyl-, Dodecyl-, Pentadecyl- Hexadecylreste und Gemische von C10-C18 n-Alkylresten. Als Alkenylreste, die gegebenenfalls durch Halogen, wie Chlor, Brom, substituiert sein können, kommen beispielsweise solche mit bis zu 10 Kohlenstoffatomen, bevorzugt bis zir 6 Kohlenstoffatomen in Betracht. Es seien als Alkenylreste genannt: Vinyl, 2-Propenyl, 2-Butenyl, 2-Pentenyl, 2-Hexenyl, bevorzugt Vinyl. Als Cycloalkylreste, die gegebenenfalls durch Methylgruppen substituiert sein können, kommen beispielsweise solche mit bis zu 10 Kohlenstoffatomen, bevorzugt bis zu 8 Kohlenstoffatomen in Betracht. Zum Beispiel werden genannt: Cyclopropyl-, Cyclobutyl-, Cyclopentyl-, Cyclohexyl-, Cycloheptyl-, Cyclooctyl-, Methylcyclopentyl-, Methylcyclohexyl-, Dimethylcyclohexylreste, bevorzugt Cyclohexyl-, Methylcyclohexyl-, Cyclooctylreste. Als Aralkylreste, die gegebenenfalls durch Halogen, wie Chlor, Brom, substituiert sein können, kommen beispielsweise solche mit bis zu 18 Kohlenstoffatomen, bevorzugt bis zu 10 Kohlenstoffatomen in Betracht. Zum Beispiel seien genannt: Phenylmethyl-, (Chlor phenyl) -methyl-, (Trifluormethylphenyl)-methyl-, (Trimethylphenyl)-methylreste, bevorzugt der Phenylmethylrest. Als Arylreste, die gegebenenfalls durch Halogen, wie Chlor, Brom, oder Sulfochloridgruppen oder Carboxylgruppen substituiert sein können, kommen beispielsweise solche mit bis zu 14 Kohlenstoffatomen, bevorzugt bis zu 12 Kohlenstoffatomen in Betracht. Zum Beispiel werden genannt: der Phenyl-, Chlorphenyl-, Dimethylnaphthyl-, Naphthyl-, Methylphenyl-, Dimethylphenyl-, ' Naphthylsulfochlorid-, Phthalsäurerest, bevorzugt der Phenylrest. Zum Beispiel seien folgende Sulfonsäurehalogenide, die in das erfindungsgemässe Verfahren eingesetzt werden können, genannt: Methansulfonsäurechlorid, Chlormethansulfonsäurechlorid, Dichlormethansulfonsäurechlorid, Trichlormethansulfonsäurechlorid, Ethansulfonsäurechlorid, Vinylsulfonsäurechlorid, Chlorethansulfonsäurechlorid, Propansulfonsäurechlorid, Butansulfonsäurechlprid, Chlorbutansulfonsäurechlorid, Pentansulfonsäurechlorid, Hexansulfonsäurechlorid, Heptansulfonsäurechlorid, Octansulfonsäurechlorid, Undecansulfonsäurechlorid, Dodecansulfonsäurechlorid, Pentadecansulfonsäurechlorid, Stearinsulfonsäurechlorid, Gemische von C10-C18-n-Alkansulfonsäure- chloride, Dimethylvinylsulfonsäurechlorid, Methallylsulfonsäurechlorid, Phenylmethansulfonsäurechlorid, 1,2- Phenylen-bis-methan-sulfonsäurechlorid, Trichlorvinyl sulfonsäurechlorid, Benzolsulfonsäurechlorid, Chlorbenzol- sulfonsäurechlorid, Dichlorbenzolsulfonsäurechlorid, Brombenzolsulfonsäurechlorid, Fluorbenzolsulfonsäurechlorid, Jodbenzolsulfonsäurechlorid, Nitrobenzolsulfonsäurechlorid, Dinitrobenzolsulfonsäurechlorid, Toluolsulfonsäurechlorid, Trifluormethylbenzolsulfonsäurechlorid, Naphthalin- 1- sulfonsäurechlorid, Naphthalin-2-sulfonsäurechlorid, Methoxysulfonsäurechlorid, Acetaminobenzolsulfonsäurechlorid, Chlornitrobenzolsulfonsäurechlorid, Nitrotoluolsulfonsäurechlorid, Dinitrotoluolsulfonsäurechlorid, Tetralinsulfonsäurechlorid, Nitro-naphthalinsulfonsäurechlorid, Biphenylsulfonsäurechlorid, Pyrensulfonsäurechlorid, Benzoldisulfonsäurechlorid, Nitrobenzoldisulfonsäurechlorid, Naphthalindisulfonsäurechlorid, Dinitro-naphthalindisulfonsäurechlorid, Biphenyldisulfonsäurechlorid, Naphthalintrisulfonsäurechlorid, Naphthalintetrasulfonsäurechlorid, Diphenylsulfon-disulfonsäurechlorid, Diphenylsulfon-disulfonsäurechlorid, Diphenylethyl-disulfonsäurechlorid