DE1076113B - Process for the preparation of 1, 1, 1-Trifluoraethylalkylaethern - Google Patents
Process for the preparation of 1, 1, 1-TrifluoraethylalkylaethernInfo
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Description
DEUTSCHESGERMAN
Es ist bekannt, Trifluoräthylalkyläther nach der Reaktion von Williamson herzustellen, wobei Trifluoräthylhalogenide mit Natriumalkoholaten umgesetzt werden. Dieses Verfahren ist jedoch sehr umständlich, da wegen der niedrigen Siedepunkte der zur Umsetzung gelangenden Trifluoräthylhalogenide Autoklaven als Reaktionsgefäße angewandt werden müssen, ferner hohe Reaktionstemperaturen erforderlich sind und die erzielbaren Ausbeuten sich als mangelhaft erwiesen haben.It is known to produce trifluoroethyl alkyl ether by the reaction of Williamson, with trifluoroethyl halides be reacted with sodium alcoholates. However, this procedure is very cumbersome, because of the low boiling points of the trifluoroethyl halides used for implementation Autoclaves must be used as reaction vessels, and high reaction temperatures are also required are and the achievable yields have proven to be inadequate.
Es wurde nun gefunden, Trifluoräthylalkyläther der allgemeinen Formel CF3-CH2-O—R, wobei R einen geradkettigen oder verzweigten Alkylrest mit 1 bis 18, vorzugsweise 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, einen Cycloalkylrest oder einen 1,1,1-Trifluoräthylrest darstellt, ohne Anwendung von Überdruck und schon bei den verhältnismäßig niederen Temperaturen von etwa 30 bis etwa 150° C in gewöhnlichen Rührgefäßen herstellen zu können, indem man Natrium-l^l-trifhioräthylat mit Alkylarylsulfonsäureestern, Arylsulfonsäureestern oder Dialkylsulfaten umsetzt. Die vorstehend genannten Ester enthalten gemäß den als Reaktionsprodukten begehrten Äthern gesättigte aliphatische Alkoholkomponenten von 1 bis 18, vorzugsweise 1 bis 4 Kohlenstoffatomen. An zur Alkylierung von Natrium-l,l,l-trifluoräthylat geeigneten Sulfosäureestern seien beispielsweise Dimethylsulfat, Diäthylsulfat, Benzolsulfonsäurealkylester, p-Toluolsulfonsäurecyclohexylester genannt. Beispielsweise gelangt man bei der Einwirkung von Dimethylsulfat auf 1,1,1-Tr ifluoräthylalkohol in wäßrig-alkalischer Lösung bei etwa 30 bis 40° C in glatter Reaktion zum 1,1,1-Trifluoräthylmethyläther in einer Ausbeute von 80 bis 90 Gewichtsprozent, bezogen auf den umgesetzten 1,1,1-Trinuoräthylalkohol.It has now been found that trifluoroethylalkyl ethers of the general formula CF 3 -CH 2 -O-R, where R is a straight-chain or branched alkyl radical having 1 to 18, preferably 1 to 4 carbon atoms, a cycloalkyl radical or a 1,1,1-trifluoroethyl radical, without the use of excess pressure and even at the relatively low temperatures of about 30 to about 150 ° C in conventional stirred vessels by reacting sodium l ^ l-trifhioethylate with alkylarylsulfonic acid esters, arylsulfonic acid esters or dialkyl sulfates. The above-mentioned esters contain, according to the ethers desired as reaction products, saturated aliphatic alcohol components of 1 to 18, preferably 1 to 4, carbon atoms. Examples of sulfonic acid esters suitable for the alkylation of sodium l, l, l-trifluoroethylate are dimethyl sulfate, diethyl sulfate, alkyl benzenesulfonates and cyclohexyl p-toluenesulfonates. For example, when dimethyl sulfate acts on 1,1,1-trifluoroethyl alcohol in an aqueous alkaline solution at about 30 to 40 ° C., a smooth reaction gives 1,1,1-trifluoroethyl methyl ether in a yield of 80 to 90 percent by weight, based on on the converted 1,1,1-trinuoroethyl alcohol.
