Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von N-Alkyl-l,2-Benzisothiazolin-3- onen gemäß der allgemeinen Formel

(I)

wobei R ² ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, eine Alkoxygruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, eine Nitrogruppe oder ein Ester davon, oder ein Halogenatom bedeutet, und R ¹ eine geradkettige Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen bedeutet, umfassend die Umsetzung von 2-(Alkylthio)benzoalkylamid gemäß der allgemeinen Formel (II):

(Π)

worin R eine geradkettige Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen bedeutet, und R und R ² wie vorstehend definiert sind, mit einer Peroxo Verbindung und einer Säure oder einem Halogenierungsmittel in Anwesenheit von Wasser unter Bildung eines 1,2- Benziso thiazolin-3-ons, dargestellt durch die folgende Formel (I):

(I)

worin R ¹ und R ² wie vorstehend definiert sind. Bei N-Alkyl-l,2-Benzisothiazolin-3-onen handelt es sich um Biozide, die als Konservierungsmittel in Dispersionsfarben, Lacken, Klebstoffen, Kosmetika,

BESTÄTIGUNGSKOPIE Waschmitteln, Treibstoffen und in der Papierherstellung eingesetzt werden. Zur Gebindekonservierung in Farben wird dabei bevorzugt das N-Methyl-1 ,2- Benzisothiazolin-3-οη eingesetzt. Aus dem Stand der Technik sind verschiedenartige Verfahren für die Herstellung von N- Alkyl-1 ,2-Benzisothiazolin-3-onen bekannt:

In der japanischen Druckschrift von Uchida et al., The Thermal Decomposition of N, O- Diacyl-Nt-butylhydroxylamines. III. Novel Routes to 2-Substituted 1 , 2-Benzisothiazol-3- (2H)-ones (Bull. Chem. Soc. Japan, 55, 1 183-1 187 (1982)) wird ein Verfahren zur Herstellung von N-Alkyl-l,2-Benzisothiazolin-3-onen offenbart, in dessen Rahmen 2- (Methylthio)benzamid aus 2-(Methylthio)-benzoylchlorid hergestellt wird, mit Periodsäure zu 2-(Methylsulfinyl)benzamid oxidiert wird, und daraufhin in Gegenwart von Thionylchlorid cyclisiert wird, um das N-Alkyl-l ,2-Benzisothiazolin-3-on zu erhalten.

Gemäß der Offenbarung der deutschen Offenlegungsschrift DE 3 500 577 (1986) lassen sich N-Alkyl-l ,2-Benzisothiazolin-3-one unter Verwendung von Thiosalicylsäure als Ausgangsmaterial und Natriumhydroxid im finalen Cyclisierungsschritt erhalten. Die oben geschilderten, aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren zur Herstellung von N-Alkyl-l,2-Benzisothiazolin-3-onen, beziehungsweise von Derivaten dieser Verbindungen weisen jedoch eine Reihe von Nachteilen auf:

So wird in dem Verfahren von Uchida et al. das 2-(Methylthio)benzoylchlorid als Ausgangsmaterial eingesetzt, welches aufwändig in der Herstellung ist, und eine geringe Stabilität aufweist. Ferner erfordert dieses Verfahren den Umgang mit Periodsäure und Thionylchlorid, die gefährlich in der Handhabung sind.

Das in der deutschen Offenlegungsschrift DE 3 500 577 offenbarte Verfahren erfordert die Verwendung von teurer bzw. aufwändig herzustellender Thiosalicylsäure als Ausgangsmaterial und ist für die industrielle Anwendung nicht zufriedenstellend.

Im Lichte des vorstehend diskutierten Stands der Technik liegt die Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der Bereitstellung eines einfachen und wirtschaftlichen Verfahrens zur Herstellung von N-Alkyl-l,2-Benzisothiazolin-3-onen in industriellem Maßstab, wobei auf die die Verwendung von Ausgangsmaterialien, die kostspielig und/oder gefährlich in der Handhabung sind, weitgehend verzichtet wird. Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung von N-Alkyl-1,2-

Benzisothiazolin-3-onen gemäß der allgemeinen Formel (I):

(I)

wobei R ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, eine Alkoxygruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, eine Nitrogruppe oder ein Ester davon, oder ein Halogenatom bedeutet, und R ¹ eine geradkettige Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen bedeutet, umfassend die Umsetzung von 2-(Alkylthio)benzoalkylamid gemäß der allgemeinen Formel (II)

(II)

worin R eine Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen bedeutet, und R und R wie vorstehend definiert sind, mit einer Peroxo Verbindung und einer Säure, oder einem Halogenierungsmittel in Anwesenheit von Wasser unter Bildung eines 1,2- Benzisothiazolin-3-ons, dargestellt durch die folgende Formel (I):

(I)

worin R 1 und R 2 wie vorstehend definiert sind.

Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens lassen sich somit N-Alkyl-1,2- Benzisothiazol-3-one, bevorzugt N-Methyl-l,2-Benzisothiazolin-3-on und n-Butyl-1,2- Benzisothiazolin-3-οη in hoher Ausbeute in einem wirtschaftlichen Verfahren erhalten. Die vorliegende Erfindung betrifft gemäß einer Ausführungsform ein Verfahren zur Herstellung von N-Alkyl-l,2-Benzisothiazolin-3-onen, bei dem ein 2- (Alkylthio)benzoalkylamid, dargestellt durch die allgemeine Formel (II), mit einer Peroxo Verbindung unter Bildung eines 2-(Alkylsulfoxy)benzoalkylamids, dargestellt durch die allgemeine Formel (III), umgesetzt wird, und daran anschließend das 2- (Alkylsulfoxy)benzoalkylamid mit einer Säure unter Bildung des N-Alkyl-1,2- Benzisothiazolin-3-ons umgesetzt wird.

II III I

Die erfindungsgemäße Verfahrensweise ist dadurch gekennzeichnet, dass ein N-Alkyl-1,2- Benzisothiazolin-3-οη auf einfache Art und Weise und in hoher Ausbeute hergestellt werden kann. R ¹ steht in den allgemeinen Formeln (I), (II) und (III) für eine geradkettige Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen. Beispiele für Alkylgruppen, die durch R ¹ dargestellt werden, sind Methyl-, Ethyl-, n-Propyl- und n-Butylgruppen, wobei Methyl- und n- Butylgruppen bevorzugt sind. R ² steht in den allgemeinen Formeln (I), (II) und (III) für ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, eine Alkoxygruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, eine Nitrogruppe, eine Carboxylgruppe oder einen Ester davon, oder ein Halogenatom. Beispiele für Alkylgruppen, die durch R ² dargestellt werden, sind Methyl-, Ethyl-, n-Propyl-, Isopropyl-, n-Butyl-, Isobutyl-, sek-Butyl- und tert- Butylgruppen. Alkoxygruppen, die durch R ² dargestellt werden, sind beispielsweise Methoxy-, Ethoxy-, Propoxy- und Butoxygruppen. Beispiele für Ester von Carboxylgruppen, die durch R ² dargestellt werden, sind Methoxycarbonyl, Ethoxycarbonyl, Propoxycarbonyl und Butoxycarbonyl, Halogenatome, die durch R dargestellt werden, sind beispielsweise ein Chloratom und ein Bromatom. Bevorzugte Beispiele für R ² umfassen ein Wasserstoffatom, eine Methylgruppe, eine Ethylgruppe, eine tert-Butylgruppe, eine Methoxygruppe, eine Methoxycarbonylgruppe, eine Ethoxycarbonylgruppe, eine Propoxycarbonylgruppe, ein Chloratom und eine Nitrogruppe.

R ³ steht in den allgemeinen Formeln (I), (II) und (III) für eine Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen. Beispiele für Alkylgruppen, die durch R ³ dargestellt werden, sind Methyl-, Ethyl-, n-Propyl-, Isopropyl-, n-Butyl-, Isobutyl-, sec-Butyl-, tert-Butylgruppen, wobei Methyl-, Ethyl-, n-Propyl- und tert-Butylgruppen bevorzugt sind, und Methylgruppen besonders bevorzugt sind. Verfahren zur Herstellung des 2- (Alkylthio)benzoalkylamides, dargestellt durch die allgemeine Formel (II), sind den Fachleuten bekannt.

Bevorzugte Beispiele für 2-(Alkylthio)benzoalkylamide, dargestellt durch die allgemeine Formel (II) umfassen: 2-(Methylthio)benzomethylamid, 2-(Ethylthio)benzomethylamid, 2- (n-Propylthio)benzomethylamid, 2-(Methylthio)benzo(n-butyl)amid, 2-(Ethylthio)benzo(n- butyl)amid und 2-(n-Propylthio)benzo(n-butyl)amid bevorzugt, da diese Verbindungen leicht verfügbar sind und als Endprodukte N-Alkyl-l,2-Benzisothiazolin-3-one mit hoher biozider Wirksamkeit liefern.

Nun folgend wird das erfindungsgemäße Verfahren beschrieben, wobei N-Alkyl-1,2- Benzisothiazolin-3-one, ausgehend von einem 2-(Alkylthio)benzoalkylamid unter Verwendung wenigstens einer Peroxoverbindung und anschließender säureinduzierter Zyklisierung erhalten werden:

In einem ersten Verfahrensschritt wird dabei ausgehend von einem 2- (Alkylthio)benzoalkylamid unter Verwendung wenigstes einer Peroxoverbindung ein 2- (Alkylsulfoxy) benzoalkylamid hergestellt.

