DD230527A3 - METHOD FOR PRODUCING PURE FORMANILIDE - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von reinem Formanilid, das ein wertvolles Zwischenprodukt fuer die Synthese von Pflanzenschutzmitteln, optischen Aufhellern, Farbstoffen und Alterungsschutzmitteln ist. Formanilid wird aus Anilin und Formamid unter einmaligem Zusatz von Ameisensaeure und/oder deren Salzen bei einem Umsetzungsgrad von mehr als 70%, bezogen auf Anilin, und in Mengen von 1 bis 8 mol%, bezogen auf Anilin, hergestellt.The invention relates to a process for the preparation of pure formanilide, which is a valuable intermediate for the synthesis of crop protection agents, optical brighteners, dyes and anti-aging agents. Formanilide is prepared from aniline and formamide with a single addition of formic acid and / or their salts at a conversion of more than 70%, based on aniline, and in amounts of 1 to 8 mol%, based on aniline.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Formanilid, das als Zwischenprodukt für Pflanzenschutzmittel, Farbstoffe, optische Aufheller und Alterungsschutzmittel vielseitig anwendbar ist.The invention relates to a process for the preparation of formanilide, which is versatile as an intermediate for crop protection agents, dyes, optical brighteners and anti-aging agents.
Es ist bekannt, Formanilid durch Umsetzung von Anilin mit Formamid (J. Pharm. Soc. Japan 62 (1942), 531) bzw. in Gegenwart von wäßriger Schwefelsäure (Ind. Eng. Chem. 36 (1944), 192), Wasser (DD-PS 16573) oder Alkoholat (DRP 449112) herzustellen.Formanilide is known by reacting aniline with formamide (J. Pharm. Soc., Japan 62 (1942), 531) or in the presence of aqueous sulfuric acid (Ind. Eng. Chem. 36 (1944), 192), water ( DD-PS 16573) or alkoxide (DRP 449112).
Darüber hinaus ist bekannt, daß Formanilid durch Umsetzung von Anilin mit Formiaten (DE-PS 462303, DD-PS 113895) oder Ameisensäure (DE-OS 2850680) oder Ameisensäuremethylester (Soc. 1948 1457) hergestellt werden kann.In addition, it is known that formanilide can be prepared by reacting aniline with formates (DE-PS 462303, DD-PS 113895) or formic acid (DE-OS 2850680) or formic acid methyl ester (Soc., 1948 1457).
Alle diese Verfahren haben den Nachteil, daß die Umsetzung unvollständig ist selbst bei langen Reaktionszeiten, die zu thermischen Zersetzungen führen und zu Nebenreaktionen, wie die Diphenylformamidinbildung (J. Org. Chem. 2410 (1977),All of these processes have the disadvantage that the reaction is incomplete even with long reaction times which lead to thermal decomposition and side reactions such as diphenylformamidine formation (J. Org. Chem. 2410 (1977),
Dies alles mindert die Qualität des Formanilids und beeinflußt die Qualität der nachfolgenden Produkte, wie speziell die Herstellung von Sulfanilamid.All this reduces the quality of formanilide and influences the quality of the subsequent products, especially the production of sulfanilamide.
So wurde schon frühzeitig versucht, durch Zusätze die Reaktionsführung zu vereinfachen.Thus, attempts were made early on to simplify the reaction with additives.
Durch Zugabe von wäßriger Schwefelsäure (Ind. Eng. Chem. 36(1944) 192), Alkoholat (DRP 449112), Essigsäureanhydrit (DD-PS 113895) oder Wasser (DD-PS 16573) konnte eine Verbesserung der Ausbeute bei Senkung der Reaktionstemperatur erreicht werden. Diese Zusätze mußten jedoch in Mengen von 10 bis 100Ma.-% bezogen auf eingesetztes Anilin, zugegeben werden und führten zu einem wasserhaltigen Formanilid, aus dem trotz komplizierter Reinigungsoperationen das Wasser nicht restlos entfernt werden konnte. Das führte besonders bei anschließenden Chlorsulfonierungsreaktionen zu einem erheblichen Ausbeuteverlust. Weiterhin erwies sich.auch die kontinuierliche Zugabe geringer Mengen Ameisensäure (DRP 449112), wie Nacharbeiten zeigten, als wenig wirksam, da hierbei gegenüber einer Verfahrensweise ohne Zusätze keine wesentliche Reaktionszeitverkürzung erzielt wird.By addition of aqueous sulfuric acid (Ind. Eng. Chem. 36 (1944) 192), alcoholate (DRP 449112), acetic anhydrite (DD-PS 113895) or water (DD-PS 16573) was able to improve the yield achieved by lowering the reaction temperature become. However, these additives had to be added in amounts of from 10 to 100% by mass, based on the aniline used, and resulted in a hydrous formanilide, from which the water could not be completely removed despite complicated purification operations. This led to a considerable yield loss, especially in subsequent Chlorsulfonierungsreaktionen. Furthermore, the continuous addition of small amounts of formic acid (DRP 449112), as reworked, proved to be less effective, since in this case no significant reaction time reduction is achieved in comparison to a procedure without additives.
Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung von reinem Formanilid zu entwickeln, das sich durch kurze Reaktionszeiten, geringes sicherheitstechnisches Risiko und hohe Ausbeuten auszeichnet.The aim of the invention is to develop a process for the preparation of pure formanilide, which is characterized by short reaction times, low safety risk and high yields.
Aufgabe der Erfindung war es, ein Verfahren zur Herstellung von reinem Formanilid zu erarbeiten, das, ausgehend von der Herstellungsweise aus Anilin und Formamid, durch Zugabe von geeigneten Zusätzen ein Produkt entstehen läßt, das sich ausgezeichnet zur Weiterverarbeitung besonders zu Sulfanilamid eignet. Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß die Umsetzung von Anilin und Formamid dann ein reines Formanilid liefert, wenn bei einem Umsatz von mehr als 70%, bezogen auf eingesetztes Anilin, einmalig Ameisensäure und/oder deren Salze einzeln oder in Gemischen zugegeben werden. Ein Vorteil dieser Zugabe besteht darin, daß die Umsetzung so schnell zu Ende geführt wird, so daß keine unerwünschten teerartigen Nebenprodukte auftraten.The object of the invention was to develop a process for the preparation of pure formanilide, which, starting from the preparation of aniline and formamide, by addition of suitable additives, a product is formed, which is excellent for further processing especially to sulfanilamide. Surprisingly, it has now been found that the reaction of aniline and formamide then gives a pure formanilide, if at a conversion of more than 70%, based on the aniline used, once formic acid and / or salts thereof are added individually or in mixtures. An advantage of this addition is that the reaction is completed so quickly that no undesirable tarry by-products occurred.
Des weiteren erhält man durch diese einmalige Zugabe ein nahezu wasserfreies Formanilid, das sich ohne aufwendige weitere Reinigungsoperationen zu Farbstoffen, Pflanzenschutzmitteln, optischen Aufhellern und Alterungsschutzmitteln weiterverarbeiten läßt.Furthermore, one obtains by this one-time addition of an almost anhydrous formanilide, which can be further processed without expensive further purification operations to dyes, pesticides, optical brighteners and anti-aging agents.
Die erfindungsgemäße Lösung war insofern überraschend und nicht vorauszusehen, da nach dem Stand der Technik sowohlThe solution according to the invention was surprising and unforeseeable insofar as according to the prior art both
die kontinuierliche Zugabe geringer Mengen Ameisensäure als auch der Einsatz von stöchiometrischen Mengen an Ameisensäure oder ameisensauren Salzen nur bei langen Umsetzungen zu der gewünschten Umsetzung führt. Das nach bekannten Verfahren hergestellte Formanilid enthält daher eine für die Weiterverarbeitung ohne zusätzliche Reinigungsoperationen störende Menge an Verunreinigungen, insbesondere Wasser und teerartige Reaktionsprodukte. Es konnte nicht vorausgesehen werden, daß der einmalige Zusatz von Ameisensäure, deren Salze in Gemischen oder einzeln bei einem Umsatz von mehr als 70%, bezogen auf eingesetztes Anilin, die gewünschten Ergebnisse brachte.the continuous addition of small amounts of formic acid as well as the use of stoichiometric amounts of formic acid or acid salts leads to the desired conversion only in the case of long reactions. The formanilide prepared by known processes therefore contains an amount of impurities, in particular water and tarry reaction products, which is troublesome for further processing without additional purification operations. It could not be foreseen that the one-time addition of formic acid, its salts in mixtures or individually with a conversion of more than 70%, based on aniline used, gave the desired results.
Besonders vorteilhaft ist der Einsatz von 1 bis 8mol-%, bezogen auf eingesetztes Anilin, vorzugsweis werden 4 bis 6,5 mol-% eingesjtzt.Particularly advantageous is the use of 1 to 8mol%, based on aniline used, preferably 4 to 6.5 mol% gesjtzt.
Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens liegen in der Erhöhung der Raum-Zeit-Ausbeute und der damit verbundenen hohen Wirtschaftlichkeit sowie der besonderen Reinheit des Erzeugnisses, die sich speziell bei der Weiterverarbeitung günstigThe advantages of the method according to the invention lie in the increase in the space-time yield and the associated high efficiency and the special purity of the product, which is particularly favorable in further processing
auswirkt. . ^ effect. , ^
So erhält man nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ein Formanilid, das zur Darstellung von reinem Sulfanilamid genutzt werden kann, welches dann frei an harzigen Bestandteilen ist. Das resultierende Sulfanilamid liefert nach bekannter Standardmethode eine Extinktion von 0,024 (D = 94,6%). Sulfanilamid, das aus nach üblichen Verfahren hergestelltem Formanilid (Sugasawa in J. Pharm. Japan 62(1942), 531; C. A. 45(1951) 2861) dargestellt wird, ist von dunkler Farbe und besitzt eine Extinktion von 0,3 (D = 50%).Thus, by the process according to the invention, a formanilide which can be used to prepare pure sulfanilamide, which is then free of resinous constituents, is obtained. The resulting sulfanilamide yields by known standard method an extinction of 0.024 (D = 94.6%). Sulfanilamide, which is prepared from formanilide prepared by conventional methods (Sugasawa in J. Pharm. Japan 62 (1942), 531; CA 45 (1951) 2861), is dark in color and has an absorbance of 0.3 (D = 50 %).
Die nachfolgenden Ausführungsbeispiele sollen die Erfindung näher erläutern, ohne sie jedoch darauf zu beschränken.The following embodiments are intended to explain the invention in more detail, without, however, limiting it thereto.
Ausführungsbeispiele Beispiel 1Exemplary embodiments Example 1
Ein Gemisch aus 190g Anilin (2,04mol) und 92g Formamid (2,04mol) wird 3 Stunden unter Rühren und Einleiten von Stickstoff auf 145°C erhitzt. Nach Erreichen eines Anilinumsatzgrades von 85% werden dem Reaktionsgemisch 6g Ameisensäure t ($ = 1,193gcm~3) (0,11 mol) zugesetzt und die Stickstoffeinleitung eine weitere Stunde fortgesetzt. Wenn dann der gaschromatographisch nachweisbare Anilingehalt < 1 % beträgt, wird die Reaktion abgebrochen. Als Rückstand verbleibt reines Formanilid in einer Ausbeute von 98% der Theorie. Das so gewonnene Formanilid wird anschließend unter Rühren zu 1 022g Chlorsulfonsäure (S = 1,74gcm~3) (8,77 mol) getropft, wobei eine Reaktionstemperatur von 600C nicht überschritten wird.A mixture of 190g aniline (2.04mol) and 92g formamide (2.04mol) is heated to 145 ° C for 3 hours with stirring and introduction of nitrogen. After reaching aniline conversion rate of 85%, 6 g of formic acid t ($ = 1.193 gcm -3 ) (0.11 mol) are added to the reaction mixture and the nitrogen introduction is continued for a further hour. If then the aniline content detectable by gas chromatography is <1%, the reaction is stopped. The residue remains pure formanilide in a yield of 98% of theory. The formanilide thus obtained is then added dropwise with stirring to 1 022g chlorosulfonic acid (S = 1.74 gcm ~ 3 ) (8.77 mol), wherein a reaction temperature of 60 0 C is not exceeded.
Nach beendeter Formanilidzugabe wird das Reaktionsgemisch weitere 3 Stunden bei 600C gerührt und anschließend auf Raumtemperatur abgekühlt.After completion of Formanilidzugabe the reaction mixture is stirred for a further 3 hours at 60 0 C and then cooled to room temperature.
Die Chlorsulfonierungsschmelze wird dann unter Rühren und Kühlen so in 6086g Eiswasser eingetropft, daß die Eisungstemperatur 5°C nicht übersteigt. Das ausgefallene Formylprontylchlorid wird abgesaugt und anschließend unter Rühren und Kühlen in 870 ml Ammoniaklösung (^ = 0,91 gern"3) 11,6 mol) eingetragen. Das Amidierungsgemisch wird 1 Stunde bei 1000C im Autoklaven gerührt. Nach beendeter Umsetzung wird das Reaktionsgemisch entspannt und ca. 580ml Ammoniakwasser unter Normaldruck abdestilliert. Nach Abkühlen des eingeengten Amidierungsgemisches auf Raumtemperatur wird das ausgefallene Sulfanilamid abgesaugt. Man erhält 264g Rohprodukt (86,0%ig an Sulfanilamid). Die Ausbeute beträgt 64,7% der Theorie, bezogen auf Anilin. Eine getrocknete Probe des so gewonnenen Sulfanilamids besitzt als 1,7%ige salzsaure Lösung eine Extinktion von 0,024, das entspricht einer Lichtdurchlässigkeit von 94,6%.The Chlorsulfonierungsschmelze is then added dropwise with stirring and cooling in 6086 g of ice water, that the Eisungstemperatur does not exceed 5 ° C. The precipitated Formylprontylchlorid is filtered off and then 11.6 mol) was added with stirring and cooling in 870 ml of ammonia solution (0.91 liked "3 ^ =). The Amidierungsgemisch is stirred in an autoclave for 1 hour at 100 0 C. After completion of the reaction is. After cooling the concentrated amidation mixture to room temperature, the precipitated sulfanilamide is filtered off with suction to give 264 g of crude product (86.0% strength of sulfanilamide) Aniline A dried sample of the sulfanilamide obtained in this way has an extinction of 0.024 as a 1.7% hydrochloric acid solution, which corresponds to a light transmittance of 94.6%.
