DE1205509B

DE1205509B - Process for the preparation of 1, 1, 1-trifluoro-2-chloro-2-bromoethane

Info

Publication number: DE1205509B
Application number: DEJ20774A
Authority: DE
Inventors: Helmut Madai
Original assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Current assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Priority date: 1961-11-03
Filing date: 1961-11-03
Publication date: 1965-11-25

Description

Verfahren zur Herstellung von 1,1 ,1-Trifluor-2-chlor-2-bromäthan CF3CHClBr ist als Inhalationsanästhetikum mit ausgezeichneten Eigenschaften bekannt. Bisher erfolgte seine Darstellung durch Chlorierung von CF3CH2Br oder durch Bromierung von CF3CH2Cl (britische Patentschrift 767 779). Dazu sind jedoch Temperaturen von mehr als 350"C erforderlich. Eine weitere Herstellungsmöglichkeit besteht in der Fiuorierung von CCl2Br - CUClBr mit Fluorwasserstoff und hohem SbCl6-Zusatz bei verhältnismäßig hohen Temperaturen und überatmosphärischem Druck(USA.-Patentschrift 2 921 099). Die bei diesem Verfahren erreichbaren Ausbeuten sind aber unbefriedigend.Process for the preparation of 1,1,1-trifluoro-2-chloro-2-bromoethane CF3CHClBr is known as an inhalation anesthetic with excellent properties. So far it has been prepared by chlorination of CF3CH2Br or by bromination of CF3CH2Cl (British Patent 767 779). In addition, however, temperatures of more than 350 "C required. Another manufacturing option is the Fuorierung of CCl2Br - CUClBr with hydrogen fluoride and high addition of SbCl6 relatively high temperatures and superatmospheric pressure (U.S. Patent 2 921 099). However, the yields that can be achieved in this process are unsatisfactory.

Schließlich ist bekannt, daß man das CF3CHClBr durch Isomerisierung von CF2BrCHFCl mittels AlBr3 oder AICl3 gewinnen kann (deutsche Auslegeschrift 1 Q41 937). Es ist jedoch schwierig, das gewünschte Produkt vom Ausgangsmaterial zu trennens weil die Umsetzung nicht vollständig erfolgt und die Siedepunkte der beiden Verbindungen nahe beieinanderliegen (50,2 bzw. 52,5°C). Hohe Reinheit ist aber Voraussetzung für eine pharmazeutische Verwendung des Produkts.Finally, it is known that CF3CHClBr can be isomerized of CF2BrCHFCl by means of AlBr3 or AICl3 (German Auslegeschrift 1 Q41 937). However, it is difficult to get the desired product from the starting material separate because the conversion does not take place completely and the boiling points of the two Connections are close together (50.2 or 52.5 ° C). However, a high level of purity is a prerequisite for pharmaceutical use of the product.

Die Erfindung betrifft nunmehr ein Verfahren zur Herstellung von 1,1,1 -Trifiuor-2-chlor-2-bromäthan, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß man 1,1, I-Trifluor-2-ch!or- 2,2- dibyomäthan mit einer alkalisch-wäßrigen Lösung von Natriumsulfit, Natriumhydrosulfit oder Natriumdithionit unter kontinuierlicher destillativer Abtrennung des gebildeten 1,1,-1-Trifluor-2-chlor-2-bromäthans umsetzt und letzteres nochmals destillativ reinigt. The invention now relates to a method for producing 1,1,1-trifluor-2-chloro-2-bromoethane, which is characterized in that one 1,1, I-trifluoro-2-ch! Or 2,2-dibyomethane with an alkaline-aqueous solution of Sodium sulfite, sodium hydrosulfite or sodium dithionite under continuous distillative Separation of the 1,1, -1-trifluoro-2-chloro-2-bromoethane formed and the latter cleans by distillation again.

