DE1012923B

DE1012923B - Process for the preparation of 3,4-diaethoxyphenylacetonitrile

Info

Publication number: DE1012923B
Application number: DEM28447A
Authority: DE
Inventors: Williard Joseph Croxall; Mitchell Frank Zienty; Norman David Dawson
Original assignee: Miles Laboratories Inc
Current assignee: Bayer Corp
Priority date: 1954-12-31
Filing date: 1955-10-11
Publication date: 1957-08-01

Description

Verfahren zur Herstellung von 3, 4-Diäthoxyphenylacetonitril Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von 3, 4-Diäth.oxyphenylacetonitril.Process for the preparation of 3,4-diethoxyphenylacetonitrile The invention relates to a process for the preparation of 3,4-diethoxyphenylacetonitrile.

Obwohl eine Anzahl von Verfahren zur Herstellung von 3, 4-Diäthoxyphenylacetonitril bekannt ist, ist keines von diesen vollständig zufriedenstellend. Entweder sind die Ausbeuten bei diesen bekannten Verfahren niedrig, oder es bilden sich unerwünschte Nebenprodukte, so dall das erwünschte 3, 4-Diäthoxyphenylacetonitril nur in mangelhafter Ausbeute oder stark verunreinigt erhalten wird. Darüber hinaus ist bei einigen früher bekannten Verfahren eine sehr große Menge von Reagenzien erforderlich, oder man benötigt große Volumina von Reaktionsgemischen, und bei mindestens einem Verfahren ist eine äußerst kostspielige Ausrüstung erforderlich.Although a number of processes for the preparation of 3,4-diethoxyphenylacetonitrile is known, none of them are entirely satisfactory. Either are the yields in these known processes are low, or undesirable ones are formed By-products, so the desired 3, 4-diethoxyphenylacetonitrile only in deficient form Yield or is obtained heavily contaminated. In addition, some earlier known methods require a very large amount of reagents, or one requires large volumes of reaction mixtures, and in at least one process extremely expensive equipment is required.

So wurde z. B. 3, 4-Diäthoxyphenylacetonitril nach dem Verfahren von Kindler und Geheha-(Arch. Pharm., Bd. 274 [1936], S. 377) dargestellt, indem man 3, 4-Diäthoxybenzylchlorid mit Cyannatrium in Gegenwart von Benzol und Wasser in Reaktion brachte; dabei fand man, daß die hierbei erhaltene Ausbeute an 3, 4-Diäthoxyphenylacetonitril enttäuschend niedrig war.So was z. B. 3, 4-diethoxyphenylacetonitrile by the method of Kindler and Geheha- (Arch. Pharm., Vol. 274 [1936], p. 377) represented by 3, 4-diethoxybenzyl chloride with cyan sodium in the presence of benzene and water in Brought reaction; it was found that the resulting yield of 3,4-diethoxyphenylacetonitrile was disappointingly low.

Ferner wurde nach dem Verfahren von B i d e und W i 1 k i n s o n (J. Soc. Chem. Ind., Bd. 64 [1945], S. 84) vorgegangen, indem man Cyannatrium und 3, 4-Diäthoxybenzylchlorid in Gegenwart von wäßrigem Äthylalkohol in Reaktion brachte; man erhielt hierbei ein Reaktionsprodukt, welches nicht das erwünschte 3, 4-Diäthoxyphenylacetonitril war, sondern aus Ätherverbindungen bestand. Zusätzlich entstehen bei beiden erwähnten Verfahren beträchtliche Mengen des unerwünschten Nebenproduktes 3, 4-Diäthoxybenzylalkohol.Furthermore, following the procedure of B i d e and W i 1 k i n s o n (J. Soc. Chem. Ind., Vol. 64 [1945], p. 84) proceeded by using cyan sodium and 3, 4-diethoxybenzyl chloride brought into reaction in the presence of aqueous ethyl alcohol; a reaction product was obtained which was not the desired 3,4-diethoxyphenylacetonitrile was, but consisted of etheric connections. Additionally arise with both of the mentioned Process significant amounts of the undesirable by-product 3,4-diethoxybenzyl alcohol.

Bei einem anderen bekannten Verfahren, bei dem man Cyankaliu.m und als Reaktionsmedium wäßriges Aceton verwendete, wurde festgestellt, daß es ebenfalls nicht zufriedenstellend war, da sich große Mengen des nicht erwünschten 3, 4-Diäthoxybenzylalkohols bildeten.In another known method in which one Cyankaliu.m and When using aqueous acetone as the reaction medium, it was found that so was was unsatisfactory because of the large amounts of the undesirable 3,4-diethoxybenzyl alcohol formed.

