CH417572A - Verfahren zur Herstellung von organischen Stickstoffverbindungen - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von organischen StickstoffverbindungenInfo
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Description
Verfahren zur Herstellung von organischen Stickstoffverbindungen In der deutschen Patentschrift Nr. 1141278 wird ein Verfahren beschrieben, nach welchem man durch Chlorierung von Dimethylcarbamidsäurechlorid bei Temperaturen oberhalb 160 C zu chlorsubstituierten Methylisocyaniddichloriden gelangt. In der deutschen Auslegeschrift Nr. 1221212 wird ein Verfahren zur Herstellung von organischen Stickstoffverbindungen beschrieben, welche die Imidchlorid-Gruppierung EMI1.1 enthalten. Bei diesen Verfahren setzt man Stickstoffverbindungen der allgemeinen Formel EMI1.2 in welcher R, und Ra einzeln für Alkyl-, Cycloalkyloder Aryl-Gruppen stehen, die gegebenenfalls durch Halogen-, Cyan-, Aryl-, Alkyl-, Amino-oder Imino Reste substituiert sein können und in welcher Ri und R2 zusammen mit =N-für ein heterocyclisches Ringsystem stehen und in der Rg für einen einfach oder mehrfach substituierten Methyl-oder Aryl-Rest steht, bei einer Temperatur unterhalb von etwa 140 C so lange chloriert bis alle substituierbaren Wasserstoffatome durch Chloratome ersetzt sind und anschliessend die so erhaltenen Chlorierungsprodukte bei Temperaturen zwischen 140 und 300 C wei terchloriert, wobei Abspaltung von Alkylchlorid erfolgt. Es wurde nun gefunden, dass man organische ., en, welche die Imidchlorid Gruppierung EMI1.3 enthalten, erhält, wenn man Stickstoffverbindungen der allgemeinen Formel EMI1.4 in welcher Ri und R2 einzeln für Alkyl-, Cycloalkylund Aryl-Gruppen stehen, die gegebenenfalls noch weiter durch Halogen-, Cyan-, Aryl-, Alkyl-, Aminooder Imino-Reste substituiert sein können und in welcher R, und R2 zusammen mit =N-für einen heterocyclischen Ring stehen, und in, welcher X für einen Acylrest steht, bei einer Temperatur unterhalb von 140 C so lange chloriert bis alle substituierba- ren Wasserstoffatome durch Chloratome ersetzt sind und anschliessend die so erhaltenen Chlorierungsprodukte bei Temperaturen zwischen 140 und 300 C weiter chloriert, wobei Abspaltung von Acylchlorid erfolgt. Als Acylreste kommen z. B. in Frage :-COCI, -COBr,-COF,-COR, (R ist hier ein Alkyl-oder Arylrest),-CN,-SO2C1,-SO2R. Für die erfindungsgemässe Reaktion ist die oben erwähnte Temperaturführung von Bedeutung. So erhält man in überwiegenden Fällen völlig verharzte, schwarze Reaktionsprodukte, aus denen sich praktisch nichts mehr isolieren lässt, wenn man bei der Chlorierung die Temperatur zu schnell steigert. Dies ist bedingt durch KondensationsreaSktioneu der sehr reaktionsfähigen, in a-Stellung zum Stickstoff-Atom stehenden Chloratome mit noch nicht durch Chlor substituierten H-Atomen unter HCl-Abspaltung. Diese Reaktion tritt schon etwa ab 130-140 C ein. Aus diesen Gründen ist die Temperaturführung also von besonderer Wichtigkeit : Die Amino-Verbindungen werden bei Temperaturen unter 140 C so weitgehend mit Chlor abgesät- tigt, dass bei der anschliessenden chlorierenden Spal- tung, die zwischen 140-300 C erfolgt, Kondensa tions-und Polymerisations-Reaktionen vermieden werden. Weiterhin wird durch das Einführen von Chlor bei niederen Temperaturen eine Positivierung der zum Stickstoff a-ständigen C-Atome bewirkt und dadurch die nachfolgende Spaltung gegenüber Nebenreaktionen begünstigt. Verbindungen, die als Ausgangsmaterialien