Die Umsetzung kann z. B. durch folgende Gleichung wiedergegeben werden: CF3CClBr2 + Na2SO3 + NaOH CF3CHClBr + Na2SO + NaBr Das Ausgangsmaterial CF3CClBr2 läßt sich leicht und in hoher Ausbeute durch Isomerisierung von CF2BrCFClBr gewinnen. Danach noch unumgesetztes CF2BrCFClBr stört bei der Reduktion nicht, da es unter den Bedingungen der Erfindung nicht zu der isomeren, bei 52,5"C siedenden Verbindung CF3BrCHFCl, sondern nur durch Debromierung in geringem Maße zu CF2 = CFCl,umgesetzt wird. The implementation can e.g. B. can be represented by the following equation: CF3CClBr2 + Na2SO3 + NaOH CF3CHClBr + Na2SO + NaBr The starting material CF3CClBr2 can be obtained easily and in high yield by isomerization of CF2BrCFClBr. After that, CF2BrCFClBr that is still unreacted does not interfere with the reduction, since it is under does not result in the isomeric compound boiling at 52.5 ° C. under the conditions of the invention CF3BrCHFCl, but only to a small extent by debromination to CF2 = CFCl will.

Der Zusatz eines weiteren gegenüber den Reaktionsteilnehmern inerten Lösungsmittels ist an sich nicht erforderlich, wenn für ausgiebige Durchmischung, etwa durch Rühren, gesorgt wird. The addition of another inert to the reactants Solvent is not required per se if for thorough mixing, by stirring, for example.

Es ist jedoch vorteilhaft, das bei Raumtemperatur feste CF3CClBr2 in Form einer Lösung zuzugeben. However, it is advantageous to use CF3CClBr2, which is solid at room temperature to be added in the form of a solution.

Als Lösungsmittel dient hierzu mit besonderem Vor- teil das entstehende Reaktionsprodukt CF3CHClBr selbst, welches man nach dem vorliegenden Verfahren in hoher Reinheit erhält.The solvent used for this purpose is share the emerging Reaction product CF3CHClBr itself, which can be found in the present process in high purity.

Wesentliche Vorteile gegeniiber anderen Verfahren. bestehen darin, daß das fertige Produkt aus dem Reaktionsgemisch in dem Maße entfernt werden kann, wie es entsteht. Man nimmt es am Kopf einer dem Reaktionsgefäß aufgesetzten Kolonne kontinuierlich ab. Hierdurch bleibt ständig eine hohe Konzentration an Ausgangsmaterial im Reaktionsgemisch erhaltenes Dadurch entfällt die Notwendigkeit einer weiteren Aufarbeitung. Man braucht vielmehr das CF3CHClBr nach dem Trocknen nur noch zur Reinigung einer Destillation zu unterwerfen. Diese kann ohne Schwierigkeiten kontinuierlich durchgeführt werden, da das gewünschte CF3CHClBr ohne Bildung von Nebenprodukten anfällt und einen Siedepunkt besitzt, der mehr als 40"C niedriger liegt als der des unter Umständen noch in geringer Menge enthaltenen Ausgangsmaterials. Significant advantages over other methods. consist of that the finished product can be removed from the reaction mixture to the extent that how it is created. It is taken from the top of a column attached to the reaction vessel continuously from. As a result, there is always a high concentration of starting material This obtained in the reaction mixture eliminates the need for a further one Work-up. Rather, you only need the CF3CHClBr after drying Subjecting purification to distillation. This can be done continuously without any difficulty can be carried out as the desired CF3CHClBr without formation of by-products is obtained and has a boiling point which is more than 40 "C lower than that of the starting material, which may still be contained in small quantities.

