CH630622A5

CH630622A5 - Process for the preparation of 3-bromophthalide

Info

Publication number: CH630622A5
Application number: CH1401277A
Authority: CH
Inventors: Fritz Englaender; Klaus Schrage
Original assignee: Dynamit Nobel Ag
Priority date: 1976-11-17
Filing date: 1977-11-16
Publication date: 1982-06-30
Also published as: FR2371440A1; JPS5363372A; IT1112096B; FR2371440B1; DK143132C; BE860901A; DE2652299A1; DE2652299B2; DK507977A; ES464174A1; GB1537815A; DK143132B; JPS6056147B2; DE2652299C3; NL7712620A

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von 3-Bromphthalid aus 3-Chlorphthalid, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass man oberhalb 85°C auf geschmolzenes 3-Chlorphthalid die stöchiometrische Menge HBr einwirken lässt.

Die Umsetzung wird oberhalb des Schmelzpunktes von 3-Bromphthalid (85°C) durchgeführt, vorzugsweise bei Temperaturen von 100 bis 150°C. Das abgespaltene Chlor entweicht als Chlorwasserstoff aus dem Reaktionsgemisch und kann in bekannter Weise, z.B. in einem Rieselturm, in Wasser absorbiert werden. Durch Hintereinanderschaltung mehrerer Reaktionsgefässe kann eine praktisch quantitative Ausnutzung des eingesetzten Bromwasserstoffs erreicht werden. In der Absorptionsstufe wird auschliesslich wässrige, nicht mit Bromwasserstoff verunreinigte Salzsäure erhalten.

Der Bromwasserstoff braucht nicht unbedingt im Über-schuss eingesetzt zu werden.

Anders als bei den bekannten Umhalogenierungen mit Bromwasserstoff kann erfindungsgemäss ein fast quantitativer Umsatz mit nur stöchiometrischer Menge HBr erzielt werden.

5 Nach beendeter Umsetzung enthält das Reaktionsgemisch kaum mehr Bromwasserstoff und 3-Chlorphthalid, was die Aufarbeitung erheblich vereinfacht.

Die Aufarbeitung erfolgt vorzugsweise durch Destillation. Es ist jedoch auch möglich, das 3-Bromphthalid nach been-lo deter Umsetzung durch Kristallisation (z.B. aus Petroläther oder Tetrachlorkohlenstoff) zu reinigen.

Nach der Erfindung ist 3-Bromphthalid in hohen Ausbeuten von 90 bis 96% d.Th. herstellbar, während nach dem eingangs genannten Stand der Technik lediglich 75 15 bis 81 bzw. 83% Ausbeute erhalten werden.

Die Umhalogenierung kann ohne oder mit Katalysatoren durchgeführt werden. Als Katalysatoren bewirken Halogenide der 3. Hauptgruppe und der 2. 4. 5. 6. 7. 8. Nebengruppen des Periodensystems eine Beschleunigung der Reak-20 tion. Bevorzugt sind Halogenide oder Oxide der Elemente Zn, V und insbesondere AI bzw. die Metalle selbst. Geeignete Zusatzmengen liegen im Bereich von 0,1 bis 10, bevorzugt 0,1 bis 2 Gew.-%, bezogen auf Chlorphthalid.

3-Bromphthalid wird beispielsweise als Reagenz zur 25 Einführung des Phthalidylrestes in organische Verbindungen, z.B. Antibiotika (DT-OS 2 228 255), verwendet.

Der Ausgangsstoff 3-Chlorphthalid ist durch Hydrolyse von a,a,a,a',a'-Pentachlor-o-xylol (vgl. deutsche Patentanmeldung P 26 22 764) leicht zugänglich und fällt als Ne-30 benprodukt bei der Herstellung von aromatischen Säurechloriden aus aromatischen Säuren mittels a,a,a,a',a'-Pen-tachlor-o-xylol an.

Beispiel 1

35 In 84,3 Gewichtsteile geschmolzenes 3-Chlorphthalid wird bei 100aC solange trockener Bromwasserstoff eingeleitet, bis eine Gewichtszunahme von mindestens 22,3 Gewichtsteilen erfolgt ist. Bei der Umsetzung wird zweckmässig kräftig gerührt und das Gas durch eine Glasfritte in fein 40 verteilter Form eingeleitet, um einen vollständigen Umsatz des Bromwasserstoffs zu bewirken.

Nach der Aufarbeitung durch Destillation erhält man 102,4 Gewichtsteile 3-Bromphthalid (96,1% d.Th.) vom Schmelzpunkt 69-84°C. Nach Umkristallisieren aus Petrol-45 äther erhält man 100 Gewichtsteile (93,9% d.Th.) eines 3-Bromphthalid vom Schmelzpunkt 83-85°C.