geeignet sind und die der oben aufgeführten allgemei- nen Formel entsprechen, sind z. B. : EMI2.1 und ähnliche. . Aus allen diesen Verbindungen erhält man bei der Hochtemperaturchlorierung unter Abspaltung von Acylchlorid die erfindungsgemässen Imidchloride. Diese Chlorierung kann auch in Gegenwart von inerten Lösungsmitteln durchgeführt werden. Bei Substanzen, deren Schmelzpunkt oberhalb 140 C liegt, ist z. B. eine Chlorierung in solchen Lösungs- mitteln wie Trichlorbenzol, Pentachloräthan, Hexachloräthan., Acetylentetrachlorid o. ä. angebracht. Durch geeignete Wahl der Ausgangskomponente kann man auch Verbindungen erhalten, die die Imidchlorid-Gruppierung EMI2.2 als Bestandteil eines aromatisierten Ringes besitzen. Dies ist dann der Fall, wenn das Stickstoffatom sich in einem 5-oder 6-gliedrigen Ring befindet, der in einer nicht aromatisierten Hydroform vorliegt. Beispiele dieser Art sind z. B. EMI2.3 EMI2.4 oder ähnliche. Auf diese Weise erhält man die auf anderen Wegen so ausserordentlich schwer herstellbaren Chlorpyrazine sowie in 2-Stellung chlorierte Pyridine, Chinoline oder ähnliche Verbindungen. Die nach dem erfindungsgemässen Verfahren herstellbaren, teilweise auf anderen Wegen nicht zu gänglichen Produkte, sind weitgehend neue wertvolle Zwischenprodukte zur Herstellung von Schädlingsbe- kämpfungsmitteln, Farbstoffen und Kunststoffen. Die erfindungsgemäss hergestellten Verbindungen besitzen insektizide Eigenschaften sowie auch herbizide. So wirken sie z. B. gegen Fliegen, Spinnen, Milben. Beispiel 1 598 Gew. Teile N, N'-Bischlorcarbonylpiperazin werden bei 150-160 C geschmolzen und unter Bestrahlen mit UV-Licht in die Schmelze Chlor einge- leitet. Die Steigerung der Chlorierungstemperatur nach Beendigung der exothermen Reaktion beträgt 10 /Std. Bei 210-220 wird noch 3 Std. nachchloriert. ¯ Anschliessend wird fraktioniert destilliert. Man erhält 438 Gew. Teile Dichlorpyrazin. Kp12 71-74 nr, 1, 5651. Analyse : C4H, NCk. Ber. : C 32,2 % H 1,34% N18,8 % C1 47,7% Gef. : C 32,22% H 1,45% N 18,80% Cl48,1% Durch längeres Weiterchlorieren unter Rückfluss und unter UV-Bestrahlung lässt sich das Dichlorpyrazin in das Trichlorpyrazin verwandeln. Kp.12 88-90 C. Analyse : C4HN2C13 Ber. : C 26,08% H0,55% N 15,2 % Cl 58,1 % Gef. : C 26,04% H 0,67% N 14,98% Cl 58,25% Beispiel 2 492 Gew. Teile N-Chlorcarbonylmorpholin werden zunächst unter Bestrahlung mit UV-Licht bei 20 C chloriert. Anfangs ist die Reaktion sehr stark exotherm, und es muss durch Kühlung dafür Sorge getragen werden, dass die Temperatur 120 C nicht übersteigt. Wenn die exotherme Reaktion abgeklungen ist, w. ird mit einer Temperatursteigerung von 10 /Std. weiterchloriert bis eine Temperatur von 210 C erreicht ist. Bei dieser Temperatur wird noch 4 Std. nachchloriert. Die auf diese Weise erhaltene Verbindung besitzt nach Analyse und Spektrum die Konstitution EMI3.1 Kpl2= 125-128 nD = 1, 5388 Analyse : Ber. : C 14,71 % N 4,91 % Cl 76,1 % O 4,91 % Gef. : C 14,87 % N 4,82% Cl 76,25 % O 4,71 % Beispiel 3 Tetrachlor-pyridin und Pentachlor-pyridin aus N-Chlorcarbonyl-piperidin 221 g (1, 5 Mol) N-Chlorcarbonyl-piperidin wurden unter Rühren und UVBelichtung chloriert. Die Temperatur wurde zu Beginn, der Chlorierung einige Stunden bei 100 C gehalten und dann stufenweise auf 200 C gesteigert. Das Reaktionsgemisch, eine klare hellbraune Flüssigkeit, wurde nun mit Stickstoff ausgeblasen und dann im Vakuum fraktioniert. Es wurden 196 g eines Gemisches isomerer Tetrachlor-pyridine vom Kpl° : 110-125 C erhalten. Eine Fraktion vom Kp : 125-140 C, aus der beim Erkalten 42 g = ll"/o d. Th. Pentachlor-pyridin-aus Athanol farblose Polyeder vom Schmp. 