DE19959066C1 - Verfahren zur Herstellung von o-Chlormethylbenzoesäurechloriden - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von o-ChlormethylbenzoesäurechloridenInfo
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Abstract
Verfahren zur Herstellung von o-Chlormethylbenzoesäurechloriden der Formel I, DOLLAR F1 in der R·1· bis R·4· gleich oder verschieden sein können und für Wasserstoff, C¶1¶-C¶4¶-Alkyl, Halogen oder Trifluormethyl stehen, durch Umsetzung von benzokondensierten Lactonen der Formel II, DOLLAR F2 in der R·1· bis R·4· die vorgenannte Bedeutung besitzen, mit Thionylchlorid, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung in Gegenwart katalytischer Mengen von Bortrifluorid-Dihydrat und katalytischer Mengen eines quartären Ammoniumsalzes durchführt.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung
von o-Chlormethylbenzoesäurechloriden der Formel I,
in der R1 bis R4 gleich oder verschieden sein können und für Was
serstoff, C1-C4-Alkyl, Halogen oder Trifluormethyl stehen, durch
Umsetzung von benzokondensierten Lactonen der Formel II,
in der R1 bis R4 die vorgenannte Bedeutung besitzen, mit Thionyl
chlorid.
o-Chlormethyl-substituierte Benzoylchloride sind wichtige Zwi
schenprodukte zur Herstellung von beispielsweise pestiziden Wirk
stoffen wie sie in den Patentschriften EP-A 460 575, EP-A 463 488,
WO-A 95/18789, WO-A 95/21154 und WO-A 97/15552 beschrieben
sind.
o-Chlormethyl-substituierte Benzoylchloride können zum Beispiel
durch Umsetzung von benzokondensierten Lactonen mit Thionylchlo
rid oder Phosgen hergestellt werden. Bei der Verwendung von Thio
nylchlorid vereinfacht sich die Apparatetechnik und der sicher
heitstechnische Aufwand verringert sich.
In EP-A 676 389 wird die Herstellung von o-Chlormethylbenzoesäu
rechloriden aus benzokondensierten Lactonen mit Thionylchlorid in
Gegenwart einer Stickstoff-Verbindung beschrieben. Um einen be
friedigenden Umsatz zu erzielen, sind Reaktionstemperaturen von
160 bis 170°C erforderlich, bei denen sich Thionylchlorid bereits
teilweise zersetzt und infolgedesssen störende Nebenprodukte ge
bildet werden. Weiterhin ist die Zugabe von gasförmiger Salzsäure
erforderlich. Schließlich liegen die Ausbeuten zum Teil deutlich
unter 90%.
In der WO-A 99/16743 wird die Umsetzung mit Thionylchlorid in Ge
genwart von BF3-Etherat und einem quartären Ammoniumsalz bei 90
bis 100°C durchgeführt. Hier erweist sich als nachteilig, daß das
BF3-Etherat sehr feuchtigkeitsempfindlich ist und weiterhin im
Verlauf der Reaktion Diethylether freisetzten kann. Diethylether
ist niedrigsiedend, leicht brennbar und neigt zur Bildung von
Peroxiden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher ein wirtschaftli
ches und prozeßfähiges Verfahren zur Herstellung von o-Chlorme
thylbenzoesäurechloriden zu finden, das die oben aufgeführten
Nachteile nicht aufweist und dennoch hohe Ausbeuten liefert.
Demgemäß wurde das eingangs erwähnte Verfahren gefunden, das da
durch gekennzeichnet ist, daß man die Umsetzung in Gegenwart ka
talytischer Mengen von Bortrifluorid-Dihydrat und katalytischer
Mengen eines Ammoniumsalzes durchführt.
Der Einsatz von BF3-Dihydrat in Kombination mit Thionylchlorid ist
bisher in der Literatur nicht beschrieben. Überraschend war hier
bei, daß das Reagens seine Lewis-Säure-Aktivität beibehält und in
katalytischen Mengen wirksam bleibt.
Das Bortrifluorid-Dihydrat wird in Mengen von 0,1 bis 20 mol-%
bezogen auf die eingesetzte Menge an benzokondensiertem Lacton
(Phthalid), bevorzugt in Mengen von 0,5 bis 10 mol-%, zugegeben.
Zum Einsatz gelangen benzokondensierte Lactone (Phthalide) der
allgemeinen Formel II
in der R1 bis R4 gleich oder verschieden sein können und für Was
serstoff (H), C1-C4-Alkyl, Halogen (Fluor, Chlor, Brom oder Iod)
oder Trifluormethyl stehen. Bevorzugt wird unsubstituiertes
Phthalid eingesetzt.
Als quartäre Ammoniumsalze kommen insbesondere quartäre Ammonium
halogenide wie beispielsweise Tetraalkylammoniumchloride oder
Benzyltrialkylammoniumchloride in Frage. Insbesondere geeignet
sind: Tetramethylammoniumchlorid, Tetraethylammoniumchlorid, Te
trabutylammoniumchlorid, Benzyltrimethylammoniumchlorid, Benzyl
triethylammoniumchlorid, Benzyltributylammoniumchlorid, N,N-Dime
thylpiperidininumchlorid. Besonders bevorzugt ist Benzyltriethyl
ammoniumchlorid.
Die quartären Ammoniumsalze werden im allgemeinen in Mengen von
0,1 bis 20 mol-% bezogen auf die eingesetzte Menge an benzokon
densiertem Lacton, bevorzugt in Mengen von 0,5 bis 10 mol-%, zu
gegeben.
