CH660361A5 - Verfahren zur herstellung von 2,6-difluorbenzonitril. - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von 2,6-Difluorbenzonitril durch Umsetzung von 2,6-Dichlorbenzonitril mit Kaliumfluorid. Das 2,6-Di-fluorbenzonitril ist ein brauchbares Zwischenprodukt für verschiedene Agrikulturchemikalien, Pharmazeutika oder Farbstoffe.

Es sind bereits Verfahren zur Herstellung von 2,6-Diflu-orbenzonitril beschrieben worden, bei denen die Chloratome des 2,6-Dichlorbenzonitrils durch Fluoratome substituiert werden; siehe z.B. J. Chem. Soc., Chem. Comm., 1965, Seiten 430-431, und Journal of Organic Synthetic Chemistry Association, Band 27, Seite 175 (1969). Bei diesen Verfahren ist es erforderlich, dass die Umsetzungen in Gegenwart eines Lösungsmittels, wie Dimethylsulfon oder Dimethylsulfoxid, durchgeführt werden. Wegen der Zersetzung des Lösungsmittels kommt es zur Bildung von wesentlichen Mengen an Zersetzungsprodukten, die kaum abtrennbar sind und die Aufarbeitung schwierig machen. Es ist ferner erforderlich, eine grosse Menge eines derartigen Lösungsmittels einzusetzen. Andererseits ist es derzeit praktisch äusserst schwierig, das Lösungsmittel zurückzugewinnen. Die bekannten Verfahren sind daher wirtschaftlich nachteilig, und es hat sich als wünschenwert erwiesen, ein industriell vorteilhaftes Verfahren zu entwickeln, welches die herkömmlichen Verfahren ersetzen kann.

Von den Erfindern wurden umfangreiche Untersuchungen durchgeführt mit dem Ziel, die Nachteile der oben erwähnten Verfahren zu vermeiden. Dabei wurde festgestellt, dass das gewünschte Produkt in guter Ausbeute erhalten werden kann, indem man die Reaktion unter Druck durchführt, und zwar selbst dann, wenn man kein Lösungsmittel verwendet. Ausgehend von dieser Entdeckung, wurde jetzt ein neues und industriell vorteilhaftes Verfahren erfunden. Genauer gesagt, wird mit der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von 2,6-Difluorbenzonitril durch

Umsetzung von 2,6-Dichlorbenzonitril mit Kaliumfluorid geschaffen, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Umsetzung des 2,6-Dichlorbenzonitrils mit Kaliumfluorid in Abwesenheit eines Lösungsmittels bei einer Temperatur von 5 200 bis 450 °C unter Druck durchgeführt wird.

Im folgenden wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsformen näher erläutert.

Das erfmdungsgemässe Verfahren kann durchgeführt werden, indem man 2,6-Dichlorbenzonitril und Kaliumfluo-îorid in einen geschlossenen Behälter, wie einen Autoklaven, einspeist und das Gemisch erhitzt und rührt.

Das erfindungsgemäss einzusetzende Kaliumfluorid kann ein gewöhnliches, im Handel erhältliches Produkt sein oder ein feinpulverisiertes Produkt. Es wird im allgemeinen in ei-îsner Menge des 0,8- bis 2,0fachen, vorzugsweise des 1- bis l,5fachen und insbesondere des 1,2- bis 1,5-fachen, der theoretischen molaren Menge eingesetzt, die für die Umsetzung mit 2,6-Dichlorbenzonitril erforderlich ist, d.h. der theoretischen molaren Menge, die erforderlich ist, um die Chlor-20 atome des 2,6-Dichlorbenzonitrils durch Fluoratome zu ersetzen. Die Reaktionstemperatur beträgt im allgemeinen 200 bis 450 °C, vorzugsweise 250 bis 400 °C und insbesondere 300 bis 400 °C, speziell 330 bis 350 °C. Die Reaktionszeit liegt im allgemeinen bei 0,5 bis 20 Stunden. Der Druck in 25 dem geschlossenen Reaktor kann ein sich spontan einstellender Druck aufgrund des Aufheizens unter geschlossenen Bedingungen sein und beträgt im allgemeinen etwa 3 bis etwa 25 kg/cm2. Ferner kann die Luft in dem geschlossenen Reaktor ersetzt sein durch ein Inertgas, um eine Oxidation zu verso hindern, oder der Druck kann auf ein Niveau gesteigert werden, das höher ist als der oben erwähnte Druckbereich, um eine Polymerisation zu verhindern.

