Не работает потому, что нет HTML элемента 
<submit> – есть 
<input type="submit"...
Можно его найти через querySelector():
var el = document.querySelector('input[type=submit]');
Не срабатывает в 
<head> потому, что на тот момент ещё нет кнопки – ведь весь HTML идёт позже.