DD283497A7 - PROCESS FOR PREPARING TRIETHYLBENZYLAMMONIUM CHLORIDE - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Triethylbenzylammoniumchlorid, das als Phasentransferkatalysator und als Chlorierungskatalysator Bedeutung besitzt. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dasz die Verbindungen Triethylamin und Benzylchlorid in einem Loesungsmittelgemisch aus Toluen, Aceton und Dimethylformamid umgesetzt werden.{Triethylbenzylammoniumchlorid; Triethylamin; Benzylchlorid; inertes Loesungsmittel; Toluen; Aceton; Dimethylformamid; Loesungsmittelgemisch; Phasentransferkatalysator; Chlorierungskatalysator}The invention relates to a process for the preparation of triethylbenzylammonium chloride, which has meaning as a phase transfer catalyst and as a chlorination catalyst. The process is characterized in that the compounds triethylamine and benzyl chloride are reacted in a solvent mixture of toluene, acetone and dimethylformamide {triethylbenzylammonium chloride; triethylamine; benzyl chloride; inert solvent; toluene; Acetone; dimethylformamide; Solvent mixture,; Phase transfer catalyst; chlorination}
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Triethylbenzylammoniumchlorid der FormelThe invention relates to a process for the preparation of triethylbenzylammonium chloride of the formula
?2H^? 2 H ^
N iN i
ClCl
Diese Verbindung ist ein wichtiger Phasentransferkatalysator. Weiterhin findet die Verbindung Anwendung als Chlorierungskatalysator, besonders bei der Chlorierung komplizierter Heterocyclen mit PCU.This compound is an important phase transfer catalyst. Furthermore, the compound finds application as a chlorination catalyst, especially in the chlorination of complex heterocycles with PCU.
Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art
Aus DD-PS 208147 ist ein technisch realisierbares Verfahren zur Herstellung von I bekannt. Dabei wird Triethylamin Il mit Benzylchlorid III umgesetzt.From DD-PS 208147 a technically feasible process for the preparation of I is known. In this case, triethylamine II is reacted with benzyl chloride III.
Die Umsetzung erfolgt voi teilhaft in einem Keton, vorzugsweise Aceton. Dabei werden äquimolare Mengen von Il und III für die Reaktion eingesetzt.The reaction takes place partly in a ketone, preferably acetone. Equimolar amounts of II and III are used for the reaction.
In einer besonderen Ausführungsform wird nach einer gewissen Reaktionszeit I zwischenisoliert und das noch nicht umgesetzte Ausgangegemisch bis zur völligen Umsetzung nochmals längere Zeit gekocht.In a particular embodiment, after a certain reaction time I between isolates and the not yet reacted Ausgangegemisch cooked until complete reaction again for a long time.
Das anfallende I entsteht in einer feinkristallinen Form. Eine Zwischenisolation wird notwendig, da das anfallende I ein Rühren stark einschränkt bzw. nicht mehr ermöglicht. Ein erheblicher Nachteil dieser Verfahrensweise stellt neben der immer noch langen Reaktionszeit und den nicht unerheblichen technischen Operationen die Zwischenisolation dar. Durch das Dickwerden des Reaktionsgemisches wird eine schlechte Durchmischung erzielt und beim Zwischenisolieren wirkt noch nicht umgesetztes Ausgangsmaterial III sehr stark schleimhautreizend. Ein Arbeiten mit Atemschutzgerät ist daher unbedingt erforderlich.The resulting I is formed in a finely crystalline form. An intermediate insulation is necessary because the resulting I severely restricts or no longer allows stirring. A considerable disadvantage of this procedure, in addition to the still long reaction time and the not inconsiderable technical operations, the intermediate isolation. Due to the Dickwerden of the reaction mixture poor mixing is achieved and the intermediate isolation acts unreacted starting material III very strong mucous membrane irritant. Working with breathing apparatus is therefore absolutely necessary.
Weiterhin entsteht die Verbindung I in einer feinkristallinen Form, was sich besonders beim Trenrvorgang fest-flüssig in langen Bearbeitungszeiten äußert. Dabei treten besonders wegen der hygroskopischen Eigenschaften von I Schwierigkeiten dahingehend auf, daß das Produkt wasserfeucht wird. Ein Trocknungsprozeß ist sehr aufwendig und führt zu einem qualitätsgeminderten I. Darüber hinaus birgt die feinkristalline Form die Gefahr in sich, beim Trocknen feine Stäube zu entwickeln, die wiederum besondere Maßnahmen auf dem Gebiet des Gesundheits- und Arbeitsschutzes erfordern.Furthermore, the compound I is formed in a finely crystalline form, which manifests itself in the Trenrvorgang solid-liquid in long processing times. In particular, difficulties arise because of the hygroscopic properties of I in that the product becomes water-moist. A drying process is very complicated and leads to a quality-reduced I. In addition, the finely crystalline form involves the risk during drying to develop fine dusts, which in turn require special measures in the field of health and safety.
