Tliioessigsäure und ihre Salze sind wichtige industrielle Ausgangsstoffe und werden beispielsweise für die Herstellung von D-Acetylthioisobuttersäure oder pharmazeutischen Wirkstoffen wie Captopril (ACE Inhibitor gegen Bluthochdruck, JP-A-09-295963) und zur Synthese von Biotin (DE-A-2807200) verwendet. Kaliumthioacetat wird beispielsweise bei der Herstellung von Testosteronderivaten eingesetzt (DE-A-19860917).

Bekannte Verfahren zur Synthese von Thioessigsäure gehen beispielsweise von Essigsäure- anhydrid aus, welches mit Schwefelwasserstoff (OA-A-2110) oder Metallhydrogensulfiden (US-A-2568020) zum gewünschten Produkt umgesetzt wird.

Ein weiteres Verfahren geht von Keten aus, welches mit Schwefelwasserstoff in der Gasphase und in Gegenwart eines festen, Aluminium enthaltenden Katalysators, bei 10 bis 204, 4 °C (50 bis 400 °F), vorzugsweise bei 65,6 bis 176, 7 °C (150 bis 350 °F) zu Thioessigsäure oder Diacetylsulfid umgesetzt wird (US-A-2639293).

Ein übliches Verfahren zur Herstellung von Alkalimetallthiocarboxylaten geht von Thio- carbonsäuren aus, die beispielsweise mittels Alkalimetallhydriden in die entsprechenden Salze übergeführt werden (Kato, S. et al., Z Naturforsch. 1983, 38B (12), 1585-1590).

Die bisher offenbarten Methoden haben den Nachteil, dass die Herstellung von Thioessig- säure und ihren Salzen immer in getrennten Verfahrensschritten erfolgte.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war daher die Bereitstellung eines einfachen Verfahrens zur direkten Herstellung von Thioessigsäure und ihren Salzen, das auch in einem"Eintopf- verfahren'betrieben werden kann, kostengünstig arbeitet, leicht zugängliche Ausgangs- materialien nutzt und wenig Abfall-und Nebenprodukte liefert.

Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe durch das Verfahren gemäss Patentanspruch 1 gelöst.

Es wurde gefunden, dass Keten in Gegenwart einer Stickstoffbase direkt mit Schwefelwasser-

stoff oder einem gelösten Alkalimetallhydrogensulfid umgesetzt werden kann. Je nach Bedarf kann durch anschliessende Abdestillation die Thioessigsäure oder durch Zugabe von Ammoniak, einer Alkalimetall-oder Erdalkalimetall-, Aluminium-oder Titanbase deren entsprechendes Salz in guter Ausbeute und hoher Reinheit direkt erhalten werden. Besonders bevorzugt kann die Bildung der Thioessigsäure mit nachfolgender Salzbildung als "Eintopfverfahren"durchgefihrt werden. Hierdurch können in hohem Masse Lösungsmittel eingespart und Abfallstoffe vermieden werden.

Die erfindungsgemässe Umsetzung von Keten mit Schwefelwasserstoff oder einem gelösten Alkalimetallhydrogensulfid in Abwesenheit eines Aluminiumkatalysators ist überraschend, da in US-A-2639293 beschrieben ist, dass bei der Umsetzung von Keten mit Schwefelwasser- stoff in Abwesenheit eines Katalysators keine feststellbaren Mengen an Thioessigsäure oder Diacetylsulfid erhalten werden. Die Umsetzung von Keten mit einem gelösten Alkalimetall- hydrogensulfid wurde noch nicht beschrieben.

In dem erfindungsgemässen Verfahren zur Herstellung von Thioessigsäure und ihren Salzen der Formeln worin Mn+ Ammonium oder ein Alkalimetall-, Erdalkalimetall-, Aluminium-oder Titankation ist, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Lithium, Natrium, Kalium, Magnesium, Calcium, Barium, Aluminium und Titan, und worin n die Zahl der positiven Ladungen des Kations ist, wird Keten in Gegenwart einer Stickstoffbase mit Schwefelwasserstoff oder einem gelösten Alkalimetallhydrogensulfid umgesetzt und gegebenenfalls anschliessend die erhaltene Thioessigsäure mit Ammoniak oder einer Alkalimetall-, Erdalkalimetall-, Aluminium oder Titanbase zum entsprechenden Salz umgesetzt.

Unter Alkalimetallhydrogensulfiden sind hier und im folgenden insbesondere die Hydrogensulfide von Lithium, Natrium und Kalium zu verstehen.

Unter Alkalimetall-oder Erdalkalimetall-, Aluminium-oder Titanbasen sind hier und im folgenden insbesondere Hydroxide, Carbonate, Hydrogencarbonate, Alkoholate, Phenolate,

Carboxylate, Oxide, Hydride, Sulfonate, Phosphate, Sulfide, Sulfinate, Oxalate, Hexafluorophosphate und Tetrafluoroborate von Lithium, Natrium, Kalium, Magnesium, Calcium, Barium, Aluminium und Titan zu verstehen.