Nitroanisolsulfonsäurechlorid, Anthrachinonsulfonsäurechlorid, Benzoesäuresulfonsäurechlorid, Chlorbenzoesäuresulfonsäurechlorid, Benzoesäuredisulfonsäurechlorid, Phthalsäuresulfonsäurechlorid, Terephthalsäuresulfonsäurechlorid, Trifluormethansulfonsäurefluorid, Perfluorbutansulfonsäurefluorid, Perfluoroctansulfonsäurefluorid, bevorzugt Chlormethansulfonsäurechlorid, Undecansulfonsäurechlorid Pentadecansulfonsäurechlorid und Gemische von C10-C18-n-Alkansulfonsäurechloriden. Ammoniak sowie die primären und sekundären Amine, die die andere Reaktionskomponente für das erfin dungsgemässe Verfahren darstellen, können durch die allgemeine Formel (IV) EMI12.1 in der Rg für Wasserstoff und R10, R11 unabhängig voneinander für Wasserstoff oder einen gegebenenfalls substituierten Alkyl-, Alkenyl-, Cycloalkyl-, Aralkyl-, Aryl-, Di arylether- oder Arylalkyletherrest stehen oder worin die Reste R1o und R11 zusammen mit dem Stickstoff und gegebenenfalls weiteren Hetero atomen, wie Sauerstoff, Schwefel, Stickstoff, einen Heterocyclus bilden, dargestellt werden. Als Alkylreste, die gegebenenfalls durch Halogen, wie Chlor, Brom, Hydroxy-, Amino- oder niedere Alkoxygruppen mit bis zu 4 Kohlenstoffatomen, wie 2-Hydroxybutyl, substituiert sein können, kommen beispielsweise solche mit bis zu 18 Kohlenstoffatomen, bevorzugt bis 16 Kohlenstoff atomen in Betracht. Zum Beispiel werden genannt: der Methyl-, Ethyl-, Propyl-, i-Propyl-, Butyl-, Pentyl-,Hexyl-, Octyl-, Dodecyl-, Octadecyl-, 1-Aminobutyl-, 1-Aminohexyl-, 1-Chlorethyl-, 1-Chlorpropyl-, 1-Fluorbutyl-, 1-Oxyethyl-, 2-Oxypropyl-, N,N-Dimethyl-1-aminopropylrest, bevorzugt der Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Hexyl-, Octyl-, Octadecyl-, 1-Aminobutyl-, 1 -Aminohexylrest. Als Alkenylreste, die gegebenenfalls durch Halogen, wie Chlor, Brom, substituiert sein können, kommen beispielsweise solche mit bis zu 18 Kohlenstoffatomen, bevorzugt bis zu 6 Kohlenstoffatomen in Betracht. Zum Beispiel werden genannt: der 2-Propenyl-, 2-Butenyl-, 2-Pentenyl-, 2-Hexenyl-, 2-Cyclohexenylrest, bevorzugt der 2-Propenyl- und 2-Hexenylrest. Als Cycloalkylreste, die gegebenenfalls durch Methylgruppen substituiert sein können, kommen beispielsweise solche mit bis zu 10 Kohlenstoffatomen, bevorzugt bis zu 8 Kohlenstoffatomen in Betracht. Genannt seien: Cyclopropyl-, Cyclobutyl-, Cyclopentyl-, Cyclohexyl-, Cycloheptyl-, Cyclooctyl-, blethylcyclo- pentyl-, Methylcyclohexyl-, Dimethylcyclohexylreste, bevorzugt der Cyclohexyl- und Methylcyclohexylrest. Als Aralkylreste, die gegebenenfalls durch Halogen, wie Chlor, Brom, Aminogruppen, Alkylreste mit.bis zu 12 Kohlenstoffatomen, wie Dodecyl, oder Alkoxygruppen mit bis zu 3 Kohlenstoffatomen, wie 2-Hydroxypropyl, substituiert sein können, kommen beispielsweise solche mit bis zu 18 Kohlenstoffatomen, bevorzugt 11 Kohlenstoffatomen in Betracht. Folgende Aralkylreste seien genannt: der Phenylmethyl-, (Chlorphenyl)-methyl-, Naphthylmethylrest, bevorzugt der Phenylmethylrest. Als Arylreste, die gegebenenfalls durch.Halogen, wie Chlor, Brom, Trifluormethylreste, Alkylreste mit bis zu 12 Kohlenstoffatomen, wie Dodecyl' Cycloalkylreste mit bis zu 6 Kohlenstoffatomen, wie Cyclohexyl, Alkoxygruppen mit bis zu 3 Kohlenstoffatomen, wie Propoxy, oder Aminogruppen substituiert sein können, kommen beispielsweise solche mit bis zu 20 Kohlenstoffatomen, bevorzugt bis zu 18 Kohlenstoffatomen in Betracht. Zum Beispiel werden folgende Arylreste genannt: Phenyl, 2-Chlorphenyl, 3-Chlorphenyl, 4-Chlorphenyl, 3,4-Dichlorphenyl, 3-Chlor-2-methylphenyl, 2-Methyl- phenyl, 