Aus Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, 4. Auflage, Band XI/2, Seiten 586ff. ist zu entnehmen, daß I aus Ethanol synthetisierbarist. Hierbei erreicht man jedoch nur eine sehr geringe Raum-Zeit-Ausbeute. Reaktionszeiten von 10 Stunden und mehr sind unrationell. Ähnliches gilt auch für eine Verfahrensvariante in Organic Synthesis Vol. 55,97 (1976). Die hier für Laboransätze angegebene Variante ist großtechnisch nicht durchführbar, da der Einsatz von Ether aus sicherheitstechnischen Gründen problembehaftei ist und eine Reaktionszeit bis zu 64 Stunden notwendig wird.From Houben-Weyl, Methods of Organic Chemistry, 4th Edition, Volume XI / 2, pages 586ff. It can be seen that I is synthesized from ethanol. However, this achieves only a very small space-time yield. Reaction times of 10 hours and more are not efficient. The same applies to a process variant in Organic Synthesis Vol. 55.97 (1976). The variant specified here for laboratory approaches is not feasible on an industrial scale since the use of ether is problematic for safety reasons and a reaction time of up to 64 hours is necessary.
Aus DE-PS 883904 ist die Synthese von quaternären Ammoniumsalzen aus tertiären Aminen und einem Alkylhalogenid bzw. Aryl- bzw. Aralkylhalogenid in aromatischen Kohlenwasserstoffen, vornehmlich Benzen, bekannt. Ein Arbeiten in Benzen istGerman Pat. No. 883,904 discloses the synthesis of quaternary ammonium salts from tertiary amines and an alkyl halide or aryl or aralkyl halide in aromatic hydrocarbons, principally benzene. A work in Benzen is
auch aus Houben-Weyl, Band XI/2, Seite 601, ersichtlich. Eine ähnliche Variante ist aus DD-PS 139842 bekannt, wobei die Synthesen in Benzen durchgeführt werden. Die erhaltenen quaternären Ammoniumverbindungen entstehen als ölige Produkte, die erst durch eine erneute Behandlung in Benzen kristallin erhalten werden.also from Houben-Weyl, Volume XI / 2, page 601, can be seen. A similar variant is known from DD-PS 139842, wherein the syntheses are carried out in benzene. The resulting quaternary ammonium compounds are formed as oily products, which are obtained only by re-treatment in benzene crystalline.
Der Nachteil der angeführten Variante zur Herstellung von I besteht jedoch darin, daß das Zielprodukt heim Verrühren der öligen Phase spontan kristallisiort und somit eine schlecht rührbare Suspension entsteht, die dazu nicht umgesetztes Ausgangsprodukt enthält und einschließt. Auch eine Veränderung, daß Toluen bzw. Xylon eingesetzt wird, ergibt keine Besserung dahingehend, daß grobkristallines I in hoher Qualität und Quantität erhalten wird.The disadvantage of the cited variant for the preparation of I, however, is that the target product spontaneously crystallises home Stirring of the oily phase and thus a poorly stirrable suspension is formed which contains unreacted starting material and includes. Also, a change that toluene or xylon is used, there is no improvement in that coarsely crystalline I is obtained in high quality and quantity.
Aus CH-PS 484866 sind zur Herstellung von quaternären Ammoniumsalzen aus tertiären Aminen und Alkylhalogoniden Benzen, Xylen, Toluen, chlorierte Kohlenwasserstoffe, Säureamide wie Dimethylformamid, Nitrile und Ether bekannt. Bei diesen Lösungs- und Verdünnungsmitteln entstehen die Zielprodukte entweder in einer feinkristallinen Form bzw. als ölige Substanz, die nur schwer kristallisiert. Ein weiterer Nachteil ist die unvollständige Umsetzung bzw. die Bildung von unerwünschten Nebenprodukten (wio z. B. in Dimethylformamid bzw. chlorierten Kohlenwasserstoffen), die eine Qualitätsverschlechterung hervorrufen.CH-PS 484866 discloses benzene, xylene, toluene, chlorinated hydrocarbons, acid amides such as dimethylformamide, nitriles and ethers for the preparation of quaternary ammonium salts from tertiary amines and alkyl halides. In these solvents and diluents, the target products arise either in a finely crystalline form or as an oily substance, which is difficult to crystallize. Another disadvantage is the incomplete conversion or the formation of undesired by-products (eg in dimethylformamide or chlorinated hydrocarbons), which cause a deterioration in quality.
Ziel der ErfindungObject of the invention
Das Ziel der Erfindung besteht in der Auffindung eines Verfahrens zur Herstellung der Verbindung I in hoher Ausbeute, Reinheit und in einem technisch einfach und gut beherrschbaren Verfahren.The object of the invention is to find a process for the preparation of compound I in high yield, purity and in a technically simple and easy to control process.