125-126 C-kristallisierten, ergab weitere 45 g Tetrachlorpyridin. Die Gesamtausbeute an Tetrachlor-pyridinen betrug somit 241 g = 74 0/o d. Th. Das Isomeren-Gemisch konnte durch Destillation über eine Kolonne in einzelne Kompo nenten aufgespalten werden. CsCl5N (251, 4) Ber. : C 23, 89 0/9 N 5, 57 0/o Gef. : C 24,08 % N 5,74% 24, 27 /o 6, 04% C5HCI4N (216, 9) Ber. : C 27, 69"/. H0, 47 /o Cl 65, 39 /. N6, 46"/o Gef. : C 27,67 % H 0,65 % Cl 65,40% N 6,51 % 27, 97 /o 0, 82"/o 65, 60% 6, 600/o Beispiel 4 EMI3.2 In 234 Gew.-Tle. N-(ss-Chloräthyl)-N-methyl-car- bamidsäurechlorid wird unter Rühren und Belichten mit der UV-Lampe bei 120 C 9 Stunden Chlor eingeleitet. Anschliessend steigert man die Temperatur des Reaktionsgemisches im Verlaufe von 6 Stunden auf 210 C und chloriert es noch 10 Stunden bei dieser Temperatur. Nun wird überschüssiges Chlor und als Nebenprodukt gebildeter Chlorwasserstoff mit Stickstoff aus dem Reaktionsgemisch ausgeblasen und letzteres dann im Vakuum über eine Kolonne fraktioniert destilliert. Das Pentachloräthyl-isocya- niddichlorid geht unter einem Druck von 13 Torr bei 120-121 C als farblose Flüssigkeit vom Brechungsindex nU 1, 5530 über. Analyse: C3Cl7N (298, 2) Ber. : C 12,09 % Cl 83,25 % N4,70% Gef. : C12, 39"/o C183, 15"/o N4, 72"/o Beispiel S 149 Gew.-Tle. N-Methyl-N-acetylanilin werden in 200 Gew.-Tln. Chloroform gelöst und zunächst ohne Belichtung bei einer Temperatur zwischen 50-60 C so lange chloriert, bis die Reaktion nicht mehr exotherm verläuft (Kernchlorierung). An schliessend wird unter Belichtung mit UV-Licht wei terchloriert. Die Temperatur wird dabei so gesteigert, dass pro Stunde eine Temperaturerhöhung von etwa 10 C stattfindet. Das Chloroform wird durch den kräftigen Chlorstrom allmählich vertrieben. Bei etwa 180 C findet Abspaltung von Acetylchlorid bzw. dessen Chlorierungsprodukt statt. Bei Erreiohen von 200-220 C wird noch 5 Stunden bei dieser Temperatur nachchloriert. Anschliessend werden in das dunkelgelbe Rohprodukt 3 Gew.- /o FeCl3 oder AlCls gegeben und d nochmals ohne UV-Licht 8 Stunden chloriert. In einer exothermen Reaktion bildet sich das 2, 3, 4, 5, 6-Pentachlorphenyl-isocyanid- dichlorid mit einem Kapo, : 145-150 C. Nach umkristallisieren aus Ligroin erhält man die Substanz in Form weisser Kristalle. Fp : 73-75 C.
Claims (1)
- Anctlyse : C7C1, N Ber. : C 24,24% Cl 71, 72 % N 4,04% Gef. : C 24,48% Cl 71,80% N 4,12% PATENTANSPRUCH Verfahren zur Herstellung von organischen Stickstoffverbindungen, welche die Imidchlorid- Gruppierung EMI4.1 enthalten, dadurch gekennzeichnet, dass man Stickstoffverbindungen der allgeineinen Formel EMI4.2 in welcher R, und R2 einzeln für Alkyl-, Cycloalkylund Aryl-Gruppen stehen, die gegebenenfalls noch weiter durch Halogen-, Cyan-, Aryl-, Alkyl-, Aminooder Imino-Reste substituiert sein können und in welcher Ri und R2 zusammen mit =N-für einen heterocyclischen Ring stehen und.in welcher X für einen Acylrest steht, bei einer Temperatur unterhalb von 140 so lange chloriert, bis alle substituierbaren Wasserstoffatome durch Chloratome ersetzt sind und anschliessend die so erhaltenen Chlorierungspro- dukte bei Temperaturen zwischen 140 und 300 C weiterchloriert, wobei Abspaltung von Acylchlorid erfolgt.
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