3-ìtethylphenyl, 2-Ethylphenyl, 4-Ethylphenyl, 2,3-Dimethylphenyl, Dodecylphenyl, 1 -Naphthyl, 2 Amino- 4-chlorphenyl, 4-Aminophenyl, 4 -Amino- 1 -naphthyl, 3-Trifluormethylphenyl, 5-Amino-1 -naphthyl, 3-Amino-2 naphthyl, 4-Cyclohexyl-phenyl, 4-Cyclohexyl-2-methylphenyl, bevorzugt Phenyl, 3-Chlorphenyl, 2-Chlorphenyl, 1-Naphthyl. Als Diaryletherreste kommen beispielsweise solche mit bis zu 18 Kohlenstoffatomen, bevorzugt bis zu 16 Kohlenstoffatomen in Betracht. Genannt seien: der 2-Phenoxyphenyl-, 2-Phenoxy-2'methylphenyl-, 2-Phenoxy-naphthylrest, bevorzugt der 2-Phenoxyphenylrest. Als Arylalkyletherreste kommen beispielsweise solche mit bis zu 18 Kohlenstoffatomen, bevorzugt bis zu 11 Kohlenstoffatomen in Betracht, z.B. der 4-Methoxy- phenyl-, 2-Ethoxyphenyl-, 4-Methoxyphenyl-, 4-Ethoxyphenyl-, 2-Methoxynaphthyl-, 4-Methoxynaphthylrest bevorzugt der 2-Methoxyphenyl- und 2-Methoxynaphthylrest. Als Heterocyclen, die R10 und R11 zusammen mit dem Stickstoff und gegebenenfalls weiteren Heteroatomen, wie Sauerstoff, Schwefel, Stickstoff, bilden können, seien der Pyrrolidin-, Piperidin- oder Morpholinring erwähnt. Z.B. werden folgende Amine, die in das erfindungsge mässe Verfahren eingesetzt werden können, genannt= Ammoniak, Methylamin, Dimethylamin, Ethylamin, Diethylamin, n-Propylamin, Di-n-propylamin, i-Propylamin, Butyl-, Pentyl-, Hexyl-, Octyl-, Dodecyl-, Octadecylamin, Dibutylamin, Dipentylamin, Dihexylamin, Dioctylamin, Didodecylamin, Dioctadecylamin, Allylamin, Cyclohexylamin, Benzylamin, N-Methylbenzylamin, N-Ethylbenzylamin, Anilin, N-Methylanilin, N-Ethylanilin, 2-Chloranilin, 3-Chloranilin, 4-Chloranilin, 2,3-Dichloranilin, 3,4-Dichloranilin, 4-Chlor-2-methylanilin, 3 Chlor-2-methylanilin, 2-lwlethylanilin, 4 -Methylanilin, 3-Methylanilin, 3-Methylanilin, 2-Ethylanilin, 4-Ethylanilin, 2,3-Dimethylanilin, 4-Cyclohexylanilin, 1 Naphthylamin, N-Ethyl- 1 -naphthylamin, 2-Naphthylamin, N-Ethyl-2-naphthylamin, 2-Aminodiphenylether, 2-Amino-2'-methyldiphenylether, 2-Aminophenyl-1-naphthylether, 2-Aminophenyl-2-naphthylether, 2-Amino-1--ethoxy- benzol, 2-Amino-1 -methoxybenzol, 1,2-Diaminobenzol, 4-Chlor-1,2-diaminobenzol, 3-Amino-ethylanilin, 1,4 Diaminobenzol, N-Phenyl-1,4-benzoldiamin, 2-Chlor-1,4diaminobenzol, 1,3-Diamino-4-methylbenzol, 1,4-Diaminonaphthalin, 1,5-Diaminonaphthalin, 2, 7-Diaminonaphthalin, 4,4'-Diaminodiphenylether, Morpholin, Tetramethylendiamin, bevorzugt Ammoniak, Anilin, 2-Chloranilin, 3-Chloranilin und 2-Aminodiphenylether. Die organische Phase wird bei dem erfindungsgemässen Verfahren von dem Sulfonsäurehalogenid und dem Sulfonamid bzw. der Lösung des Sulfonsäurehalogenids und des Sulfonamids in einem unter den Reaktionsbedingun gen inerten und mit Wasser nur wenig mischbaren organischen Lösungsmittel gebildet. Als inerte organische Lösungsmittel, die mit Wasser nur wenig mischbar sind, kann man z.B. n-Alkane mit 5 bis 20 Kohlenstoffatomen, bevorzugt 6 bis 18 Kohlenstoffatomen ,in das erfindungsgemässe Verfahren einsetzen. Beispielsweise werden folgende n-Alkane genannt: n-Pentan, n-Hexan, n-Heptan, n-Octan, n-Nonan, n-Decan, n-Undecan, n-Dodecan, n-Tetradecan, n-Pentadecan, n-Hexadecan, n-Heptadecan, n-Octadecan, bevorzugt n-Decan, n-Undecan, n-Dodecan, n-Tetradecan, n-Pentadecan, n-Hexadecan. Es ist auch möglich Cycloalkane mit bis zu 7 Kohlenstoffatomen, wie Cyclohexan oder Cycloheptan; aromatische Kohlenwasserstoffe mit bis zu 10 Kohlenstoffatomen, bevorzugt bis zu 8 Kohlenstoffatomen, wie Benzol, Toluol oder Xylol und chlorierte aliphatische