Bei einer Fortsetzung der Untersuchungen mit dem Ziel, ein zufriedenstellendes Verfahren zur Darstellung von 3, 4-Diäthoxyphenylacetonitril zu finden, wurde die überraschende Feststellung gemacht, daß man hervorragende Ausbeuten an diesem Produkt ohne Nebenprodukte erhalten kann, wenn man ein 3, 4-Diäthoxybenzyl-halogenid, wie z. B. 3, 4-Diäthoxybenzylchlorid, zu einem erwärmten Gemisch eine Alkalicyanids, vorzugsweise I\Tatriumcyanid, mit Dimethylformamid, das eine geringe Menge Wasser enthält, langsam zugibt.If the investigation is continued with the aim of finding a satisfactory Method for the preparation of 3, 4-diethoxyphenylacetonitrile was found the surprising finding that you get excellent yields of this product can be obtained without by-products if you have a 3, 4-diethoxybenzyl halide, such as z. B. 3, 4-diethoxybenzyl chloride, an alkali cyanide to a heated mixture, preferably sodium cyanide, with dimethylformamide containing a small amount of water contains, slowly admits.

Eine Wassermenge im Bereich von 1/z bis 5 %, bezogen auf das Dimethylformamid, ergibt äußerst gute Ausbeuten. Selbstverständlich beschränkt sich das erfindungsgemäße Verfahren nicht auf die Verwendung dieser Wassermengen, und in einigen Fällen kann man größere oder geringere Wassermengen verwenden. Aus praktischen Gründen ist es jedoch vorteilhaft, größere Wassermengen im allgemeinen zu vermeiden, da sie die Rückgewinnung des Formamids komplizieren und die Kosten der Herstellung erhöhen.An amount of water in the range from 1 / z to 5%, based on the dimethylformamide, gives extremely good yields. Of course, that according to the invention is limited Procedures fail to use these amounts of water, and in some cases it can use larger or smaller amounts of water. For practical reasons it is however, it is advantageous to avoid larger amounts of water in general, since they cause the Complicate formamide recovery and increase the cost of manufacture.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird in dem folgenden Beispiel einer gegenwärtig vorgezogenen Durchführung der Darstellung von 3, 4-Diäthoxyphenylacetonitril erläutert.The method according to the invention is used in the following example currently preferred implementation of the preparation of 3, 4-diethoxyphenylacetonitrile explained.

Beispiel 1 Eine Lösung von 1182 g rohem 3, 4-Diäthoxybenzylchlorid (Reinheitsgrad 93,71/9) in 1150 cm3 Dimethy lformamid wurde tropfenweise unter Rühren in ein vorher auf 70° erhitztes Gemisch von 294 g Cyannatrium, 1150 cm3 Dimethylformamid und 23 cm3 Wasser, entsprechend 1 %, bezogen auf das Dimethylformamid, gegeben. Infolge der exothermen Reaktion hielt sich die Temperatur des Reaktionsgemisches bei 70 bis 75°. Nach Beendigung der Zugabe rührte man das Reaktionsgemisch 4 Stunden lang bei 70°, kühlte es auf Zimmertemperatur ab und filtrierte es dann. Das Filtrat wurde nun von Dimethylfo,rmamid befreit, und der ölige Rückstand ergab bei der Destillation 942 g (91,6 % der Theorie) 3, 4-Diäthoxyphenylacetonitril mit einem Siedepunkt von 134 bis 136° bei 1,0 mm. Da eine verhältnismäßig kleine Wassermenge einen so großen Einfluß auf die Erhöhung der Wirksamkeit dieses besonderen Verfahrens hatte, wurde die Frage untersucht, ob die Darstellung von 3, 4-Diäthoxyphenylacetonitril unter Verwendung von Benzol und Wasser an Stelle von Dimethylformamid und Wasser erfolgreich sein würde.Example 1 A solution of 1182 g of crude 3,4-diethoxybenzyl chloride (Degree of purity 93.71 / 9) in 1150 cm3 Dimethy lformamide was added dropwise with stirring in a mixture, previously heated to 70 °, of 294 g of cyan sodium, 1150 cm3 of dimethylformamide and 23 cm3 of water, corresponding to 1%, based on the dimethylformamide. As a result of the exothermic reaction, the temperature of the reaction mixture was maintained at 70 to 75 °. After the addition was complete, the reaction mixture was stirred for 4 hours long at 70 °, cooled it to room temperature and then filtered it. The filtrate was now freed from dimethylfo, rmamid, and the oily residue resulted in the distillation 942 g (91.6% of theory) 3, 4-diethoxyphenylacetonitrile with a boiling point of 134 to 136 ° at 1.0 mm. Since a relatively small amount of water such a great influence in increasing the effectiveness of this particular process had, the question was examined whether the appearance of 3, 4-diethoxyphenylacetonitrile using benzene and water in place of dimethylformamide and water would be successful.