Beispiel 1 553 g CF3CClBr2 (2 Mol) werden in einem Rührkolben vorgelegt, der mit Thermometer, Tropftrichter, Rührer und aufgesetzter Kolonne mit Rückflußregler versehen ist. Als Vorlage dient ein zylindrischer Tropftrichter. Nachdem der Kolbeninhalt auf 45 bis 50"C erwärmt worden ist, werden 200g einer wäßrigen Lösung, welche 14,7 GewichtsprozentNa2SO1 und 6,3 Gewichtsprozent NaOH enthält, auf einmal zugegeben und das Gemisch unter Rühren so lange erwärmt, bis an der Kolonne Rückfluß einsetzt. Dies tritt gewöhnlich bei einer Kolbentemperatur von 65 bis 75"C ein. Sobald sich ein genügend starker Rückfluß einstellt und am Regler eine Temperatur von 48 bis 510 C angezeigt wird, nimmt man am Kolonnenkopf das sehr geringe Mengen Wasser enthaltende Produkt ab. Durch Regeln der Kolbentemperatur sowie der Zugabegeschwindigkeit weiterer 1700 g der Sulfitlösung sorgt man für lebhafte Reaktion und heizt nach praktisch vollständiger Umsetzung noch 30 Minuten von 70 auf 95"C nach. Dann ist die Reaktion beendet. Vom Beginn der Zugabe an werden 3 Stunden 25 Minuten gebraucht. In der Vorlage wird das Produkt von geringen Mengen Wasser abgetrennt, mit CaCl2 und P205 getrocknet. Die Destillation liefert 333 g CF3CHClBr und 21 g unumgesetztes CF3CClBr2. Dies entspricht einer Ausbeute an CF3CHClBr, bezogen auf das eingesetzte CF3CllBr2 von 84,50/0, auf das umgesetzteCF3CClBr2von 87,8 0/,. 950/, des CF3CHClBr gehen konstant bei Kr.756 50,15"C über. Die zaschromatographischbestimmte Reinheitbeträgt99,95 0/o. Example 1 553 g of CF3CClBr2 (2 mol) are placed in a stirred flask, the one with thermometer, dropping funnel, stirrer and attached column with reflux regulator is provided. A cylindrical dropping funnel serves as a template. After the flask contents has been heated to 45 to 50 "C, 200g of an aqueous solution, which 14.7 Contains percent by weight Na2SO1 and 6.3 percent by weight NaOH, added all at once and the mixture is heated with stirring until reflux begins at the column. This usually occurs at a bulb temperature of 65 to 75 "C. As soon as a sufficiently strong reflux and a temperature on the controller 48 to 510 C is displayed, the very small amounts are taken at the top of the column Product containing water. By regulating the flask temperature and the rate of addition Another 1700 g of the sulphite solution ensures a lively reaction and reheats practically complete conversion is after another 30 minutes from 70 to 95 ° C. Then it is the reaction ended. It takes 3 hours 25 minutes from the start of the addition. In the receiver, the product is separated from small amounts of water with CaCl2 and P205 dried. The distillation yields 333 g of CF3CHClBr and 21 g of unreacted CF3CClBr2. This corresponds to a yield of CF3CHClBr, based on the amount used CF3CllBr2 of 84.50 / 0 to the converted CF3CClBr2 of 87.8 0/0. 950 /, of the CF3CHClBr constant at Kr.756 50.15 "C. The purity, determined by gas chromatography, is 99.95 0 / o.

Beispiel 2 Ein von der Isomerisierung stammendes Reaktionsgemisch, bei dem von 635 g (2,3 Mol) CF2Br-CFClBr ausgegangen worden war, wird in 110 g zuvor erhaltenen CF3CHClBr gelöst, mit einem Eis-Wasser-Gemisch mehrmals gewaschen und anschließend über CaCl2 getrocknet. Gaschromatographische Analyse ergab einen Gehalt von 540 g (1,95 Mol) CF3CClBr2. Example 2 A reaction mixture originating from the isomerization, where 635 g (2.3 mol) of CF2Br-CFClBr had been assumed, 110 g was used previously Dissolved CF3CHClBr obtained, washed several times with an ice-water mixture and then dried over CaCl2. Gas chromatographic analysis indicated a content of 540 g (1.95 moles) of CF3CClBr2.

Die Lösung wurde mit 2000 g einer alkalischwäßrigen Na2SO3-Lösung wie im Beispiel 1 behandelt. Gewonnen werden abzüglich der 110 g CF3CHClBr, die als Lösungsmittel vorgegeben wurden, 310 g (1,57 Mol) CF3CHClBr, entsprechend einer Ausbeute von 80,5 °/o.The solution was mixed with 2000 g of an aqueous alkaline Na2SO3 solution treated as in example 1. Less the 110 g of CF3CHClBr that are obtained were given as a solvent, 310 g (1.57 mol) CF3CHClBr, corresponding to a Yield of 80.5%.