oder aromatische Kohlenwasserstoffe mit bis zu 10 Kohlenstoffatomen, bevorzugt bis zu 8 Kohlenstoffatomen, wie Chlorbenzol, Dichlorbenzol, Trichlorbenzol, Dichlortoluol, Trichlortoluol, Chlortoluol, Methylenchlorid, Chloroform, Tetrachlorkohlenstoff, 1 , 2-Dichlorethan, 1 , 2-Dichlorpropan, Tetrachlorethan oder Trichlorethan in das erfindungsgemässe Verfahren einzusetzen. Bevorzugt werden Cyclohexan, Toluol, Dichlorbenzol, 1,2-Dichlorethan und 1,2-Dichlorpropan eingesetzt. Ausserdem können Benzin (Siedepunkt 60-95 C) und Petrolether (Siedepunkt 40-800C) in das erfindungsgemässe Verfahren eingesetzt werden. Die inerten organischen Lösungsmittel können sowohl einzeln als auch im Gemisch untereinander in das erfindungsgemässe Verfahren eingesetzt werden. Die wässrige Phase wird bei dem erfindungsgemässen Verfahren von der wässrigen Lösung oder Suspension der tertiären Amine und/oder quartären Ammoniumsalze gebildet. Es ist wichtig, dass zumindest ein Teil des als Umsetzungspartner eingesetzten Ammoniaks oder primären oder sekundären Amins in der wässrigen Phase gelöst ist. Unter Umständen kann also die wässrige Phase auch noch ungelöstes primäres oder sekundäres Amin enthalten. Die Einsatzmengen an Ammoniak oder primären oder sekundären Aminen und Sulfonsäurehalogeniden können in weiten Grenzen schwanken. Z.B. können auf 1 Mol Ammoniak oder primären oder sekundären Aminen etwa 0,1 bis etwa 5 Mol, vorzugsweise 0,25 bis 2,5 Mol, Sulfonsäurehalogenid eingesetzt werden. Bei dem erfindungsgemässen Verfahren kann der für die Bildungsreaktion der Sulfonamide optimale pH-Bereich in den Grenzen von etwa 0,5 bis etwa 12,5, vorzugsweise im Bereich von 1 bis 10,5, schwanken und muss für jedes eingesetzte Amin bestimmt und dann während der gesamten Umsetzungszeit konstant gehalten werden. Wird die Umsetzung bei einem pH-Wert durchgeführt, der nicht dem optimalen pH-Wert für das entsprechende Amin entspricht, so erhält man niedrigere Sulfonamid-Ausbeuten. Das erfindungsgemässe Verfahren kann bei Temperaturen im Bereich von etwa -15 bis etwa +1800C, vorzugsweise 0 bis 800C, besonders bevorzugt bei 5 bis 600C durchgeführt werden. Das erfindungsgemässe Verfahren kann bei Unterdruck (-0,1 bis -0,9 bar, bevorzugt -0,2 bis -0,5 bar), Normaldruck und Überdruck (0,1 bis 6 bar, bevorzugt 0,1 bis 0,5 bar) durchgeführt werden. Vorzugsweise arbeitet man bei Normal- oder überdruck. Bei dem erfindungsgemässen Verfahren hängt die Reaktionsdauer von der Reaktivität der eingesetzten primären oder sekundären Amine und Sulfonsäurehalogenide ab und liegt erfahrungsgemäss bei etwa 10 Min. bis etwa 20 Stunden. Daraus ergibt sich, dass das Verfahren diskontinuierlich als auch kontinuierlich durchgeführt werden kann. Vorteilhafterweise werden beim erfindungsgemässen Verfahren bei kontinuierlicher Fahrweise alle wieder einsetzbaren Ausgangsprodukte im Kreise geführt. Das erfindungsgemässe Verfahren kann folgendermassen durchgeführt werden: Zu einer wässrigen Lösung Lösung aus einem tertiären Amin und/oder quartären Ammoniumsalz wird das in verdünnter Salzsäure teilweise gelöste primäre oder sekundäre Amin zugesetzt. Vorher hat man den für das primäre oder sekundäre Amin optimalen pH-Wert in einigen Vorversuchen ermittelt. Der ermittelte pH-Wert wird nun in der wässrigen Phase durch Zugabe von Sodalösung eingestellt und auch während der nachfolgenden Zugabe einer Lösung von Sulfonsäurehalogenid in einem inerten mit Wasser kaum mischbaren organischen Lösungsmittel gegebenenfalls durch weitere Zugabe von