DE450022C - Verfahren zur Darstellung von Allylarsinsaeure - Google Patents

Description

Ein technisches Verfahren zur Gewinnung von Allylarsinsäure, welche sich nach Versuchen neuester Zeit als trypanocid wirkende Verbindung erwiesen hat, ist noch nicht bekannt. Dussel, Über die Constitution arsenigsaurer Salze, Dissertation der Universität Basel, gedruckt in der Universitäts-Drukkerei Carl Georgi, Bonn, 1892, S. 22 bis 25, beschreibt die Allylarsinsäure und ein Verfahren zu ihrer Darstellung. Nach seiner Vorschrift stellt man aus Natriumäthylat (6 Mol.) und arseniger Säure (1M0I.) Natriumarsenit dar und setzt diese Verbindung in alkoholischwässeriger Lösung mit Allyljodid um. Aus dem Reaktionsgemisch erhält man über das Calciumsalz die freie Allylarsinsäure.

Ferner haben Dehn und McGrath (Journal of the American Chemical Society, 28, 1906, S. 359 bis 361) bei ihren Versuchen über den Verlauf der Meyers chen Reaktion bei der Einwirkung von Allyljodid auf Kaliumarsenit in alkoholischer Lösung eine anormale Reaktion festgestellt, indem sich zuerst ein brauner Niederschlag und dann ein gelbes Öl bildete. Eine Bestimmung des in Reaktion getretenen Arsenits ergab, daß 39 bis 51 Prozent davon verschwunden waren. Die Reinherstellung der allfällig gebildeten Allylarsinsäure wurde von diesen Forschern nicht durchgeführt.

Ganz abgesehen von den widersprechenden Angaben über die Darstellung von Allylarsinsäure im Schrifttum ist festzustellen, daß die bisher bekannten Verfahren nicht zur technischen Gewinnung dieser Verbindung geeignet sind.

Während diese Verfahren lediglich unter Verwendung von Allyljodid in alkoholischwässeriger Lösung arbeiteten, ist es nunmehr gelungen, die technisch leichter zugänglichen Allylierungsmittel, Allylchlorid und Allylbromid, zur Verwendung zu bringen. Bei Verwendung von Alkohol als Lösungsmittel läßt sich ferner, wie aus den Angaben von Dehn und McGrath hervorgeht, die Bildung des betreffenden Alkyläthyläthers nie vermeiden. Arbeitet man dagegen in wässeriger Lösung, so tritt unter den Bedingungen der bekannten Verfahren die Reaktion zwischen Allylhalogenid und Arsenit wohl ein, jedoch nur in so geringem Umfange, daß der Vorteil des Arbeitens in wässeriger Lösung völlig aufgehoben wird.

Es wurde gefunden, daß es gelingt, in einfacher Weise eine sehr gute Ausbeute von Allylarsinsäure zu erhalten, wenn man tertiäre Alkaliarsenite in wässeriger Lösung mit Allylchlorid oder Allylbromid in Gegenwart von überschüssigem Alkali behandelt, wobei der Alkaliüberschuß die anderthalbfache Menge

des zur Bildung von tertiärem Arsenit theoretisch notwendigen Alkalis nicht erreichen soll. Unter diesen Bedingungen verläuft die Reaktion am vollständigsten. Wendet man. kein überschüssiges Alkali an, so kommt die Reaktion vor dem völligen Umsatz zum Stillstand. Größere Überschüsse an Alkali, die anderhalbfache Menge und mehr, bewirken ebenfalls eine Hemmung. Zur Gewinnung der freien. Allylarsinsäure stellt man in bekannter Weise das Calciumsalz her, das man mit Oxalsäure oder verdünnter Schwefelsäure zersetzt. Die Aufarbeitung kann auch durch Trocknen der Reaktionsmasse, Umsetzen mit Chlorwasserstoff und Extraktion mittels eines geeigneten organischen Lösungsmittels erfolgen.

N orris (Journal of Industrial and Engineering Chemistry, Bd. ii, 1919, S. 826) hat zur Herstellung von Äthylarsinsäore mit überschüssigem Alkali bei erhöhter Temperatur und unter Druck gearbeitet. Abgesehen davon, daß Allylchlorid und Allylbromid mit überschüssigem Alkali bei höherer Temperatur wesentlich, leichter verseift werden als Äthylchlorid, war aus der Arbeitsweise von Norris kein Schluß auf den Erfolg des vorliegenden Verfahrens zu ziehen, weil das von ihm erstrebte Ziel, die voU-ständige Äthylierung des Natriumarsenits, nicht erreicht wurde. Selbst bei Anwendung von Temperaturen von 90 bis 95⁰ und Drufcken von 10 bis 15 Atm. sind am Ende dieser Reaktion bis zu 20 Prozent nicht umgesetztes Natriumarsenit vorhanden. Demgegenüber erlaubt das vorliegende Verfahren, bei gewöhnlicher Temperatur ohne Anwendung von Druck, das Natriumarsenit fast quantitativ in Allylarsinsäure zu verwandeln. Die Allylarsinsäure bildet farblose Nadeln oder derbe Prismen, die bei 129 bis 130⁰ zu einer farblosen Flüssigkeit schmelzen (Dussel gibt als Schmelzpunkt 124⁰ an). Die Säure ist in Wasser ziemlich leicht löslich, läßt sich jedoch infolge ihrer außerordentlich großen Löslichkeit in der Wärme leicht aus Wasser Umkristallisieren, ebenso aus reinem oder verdünntem Alkohol; dabei tritt keinerlei Zersetzung ein. Auch zersetzt sich im Gegensatz zu den Angaben von Dussel eine wässerige Lösung der Allylarsinsäure beim Erwärmen auf dem Wasserbad nicht. Das primäre Natriumsalz kristallisiert aus verdünntem Alkohol, worin es in der Kälte schwer löslich ist, in Form von glänzenden weißen Blättchen, die bei 87 bis 88° teilweise in ihrem Kristall wasser schmelzen. Es ist nicht hygroskopisch und reagiert annähernd neutral, während das sekundäre Natriumsalz hygroskopisch ist und stark alkalisch reagiert. Die wässerige Lösung des primären · Natriumsalzes ist beim Kochen beständig und kann ohne Gefahr für Zersetzung bei 120⁰ sterilisiert werden. Mineralsäuren zersetzen : die Säure und ihre Sake beim Kochen unter Rückbildung arseniger Säure.