Demgemäß wurde eine Lösung von 132 g destilliertem 3, 4-Diäthylbenzylchlorid in 125 cm3 Benzol tropfenweise zu einem gerührten, vorher auf 70° erwärmten Gemisch von 33 g Natriumcyanid, 125 cm3 Benzol und 5,5 g Wasser zugegeben. Es wurde festgestellt, daß selbst bei verlängertem Erhitzen keine Reaktion stattfand, und beim Filtrieren des Reaktionsgemisches erhielt man einen Filterkuchen, der hauptsächlich aus nicht in Reaktion getretenem Cyannatrium bestand.Accordingly, a solution of 132 g of distilled 3,4-diethylbenzyl chloride was obtained in 125 cm3 of benzene dropwise to a stirred mixture previously warmed to 70 ° of 33 g of sodium cyanide, 125 cm3 of benzene and 5.5 g of water were added. It was determined, that no reaction took place even with prolonged heating, and when filtering of the reaction mixture obtained a filter cake, which mainly consists of not reacted cyan sodium.

Die ausschlaggebende Wichtigkeit von Wasser bei dem erfindungsgemäßen. Verfahren wird weiterhin an dem folgenden Beispiel erläutert, das den Versuch einer Darstellung von 3, 4-Diäthoxyphenylacetonitril unter Verwendung von wasserfreiem Dimethylformamid als Lösungsmittel beschreibt.The crucial importance of water in the invention. The procedure is further illustrated by the following example, which is an attempt at a Preparation of 3,4-diethoxyphenylacetonitrile using anhydrous Describes dimethylformamide as a solvent.

Beispiel 2 Eine Lösung von 132 g destilliertem 3, 4-Diäthoxybenzylchlorid in 125 cms wasserfreiem Dimethylformamid wurde tropfenweise unter Rühren zu einem Gemisch von 33 g trockenem Cyannatrium in 125 cm3 wasserfreiem, zuvor auf 70° erwärmtem Dimethylformamid zugegeben. Es fand keine merkliche exotherme Reaktion statt, und es mußte während der ganzen Zugabe beständig Wärme zugeführt werden. Nach 4stündigem Erhitzen auf 70° wurde das Gemisch abfiltriert, das Dimethylformamid wurde entfernt und der ölige Rückstand abdestilliert, wobei drei willkürliche Fraktionen abgetrennt wurden, und zwar 42,4g mit einem Siedepunkt von 130° bei 3 mm, 51 g mit einem Siedepunkt von 128° bei 3 mm und 25,2 g mit einem Siedepunkt von 143° bei 3 mm. Alle diese Fraktionen gaben einen positiven Test für Chlorion und wurden als nicht in Reaktion getretenes Chlorid identifiziert.Example 2 A solution of 132 g of distilled 3,4-diethoxybenzyl chloride in 125 cms of anhydrous dimethylformamide was added dropwise with stirring to a Mixture of 33 g of dry cyan sodium in 125 cm3 of anhydrous, previously heated to 70 ° Dimethylformamide added. There was no noticeable exothermic reaction, and heat had to be applied continuously throughout the addition. After 4 hours Heating to 70 °, the mixture was filtered off, the dimethylformamide was removed and the oily residue is distilled off, three arbitrary fractions being separated were, namely 42.4 g with a boiling point of 130 ° at 3 mm, 51 g with a boiling point of 128 ° at 3 mm and 25.2 g with a boiling point of 143 ° at 3 mm. All these Fractions gave a positive test for chlorine ion and were deemed not to respond Identified chloride that has entered.

Zu den zusätzlichen Vorteilen des erfindungsgemäßen Verfahrens kann man die mäßige Reaktionstemperatur zählen und weiterhin die Tatsache, daß das Rühren der Reaktionsteilnehmer kein Hauptproblem ist und daß man nur einen geringen Überschuß, z. B. 101/o Cyannatrium, benötigt im Vergleich zu den früher bekannten Verfahren, bei denen ein großer Überschuß an Cyanid erforderlich war. Des weiteren kann man die Reaktionsprodukte leicht aufarbeiten, da das entstandene Kochsalz leicht durch Filtrieren entfernt werden kann, wonach man das Filtrat zur Wiedergewinnung von Dimethylfo@rmamid, das wiederverwendet werden kann, behandelt und dann destilliert, um das erwünschte Nitril in hervorragender Ausbeute und ohne Verunreinigung durch Nebenprodukte zu gewinnen.The additional advantages of the method according to the invention can one count the moderate reaction temperature and continue the fact that the stirring the reactant is not a major problem and that only a small excess, z. B. 101 / o cyan sodium, required compared to the previously known processes, which required a large excess of cyanide. Furthermore you can The reaction products work up easily, since the resulting common salt easily through Filtration can be removed, after which the filtrate can be recovered Dimethylfo @ rmamid, which can be reused, treated and then distilled, the desired nitrile in excellent yield and without contamination To win by-products.

Claims

PATENT CLAIM: A process for the production of 3, 4-diethoxyphenylaceton.itrile, characterized in that a 3, 4-diethoxybenzyl halogen: id in a heated mixture of an Alkal.icyanids with dimethylfo-rmamid, which is a small amount - preferably 0.5 to 5% - water contains, slowly added and then the 3, 4-diethoxyphenylacetonitrile formed. the reaction mixture wins.