Unter Peroxoverbindungen versteht man im Rahmen der vorliegenden Erfindung solche Verbindungen, in denen eine Gruppe -O- durch die Gruppe -O-O- ersetzt ist. Der einfachste und bevorzugte Vertreter dieser Gruppe ist das Wasserstoffperoxid (H2O2). Weitere Vertreter der Peroxoverbindungen sind die Metallperoxide, insbesondere die Alkali- und Erdalkali-Peroxide, wie Natriumperoxid und Kaliumperoxid; die Peroxohydrate, d.h. die Wasserstoffperoxid-Anlagerungsverbindungen an Borate, Carbonate, Harnstoff und Phosphate, wie Natriumborat-Peroxohydrat (auch als Natriumperborat bekannt), Natriumcarbonat-Peroxohydrat (auch als Natriumpercarbonat bekannt), Harnstoff-Peroxohydrat und Phosphat-Peroxohydrat; Peroxosäuren, wie Peroxobenzoesäure, meta-Chlorperoxobenzoesäure, Peroxophosphorsäure und Peroxoschwefelsäure. Durch den Begriff "Peroxoverbindungen" sollen ferner auch organische Persäuren, wie Peressigsäure, Perameisensäure bzw. Perpropionsäure mit erfasst werden, die gewöhnlich als Peroxyverbindungen bezeichnet werden. Weiterhin sollen auch Alkylhydroperoxide, wie tert-Butylhydroperoxid als Peroxoverbindung verstanden werden. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird bei der Herstellung des 2- (Alkylsulfoxy)benzoalkylamids das 2-(Alkylthio)benzoalkylamid vorzugsweise vor der Mischung mit dem Oxidationsmittel in einer Carbonsäure wie beispielsweise Essigsäure, Ameisensäure, Maleinsäure, Benzoesäure, meta-Chlorbenzoesäure, Adipinsäure, Ölsäure, Buttersäure, Zitronensäure und Acrylsäure, besonders bevorzugt in Essigsäure und Ameisensäure gelöst. Um die Gleichgewichtseinstellung zu beschleunigen, kann in katalytischen Mengen Schwefelsäure dazugegeben werden. Neben der Schwefelsäure können auch andere geeignete Säuren verwendet werden. Alternativ können Persäuren auch direkt als Oxidationsmittel verwendet werden, einfacher ist jedoch häufig deren in situ Herstellung.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Peroxoverbindung ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Peressigsäure, Perameisensäure, Natriumperoxid, Kaliumperoxid und Wasserstoffperoxid, wobei Peressigsäure, Perameisensäure und Wasserstoffperoxid unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten besonders bevorzugt sind. Gemäß einer am meisten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird als Peroxoverbindung Wasserstoffperoxid verwendet.

Bei der„einen Peroxoverbindung" kann es sich gemäß der vorliegenden Erfindung sowohl um eine Peroxoverbindung in reiner Form als auch um ein Gemisch mehrerer Peroxoverbindungen gemäß der vorstehenden Definition handeln.

Wird als bevorzugte Peroxoverbindung Wasserstoffperoxid eingesetzt, so wird dies gemäß einer allgemeinen Ausführungsform der Erfindung in Form einer Wasserstoffperoxidlösung eingesetzt. Obwohl die Konzentration der Peroxidlösung nicht kritisch ist, wird diese so gewählt, dass man möglichst wenig Wasser in das Reaktionsmedium einbringt. Im Allgemeinen verwendet man eine wässrige Wasserstoffperoxidlösung mit mindestens 20 Gew.-% H2O2, vorzugsweise eine solche mit 50 Gew.-%.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird im Rahmen der Herstellung des 2- (Alkylsulfoxy)benzoalkylamids ausgehend von dem 2-(Alkylthio)benzoalkylamid ein möglichst wasserfreies Oxidationsmittel, d.h. mit einem möglichst geringem Wassergehalt, eingesetzt. Die Verwendung eines solchen Oxidationsmittels ermöglicht es, die zur Weiterreaktion des 2-(Alkylsulfoxy)benzoalkylamids zu dem N-Alkyl-1,2- Benzisothiazolin-3-οη gegebenenfalls notwendige Menge an Wasser so hinzuzugeben, dass die Bildung von Nebenprodukten weiter minimiert wird, wodurch das N-Alkyl-1,2- Benzisothiazolin-3-οη in noch höherer Ausbeute hergestellt werden kann. Die Peroxo Verbindung wird normalerweise in einer Menge von 0,8 bis 1,6 Mol, vorzugsweise 1,0 bis 1,4 Mol, pro Mol 2-(Alkylthio)benzoalkylamid, verwendet. Wenn die Menge der Peroxo Verbindung weniger als 0,8 Mol des 2-(Alkylthio)benzoalkylamids beträgt, besteht die Tendenz zu einem Anwachsen der Menge an nicht umgesetztem 2- (Alkylthio)benzoalkylamid. Wenn andererseits die Menge an verwendeter Peroxoverbindung 1 ,6 Mol übersteigt, treten Nebenreaktionen auf und die Ausbeute an 2- (Alkylsulfoxy)benzoalkylamid, und somit die Ausbeute an N-Alkyl-l,2-Benzisothiazolin- 3-on, wird deutlich verringert.