Die Allylarsinsäure soll als Zwischenprodukt zur Herstellung pharmazeutischer Präparate und in Form ihrer Salze für therapeutische Zwecke Verwendung finden. Sie wird im Körper infolge der leichten Angreifbarkeit der Allylgnippe rasch und leicht abgebaut, wodurch das Arsen rasch zur Wirkung gelangt. Im Gegensatz zur Methylarsinsäure, die keinerlei trypanocide Eigenschaften besitzt, zeigt die Allylarsinsäure im Tierversuch deutliche Wirkung auf Trypanosoma brucei.

Beispiel 1.

10 Gewichtsteile Arsenigsäureanhydrid werden in 46 Gewichtsteilen 1 of ach normaler Natronlauge gelöst und mit 8 Gewichtsteilen Allylchlorid so lange geschüttelt, bis sich die leichtere Schicht des Gemisches nicht mehr verringert. Nach deren Abtrennen verdünnt man die wässerige Lösung, neutralisiert mit Salzsäure, versetzt mit überschüssigem Ammoniak und fällt kalt durch Zusatz der gerade ausreichenden Menge Chlorcalcium die unveränderte arsenige Säure aus. Nach dem Abfiltrieren des arsenigsauren Calciums erhitzt man das Filtrat zum Sieden und fällt mit überschüssigem Chlorcalcium (Lösung 1:1) das Calciumsalz der Allylarsinsäure. Das ausgeschiedene Calciumsalz wird abgenutscht, zur Entfernung des Chlornatriums ausgewaschen und mit Oxalsäure oder verdünnter Schwefelsäure in geeigneter Weise zersetzt. Nach Abtrennung des Calciumoxalats bzw. -sulfats engt man das Filtrat ein und erhält durch Verdunsten oder Abkühlen die Allylarsinsäure, welche aus Wasser oder Alkohol umkristallisiert werden kann. Ausbeute 8 5 Prozent der Theorie.

B ei spiel 2.

Man löst 33 Gewichtsteile Arsenigsäureanhydrid m 152 Gewichtsteilen ι of ach normaler Natronlauge und gibt 33 Gewichtsteile Allylchlorid hinzu. Das Gemisch wird unter ständigem innigem Durchmischen beider Schich- no ten derart erhitzt, daß Verluste an Allylchlorid möglichst vermieden werden. Wenn die Menge des Allylchlorids nicht mehr abnimmt, trennt man das überschüssige Allylchlorid von der alkalischen Lösung und versetzt diese mit so viel Salzsäure, daß die Lösung noch schwach alkalisch gegen Lackmus reagiert, worauf man unter Vermeidung örtlichen Überhitzens zur Trockne verdampft. Das auf diese Weise gewonnene Salzgemisch zersetzt man unter Kühlung mit der gerade ausreichenden Menge konzentrierter Salzsäure,

trennt den erhaltenen Brei von dem flüssigen Anteil und gewinnt die Allylarsinsäure nach dem Entfernen geringer Mengen Wasser und anhaftender Salzsäure durch Extraktion mittels absoluten Alkohols. Es geht die Allylarsinsäure neben wenig arseniger Säure und geringen Mengen von Kochsalz in Lösung, aus der die gewünschte Säure durch Einengen und Auskristallisieren erhalten werden kann. ίο Durch Umkristallisieren aus Wasser entfernt man nötigenfalls geringe Beimengungen arseniger Säure. Ausbeute 80 Prozent der Theorie.

Beispiel 3.

20 Gewichtsteile Natriumars enit, das durch Eindampfen einer Lösung von arseniger Säure in Lauge im Verhältnis von 1,98 Gewichtsteilen Arsenigsäureanhydrid zu 6 Volumteilen ι of ach normaler Natronlauge im Vakuum gewonnen werden kann, werden in 40 Gewichtsteilen 3prozentiger Natronlauge aufgenommen und mit 15 Gewichtsteilen Allylbromid so lange innig gemischt, bis in der Reaktionsflüssigkeit keine arsenige Säure mehr nachzuweisen ist. Die Reaktion geht unter mäßiger Wärmeentwicklung vor sich. Das überschüssige Allylbromid und der durch Verseifung entstandene Allylalkohol werden nach vorherigem Wasserzusatz durch Destillation entfernt, worauf die Allylarsinsäure zweckmäßig wie in Beispiel 1 gewonnen wird. Ausbeute 90 Prozent der Theorie.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zur Darstellung von Allylarsinsäure, dadurch gekennzeichnet, daß man tertiäre Alkaliarsenite in wässeriger Lösung mit Allylchlorid oder Allylbromid in Gegenwart von überschüssigem Alkali behandelt, wobei der Alkaliüberschuß die anderthalbfache Menge des zur Bildung von tertiärem Arsenit theoretisch notwendigen Alkalis nicht erreichen soll.