Eine Mischung aus 190g Anilin (2,04 mol) und 101 g Formamid (2,24 mol) wird 3 Stunden unter Rühren und Einleiten von Stickstoff auf 145°C erhitzt. Bei einem gaschromatographisch ermittelten Anilingehalt von 6% im Umsetzungsgemisch werden 6,4g Ammoniumformiat (0,10 mol) zugegeben und die Reaktion weitere 3 Stunden unter Rühren und Einblasen von Stickstoff fortgesetzt. Wenn der gaschromatographisch ermittelte Anilinumsatz 99,5% beträgt, wird die Reaktion abgebrochen. Es verbleibt in 97%iger Ausbeute reines Formanilin, das wie im Beispiel 1 weiterverarbeitet wird.A mixture of 190 g of aniline (2.04 mol) and 101 g of formamide (2.24 mol) is heated to 145 ° C for 3 hours with stirring and introducing nitrogen. At an aniline content of 6% in the reaction mixture determined by gas chromatography, 6.4 g of ammonium formate (0.10 mol) are added and the reaction is continued for a further 3 hours while stirring and blowing in nitrogen. When the gas chromatographic aniline conversion is 99.5%, the reaction is stopped. It remains in 97% yield pure formaniline, which is further processed as in Example 1.
Durch eine Mischung von 190g Anilin (2,04 mol) und 92g Formamid (2,04 mol) wird unter Rühren bei einer Temperatur von 1450C 3 Stunden ein glejchmäßiger Stickstoffstrom geleitet.By a mixture of 190g aniline (2.04 mol) and 92g formamide (2.04 mol) is passed under stirring at a temperature of 145 0 C for 3 hours a glejchmäßiger nitrogen flow.
Bei einem Anilinumsatzgrad von 90% werden dem Reaktionsgemisch 3,3g Ameisensäure {ξ = 1,193gcm~3) (0,06 mol) und 3,8g Ammoniumformiat (0,06 mol) zugesetzt und die Reaktion so lange fortgesetzt, bis gaschromatographisch kein Anilin mehr nachweisbar ist. Man erhält ein von unerwünschten, harzigen Nebenprodukten freies Formanilid.At an aniline conversion rate of 90%, 3.3 g of formic acid { .mu. = 1.199 gcm.sup.- 3 ) (0.06 mol) and 3.8 g of ammonium formate (0.06 mol) are added to the reaction mixture and the reaction is continued until no aniline is obtained by gas chromatography is more detectable. This gives a formanilide which is free of unwanted, resinous by-products.
Die Ausbeute beträgt 98% der Theorie.The yield is 98% of theory.
In einem großtechnischen Versuch werden 1390 kg (14,95 KMoI) Anilin während einer Reaktionszeit von 12 Stunden *a) unter kontinuierlicher Zugabe von 1,5 KMoI Ameisensäure während des gesamten Reaktionsverlaufes (analog DRP 449112)In a large-scale experiment, 1390 kg (14.95 KMoI) of aniline during a reaction time of 12 hours * a) with the continuous addition of 1.5 KMoI formic acid during the entire reaction (analog DRP 449112)
b) unter einmaliger Zugabe von 0,76 KMoI Ameisensäure nach 6 Stundenb) with a single addition of 0.76 KMoI formic acid after 6 hours
zu Formanilid umgesetzt, das anschließend zu Sulfanilamid weiterverarbeitet wird. Die Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengefaßt.converted to formanilide, which is then further processed to sulfanilamide. The results are summarized in the table below.
Tabelle: Großtechnische VersuchsdurchführungTable: Large-scale experimental procedure
Claims (2)
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DD25340883A DD230527A3 (en) | 1983-07-26 | 1983-07-26 | METHOD FOR PRODUCING PURE FORMANILIDE |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0271093A1 (en) * | 1986-12-11 | 1988-06-15 | Japan Tobacco Inc. | Method of producing formamide compounds |
US8362254B2 (en) | 2007-05-31 | 2013-01-29 | Basf Se | Method for the production of 4-formylaminopiperidine derivatives |
CN109456216A (en) * | 2018-11-08 | 2019-03-12 | 湘潭大学 | A kind of no catalyst is reacted without aromatic amine under the conditions of promotor with the amine that turns of amide derivatives |
-
1983
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Cited By (4)
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CN109456216A (en) * | 2018-11-08 | 2019-03-12 | 湘潭大学 | A kind of no catalyst is reacted without aromatic amine under the conditions of promotor with the amine that turns of amide derivatives |
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