Darlegung des Wesens dor ErfindungExplanation of the nature of the invention
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Triethylbenzylammoniumchlorid I in hoher Ausbeute, Reinheit, Qualität und in gut kristallisierbarer bzw. abtrennbarer Weise herzustellen.The present invention has for its object to produce triethylbenzylammonium chloride I in high yield, purity, quality and in a well crystallizable or separable manner.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß man Triethylamin Il mit Benzylchlorid III in einem Lösungsmittelgemisch, bestehend aus Toluen, Aceton und Dimethylformamid umsetzt. Als besonders vorteilhaft hat sich eine feste Zusammensetzung des Verhältnisses aus diesen inerten Lösungsmitteln erwiesen. Es zeigte sich, daß die Zusammensetzung aus Toluen, Aceton und Dimethylformamid im Volumenverhältnis 1:0,5:0,05 günstig ist. Andere Verhältnisse ergeben entweder niedrigere Ausbeuten oder geringere Qualitäten. Das Stoffmengenverhältnis der beiden Einsatzprodukte Il und III sollte 1:1 bis maximal 1,3:1 betragen. Erfindungsgemäß verfährt man dabei so, daß das Gemisch aus Toluen, Aceton und Dimethylformamid vorgelegt und eine Temperatur von 30°C eingestellt wird. Dazu gibt man das Benzylchlorid III. Die Verbindung Il wird in 30 bis 60 Minuten dazugegeben. Während der Aminzugabe ist ein leichter Temperaturanstieg auf 75°C bis 800C bemerkbar und nach beendeter Zugabe wird bei 85°C bis 90 0C 6 bis 10 Stunden gerührt, abschließend auf Raumtemperatur gekühlt, wobei I in groben Kristallen von hoher Reinheit und Ausbeute erhalten wird. Die Mutterlauge enthält kein I und kann dnstillativ aufgearbeitet oder für weitere Ansätze verwendet werden. Die so erhaltene Verbindung I läßt sich gut abschleudern, enthält kein freies III und muß nicht umkristallisiert werden.According to the invention, the object is achieved by reacting triethylamine II with benzyl chloride III in a solvent mixture consisting of toluene, acetone and dimethylformamide. Particularly advantageous is a solid composition of the ratio of these inert solvents has been found. It was found that the composition of toluene, acetone and dimethylformamide in the volume ratio 1: 0.5: 0.05 is favorable. Other ratios give either lower yields or lower qualities. The molar ratio of the two feeds II and III should be 1: 1 to a maximum of 1.3: 1. According to the invention, the procedure is such that the mixture of toluene, acetone and dimethylformamide initially charged and a temperature of 30 ° C is set. To this is added the benzyl chloride III. Compound II is added in 30 to 60 minutes. During the amine addition, a slight increase in temperature to 75 ° C to 80 0 C noticeable and after the addition is stirred at 85 ° C to 90 0 C for 6 to 10 hours, finally cooled to room temperature, where I in coarse crystals of high purity and yield is obtained. The mother liquor contains no I and can be worked up by distillation or used for further preparations. The compound I thus obtained can be spun off well, contains no free III and must not be recrystallized.
Ausführungsbeispieleembodiments
10001 Toluen werden in einer Rührmaschine vorgelegt und unter Rühren werden 5001 Aceton und1000 liters of toluene are placed in a stirrer and with stirring 5001 acetone and
501 Dimethylformamid zugegeben.501 dimethylformamide added.
Danach gibt manThen you give
379,5kg Benzylchlorid zu, erwärmt auf 500C und tropft innerhalb 1 Stunde379.5 kg of benzyl chloride, heated to 50 0 C and dripped within 1 hour
304kg 100%iges Triethylamin so zu, daß die Innentemperatur bei 750C bis 8O0C gehalten wird.304kg of 100% triethylamine so that the internal temperature at 75 0 C to 8O 0 C is maintained.
Danach erhitzt man zum Rückfluß und rührt 10 Stunden nach. Beim Abkühlen fällt I in groben Kristallen mit hoher Reinheit an.Then heated to reflux and stirred for 10 hours. Upon cooling, I precipitate in coarse crystals of high purity.
I wird in einer Zentrifuge von der Mutterlauge getrennt und nicht mehr nachgewaschen.I is separated from the mother liquor in a centrifuge and no longer washed.
Die Mutterlauge wird noch dreimal zur Synthese eingesetzt, ohne daß Produkte der Verbindung I in schlechterer Qualität und Ausbeute erhalten werden.The mother liquor is used three more times for the synthesis, without products of the compound I are obtained in poorer quality and yield.