Unter Alkoholaten und Phenolaten von Alkalimetallen, Erdalkalimetallen, Aluminium und Titan sind hier und im folgenden insbesondere die Verbindungen der Formel RO1#1/nMn+ zu verstehen, wobei Rl ein Cl-Alkyl-oder Phenylrest und Mn+ ein Alkalimetallkation, vorzugsweise Li+, Na+ oder K+, ein Erdalkalimetallkation, vorzugsweise Mg2+, Ca2+ oder Ba2+, ein Aluminiumkation oder ein Titankation, und worin n die Zahl der positiven Ladungen des Kations ist.

Unter Carboxylaten von Alkalimetallen, Erdalkalimetallen, Aluminium und Titan sind hier und im folgenden insbesondere Verbindungen der Formel R2COO-#1/nMn+ zu verstehen, wobei Ra ein, gegebenenfalls teilweise oder vollständig halogenierter Cl-ALkyl-oder Phenylrest und M"+ ein Alkalimetallkation, vorzugsweise Li+, Na+ oder K+, ein Erdalkalimetallkation, vorzugsweise Mg2+, Ca2+ oder Ba2+, ein Aluminiumkation oder ein Titankation, und worin n die Zahl der positiven Ladungen des Kations ist.

Unter Stickstoffbasen sind hier und im folgenden insbesondere stickstoffhaltige Verbindungen die einen pKa von >7 aufweisen zu verstehen, wie beispielsweise primäre, sekundäre und tertiäre Alkylamine wie beispielsweise Di-tert-butylamin, Trimethylamin und Triethylamin, primäre, sekundäre und tertiäre Arylamine, cyclische Amine wie beispielsweise Piperidin, Pyrrolidin oder Morpholin, aromatische Stickstoffheterocyclen wie Pyridin oder substituierte Pyridine wie beispielsweise 4-Dimethylaminopyridin, Ammoniak, Guanidine, bicyclische Stickstoffverbindungen wie beispielsweise 1, 4-Diazabicyclo [2.2. 2] octan (DABCO), 1, 5-Diazabicyclo [4.3. 0] non-5-en (DBN) oder 1, 8-Diazabicyclo [5.4. 0] undecen (DBU), sowie basische stickstoffhaltige Ionentauscher, die beispielsweise unter den Namen Lewatit@, Duolite'S'und Dowex'C'erhältlich sind. Aufgabe der Stickstoffbase ist die Aktivierung des H2S.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist Mn+ ausgewählt aus der gruppe bestehend aus Li+, Na, K+, Mg2, Ca und Baa+.

Als Stickstoffbase wird vorzugsweise ein tertiäres Amin, besonders bevorzugt ein Trialkyl- amin, ganz besonders bevorzugt Trimethyl-oder Triethylamin verwendet.

In einer vorteilhaften Verfahrensvariante wird die Reaktion von Keten mit Schwefelwasser- stoff oder einem gelösten Alkalimetallhydrogensulfid in einem polaren Lösungsmittel durchgeführt.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird als polares Lösungsmittel ein Cl-Alkollol, Wasser, Diethylether, Tetrahydrofuran, Dichlormethan, Pyridin, Methylpyridin oder Dimethylformamid eingesetzt.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird als polares Lösungsmittel ein Cl-Alkohol oder Wasser verwendet.

In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform wird zur Herstellung von Kalium- oder Natriumthioacetat 1-Butanol als polares Lösungsmittel verwendet, in dem Kalium-und Natriumthioacetat besonders gut auskristallisieren.

In einer besonderen Verfahrensvariante kann Keten in wässriger Lösung mit einem Alkali- metallhydrogensulfidlösung, gegebenenfalls unter Zugabe von gasförmigem Schwefelwasserstoff umgesetzt werden.

In dem erfindungsgemässen Verfahren werden Schwefelwasserstoff und Keten bzw. Alkali- metallhydrogensulfid und Keten vorteilhaft in einem molaren Verhältnis zwischen 0,5 : 1 und 2 : 1 eingesetzt. In einer bevorzugten Ausführungsform wird ein molares Schwefelwasser- stoff : Keten-Verhältnis oder Alkalimetallhydrogensulfid : Keten-Verhältnis zwischen 0,8 : 1 und 1,3 : 1 eingesetzt. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird ein molares Schwefelwasserstoff : Keten-Verhältnis oder Alkalimetallhydrogensulfid : Keten-Verhältnis von 1 : 1 eingesetzt.

In dem erfindungsgemässen Verfahren wird in einer bevorzugten Ausführungsform ein molares Keten : Stickstoffbase-Verhältnis zwischen 1 : 0, 001 und 1 : 0,5 eingesetzt. In einer

besonders bevorzugten Ausführungsform wird ein molares Keten : Stickstoffbase-Verhältnis zwischen 1 : 0,001 und 1 : 0,1 eingesetzt.

