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Verfahren zur Herstellung von Aryl-y-halogenpropylketonen und Aryl-
a y-dihalogenpropylketonen, die im Arylrest substituiert sein können Es wurde gefunden,
daß man Aryl-y-halogenpropylketone bzw. Aryl-a,y-dihalogenpropylketone, die im Arylrest
substituiert sein können, in guten Ausbeuten herstellen kann, wenn man entweder
y-Halogenbuttersäurehalogenide oder a,y-Dihalogenbuttersäurehalogenide (beide Gruppen
von Verbindungen sind nach dem Verfahren der Patentschrift 804 567 technisch zugänglich)
mit gegebenenfalls substituierten aromatischen Verbindungen unter den Bedingungen
der Friedel-Craftsschen Reaktion umsetzt.
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Das bei diesem Verfahren zu erwartende Mitreagieren des a- und/oder
y-Halogens, wobei a-Tetralonderivate bzw. a- und/oder y-arylierte Propyl-arylketone
entstehen, führt allerdings; wenn man bei Normal- oder gar erhöhter Temperatur arbeitet,
nicht nur zu einer erheblichen Minderung der Ausbeute an den gewünschten Produkten,
sondern eine der Nebenreaktionen kann sehr leicht sogar zur Hauptreaktion werden.
Es stellte sich nun aber heraus, daß sich Nebenreaktionen vollständig oder zumindest
weitgehend unterdrücken lassen, wenn man die Umsetzung bei Temperaturen zwischen
etwa 0 und +5"C ausführt und gleichzeitig die Umsetzungszeit relativ kurz wählt.
Andererseits tritt unter diesen Bedingungen weder ein Stillstand noch eine starke
Verlangsamung der erwünschten Reaktion ein.
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Man verfährt dazu in der Weise, daß man das Alurniniumchlorid in
mindestens stöchiometrischer Menge in einem Überschuß der aromatischen Komponente
oder einem Gemisch der aromatischen Komponente mit einem inerten Lösungsmittel (z.
B. Schwefelkohlenstoff oder Nitrobenzol) löst odersuspendiert und das Säurehalogenid
einfließen läßt. Jedoch~kann man auch das Aluminiumchlorid mit dem Säurechlorid
in einem der genannten inerten Lösungsmittel vorlegen und den aromatischen Reaktionspartner
zufließen lassen.
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Als gegebenenfalls substituierte aromatische Komponenten können beispielsweise
Benzol und seine Homologen, aromatische Halogenkohlenwasserstoffe, Phenoläther und
ihre Halogensubstitutionsprodukte, Chroman, Isochroman, Cumaran und ihre Homologen
verwendet werden.
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Die so erhaltenen, im Arylrest substituierten oder unsubstituierten
Aryl-y-halogenpropylketone und Aryla,y-dhalogenpropylketone stellen wertvolle Zwischenprodukte
für Pharmazeutika und Schädlingsbekämpfungsmittel dar.
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Die im J. Amer. Chem. Soc., 76, (1954), S. 4137 bis 4140, bei der
Herstellung von w-Fluoracetophenon aus Fluoracetylchlorid und Benzol in Gegenwart
von Aluminiumchlorid beschriebene Verkürzung der Umsetzungszeit dient ausschließlich
dem Zweck, den unerwünschten Ersatz des Fluoratoms im Fluoracetylchlorid bzw. in
bereits gebildetem Fluoracetophenon durch Chlor unter der Einwirkung des festen
Aluminiumchlorids zu verhindern. Daß sich bei der Umsetzung von y-Halogen-
buttersäurehalogeniden
oder a,y-Dihalogenbuttersäurehalogeniden zu Aryl-y-haloge;ipropylketdnen oder Aryla,y-dihalogenpropylketonen
durch eine Verkürzung der Umsetzungszeit die intra- bzw. extramolekularen Nebenreaktionen
des y-Halogenatoms zu a-Tetralonderivaten bzw. y-Arylpropyl-arylketonen vermeiden
lassen würden, war hieraus nicht zu entnehmen.
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In der USA.-Patentschrift 2 371 766 ist die Umsetzung von a,a,B-Tiichlorpropionsäurechlond
mit Benzol in Gegenwart von Aluminiumchlorid beschrieben, wobei die Umsetzungslösung
sich infolge der Wärmetönung der Umsetzung erwärmt. Dies muß aber bei den Umsetzungen
der vorliegenden Erfindungen gerade streng vermieden werden, da hier die Nebenreaktionen
der extra- bzw. intramolekularen Arylierung, z. B. schon bei um wenige Grade höheren
Temperaturen, außerordentlich leicht eintreten.
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Die in den Beispielen angegebenen Teile sind Gewichtsteile.
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Beispiel 1 212 Teile Aluminiumchlorid werden in 560 Teilen wasserfreiem
Benzol suspendiert und im Verlauf von 2 Stunden bei einer Temperatur von 0 bis +4°C
mit 225,6 Teilen y-Chlorbuttersäurechlorid versetzt. Das Reaktionsgemisch wird dann
sofort in eine Mischung von 1200 Teilen Eis und 160 Teilen konzentrierter Salzsäure
eingerührt. Aus der benzolischen Lösung erhält man durch
Destillation
240 Teile y-Chlorpropylphenylketon (= 820in der berechneten Ausbeute), das im Bereich
von 129 bis 136"C bei 1,0 Torr siedet.