Das Verfahren zur Herstellung des 2-(Alkylsulfoxy)benzoalkylamids ist dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktion in einem heterogenen System in Anwesenheit wenigstens einer Peroxoverbindung durchgeführt wird. Die Reaktion des als Edukt verwendeten 2-Alkylthiobenzoalkylamids mit der Peroxoverbindung wird bevorzugt in einem Zweiphasen-System durchgeführt, da das 2-Alkylthiobenzoalkylamid in Wasser unlöslich ist. In diesem Falle wird vorzugsweise ein Phasentransfer-Katalysator zu dem Lösungsmittelsystem zugesetzt, um die Reaktion zu fördern. Phasentransfer-Katalysatoren, die für diesen Zweck verwendet werden können, umfassen quaternäre Ammoniumsalze, wie Benzyltriethylammoniumbromid, Benzyltrimethylammoniumchlorid,

Hexadecyltriethylammoniumbromid, Hexadecyltrimethylammoniumchlorid, Dodecyltrimethylammoniumchlorid, Octyltriethylammoniumbromid, Tetra-n- butylammoniumbromid, Tetra-n-butylammoniumchlorid, Tetra-n- butylammoniumhydrogensulfat, Tetraethylammoniumchlorid und

Trioctylmethylammoniumchlorid; quaternäre Phosphoniumsalze, wie

Hexadecyltriethylphosphoniumbromid, Hexadecyltributylphosphoniumchlorid, Tetra-n- butylphosphoniumbromid, Tetra-n-butylphosphoniumchlorid, Trioctylethylphosphoniumbromid und Tetraphenylphosphoniumbromid; und Kronenether wie 18-Crown-6, Dibenzo-18-crown-6 und Dicyclohexyl-18-crown-6.

Gemäß einer bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung ist der Phasentransfer- Katalysator ausgewählt aus der Gruppe der quaternären Ammoniumsalze, wie Tetra-n- butylammoniumbromid, Tetra-n-butylammoniumhydrogensulfat und Tetra-n- butylammoniumchlorid. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung ist der Phasentransfer-Katalysator Tetra-n-butylammoniumhydrogensulfat. Im Falle der Verwendung eines Phasentransfer- Katalysators liegt die verwendete Menge des Phasentransfer-Katalysators normalerweise beim 0,005- bis 0,5-fachen, bevorzugt beim 0,01- bis 0,2-fachen des Gewichts des 2-Alkylthiobenzoalkylamids. Wenn die Menge des verwendeten Phasentransfer-Katalysators weniger als das 0,005-fache des Gewichts des 2-Alkylthiobenzoalkylamids beträgt, kann ein entsprechender katalytischer Effekt nicht erzielt werden. Selbst wenn die Menge des Phasentransfer-Katalysators, die verwendet wird, das 0,5-fache des Gewichts des verwendeten 2-Alkylthiobenzoalkylamids überschreitet, kann kein zusätzlicher Effekt erwartet werden und daher ist dies aus wirtschaftlichen Gründen nicht vorteilhaft. Die Herstellung des 2-(Alkylsulfoxy)benzoalkylamids kann gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in einem Lösungsmittel durchgeführt werden. Gemäß einer alternativen Ausführungsform jedoch auch ohne Zusatz eines Lösemittels nur unter Verwendung der zur Herstellung notwendigen Komponenten (2-Alkylthiobenzoalkylamid, Wasser und Oxidationsmittel) erfolgen.

Lösungsmittel, die bei dem Verfahren zur Herstellung des 2- (Alkylsulfoxy)benzoalkylamids verwendet werden, unterliegen keiner speziellen Beschränkung, solange sie gegenüber der Reaktion inert sind. Beispiele für bei der Reaktion verwendbaren Lösungsmittel umfassen Kohlenwasserstoffe, wie n-Hexan, n- Heptan, Cyclohexan, Methylcyclohexan, Benzol, Toluol und Xylol, sowie halogenierte Kohlenwasserstoffe, wie Methylenchlorid, 1,2-Dichlorethan und Chlorbenzol. Als besonders bevorzugt hat sich im Rahmen der Erfindung das Chlorbenzol erwiesen. Die Menge des verwendeten Lösungsmittels liegt normalerweise beim 0,1- bis 30-fachen des Gewichts des 2-(Alkylthio)benzoalkylamids.

