DE1139823B

DE1139823B - Verfahren zur Herstellung von 2, 3-Epoxy-3-methyl-4-chlorbutan

Info

Publication number: DE1139823B
Application number: DER28977A
Authority: DE
Inventors: Dr Johannes Woellner
Original assignee: Rheinpreussen AG fuer Bergbau und Chemie
Current assignee: Rheinpreussen AG fuer Bergbau und Chemie
Priority date: 1960-10-27
Filing date: 1960-10-27
Publication date: 1962-11-22
Also published as: DE1139823C2

Description

Verfahren zur Herstellung von 2,3 -Epoxy-3 -methyl-4-chlorbutan Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von 2,3-Epoxy-3-methyl-4-chlorbutan. Das Verfahren umfaßt drei Stufen, von denen die erste die Herstellung von 3,4-Dichlor-3-methylbutanon-(2) durch Einwirkung von Chlor auf 3-Methylbutanol-(4)-on-(2), die zweite Stufe die Reduktion der Ketogruppe des 3,4-Dichlor-3-methylbutanon-(2) und die dritte Stufe die Überführung der Chlorhydrinverbindung mit basisch wirkenden Stoffen in das 2,3-Epoxy-3-methyl-4-chlorbutan darstellt.
Es wurde gefunden, daß man leicht und in sehr guter Ausbeute 3,4-Dichlor-3-methylbutanon-(2) erhalten kann, wenn man auf 3-Methylbutanol-4-on-(2) bei Temperaturen von weniger als 30"C, vorzugsweise bei 5 bis 15"C, höchstens 1 Mol Chlor einwirken läßt. Das überraschende Ergebnis des Verfahrens besteht darin, daß in oc-Stellung zur Ketogruppe kein Austausch eines Wasserstoffatoms durch Chlor erfolgt, sondern daß eine intermediäre Wasserabspaltung eintritt und an die entstandene Doppelbindung sich ein Mol Chlor anlagert. Das Produkt läßt sich leicht destillativ aus dem Reaktionsgemisch abtrennen. Das 3,4-Dichlormethylbutanon-(2) siedet unter 13 mm Hg bei 56,5 bis 57,3"C.
Die Reduktion der Ketogruppe des 3,4-Dichlor-3-methylbutanons-(2) kann durch katalytische Hydrierung mit den üblichen Hydrierungskatalysatoren wie Raney-Nickel, Nickel auf Kieselgur oder Kupferchromit, erfolgen. Das erhaltene 3,4-Dichlor-3-meflylbutanol-(2) wird durch Behandlung mit alkalischen Mitteln in das 2,3-Epoxy-3-methyl-4-chlorbutan übergeführt. Das 2,3-Epoxy-3-methyl-4-chlorbutan stellt eine farblose Flüssigkeit dar und siedet bei 135 bis 137"C.
Beispiel In 765 g 3-Methylbutanol-(4)-on-(2) wird unter gutem Rühren und äußerer Kühlung mit einer Eis-Kochsalz-Mischung 51/2 Stunden lang Chlor eingeleitet, wobei die Innentemperatur bei 5 bis 7"C gehalten wird. Die Gewichtszunahme beträgt danach 480 bis 500 g. Anschließend leitet man zur Vertreibung von restlichem Chlor und H Cl- Gas einen kräftigen Luftstrom durch das Reaktionsgemisch und schüttelt danach mit dem gleichen Volumen an Wasser durch.
Die untere organische Schicht wird abgetrennt (940 bis 950 g) und anschließend im Vakuum fraktioniert.
Es werden 688 g 3,4-Dichlor-(3)-methylbutanon-(2) (Kp.13 = 58 bis 60"C) und 230 g 1,3,4-Trichlor-(3)-methylbutanon-(2) (Kp.l3 = 99 bis 101°C) erhalten, das sind 63,6 bzw. 35,8 0/o der Theorie, bezogen auf eingesetztes Chlor.
394 g 3,4-Dichlor-3-methylbutanon-(2), 500 ccm Isopropanol und 102 g Aluminiumisopropylat werden an einer 2-m-Füllkörperkolonne zum Sieden erhitzt.
Nach einiger Zeit stellt sich am Kolonnenkopf eine Siedetemperatur von 55 bis 57"C ein. Alsdann zieht man vom Destillat, das stark acetonhaltig ist, nur so viel ab, daß die Temperatur am Kopf der Kolonne innerhalb von 2 Stunden bis 60"C ansteigt. Die Acetonbildung läßt nun merklich nach. Zur vollständigen Entfernung des gebildeten Acetons läßt man unter dauerndem Abziehen des Destillats die Kopftemperatur bis 81"C ansteigen. Wenn bei Einstellung von totalem Rücklauf die Kopftemperatur nicht mehr abfällt, wird die Reduktion als beendet betrachtet. Das Reaktionsgemisch wird nun durch Vakuumdestillation vom überschüssigen Isopropanol befreit. Aus dem homogenen Rückstand erhält man durch Vakuumdestillation 268 g des 3,4-Dichlor-3-methylbutanols-(2) (Kp.12 = 73 bis 80°C), das sind 70 0/o der Theorie. Die Reinheit des so erhaltenen Dichlorhydrins ist für die folgende Umwandlung in das Epoxyd ausreichend. Für besondere Zwecke kann man das Produkt durch nochmalige Vakuumdestillation rein erhalten (Kp.12 = 77 bis 79°C).
314 g 3,4-Dichlor-3-methylbutanol-(2) werden bei 20 bis 25"C mit einer Lösung von 80 g Natriumhydroxyd in 11 Methanol unter mechanischem Rühren versetzt. Kurz darauf beginnt die Abscheidung von Natriumchlorid, die durch weiteres Rühren vervollständigt wird. Nach einer halben Stunde wird vom ausgefallenen Na Cl abgesaugt und das Filtrat anschließend destilliert. Nach dem Abdestillieren des Methylalkohols aus dem Filtrat gewinnt man 145 g 2,3-Epoxy-3-methyl-4chlorbutan (Kp.760 = 135 bis 137°C), das sind 60°/o der Theorie. Durch wiederholte Fraktionierung des Vorlaufes lassen sich weitere Mengen an 2,3-Epoxy-3-methylchlorbutan gewinnen.
Das bisher unbekannte 2,3-Epoxy-3-methyl-;chlorbutan kann zu den verschiedensten Umsetzungen verwendet werden und stellt somit ein wertvolles Zwischenprodukt dar. Als Epoxyd vermag es mit wasserstoffaktiven Verbindungen, wie Alkoholen, Phenolen und Aminen zu reagieren.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von 2,3-Epoxy-3-methyi4chlorbutan, dadurch gekennzeichnet, daß man auf 3-Methylbutanol-(4)-on-(2) bei Temperaturen von weniger als 30"C, vorzugsweise bei 5 bis 15"C, höchstens 1 Mol Chlor einwirken läßt, die Ketogruppe des dabei entstandenen 3,4-Dichlor-(3)-methylbutanons-(2) reduziert und das gebildete Chlorhydrin in Gegenwart basisch wirkender Stoffe in 2,3-Epoxy-3-methylWchlorbutan überführt.