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Beispiel 2 112 Teile Chlorbenzol werden in 380 Teilen Schwefelkohlenstoff
gelöst und darin 150 Teile Aluminiumchlorid suspendiert. In dieses Gemisch läßt
man bei 0 bis +5°C 141 Teile y-Ghlorbuttersäurechlorid einfließen, zersetzt das
Umsetzungsprodukt mit Eis und konzentrierter Salzsäure und trennt das entstandene
Ö1 ab. Nach dem Abdestillieren des Schwefelkohlenstoffs wird der Rückstand im Vakuum
einer Ölpumpe destilliert, wobei zwischen 145 und 148"C bei 2 Torr 141 Teile y-Chlorpropyl-p-chlorphenylketon
(= 620je der berechneten Ausbeute) übergehen.
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Beispiel 3 122 Teile Phenetol löst man in 440Teilen Schwefelkohlenstoff,
suspendiert 150 Teile Aluminiumchlorid in der Lösung und trägt bei 0 bis + 50G innerhalb
einer Stunde 141 Teile y-Ghlorbuttersäurechlorid ein. Nach dem Zersetzen des Reaktionsprodukts
mit Eis und Salzsäure wird die untere, organische Schicht abgetrennt und das Lösungsmittel
verdampft. Der Rückstand kristaW-siert und kann zur weiteren Reinigung aus wäßrigem
Aceton umkristallisiert werden. Man erhält so 175 Teile y-Chlorpropyl-äthoxyphenylketon
vom Fp. 540C (= 75,50in der berechneten Ausbeute).
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Beispiel 4 In 380 Teilen Schwefelkohlenstoff werden 88 Teile y-Chlorbuttersäurechlorid
gelöst und in der Lösung 91 Teile Aluminiumchlorid suspendiert. Dieses Gemisch kühlt
man auf 0° C ab und trägt im Verlauf von 20 Minuten 89 Teile 1-Methoxy-2-chlorbenzol
ein, wobei die Innentemperatur nicht über 50 C ansteigen darf. Das Reaktionsgemisch
wird mit Eis und konzentrierter Salzsäure zersetzt und die untere Schicht abgetrennt.
Aus dieser Lösung kann man durch Abdestillieren des Lösungsmittels 100 Teile y-Cblorpropyl-methoxychlorphenylketon
(= 7001, der berechneten Ausbeute) isolieren.
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Es läßt sich nach der Methode von Conant, Segur und Kirner, J. Amer.
Chem. Soc., 46 (1924), S. 1885, in das Cyclopropyl-methoxychlorphenylketon vom Fp.
68"C und vom Kp. 1450Cll Torr überführen.
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Beispiel 5 43 Teile 2-Methylcumaran werden in 250 Teilen Schwefelkohlenstoff
gelöst und unter Kühlung mit 50 Teilen Aluminiumchlorid versetzt . Bei einerTemperatur
von 0 bis +5°C läßt man 46 Teile y-Chlorbuttersäurechlorid einfließen. Das entstandene
dunkelbraune schwere -Ö1 wird mit Eis und Salzsäure zersetzt und in üblicher Weise
aufgearbeitet, wobei man das y-Chlorpropylketon des Methylcumarans in einer Ausbeute
von 53 Teilen (= 750j, der berechneten Ausbeute) erhält.
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Es ergibt bei der Umsetzung nach der am Ende des vorigen Beispiels
genannten Methode das Cyclopropylmethylcumaranylketon vom Kp. 1550C/1,4Torr.
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Beispiel 6 Wenn man 129 Teile Methylphenylsulfid in 760 Teilen Schwefelkohlenstoff
mit 147 Teilen Aluminiumchlorid und 141 Teilen y-Chlorbuttersäurechlorid in der
im Beispiel 5 beschriebenen Weise umsetzt, erhält man 200 Teile (= 8901, der berechneten
Ausbeute) des entsprechenden 7-Chlorpropylketons.
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Das aus ihm nach der Methode des Beispiels 4 hergestellte Cyclopropyl-methylmercaptophenylketon
schmilzt bei 75,5°C.
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Beispiel 7 In eine Suspension von 14 Teilen Aluminiumchlorid in 500
Teilen Tetrahydronaphthalin läßt man bei 0 bis + 50C 141 Teile y-Chlorbuttersäurechlorid
einfließen.
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Nach dem Zersetzen des Reaktionsgemisches mit Eis und Salzsäure wird
die nichtwäßrige Schicht abgetrennt, mit Wasser bis zur neutralen Reaktion geschüttelt,
und das Tetrahydronaphthalin wird im Wasserstrahlvakuum abdestilliert. Es hinterbleiben
215 Teile y-Chlorpropyltetrahydronaphthylketon (= 90°/0 der berechneten Ausbeute).
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Nach der im Beispiel 4 genannten Methode erhält man hieraus das Cyclopropyl-tetrahydronaphthylketon
vom Kp. 156 bis 157"C/1,7 Torr.
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Beispiel 8 Bei 0 bis + 5°C werden in eine Aufschlämmung von 520 Teilen
Aluminiumchlorid in 1250 Teilen Benzol 670 Teile a,y-Dichlorbuttersäurechlorid eingetragen.
Unmittelbar nach der letzten- Zugabe von Säurechlorid rührt man das Reaktionsgemisch
in eine Mischung von 2000 Teilen Eis und 500 Teilen konzentrierter Salzsäure ein
und trennt die obere organische Schicht ab. Nach dem Trocknen dampft man das Benzol
ab und destilliert den Rückstand bei vermindertem Druck, wobei man 595 Teile a,y-Dichlorpropylphenylketon
(= 49010 der berechneten Ausbeute) vom Siedepunkt 125°Cl1,5Torr erhält.
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Die Herstellung der zur Charakterisierung der Verfahrensprodukte
gemäß Beispiel 4 bis 7 angeführten Cyclopropylderivate wird nicht beansprucht.