Die Reaktionstemperatur liegt bei der Herstellung des 2-(Alkylsulfoxy)benzoalkylamids normalerweise im Bereich von 0 bis 90°C, vorzugsweise bei Temperaturen unter 50°C. Die Reaktionszeit variiert mit der Reaktionstemperatur und dem Reaktionslösungsmittel und liegt normalerweise im Bereich zwischen 1 und 40 Stunden.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Oxidation des wie vorstehend beschriebenen 2-(Alkylthio)benzoalkylamids in Anwesenheit eines Katalysators durchgeführt. Als Katalysator kommen dabei alle dem Fachmann bekannten, bei der Oxidation von Alkylthioethern einsetzbaren Katalysatoren in Frage. Der Katalysator ist dabei bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Phosphonsäuren, wie Phenylphosphonsäure, Wolfram- und Molybdänkatalysatoren, wie Na ₂ W0 ₄ ; Vanadiumkatalysatoren, wie NaV0 ₃ , NH ₄ V0 ₃ und V ₂ 0 ₅ ; H ₂ S0 ₄ und Titankomplexen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Katalysator eine Phosphonsäure oder eine Mischung mehrerer Phosphonsäuren, gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Katalysator eine Phenylphosphonsäure.

Die Menge an eingesetztem Katalysator beträgt allgemein etwa 0,01 bis 10 Mol.-%, bevorzugt etwa 0,05 bis 5 Mol.-%, besonders bevorzugt etwa 0,1 bis 0,5 Mol.-%, bezogen auf ein Mol 2-(Alkylthio)benzoalkylamid.

Das in dem ersten Verfahrensschritt hergestellte 2-(Alkylsulfoxy)benzoalkylamid kann mit oder ohne vorherige Aufbereitung in dem zweiten Verfahrensschritt weiter zu dem N- Alkyl-l,2-Benzisothiazolin-3-on umgesetzt werden. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird das 2-(Alkylsulfoxy)benzoalkylamid ohne weitere Aufbereitung weiter zu dem N-Alkyl-l,2-Benzisothiazol-3-on umgesetzt. In dem auf die Herstellung des 2-(Alkylsulfoxy)benzoalkylamids folgenden zweiten Verfahrensschritt wird dann ausgehend von einem wie vorstehend beschrieben hergestellten 2-(Alkylsulfoxy)benzoalkylamid unter Verwendung wenigstens einer Säure das N-Alkyl-l,2-Benzisothiazolin-3-on hergestellt:

Beispiele für die bei diesem Verfahrensschritt verwendbaren Säuren umfassen sämtliche, dem Fachmann bekannten starken Säuren. Die Säuren können sowohl in reiner Form als auch in Form ihrer Gemische eingesetzt werden. Vorzugsweise werden die Säuren in reiner Form eingesetzt.

Als Säure geeignet sind Salzsäure, Bromwasserstoffsäure, Iodwasserstoffsäure, Schwefelsäure, Salpetersäure, Chromsäure, Methansulfonsäure,

Trifluormethansulfonsäure, Trichloressigsäure, Dichloressigsäure, Bromessigsäure, Chloressigsäure, Cyanessigsäure, 2-Chlorpropansäure, 2-Oxobutansäure, 2- Chlorbutansäure, 4-Cyanobutansäure, Perchlorsäure und Phosphorsäure. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird Salzsäure als Säure verwendet. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung können auch saure Ionentauscher an Stelle einer Säure verwendet werden. Die Säure wird üblicherweise in einer Menge von 0,8 bis 3,0 Mol, vorzugsweise 1,0 bis 2,0 Mol, pro Mol 2-(Alkylsulfoxy)benzoalkylamid, verwendet. Die Zugabe der Säure kann dabei ein- oder auch mehrstufig erfolgen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden in einer ersten Stufe 5 bis 15 %, bevorzugt 10% der Säure, und in einer zweiten Stufe weitere 85 bis 120%, bevorzugt 100% der Säure zugegeben.

So werden gemäß dieser Ausführungsform beispielsweise 0,05 bis 0,15 Mol-Äquivalente, bevorzugt 0,1 Mol-Äquivalente (Säure zu Benzoalkylamid) Säure zu Beginn der Reaktion, und weitere 0,95 bis 1,2 Mol-Äquivalente, bis 1,0 Mol-Äquivalente zu einem späteren Zeitpunkt, also nach Hinzugabe des Oxidationsmittels, hinzugegeben.