Ausbeute: 683 kg Triethylbenzylammoniumchlorid £ 100% der Theorie.Yield: 683 kg of triethylbenzylammonium chloride £ 100% of theory.
Dem Zielprodukt haftet maximal 1 % Lösungsmittelgemisch an.The target product adheres to a maximum of 1% solvent mixture.
Fp: 195-196,50C.Mp: 195-196.5 0 C.
10OOI Toluen werden in einer Rührmaschine vorgelegt und unter Rühren werden 6Ol Dimethylformamid und10 000 l of toluene are placed in a stirrer and with stirring 6Ol dimethylformamide and
303 kg Triethylamin zugegeben und langsam auf 60"C bis 700C aufgeheizt. Bei dieser Temperatur gibt man langsam 379,5kg Benzylchlorid in die 6O0C bis 7O0C warme Lösung und erhitzt nun auf 1000C bis 1100C und rührt dabei 10 Stunden nach.303 kg of triethylamine were added and slowly heated to 60 "C to 70 0 C. At this temperature is added slowly benzyl 379,5kg in the 6O 0 C to 7O 0 C warm solution and heated now to 100 0 C to 110 0 C and stirred for doing it 10 hours after.
Man kühlt nun unter Rühren bis auf 20°C und läßt 6 Stunden nachrühren. Triethylbenzylammoniumchlorid fällt in kristalliner Form an und wird abgesaugt. Das erhaltene Produkt wird nochmals mitIt is then cooled with stirring to 20 ° C and allowed to stir for 6 hours. Triethylbenzylammonium chloride precipitates in crystalline form and is filtered off with suction. The product obtained is again with
600I Aceton im Rührkessal bei 2O0C bis 3O0C verrührt und anschließend wieder abgesaugt, sodann in der Zentrifuge gut trockengeschleudert.600I acetone stirred in a stirred tank at 2O 0 C to 3O 0 C and then sucked off again, then centrifuged well in the centrifuge.
Ausbeute: 546 kg Triethylbenzylammoniumchlorid & 80% der Theorie.Yield: 546 kg of triethylbenzylammonium chloride and 80% of theory.
Fp: 195-196,50C.Mp: 195-196.5 0 C.
1000ml Toluen werden in einem Sulfierkolben vorgelegt. Unter Rühren werden 100ml Aceton und 10ml Dimethylformamid zugegeben.1000ml toluene are placed in a sulphonation flask. With stirring, 100 ml of acetone and 10 ml of dimethylformamide are added.
Danach gibt man 379,5g Benzylchlorid zu, erwärmt auf 500C und tropft innerhalb 1 Stunde 303g Triethylamin so zu, daß die Innentemperatur bei 75°C bis 8O0C gehalten wird.Thereafter, 379.5 g of benzyl chloride, heated to 50 0 C and added dropwise within 1 hour 303 g of triethylamine so that the internal temperature is maintained at 75 ° C to 8O 0 C.
Danach erhitzt man zum Rückfluß und rührt 10 Stunden nach. Beim Abkühlen fällt das Zielprodiikt in groben Kristallen, hoher Reinheit und Ausbeute an.Then heated to reflux and stirred for 10 hours. Upon cooling, the Zielprodiikt falls in coarse crystals, high purity and yield.
Ausbeute: 615g Triethylbenzylammoniumchlorid £ 90% der Theorie.Yield: 615 g of triethylbenzylammonium chloride 90% of theory.
Es wird analog Beispiel 3 gearbeitet mit einem Lösungsmittelgemisch aus 1000 ml Toluen, 5COmI Aceton und 10ml Dimethylformamid.The procedure is analogous to Example 3 with a solvent mixture of 1000 ml of toluene, 5COmI acetone and 10 ml of dimethylformamide.
Ausbeute: 593 g Triethylbenzylammoniumchlorid ^ 87% der Theorie.Yield: 593 g of triethylbenzylammonium chloride ^ 87% of theory.
Es wird analog Beispiel 3 gearbeitet mit 1000ml Toluen, 30 ml Aceton und 50ml Dimethylformamid.The procedure is analogous to Example 3 with 1000 ml of toluene, 30 ml of acetone and 50 ml of dimethylformamide.
Ausbeute: 034g Triethylbenzylammoniumchlorid L· 93% der Theorie.Yield: 034 g of triethylbenzylammonium chloride L · 93% of theory.
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DD31846288A DD283497A7 (en) | 1988-07-29 | 1988-07-29 | PROCESS FOR PREPARING TRIETHYLBENZYLAMMONIUM CHLORIDE |
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Cited By (1)
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CN103896781A (en) * | 2014-03-25 | 2014-07-02 | 徐州工业职业技术学院 | Preparation method of benzyltriethylammonium chloride |
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1988
- 1988-07-29 DD DD31846288A patent/DD283497A7/en not_active IP Right Cessation
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