Sodalösung gehalten. Man lässt die beiden Reaktionpartner so lange reagieren, bis kein Sodaverbrauch mehr bei konstantem pH-Wert auftritt. Anschliessend wird die Reaktionsmischung erwärmt, um den Überschuss an Sulfonsäurehalogenid zu verseifen. Um das gesamte Reaktionsprodukt in Lösung zu bringen, setzt man dem Reaktionsgemisch noch weiteres Lösungsmittel zu. Zur Entfernung von unumgesetztem Amin extrahiert man zuerst die organische Phase mit verdünnter Salzsäure, dann mit Wasser, bis der pH-Wert der wässrigen Phase etwa 6 erreicht hat. Zur Isolierung des Sulfonamids entfernt man das Lösungsmittel der organischen Phase durch Destillation im Vakuum. Eine andere Variante des erfindungsgemässen Verfahrens kann folgendermassen durchgeführt werden: In einem Reaktionsgefäss wird eine Lösung aus einem tertiären Amin und / oder quartären Ammoniumsalz vorgelegt. Man evakuiert das Reaktionsgefäss und stellt anschliessend durch Einleiten von Ammoniak einen leichten Überdruck von etwa 0,1 bis etwa 0,3 bar ein. Nun wird mit einer.Dosierpumpe eine Lösung eines Sulfonsäurehalogenids in einem inerten, mit Wasser kaum mischbaren organischen Lösungsmittel zudosiert. Gleichzeitig hält man durch weitere Zugabe von Ammoniak sowohl den Druck als auch den pH-Wert in einem engen alkalischen Bereich. Mit diesen pH- und Druckwerten wird die Dosiergeschwindigkeit und damit die Reaktionsgeschwindigkeit von Sulfonsäurehalogeniden gekoppelt. Zur Aufarbeitung wird die Reaktionsmischung unter Vakuum von überschüssigem Ammoniak befreit und zur Entfernung des gebildeten Ammoniumchlorids und kleiner engen Sulfonsäuren mehrmals mit verdünnter Kochsalzlösung und Wasser gewaschen. Das gebildete Sulfonamid liegt als Lösung vor und kann entweder direkt weiter verarbeitet oder nach Entfernen des Lösungsmittels durch Destillation im Vakuum isoliert werden. Die Vorteile des erfindungsgemässen Verfahrens gegen über den literaturbekannten Verfahren liegen in den wesentlich höheren Ausbeuten und/oder den kürzeren Reaktionszeiten. Dadurch gestaltet sich das erfindungsgemässe Verfahren besonders wirtschaftlich. Die nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellten Sulfonamide können zur Herstellung von Entschäumern oder als Zwischenprodukte für Textilausrüstungsmittel, Farbstoffe, Pharmazeutika und Pflanzenschutzmittel (vgl. z.B. DE-PS 744 679, DE-PS 890 883) verwendet werden. Die nachfolgenden Beispiele sollen das erfindungsgemässe Verfahren verdeutlichen, ohne es jedoch auf diese Beispiele einzuschränken. Beispiel 1 In einem 2 1 Vierhalskolben wurden 200 g Wasser, 25 g Salzsäure (36 %ig) und 56,6 g 4-Chlor-2-methyl-anilin vorgelegt und 25 Minuten bei 400C verrührt. Das Gemisch wurde auf 5eC abgekühlt und durch Zugabe von 17 %iger Sodalösung auf einen pH-Wert von 2 eingestellt. Man setzte dem Gemisch 2,3 g einer 50 %igen wässrigen Lösung von Benzyldodecyldimethylammoniumchlorid zu und rührte ca. 15 Minuten. Bei einer Temperatur von 50C wurde innerhalb von 2 Stunden eine Lösung von 49,2 g Chlormethansulfochlorid in 21,1 g Dichlorpropan zugetropft. Der pH-Wert wurde durch gleichzeitige Zudosierung von 17 %iger Sodalösung bei einem Wert von 2 gehalten. Anschliessend wurde bei 200C noch 15 Stunden nachgerührt, wobei der pH-Wert durch weitere Zugabe von Sodalösung konstant gehalten wurde. Anschliessend wurde das Reaktionsgemisch auf 700C erwärmt und mit 100 ml Dichlorpropan versetzt. Die wässrige Phase wurde abgetrennt und verworfen, die organische Phase wurde 5 mal mit je 50 ml 15 %iger Salzsäure und