Lösungsmittel, die bei dem Verfahren zur Herstellung des N-Alkyl-l,2-Benzisothiazolin-3- ons ausgehend von dem 2-(Alkylsulfoxy)benzoalkylamid verwendet werden, unterliegen keiner speziellen Beschränkung, solange sie gegenüber der Reaktion inert sind. Beispiele für bei der Reaktion verwendbare Lösungsmittel umfassen Kohlenwasserstoffe, wie n- Hexan, n-Heptan, Cyclohexan, Methylcyclohexan, Benzol, Toluol und Xylol, sowie halogenierte Kohlenwasserstoffe, wie Methylenchlorid, 1 ,2-Dichlorethan Chlorbenzol und Dichlorbenzol. Als besonders bevorzugt hat sich im Rahmen der Erfindung das Chlorbenzol erwiesen. Die Menge des verwendeten Lösungsmittels liegt normalerweise beim 1- bis 30-fachen des Gewichts des 2-(Alkylsulfoxy)benzoalkylamids.

Die Reaktionstemperatur des zweiten Verfahrensschritts, in dessen Rahmen das N-Alkyl- l,2-Benzisothiazolin-3-on ausgehend von 2-(Alkylsulfoxy)benzoalkylamid hergestellt wird, liegt üblicherweise im Bereich von 50 bis 90°C, vorzugsweise bei Temperaturen im Bereich von 70 bis 80°C. Die Reaktionszeit variiert mit der Reaktionstemperatur und dem Reaktionslösungsmittel und liegt normalerweise im Bereich zwischen 1 und 40 Stunden.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das 2- (Alkylthio)benzoalkylamid in einer one pot Synthese zu dem N-Alkyl-1,2- Benzisothiazolin-3-οη umgesetzt. Gemäß dieser Ausführungsform legt man das 2- (Alkylthio)benzoalkylamid und die wenigstens eine starke Säure vor, und gibt bei Temperaturen im Bereich von -10 bis 20 °C, bevorzugt im Bereich von 0 bis 10 °C die wenigstens eine Peroxo Verbindung zu, um das N-Alkyl-l,2-Benzisothiazolin-3-on zu erhalten. Bezüglich der weiteren Verfahrensparameter, wie Lösemittel und Einsatzmengen, wird auf die vorstehenden Ausführungen verwiesen.

Gemäß einer alternativen Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Verfahren von N-Alkyl-l,2-Benzisothiazolin-3-onen gemäß der allgemeinen Formel (I):

(I)

wobei R ² ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, eine Alkoxygruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, eine Nitrogruppe oder ein Ester davon, oder ein Halogenatom bedeutet, und R ¹ eine geradkettige Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen bedeutet, umfassend die Umsetzung von 2-(Alkylthio)benzoalkylamid gemäß der allgemeinen Formel (II):

(Π)

worin R eine Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen bedeutet, und R und R wie vorstehend definiert sind, mit einem Halogenierungsmittel in Anwesenheit von Wasser unter Bildung eines l,2-Benzisothiazolin-3-ons, dargestellt durch die folgende Formel (I):

worin R und R wie vorstehend definiert sind.

Die vorliegende Erfindung umfasst daher auch ein Verfahren zur Herstellung eines N- Alkyl-l,2-Benzisothiazolin-3-ons, bei dem ein 2-(Alkylthio)benzoalkylamid, dargestellt durch die allgemeine Formel (II) mit einem Halogenierungsmittel in Anwesenheit von Wasser in einer Stufe unter Bildung des N-Alkyl-l,2-Benzisothiazolin-3-ons umgesetzt wird.

Die erfindungsgemäße Verfahrensweise ist dadurch gekennzeichnet, dass ein N-Alkyl-1,2- Benzisothiazol-3-οη auf einfache Art und Weise durch zyklisieren eines 2- (Alkylthio)benzoalkylamids mit einem Halogenierungsmittel und in Anwesenheit von Wasser hergestellt werden kann.

Das Verfahren ist gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung auch dadurch gekennzeichnet, dass es die Herstellung eines N-Alkyl-l,2-Benzisothiazol-3-ons in einem Eintopfverfahren durch die Stufen der Durchführung einer Reaktion zwischen einem 2- Halogenbenzoalkylamid und einem Alkanthiol in Anwesenheit einer Base in einem heterogenen Lösungsmittelsystem, das ein in Wasser unlösliches Lösungsmittel enthält, unter Bildung eines 2-(Alkylthio)benzoalkylamids, Abtrennen der Phase, die das 2- (Alkylthio)benzoalkylamid enthält, von der wässrigen Phase, Umsetzen des 2- (Alkylthio)benzoalkylamids mit einem Halogenierungsmittel in Anwesenheit von Wasser, unter Bildung eines N-Alkyl-l,2-Benzisothiazols-3-ons.