Bei der Umsetzung des 1,1,1-Trifluoräthylalkohols mit Dialkylsulfaten, zweckmäßig in wäßrig-alkalischer Lösung, oder mit Alkylarylsulfonsäurealkylester oder Arylsulfonsäurealkylester, zweckmäßig in wasserfreiem Medium, erfolgt die Bildung des entsprechenden 1,1,1-Trifluoräthylalkyläthers in direkter Reaktion, d. h. ohne die Bildung eines Zwischenproduktes. Man kann jedoch auch so vorgehen, daß man den Aryl- oder Alkylarylsulfonsäure-ljljl-trifluoräthylester während der Reaktion, beispielsweise durch Umsetzung von Natrium-l,l,l-trifluoräthylat, mit p-Toluolsulfonsäurechlorid bildet, wobei der intermediär gebildete p-Toluolsulfonsäuretrifluor-1,1,1-äthylester in zweiter Stufe mit weiterem Natrium-l,l,l-trifluoräthylat unter Bildung des ^,^,/^',/T-Hexafluordiäthyläthers reagiert. Die vorstehend erläuterte Reaktion mit p-Toluolsulfochlorid läßt sich in analoger Weise mit anderen Alkylaryl- oder Arylsulfonsäurechloriden durchführen.In the implementation of 1,1,1-trifluoroethyl alcohol with dialkyl sulfates, expediently in an aqueous alkaline solution, or with alkyl aryl sulfonic acid alkyl ester or alkyl arylsulfonates, expediently in an anhydrous medium, the corresponding is formed 1,1,1-Trifluoroäthylalkyläthers in direct Reaction, d. H. without the formation of an intermediate product. However, one can also proceed in such a way that one the aryl or alkylarylsulfonic acid-ljljl-trifluoroethylester during the reaction, for example by reacting sodium l, l, l-trifluoroethylate with Forms p-toluenesulfonic acid chloride, the p-toluenesulfonic acid trifluoro-1,1,1-ethyl ester formed as an intermediate in the second stage with more sodium l, l, l-trifluoroethylate to form the ^, ^, / ^ ', / T-Hexafluorodiethylether reacts. The above illustrated reaction with p-toluenesulfochloride can be carried out in an analogous manner with other alkylaryl or arylsulfonic acid chlorides.
Verfahren zur Herstellung
von 1,1,1 -TrifluoräthylalkyläthernMethod of manufacture
of 1,1,1 -Trifluoroäthylalkyläthern
Anmelder:Applicant:
Farbwerke Hoechst AktiengesellschaftFarbwerke Hoechst Aktiengesellschaft
vormals Meister Lucius & Brüning,formerly Master Lucius & Brüning,
Frankfurt/M., Brüningstr. 45Frankfurt / M., Brüningstr. 45
Dr. Otto Scherer, Frankfurt/M.-Höchst,Dr. Otto Scherer, Frankfurt / M.-Höchst,
und Dr. Helmut Hahn, Frankfurt/M.,and Dr. Helmut Hahn, Frankfurt / M.,
sind als Erfinder genannt wordenhave been named as inventors
Wie schon weiter oben ausgeführt wurde, erfolgen die Umsetzungen gemäß der vorliegenden Erfindung zwischen etwa 30 und etwa 150° C. In zahlreichen Fällen lassen sich die Umsetzungen vonTrifluoräthylalkoholat rnitDialkylsulfat bei etwa 30 bis etwa SO0C im Verlauf von etwa 2 bis 4 Stunden in einer Ausbeute von 80 bis 90 Gewichtsprozent, bezogen auf den umgesetzten 1,1,1-Trifluoräthylalkohol, bewerkstelligen. As already stated above, the reactions according to the present invention take place between about 30 and about 150 ° C. In numerous cases, the reactions of trifluoroethyl alcoholate with dialkyl sulfate can be carried out at about 30 to about SO 0 C in the course of about 2 to 4 hours in one A yield of 80 to 90 percent by weight, based on the converted 1,1,1-trifluoroethyl alcohol, accomplish.