danach 2 mal mit je 50 ml Wasser extrahiert. Dann entfernte man aus der organischen Phase durch Vakuumdestillation (ca. 50 mbar) bei 600C das Lösungsmittel. Der Destillationsrückstand bestand aus 4-Chlor-2-methyl-N- (chlormethansulfo) -anilin (55,5 g). Reinheit: 98 %; Ausbeute: 86,2 % der Theorie. Vergle ichsbe isp iel Es wurde analog Beispiel 1 gearbeitet, nur wurde dem Reaktionsgemisch kein Benzyldodecyldimethylammoniumchlorid zugesetzt. Es wurden 41,8 g (64 % der Theorie) 4-Chlor-2-methyl-N- (chlormethansulfo) -anilin mit einer Reinheit von 97 % erhalten. Beispiel 2 In einem 2 1 Vierhalskolben wurden 200 ml Wasser, 63,8 g 3-Chloranilin und 51 g Salzsäure (36 %ig) vorgelegt und 10 Minuten gerührt. Das Gemisch wurde auf 5 0C abgekühlt und mit 15 %iger Sodalösung auf einen pH-Wert von 2 eingestellt Bei dieser Temperatur wurde innerhalb von 2 Stunden eine 68 %ige Lösung (142 g) von Chlormethansulfochlorid in Dichlorpropan zugetropft. Der pH-Wert wurde durch gleichzeitige Zudosierung von 15 %iger Sodalösung bei einem Wert von 2 gehalten. Anschliessend wurde bei 250C noch 15 Stunden nachgerührt, wobei der pH-Wert durch weitere Zugabe von Sodalösung konstant bei einem Wert von 2 gehalten wurde. Anschliessend wurde das Reaktionsgemisch auf 45"C erwärmt und mit 200 ml 1,2-Dichlorpropan versetzt. Die wässrige Phase wurde abgetrennt und verworfen, die organische Phase 5 mal mit 100 ml 15 %iger Salzsäure und danach 3 mal mit 100 ml Wasser gewaschen. Anschliessend wurde die organische Phase am Rotationsverdampfer einer Vakuumdestillation (ca. 50 mbar) bei 600C unterworfen. Es wurde ein Rückstand er halten, der aus 3-Chlor-N (chlormethansulfo) -anilin bestand. Erhalten wurden 102 g (85,4 % der Theorie) eines hellgelben Produkts mit einer Reinheit von 99,9 %. Beispiel 3 In einem 2 1 Vierhalskolben wurden 200 ml Wasser, 2,25 g Benzyldodecylmethylammoniumchlorid, 63,8 g 3-Chloranilin und 51 g Salzsäure (36 %ig) vorgelegt und 10 Minuten gerührt. Der Kolbeninhalt wurde auf 50C abgekühlt und mit 15 %iger Sodalösung auf einen pH-Wert von 2 eingestellt. Bei dieser Temperatur wurde innerhalb von 2 Stunden eine 68 %ige Lösung (142 g) von Chlormethansulfochlorid in 1,2-Dichlorpropan zugetropft. Die Reaktion wurde analog Beispiel 2 durchgeführt. Es wurden 118,5 g (99,2 % der Theorie) 3-Chlor-N (chlormethansulfo)-anilin mit einer Reinheit von 99,9 % erhalten. Beispiel 4 In einem 2 1 Vierhalskolben wurden 400 g Wasser, 61 g Salzsäure (36 ig) und 110 g o-Aminodiphenylether vorgelegt und 20 Minuten bei 450C gerührt. Das Gemisch wurde auf 30C abgekühlt und der pH-Wert durch Zugabe einer 17 %igen Sodalösung auf 1,4 eingestellt. Bei dieser Temperatur wurde innerhalb von 4 Stunden eine Lösung von 119 g Chlormethansulfochlorid in 50 g Dichlorethan zugetropft. Der pH-Wert wurde durch gleichzeitige Zudosierung einer 17 %igen Sodalösung konstant bei einem Wert von 1,4 gehalten. Anschlie Bend wurde bei 200C noch 25 Stunden nachgerührt, wobei der pH-Wert durch weitere Zugabe von Sodalösung konstant gehalten wurde. Der Verbrauch an 17 %iger Sodalösung betrug 408 g. Anchliessend wurde der Kolbeninhalt auf 45 bis 500C erwärmt und mit 150 ml Dichlorethan versetzt. Die wässrige Phase wurde abgetrennt und verworfen, die organische Phase 5 mal mit je 100 ml 15 %iger Salzsäure und danach 2 mal mit je 100 ml Wasser extrahiert. Dabei entfernte man nicht umgesetzten o- Aminodiphenylether. Anschliessend wurde aus der organischen Phase durch Vakuumdestillation (ca. 110 mbar) bei 500C das Lösungsmittel entfernt. Der