Das Halogenierungsmittel, das bei der Herstellung der N-Alkyl-l,2-Benzisothiazolin-3-one eingesetzt wird ist allgemein ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Chlor, Brom, Sulfurylchlorid und Sulfurylbromid, wobei Chlor und Sulfurylchlorid bevorzugt sind. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird als Halogenierungsmittel Chlor eingesetzt. Das Halogenierungsmittel wird üblicherweise in einer Menge im Bereich von 0,8 bis 3,0 Mol, vorzugsweise 1,0 bis 2,0 Mol, pro Mol 2-(Alkylthio)benzoalkylamid, verwendet.

Wasser wird bei dem Verfahren zur Bildung eines N-Alkyl-l,2-Benzisothiazol-3-ons üblicherweise in einer Menge im Bereich von 0,8 bis 5,0 Mol, vorzugsweise 1,0 bis 3,0 Mol pro Mol 2-(Alkylthio)benzoalkylamid zugesetzt. Wenn die Wassermenge weniger als 0,8 Mol oder mehr als 5,0 Mol beträgt, treten Nebenreaktionen auf, die zu einer Verringerung der Ausbeute an N-Alkyl-l,2-Benzisothiazol-3-on führen.

Lösungsmittel, die bei dem Verfahren zur Herstellung von N-Alkyl-l,2-Benzisothiazolin- 3-onen verwendet werden, unterliegen keiner speziellen Beschränkung, solange sie gegenüber der Reaktion inert sind. Beispiele für bei der Reaktion verwendbaren Lösungsmittel umfassen Kohlenwasserstoffe, wie n-Hexan, n-Heptan, Cyclohexan, Methylcyclohexan, Benzol, Toluol und Xylol; und halogenierte Kohlenwasserstoffe, wie Methylenchlorid, 1 ,2-Dichlorethan und Chlorbenzol. Die Menge des verwendeten Lösungsmittels liegt normalerweise beim ein bis dreißigfachen des Gewichts des 2- (Alkylthio)benzoalkylamids.

Die Reaktionstemperatur des Verfahrens liegt üblicherweise im Bereich von 50 bis 90°C, vorzugsweise im Bereich von 70 bis 80°C. Die Reaktionszeit variiert mit der Reaktionstemperatur und dem Reaktionslösungsmittel und liegt üblicherweise im Bereich zwischen 1 und 40 Stunden. Das Isolieren des N-Alkyl-l,2-Benzisothiazolin-3-ons aus dem nach dem vorstehenden Verfahren erhaltenen Reaktionsgemisch kann durch übliche Trennverfahren, wie Extraktion, Filtration und Destillation erfolgen. Beispiele für bevorzugte N-Alkyl-l,2-Benzisothiazolin-3-one, dargestellt durch die allgemeine Formel (I), die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhalten werden können, umfassen das N-Methyl-l,2-Benzisothiazolin-3-on oder das n-Butyl-1,2- Benzisothiazolin-3-οη. Die folgenden Beispiele dienen zur weiteren Veranschaulichung der vorliegenden Erfindung:

Beispiel 1 : Herstellung von N-Methyl-l,2-Benzisothiazolin-3-on (M-BI ) ausgehend von 2-(Methylthio)benzomethylamid

In einen 500 ml Glasreaktor mit Blattrührer werden unter Rühren und Stickstoffspülung 225 g Chlorbenzol, 90,5 g (0,5 mol) 2-(Methylthio)benzomethylamid, 1 g Ameisensäure, 0,165 g Na ₂ 0 ₄ W · 2 H ₂ 0, 0,08 g Phenylphosphonsäure und 0,75 g Tetrabutylammoniumhydrogensulfat vorgelegt, und das Reaktionsgemisch wurde auf 5°C mit Hilfe eines Eisbades abgekühlt.

Daran anschließend wurden 58,9 g (0,5 mol) Salzsäure (31%ig) hinzugegeben und über einen Zeitraum von 3 Stunden 51,0 g (0,525 mol) H ₂ 0 ₂ (35%ig in Wasser) hinzugegeben. Die Temperatur wurde mittels Kühlung bei 5 bis 10°C gehalten.

Daran anschließend wurde das Eisbad entfernt. Über einen Zeitraum von 3 Stunden erwärmte sich die Reaktionsmischung auf Raumtemperatur (22°C).