Die Umsetzung von Natriutn-l,l,l-trifluoräthylat mit Alkylaryl- oder Arylsulfonsäurealkylestern erfordert etwas höhere Temperaturen, in der Regel etwa 100° C, und einen Zeitraum von etwa 8 bis 10 Stunden. Auch hierbei sind die Ausbeuten sehr hoch, nämlich etwa 80 Gewichtsprozent, bezogen auf den umgesetzten 1,1,1-Trifluoräthylalkohol.The reaction of sodium l, l, l-trifluoroethylate with alkylaryl or arylsulfonic acid alkyl esters requires slightly higher temperatures, usually about 100 ° C, and a period of about 8 to 10 hours. Here, too, the yields are very high, namely about 80 percent by weight, based on the converted 1,1,1-trifluoroethyl alcohol.
Gegenüber der bisher bekannten Methode nach Williamson stellt das Verfahren der vorliegenden Erfindung durch seine kurzen Reaktionszeiten, seine drucklose und bei verhältnismäßig niederen Temperaturen durchführbare Arbeitsweise bei gleichzeitiger Erzielung hoher Ausbeuten einen wesentlichen technischen Fortschritt dar.Compared to the previously known Williamson method, the method of the present Invention through its short reaction times, its pressureless and at relatively low temperatures feasible procedure with simultaneous achievement of high yields an essential technical Progress.
Daß das Verfahren der vorliegenden Erfindung als überraschend angesehen werden muß, geht beispielsweise daraus hervor, daß gemäß J. Am. Chem. Soc, 72 (1950), S. 4378, Absatz 2, der β,β,β,β',β',β'-JIexafluordiäthyläther nach den für die Äthergewinnung üblichen Methoden nicht darstellbar ist und außerdem in der genannten Literaturstelle auf S. 4379, linke Spalte, vorletzter Absatz, ausgeführt wird, daß der 1,1,1-Trifluoräthylalkohol durch Umsetzung mit p-Toluolsulfochlorid nicht in den entsprechenden Äther übergeführt werden könne.That the process of the present invention must be regarded as surprising is evident, for example, from the fact that according to J. Am. Chem. Soc, 72 (1950), p. 4378, paragraph 2, the β, β, β, β ', β', β'-JIexa fluorodiethyl ether cannot be represented by the methods customary for ether production and also in the cited literature on p. 4379, left column, penultimate paragraph, it is stated that the 1,1,1-trifluoroethyl alcohol cannot be converted into the corresponding ether by reaction with p-toluenesulfochloride.
909757/496909757/496
Die erfindungsgemäß hergestellten fluorhaltigen ; Äther können auf dem pharmakologischen Sektor verwendet werden.The fluorine-containing prepared according to the invention; Ether can be used in the pharmacological sector.
In 135 g Trifluoräthylalkohol werden 12 g Natrium gelöst. In die warme Lösung gibt man 145 g Trifluoräthyltoluolsulfonsäureester und rührt die erhaltene Mischung 10 Stunden bei 100° C. Anschließend wird aus dem Reaktionskolben eine Mischung von überschüssigem Trifluoräthylalkohol und Hexafluordiäthyläther abdestilliert. Die Trennung der beiden Komponenten erfolgt durch Ausschütteln mit Wasser, wobei man den Äther als den wasserunlöslichen, den überschüssigen Alkohol als den wasserlöslichen Teil erhält.12 g of sodium are dissolved in 135 g of trifluoroethyl alcohol. 145 g of trifluoroethyltoluenesulfonic acid ester are added to the warm solution and the resulting mixture is stirred for 10 hours at 100 ° C. A mixture of excess trifluoroethyl alcohol and hexafluorodiethyl ether is then distilled off from the reaction flask. The two components are separated by shaking out with water, the ether being obtained as the water-insoluble part and the excess alcohol as the water-soluble part.