In Bezug auf das Phthalid II werden im allgemeinen 1 bis 1,5
Äquivalente Thionylchlorid eingesetzt.
Das Thionylchlorid kann mit den anderen Reaktionspartnern vorge
legt werden (batch-Fahrweise) oder im Verlauf der Reaktion inner
halb von vorzugsweise 1 bis 8 Stunden zudosiert werden (semi-
batch-Fahrweise). Weiterhin ist es möglich die Reaktion kontinu
ierlich durchzuführen.
Optional kann zur Beschleunigung der Ringöffnung gasförmiger
Chlorwasserstoff eingeleitet werden. Bevorzugt wird jedoch auf
die Einleitung von Chlorwasserstoff während der Synthese verzich
tet.
Die Reaktionstemperatur beträgt im allgemeinen 80 bis 140°C und
vorzugsweise 90 bis 110°C.
Das Verfahren wird vorzugsweise ohne Lösungsmittel durchgeführt.
Es ist jedoch möglich ein gegen Thionylchlorid inertes Lösungs
mittel zuzusetzen. Inerte Lösungsmittel sind z. B. aromatische
Kohlenwasserstoffe wie Toluol, o-, m- oder p-Xylol oder deren Ge
mische, chlorierte aromatische Kohlenwasserstoffe wie Chlorbenzol
oder Dichlorbenzole oder cyclische Carbonate wie Ethylen- oder
Propylencarbonat. Weiterhin ist es möglich, Thionylchlorid selbst
als Lösungsmittel einzusetzen, das am Ende der Reaktion destilla
tiv abgetrennt und erneut in den Prozeß eingeschleust werden
kann.
Die Reaktion wird im allgemeinen bei Normaldruck und bei 1 bis 10
bar Druck durchgeführt.
Die nachfolgenden Beispiele sollen das Verfahren weiter erläu
tern.
In einer Rührapparatur bestehend aus einem 1,6 l Doppelmantel
reaktor mit aufgesetzter Intensivkühlungskaskade wurden jeweils X
mol Phthalid zusammen mit dem jeweiligen Katalysatorsystem vorge
legt. 1,3 Äqivalente Thionylchlorid bezogen aufs Phthalid wurden
entweder mit den anderen Komponenten vorgelegt oder während des
Zeitraums von 1 bis 8 Stunden zugetropft. Danach ließ man 1 bis
15 Stunden bei Reaktionstemperatur nachrühren. Der Wertgehalt der
Rohmischung wurde per GC ermittelt. In ausgewählten Beispielen
wurde das Produkt bei 0,5 mbar und 75 bis 85°C durch fraktionierte
Destillation isoliert.
268 g (2 mol) Phthalid, 9,45 g (0,06 mol, 3 mol%) BF3-Dihydrat
und 13,5 g (0,06 mol, 3 mol%) Benzyltriethylammoniumchlorid wur
den im Rührbehälter vorgelegt und auf 100°C erwärmt. Zu dieser
Schmelze wurden innerhalb von 5 Stunden 310 g (2,6 mol) Thio
nylchlorid zugetropft. Anschließend wurde noch 10 Stunden bei
100°C nachgerührt. Der Reaktionsaustrag enthielt 95 GC-Flächen-%
o-Chlormethylbenzoylchlorid und 3,7% unumgesetztes Phthalid.
Nach Destillation des Reaktionsaustrags wurden 323 g (85% Aus
beute) o-Chlormethylbenzoylchlorid in einer Reinheit von 98,5%
(GC) erhalten.
536 g (4 mol) Phthalid, 18,9 g (0,12 mol, 3 mol%) BF3-Dihydrat
und 27 g (0,12 mol, 3 mol%) Benzyltriethylammoniumchlorid sowie
620 g (5,2 mol) Thionylchlorid wurden im Rührbehälter vorgelegt
und auf 100°C erwärmt. Anschließend wurde noch 15 Stunden bei
100°C nachgerührt. Der Reaktionsaustrag enthielt 95,4 GC-Flächen-%
o-Chlormethylbenzoylchlorid und 1,3% unumgesetztes Phthalid.
Claims (3)
1. Verfahren zur Herstellung von o-Chlormethylbenzoesäurechlori
den der Formel I,
in der R1 bis R4 gleich oder verschieden sein können und für Wasserstoff, C1-C4-Alkyl, Halogen oder Trifluormethyl stehen, durch Umsetzung von benzokondensierten Lactonen der Formel II,
in der R1 bis R4 die vorgenannte Bedeutung besitzen, mit Thio nylchlorid, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung in Gegenwart katalytischer Mengen von Bortrifluorid-Dihydrat und katalytischer Mengen eines quartären Ammoniumsalzes durch führt.
in der R1 bis R4 gleich oder verschieden sein können und für Wasserstoff, C1-C4-Alkyl, Halogen oder Trifluormethyl stehen, durch Umsetzung von benzokondensierten Lactonen der Formel II,
in der R1 bis R4 die vorgenannte Bedeutung besitzen, mit Thio nylchlorid, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung in Gegenwart katalytischer Mengen von Bortrifluorid-Dihydrat und katalytischer Mengen eines quartären Ammoniumsalzes durch führt.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
Bortrifluorid-Dihydrat in einer Konzentration von 0,1 bis 20
mol-% bezogen auf das Lacton II eingesetzt wird.
3. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß 0,1 bis 20 mol-% des quartären Ammoniumsalzes
bezogen auf das Lacton II eingesetzt werden.
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| NICHTS ERMITTELT * |
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