Destilla tionsrückstand bestand aus N-(Chlormethansulfo)-2aminodiphenylether. Er hatte eine hellgelbe Farbe. Die Ausbeute betrug 146 g (82,5 oder Theorie); Reinheit 99,8 %. Beispiel 5 In einem 2 1 Vierhalskolben wurden 400 g Wasser, 61 g Salzsäure (36 %ig), 110 g o-Aminodiphenylether vorgelegt und das Gemisch 20 Minuten bei 450C gerührt. Anschliessend wurde das Gemisch auf 3"C abgekühlt und mit 17 %iger Sodalösung versetzt, so dass sich ein pH-Wert von 1,4 einstellte. Danach setzte man den Gemisch 5,5 g einer 50 igen wässrigen Lösung von Ben zyldodecyldimethylam.moniumchlorid zu und rührte 10 Minuten. Bei einer Temperatur von ca. 5bC wurde innerhalb von 4 Stunden eine Lösung von 119 g Chlormethansulfochlorid in 50 g Dichlorethan zugetropft. Der pH-Wert wurde durch gleichzeitige Zudosierung einer 17 %igen Sodalösung bei einem pH-Wert von 1,4 gehalten. Anschliessend wurde bei 200C noch 25 Stunden nachgerührt, wobei der pH-Wert von 1,4 durch weitere Zugabe von Sodalösung konstant gehalten wurde. Die Aufarbeitung des Reaktionsgemisches erfolgte analog Beispiel 4. Das Reaktionsprodukt hatte eine hell- gelbe Farbe. Es wurden 173,3 g (97,8 % der Theorie) an N-(Chlormethansulfo)-2-aminodiphenylether mit einer Reinheit von 99,9 % erhalten. Beispiel 6 In einem 8 m3 stahlemaillierten Rührkessel wurden 100 kg Wasser und 65 kg Triisopropanolamin vorgelegt. Der Kessel wurde evakuiert und durch Einleiten von Ammoniak wurde ein überdruck von 0,2 bar eingestellt. Bei 22 bis 240C wurde unter Kühlung ein Gemisch von 1,113 kg reines n-Alkan-C15-sulfochlorids und 1.537 kg n-Paraff in (C15) innerhalb von 8 Stunden zudosiert. Gleichzeitig wurde soviel Ammoniak eingeleitet, dass stets ein pH-Wert von 9,5 bis 10,5 vorhanden war. Der Druck wurde bei 0,1 bis 0,3 bar gehalten. Mit diesen pH- und Druckwerten wurde die Zulaufgeschwindigkeit des C15-n-Alkansulfochlorids gekoppelt. Anschliessend wurde der Ansatz 3 bis 5 mal mit je 1.200 1 Wasser gewaschen und dann einer Vakuumdest-illation unterworfen. Der Destillationsrückstand bestand aus 1.034 kg (99 % der Theorie) n-Pentadecylsulfonamid mit einer Reinheit von 99,5 %. Die Reaktionszeit betrug 8 Stunden. Beispiel 7 In einem 8 m3 stahlemaillierten Rührwerkskessel wurden 100 kg Wasser vorgelegt. Der Kessel wurde evakuiert und durch Einleiten von Ammoniak stellte man einen Druck von 0,2 bar ein. Bei 22 bis 240C wurde unter Kühlung innerhalb von 60 Stunden ein Gemisch von 1.113 kg eines C15-n-Alkansulfochlorids und 1.537 kg C15-n-Alkan zudosiert. Gleichzeitig wurde soviel Ammoniak eingeleitet, dass der pH-Wert stets bei 9,5 bis 10,5 lag und sich ein Druck von 0,1 bis 0,3 bar einstellte. Mit diesen pH- und, Druckwerten wurde die Zulaufgeschwindigkeit von C15-Alkansulfochlorid gekoppelt. Die Aufarbeitung erfolgte wie in Beispiel 6 beschrieben. Man erhielt 1.024 kg (98 % der Theorie) an n-Pentadecylsulfonamid mit einer Reinheit von 99,4 %. Die Reaktionszeit betrug 60 Stunden. Beispiel 8 3 In einem 8 m3 stahlemaillierten Rührwerkskessel wurden 100 kg Wasser und 60 kg Triisopropanolamin vorgelegt. Der Kessel wurde evakuiert und durch Einleiten von Ammoniak wurde ein Druck von 0,2 bar eingestellt. Bei einer Temperatur von 22 bis 250C wurde unter Kühlung innerhalb von 8 Stunden ein Gemisch aus 908 kg C11-n-Alkan-sulfochlorid und 1.254 kg C11- n-Paraffin zudosiert. Gleichzeitig wurde soviel Ammoniak eingeleitet, dass sich ein pH-Wert von 9,5 bis 10,5 und ein Druck von 0,1 bis 0,3 bar einstellten. Mit diesen pH- und Druckwerten wurde die Zulaufgeschwindigkeit