In einer bevorzugten Ausfülmmgsfbrm wird die Umsetzung von Keten mit Sclmefelwasser- stoff bei turen zwischen +60 und -40°C, besonders bevorzugt zwischen + 10 und -20°C durchgeführt.

Für die Bildung der Salze der Thioessigsäure können im erfindungsgemässen Verfahren Alkalimetall-, Erdalkalimetall-, Aluminium-oder Titanbasen verwendet werden. Als Alkali- <BR> <BR> <BR> <BR> metall-oder Erdalkalimetall-, Aluminium-oder Titanbasen werden bevorzugt Hydroxide, Carbonate, Hydrogencarbonate, Alkoholate, Phenolate, Carboxylate, Oxide, Hydride, Sulfonate, Phosphate, Sulfide, Sulfinate, Oxalate, Hexafluorophosphate oder Tetrafluoro- borate von Lithium, Natrium, Kalium, Magnesium, Calcium, Barium, Aluminium oder Titan eingesetzt.

Das erhaltene Metallthioacetat kann gegebenenfalls von der korrespondierenden Säure der verwendeten Metallbase durch Filtration abgetrennt werden, wobei je nach Löslichkeit das Metallthioacetat oder die korrespondierende Säure gelöst sein kann.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird ein Hydroxid, Alkoholat, Phenolat oder Carboxylat von Lithium, Natrium oder Kalium zur Salzbildung eingesetzt.

In einer Verfahrensvariante kann die Alkalimetall-, Erdalkalimetall-, Aluminium-oder Titanbase als Feststoff oder als wässrige Lösung und/oder Suspension zugegeben werden.

In einer weiteren Verfahrensvariante können auch schwer-oder unlösliche Erdalkalimetall-, Aluminium-oder Titanbasen wie beispielsweise Aluminiumhydroxid, Calciumcarbonat und Titandioxid vorzugsweise in feiner Körnung, besonders bevorzugt in pulverisierter Form zur Salzbildung mit der Thioessigsäure umgesetzt werden.

In einer weiteren Verfahrensvariante kann die Umsetzung mit der Alkalimetall-oder Erdalkalimetall-, Aluminium-oder Titanbase bei Temperaturen von-20 bis +100 °C, besonders bevorzugt bei Temperaturen von-10 bis +10 °C durchgefiihrt werden.

Im erfindungsgemässen Verfahren kann die Salzbildung ohne vorherige Isolierung der Thio- essigsäure als"Eintopfverfahren"durchgeführt werden.

Beispiele Die folgenden Beispiele verdeutlichen die Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens, ohne dass darin eine Einschränkung zu sehen ist.

Beispiel 1 Thioessigsäure Eine Mischung aus 1-Butanol (1300 mL) und Triethylamin (17,7 g ; 0,175 mol) wurde vorge- legt und auf-10 °C abgekühlt. Anschliessend wurde Schwefelwasserstoff mit einer Flussrate von 34,4 g/h in einer Gesamtmenge von 60,2 g (1,75 mol) eingeleitet. Nach 10 min wurde zusätzlich Keten mit einer Flussrate von 42 g/h in einer Gesamtmenge von 99,4 g (1,75 mol) eingeleitet. Während der Einleitung von Schwefelwasserstoff und Keten wurde die Reaktions- temperatur unter-5 °C gehalten.

Nach Beendigung der Einleitung wurde die gebildete Thioessigsäure abdestilliert.

Es wurden 86 g (65%) Thioessigsäure in einer Reinheit von >98% (GC) erhalten.

'H NMR (400 MHz, DMSO) : 6 = 2,41 (s, 3H) ; 13C NMR (133 MHz, CDC13) : 8 = 171, 6 ppm.

Beispiel 2 Kaliumthioacetat Eine Mischung aus 1-Butanol (1300 mL) und Triethylamin (17,7 g ; 0,175 mol) wurde vor- gelegt und auf-10 °C abgekühlt. hschliessend wurde Schwefelwasserstoff mit einer Flussrate von 34, 4 g/h in einer Gesamtmenge von 60,2 g (1,75 mol) eingeleitet. Nach 10 min wurde zusätzlich Keten mit einer Flussrate von 42 g/h in einer Gesamtmenge von 99,4 g (1,75 mol) eingeleitet. Während der Einleitung von Schwefelwasserstoff und Keten wurde die Reaktionstemperatur unter gehalten.

Nach Beendigung der Einleitung wurde innerhalb von 20 min eine 45%-ige wässrige Kalium- hydroxidlösung (218 g ; 1,75 mol) zudosiert und 1 h unter Rückfluss erhitzt.

Hierbei fiel weisses Kaliumthioacetat aus, das nach Abkühlen der Reaktionsmischung auf -5 °C abfiltriert, mit l-Butanol gewaschen und dann getrocknet wurde.

Es wurden 98, 5 g (63%) Kaliumthioacetat in einer Reinheit von >98% (titrimetrisch) erhalten.