Aus dem auf diese Weise erhaltenen Reaktionsprodukt kann das 2,6-Difluorbenzonitril als das angestrebte Produkt 35 mit hoher Reinheit und in guter Ausbeute erhalten werden, und zwar indem man das Reaktionsprodukt der gewöhnlichen Trenn- oder Reinigungsbehandlung unterwirft oder auch ohne eine solche Behandlung. Ferner kann ein teilweise fluoriertes Produkt, das in den Reaktionsprodukten zurück-40 bleibt, durch ein geeignetes Trennverfahren, wie Destillation, zurückgewonnen werden und für die Wiederverwendung im Kreislauf geführt werden.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung, ohne sie zu beschränken.

45 Beispiel 1

In einen 500 ml Autoklaven, der mit einer Druckanzeige-Vorrichtung (Manometer), einem Rührer und einem Thermometer ausgerüstet ist, gibt man 111,8 g 2,6-Dichlorbenzo-nitril (Reinheit 96%) und 108,8 g Kaliumfluorid. Der Auto-50 klav wird verschlossen. Anschliessend wird die Luft im Autoklaven durch trockenes Stickstoffgas ersetzt. Die Temperatur wird allmählich unter Rühren auf eine Innentemperatur von 350 °C gesteigert. Dann wird die Umsetzung 3 h fortgesetzt. Während der Umsetzung beträgt der Maximaldruck 55 14,3 kg/cm2. Nach beendeter Reaktion wird der Autoklav abgekühlt und das Produkt bei einer Temperatur im Bereich von 200 °C gesammelt, und zwar mittels einer Destilliervorrichtung, die zuvor an den Autoklaven angebaut wurde. Dabei werden 73,0 g eines öligen Produktes erhalten (Kp. 81 60 bis 83 °C/13 mmHg). Dieses ölige Produkt wird mittels Gaschromatographie analysiert. Demzufolge beträgt der Gehalt an 2,6-Difluorbenzonitril 99% (Ausbeute 83%).

Beispiele 2 bis 7 « Auf gleiche Weise wie in Beispiel 1 werden Umsetzungen unter den in der folgenden Tabelle aufgeführten Bedingungen durchgeführt. Die erhaltenen Ergebnisse sind ebenfalls in der Tabelle aufgeführt.

3

660

Tabelle

Bsp. Menge an

Kalium

Temp.

Zeit

Druck

Menge an

Zusammens. d.

Ausbeute des

Nr. 2,6-DCBN

fluorid

(°C)

(h)

spontan

öligem

Produkts (Gew.%)

angestrebten

(96% Rein

(g)

(max

Produkt nach Gaschroma

Produktes (%)

heit) (g)

kg/cm2)

(g)

tographie

2 111,8

108,8

350

1

23,0

74,2

2,6-DFBN = 92

70

andere = 8

3 137,6

89,3

350

5

23,5

90,2

2,6-DFBN = 93

70

andere = 7

4 77,4

75,3

300

17,5

21,5

47,5

2,6-DFBN = 97

77

andere = 3

5 118,8

108,8

400

1

24,5

68,3

2,6-DFBN = 99

78

andere = 1

6 124,3

100,7

330

5

22,5

85,0

2,6-DFBN = 98,8

87,2

andere = 1,2

7 124,3

100,7

300

5

21,5

89,6

2,6-DFBN = 96,6

89,6

andere = 3,4

2,6-DCBN = 2,6-Dichlorbenzonitril 2,6-DFBN = 2,6-Difluorbenzonitril

C

Claims (8)

660 361

1. Verfahren zur Herstellung von 2,6-Difhiorbenzonitril durch Umsetzung von 2,6-Dichlorbenzonitril mit Kalium-fluorid, dadurch gekennzeichnet, dass man die Umsetzung des 2,6-Dichlorbenzonitrils mit Kaliumfluorid in Abwesenheit eines Lösungsmittels bei einer Temperatur von 200 bis 450 °C unter Druck durchführt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktionstemperatur 250 bis 400 °C beträgt.

2

PATENTANSPRÜCHE

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktionstemperatur 300 bis 400 °C beträgt.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktionstemperatur 330 bis 350 °C beträgt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass Kaliumfluorid in einer molaren Menge eingesetzt wird, die vom 0,8- bis 2,0fachen der theoretischen molaren Menge beträgt, die zur Umsetzung mit 2,6-Dichlor-benzonitril erforderlich ist.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass Kaliumfluorid in einer molaren Menge eingesetzt wird, die vom 1- bis l,5fachen der theoretischen molaren Menge beträgt, die zur Umsetzung mit 2,6-Dichlorbenzonitril erforderlich ist.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass Kaliumfluorid in einer molaren Menge eingesetzt wird, die vom 1,2- bis l,5fachen der theoretischen molaren Menge beträgt, die zur Umsetzung mit 2,6-Dichlorbenzonitril erforderlich ist.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktion unter einem Druck von 3 bis 25 kg/cm2 durchgeführt wird.