Br

Cl

Ber.:

37,51

0

Gef.:

37,5

nicht nachweisbar

55 Beispiel 2

In 3 hintereinandergeschaltete Rührgefässe, die mit je 843 Gewichtsteilen 3-Chlorphthalid beschickt sind, wird bei 100°C Bromwasserstoff eingeleitet, bis im ersten Gefäss die berechnete Gewichtszunahme erreicht ist. Das Abgas der 60 Apparatur wird durch einen Rieselturm geleitet und absorbiert. Die Aufarbeitung erfolgt durch Destillation. Man erhält 1006 Gewichtsteile (94,5 % d.Th.) an 3-Bromphthalid. Die Salzsäure im Rieselturm hat eine HCl-Konzentration von 29,8%, Bromid ist nicht nachweisbar.

65

Beispiel 3

Die Versuchsanordnung ist wie bei Beispiel 1. Dem 3-Chlorp^Lthalid werden Katalysatoren zugesetzt und die

3

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Zeit ermittelt, bis die theoretische Gewichtszunahme erreicht ist. Die Menge der Katalysatoren beträgt 1 Gewichtsprozent bezogen auf eingesetztes 3-Chlorphthalid.

Katalysator Reaktionszeit 3-Bromphthalid o

6,5

94,5

AlBr3

3,0

95,0

ZnBr2

3,0

89,0

TiCl4

5,0

88,0

VA

3,0

93,0

MnCl2

4,5

84,0

CrCl3

6,0

92,0

FeCl3

4,3

60,0

CoCl2

5,2

86,0

V

Claims

630622 PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zur Herstellung von 3-BromphthaIid aus 3-Chlorphthalid, dadurch gekennzeichnet, dass man man oberhalb 85°C auf geschmolzenes 3-Chlorphthalid die stö-chiometrische Menge HBr einwirken lässt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man Halogenide der 3. Hauptgruppe und der 2. 4. 5. 6.7. 8. Nebengruppe des Periodensystems als Katalysatoren einsetzt.

3-Bromphthalid lässt sich nach zwei in der Literatur beschriebenen Verfahren [Org. Synth. 23 (1943), Org. Synth., Coll. Vol. V 145 (1973)], die beide vom Phthalid ausgehen, herstellen. Bei dem ersten Verfahren wird Phthalid mit Brom umgesetzt, wobei Bromwasserstoff und 3-Bromphtha-lid mit 83%iger Ausbeute erhalten wird. Bei dem zweiten Verfahren wird Phthalid mit N-Bromsuccinimid umgesetzt. Man erhält 3-Bromphthalid mit 75-81 %iger Ausbeute.

Beide Verfahren haben den Nachteil, dass vom eingesetzten Brom nur die Hälfte ausgenutzt werden kann, da die zweite Hälfte zu HBr bzw. zu Bromid (bei der Herstellung des N-Bromsuccinimid) umgesetzt wird.

Es bestand die Aufgabe, 3-Bromphthalid unter besserer Ausnutzung von Brom bei höherer Ausbeute und Reinheit herzustellen. Der Austausch eines Chloridatoms gegen ein Bromidatom in organischen Verbindungen ist prinzipiell bekannt und wird in der Literatur als Umhalogenierung bezeichnet (Houben Weyl 5,4 S. 354 ff.). Die Umhalogenierung wird durch Umsetzung der Chloride mit Alkali- und Erdalkalibromiden durchgeführt, jedoch ist diese Umsetzung meist unvollständig, und die Aufarbeitung bereitet Schwierigkeiten. Man kann als Bromid auch AlBr3 einsetzen. Mit Bromwasserstoff ist bei Alkylchoriden in der Gasphase ein Austausch von Chlorid durch Bromid möglich. Man benötigt jedoch hohe Temperaturen, so dass das Verfahren auf leichtflüchtige Verbindungen beschränkt bleibt. Bei diesen Umsetzungen treten leicht Isomerisierungen auf.

Bei Säurechloriden ist eine säurekatalysierte Umhalogenierung mit Bromwasserstoff möglich [Staudinger: B 46 1431 (1913)], wobei aber das Drei- bis Vierfache des nach der Reaktionsgieichung erforderlichen Bromwasserstoffes eingesetzt werden muss, um Ausbeuten von 80-85 % zu erhalten. Darüber hinaus ist die säurekatalysierte Umhalogenierung nach dem Stand der Technik auf Chlortropone, Chlortro-polone und einige a, ß-ungesättigte, cyclische Chlorketone beschränkt.

Überraschend wurde nun gefunden, dass sich 3-Chlorphthalid mit Bromwasserstoff ohne wesentliche Zersetzung oder Nebenreaktionen zu 3-Bromphthalid umsetzt.