von C11-n-Alkansulfochlorid gekoppelt. Die Aufarbeitung erfolgte analog Beispiel 6. Man erhielt 823 kg (98 % der Theorie) an n-Undecylsulfonamid mit einer Reinheit von 99,6 %. Die Reaktionszeit betrug 8 Stunden. Vergleichsbeispiel Es wurde analog Beispiel 8 gearbeitet, nur wurde dem Reaktionsgemisch kein Triisopropanolamin zugesetzt. Man erhielt 819 kg (97,9 % der Theorie) an n-Undecylsulfonamid mit einer Reinheit von 99,3 %. Die Reaktionszeit betrug allerdings 52 Stunden. Beispiel 9 In einem 2 1 Vierhalskolben wurden 200 g Wasser, 54 g Salzsäure (36 %ig) und 46,5 g Anilin vorgelegt. Die Umsetzung wurde wie in Beispiel 1 beschrieben, durchgeführt. Als Reaktionspartner von Anilin wurde Benzolsulfonsäurechlorid (164 g einer 70 %igen Lösung in Dichlorpropan) verwendet. Als Katalysator wurden 4,5 g einer 50 igen wässrigen Lösung von Benzyldodecyldimethylammoniumchlorid eingesetzt. Nach Ende der Umsetzung wurde der ueberschuss von Benzolsulfonsäurechlorid bei 600C mit Natronlauge verseift. Anschliessend wurde die organische Phase 5 mal mit je 80 ml 15 %iger Salzsäure und dann noch 2 mal mit je 80 ml Wasser extrahiert. Durch Vakuumdestillation bei 600C entfernte man das Lösungsmittel. Es wurden 114,9 g (99 % der Theorie) an N-(benzolsulfo)anilin mit einer Reinheit von 99,8 % erhalten. Vergleichsbeispiel Es wurde analog Beispiel 9 gearbeitet, nur wurde kein Benzyldodecyldimethylammoniumchlorid bei der Umsetzung verwendet. Es wurden 106 g (91,1 % der Theorie) an N-(benzolsulfo)-anilin mit einer Reinheit von 99,7 % erhalten.

Claims: Patentansprüche 1. Verfahren zur Herstellung von Sulfonamiden durch Umsetzung von Sulfonsäurehalogeniden mit Ammoniak oder primären oder sekundären Aminen, dadurch gekennzeichnet, dass man die Umsetzung in einem Zweiphasensystem, bestehend aus einer wässrigen Phase und.einer organischen Phase, in Gegenwart katalytischer Mengen eines tertiären Amins und/ oder quartären Ammoniumsalzes durchführt. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man als tertiäre Amine solche der allgemeinen Formel EMI32.1 in der R5,R6,R7 unabhängig voneinander für einen gegebenen falls substituierten Alkyl-, Cycloalkyl-, Aralkyl- oder Arylrest stehen oder jeweils zwei der Reste R5, R6, R7 zusammen mit dem Stickstoffatom einen Heterocyclus bilden, einsetzt. 3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch ge kennzeichnet, dass man Tris-(2-hydroxypropyl) amin einsetzt. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man als quartäre Ammoniumsalze solche der all gemeinen Formel EMI33.1 in der R1,R2,R3 und R4 unabhängig voneinander einen ge gebenenfalls substituierten Alkyl-, Aralkyl- oder Arylrest bedeuten oder wobei jeweils zwei der Reste R17 R2' R3 und g gemein- sam mit dem Stickstoff einen Heterocyclus bilden und X für ein Halogen- oder Hydroxyl Ion steht, einsetzt. 5. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekenn zeichnet, dass man Benzyldodecyldimethylammonium chlorid einsetzt. 6. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekenn zeichnet, dass man die tertiären Amine und/oder quartären Ammoniumsalze in Mengen von 0,1 bis 12 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der eingesetzten Sulfonsäurehalogenide, einsetzt. 7. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekenn zeichnet, dass man die Umsetzung bei Temperaturen von -15 bis 1800C durchführt.

Inventors: STAFFE, ADOLF, DR.
Applicants: BAYER AG
Application year: 1980
Main classification: C07C143
IPC codes: C07C301, C07C303, C07B61, C07C67, B01J31, C07C311