Unter vermindertem Druck von 670 mbar erwärmte man dann die Reaktionsmischung auf einen Temperaturbereich von etwa 70 bis 80°C für 3 Stunden. Der Ansatz wurde unter Rühren auf Raumtemperatur gekühlt, 2 mal mit 250 ml l%iger Sodalösung im Scheidetrichter gewaschen und getrennt. Die organische Phase wurde bei 20 mbar und max. 90°C eingeengt. Erhalten wurden 75,0 g Produkt mit 96%iger Reinheit, was einer Ausbeute an N-Methyl-l,2-Benzisothiazolin-3-on von 87,3% entspricht. Beispiel 2: Herstellung von N-Methyl-l,2-Benzisothiazolin-3-on (Μ-ΒΓΓ) ausgehend von

2-(Methylthio) benzomethylamid in zweistufiger Fahrweise In einem 200 ml Glasreaktor mit Magnetrührer werden 36,2 g (0,2 mol) 2-(Methylthio) benzomethylamid, 0,066 g Natriumwolframat, 0,032 g Phenylphosphonsäure und 0,3 g tetra Butylammoniumhydrogensulfat vorgelegt und auf 35 °C erwärmt.

Innerhalb von 30 min werden 20,4 g (0,21 mol) Wasserstoffperoxid zugetropft und die Temperatur unter Kühlung bei 32 bis 38 °C gehalten. Es wurde weitere 3 Stunden nachgerührt und anschließend bei 20 mbar und max. 90°C Wasser abdestilliert. Das erhaltene Methylsulfinylbenzomethylamid weist eine Reinheit per GC von 93,2 area% auf.

Der gesamte Ansatz wurde mit 90 g Chlorbenzol verdünnt und auf 5 °C gekühlt. Innerhalb von 30 min wurden 25,9 g (0,22 mol) Salzsäure 31% unter Kühlung bei 5 bis 10 °C zugetropft und weitere 30 min bei dieser Temperatur nachgerührt. Anschließend wurde auf 75 bis 80 °C erwärmt und 2 h bei dieser Temperatur gerührt.

Der Ansatz wurde unter Rühren auf Raumtemperatur gekühlt, 2 mal mit 100 ml l%iger Sodalösung im Scheidetrichter gewaschen und getrennt. Die organische Phase wurde bei 20 mbar und max. 90°C eingeengt. Erhalten wurden 28,7 g Produkt mit 95,3%iger Reinheit, was einer Ausbeute an N-Methyl-l,2-Benzisothiazolin-3-on von 82,9% entspricht.

Beispiel 3: Herstellung von N-Methyl-l,2-Benzisothiazolin-3-on (M-BIT) ausgehend von 2-(Methylthio)benzomethylamid unter Verwendung von Sulfurylchlorid in Anwesenheit von Wasser

In einen 500 ml Vierhalskoben, ausgerüstet mit einem Rührer, Thermometer und Kühler, wurden 36,2 g (0,2 Mol 2-(Methylthio)benzomethylamid, 100 g Monochlorbenzol und 4,32 g (0,24 Mol) Wasser gegeben.

Anschließend wurden 29,7 g (0,22 Mol) Sulfurylchlorid unter Rühren bei einer Temperatur von 5 bis 15°C zugegeben und auf eine Temperatur von 70 bis 80°C erwärmt. Die Reaktion konnte über einen Zeitraum von einer Stunde erfolgen. Der Ansatz wurde unter Rühren auf Raumtemperatur gekühlt, 2 mal mit 100 ml 1 %iger Sodalösung im Scheidetrichter gewaschen und getrennt. Die organische Phase wurde bei 20 mbar und max. 90°C eingeengt. Erhalten wurden 31,0 g Produkt mit 94,0%iger Reinheit, was einer Ausbeute an N-Methyl-l,2-Benzisothiazolin-3-on von 88,3% entspricht.

Beispiel 4: Herstellung von N-Methyl-l,2-Benzisothiazolin-3-on (M-BIT) ausgehend von 2-(Methylthio)benzomethylamid unter Verwendung von Chlor in Anwesenheit von Wasser

In einen 500 ml Vierhalskoben, ausgerüstet mit einem Rührer, Thermometer, Gaseinleitung und Kühler, wurden 36,2 g (0,2 Mol 2-(Methylthio)benzomethylamid, 100 g Monochlorbenzol und 4,32 g (0,24 Mol) Wasser gegeben.

Anschließend wurden 14,2 g (0,2 Mol) Chlor unter Rühren bei einer Temperatur von 5 bis 15°C eingeleitet und auf eine Temperatur von 70 bis 80°C erwärmt. Die Reaktion konnte über einen Zeitraum von einer Stunde erfolgen. Der Ansatz wurde unter Rühren auf Raumtemperatur gekühlt, 2 mal mit 100 ml 1 %iger Sodalösung im Scheidetrichter gewaschen und getrennt. Die organische Phase wurde bei 20 mbar und max. 90°C eingeengt. Erhalten wurden 29,8 g Produkt mit 96,5%iger Reinheit, was einer Ausbeute an N-Methyl-l,2-Benzisothiazolin-3-on von 87,1% entspricht.