Die Ausbeute an Hexafluordiäthyläther beträgt, bezogen auf den umgesetzten Trifluoräthylalkohol, 85%. Der Siedepunkt des Produktes ist Kp.760=63,8 bis 64° C.The yield of hexafluorodiethyl ether, based on the converted trifluoroethyl alcohol, is 85%. The boiling point of the product is bp 760 = 63.8 to 64 ° C.
In 155 g Trifluoräthylalkohol werden 17 g Natrium gelöst. Zu dieser Lösung gibt man 70 g p-Toluolsulfo-Chlorid. Nachdem 8 bis 10 Stunden bei 100° C gehalten worden war, wird abdestilliert, wobei man ein Rohdestillat erhält, das nach dem Ausschütteln mit Wasser 42 g /^,^'X/f-Hexafluordiäthyläther des Siedepunktes Kp.760=64° C ergibt.17 g of sodium are dissolved in 155 g of trifluoroethyl alcohol. 70 g of p-toluenesulfonyl chloride are added to this solution. After the mixture had been kept at 100 ° C. for 8 to 10 hours, the mixture was distilled off, giving a crude distillate which, after shaking with water, gave 42 g / ^, ^ 'X / f-hexafluorodiethyl ether with a boiling point of 760 = 64 ° C .
50 g Trifluoräthylalkohol werden zu 250 ecm Wasser, das 16,5 g Natriumhydroxyd gelöst enthält, gegeben. Dann läßt man unter Rühren innerhalb von etwa 30 Minuten 52 g Dimethylsulfat zutropf en, wobei die Temperatur auf 34° C steigt. Danach hält man noch 1 Stunde bei 40° C unter Rückfluß und erhält durch Abdestillieren aus der Reaktionslösung den gesuchten Trifluoräthylmethyläther in einer Ausbeute von 80 bis 85%, bezogen auf den umgesetzten Trifluoräthylalkohol vom SiedepunktKp.760=31 bis 32°C.50 g of trifluoroethyl alcohol are added to 250 ecm of water containing 16.5 g of dissolved sodium hydroxide. 52 g of dimethyl sulfate are then added dropwise with stirring over the course of about 30 minutes, the temperature rising to 34.degree. The mixture is then refluxed at 40 ° C. for 1 hour and the desired trifluoroethyl methyl ether is obtained by distilling off from the reaction solution in a yield of 80 to 85%, based on the converted trifluoroethyl alcohol of boiling point Kp. 760 = 31 to 32 ° C.
Zu einer Lösung von 42 g Natriumhydroxyd in ecm Wasser gibt man 100 g 1,1,1-Trifluoräthylalkohol und tropft dann bei 46 bis 50° C 155 g Diäthylsulfat im Verlauf 1 Stunde zu. Nach 3stündigem Nacherhitzen auf etwa 60° C wird die ätherische Schicht abgetrennt, über CaCl2 getrocknet und anschließend destilliert. Man erhält den 1,1,1-Trifluoräthyläthyläther vom Siedepunkt Kp.760=50° C in einer Ausbeute von 85%, bezogen auf die umgesetzte Menge 1,1,1 -Trifluoräthylalkohol.100 g of 1,1,1-trifluoroethyl alcohol are added to a solution of 42 g of sodium hydroxide in 1 cm of water, and 155 g of diethyl sulfate are then added dropwise at 46 ° to 50 ° C. over the course of 1 hour. After 3 hours of post-heating at about 60 ° C., the ethereal layer is separated off, dried over CaCl 2 and then distilled. The 1,1,1-trifluoroethyl ethyl ether with a boiling point of boiling point 760 = 50 ° C. is obtained in a yield of 85%, based on the amount of 1,1,1-trifluoroethyl alcohol converted.
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DE (1) | DE1076113B (en) |
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-
1958
- 1958-05-23 DE DEF25811A patent/DE1076113B/en active Pending
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