Beispiel 3 Nach Beispiel 1 werden 553 g (2 Mol) CF3CClBr2 mit 1600 g einer 150/0gen wäßrigen Lösung von NaHSO3 und 7,80/, NaOH behandelt. Gewonnen werden 290 g CF3CHClBr und 23 g nicht umgesetztes CF3CClBr2. Dies entspricht einer Ausbeute an CF3CHClBr von 77 0/o. Während der Umsetzung entweicht in geringer Menge gasförmiges SO2. Die Lösung des Reduktionsmittels reagiert im Schlußteil der Reaktion sauer. Example 3 According to Example 1, 553 g (2 mol) of CF3CClBr2 with 1600 g of a 150% aqueous solution of NaHSO3 and 7.80% NaOH. Won 290 g of CF3CHClBr and 23 g of unreacted CF3CClBr2 are obtained. This corresponds to a Yield of CF3CHClBr of 77%. A small amount escapes during the reaction gaseous SO2. The solution of the reducing agent reacts in the final part of the reaction angry.

Beispiel 4 Verfährt man wie im Beispiel 3 beschrieben, aber unter Anwendung von 2170 g einer wäßrigen Lösung mit einem Gehalt von 10,60/0 NaHSO3 und 11 01o NaOH, so erhält man CF3CHClBr, bezogen auf das eingesetzte in 740/0aber, bezogen auf das umgesetzte CF3CClBr2 in 800/0aber Ausbeute. Während der Reaktion wird kein SO2 frei, und die wäßrige Lösung reagiert auch noch nach der Umsetzung alkalisch. Example 4 The procedure is as described in Example 3, but under Use of 2170 g of an aqueous solution with a content of 10.60 / 0 NaHSO3 and 11 01o NaOH, CF3CHClBr is obtained, based on the 740/0 but based on the converted CF3CClBr2 in 800/0 but yield. During the reaction no SO2 is released and the aqueous solution still reacts after the reaction alkaline.

Beispiel 5 Nach Beispiel 1 werden 553 g (2 Mol) CF3CClBr2 mit 1760 g einer wäßrigen Lösung von 90/o Na2S2O4 und 11,5 0/o NaOH behandelt. Gewonnen werden 112 g (0,567 Mol) CF1CHCr und 250 g (0,91 Mol) CF3CClBr2. Dies entspricht einer Ausbeute an CF3CHClBr von 520/o. Example 5 According to Example 1, 553 g (2 mol) of CF3CClBr2 are converted into 1760 g of an aqueous solution of 90% Na2S2O4 and 11.5% NaOH. Be won 112 grams (0.567 moles) of CF1CHCr and 250 grams (0.91 moles) of CF3CClBr2. This corresponds to a Yield of CF3CHClBr of 520 / o.

Beispiel 6 Nach Beispiel 1 werden 553 g (2 Mol) CF3CClBr2 mit einer wäßrigen Lösung von 14,5 0/o Na2SO3 und 8,6 0/o KOH umgesetzt. Gewonnen werden 280 g (1,42 Mol) CF3CHClBr und 45 g (0,16 Mol) CF3CClBr2. Example 6 According to Example 1, 553 g (2 mol) of CF3CClBr2 with a aqueous solution of 14.5 0 / o Na2SO3 and 8.6 0 / o KOH implemented. 280 are won g (1.42 moles) CF3CHClBr and 45 g (0.16 moles) CF3CClBr2.

Dies entspricht einer Ausbeute an CF3CHClBr von 76 0/,.This corresponds to a yield of CF3CHClBr of 76%.

Claims

Claims: 1. Process for the production of 1,1,1-trifluoro-2-chloro-2-bromoethane, it is not stated that one has 1,1,1-trifluoro-2-chloro-2,2-dibromoethane with an alkaline aqueous solution of sodium sulfite, sodium hydrosulfite or sodium dithionite with continuous distillative separation of the 1,1,1-trifluoro-2-chloro-2-bromoethane formed converts and the latter purifies again by distillation.

2. The method according to claim 1, characterized in that the reaction mixture is kept alkaline until the reaction is complete.

3. The method according to claims 1 and 2, characterized in that that the solid 1,1, 1-trifluoro-2-chloro-2,2-dibromoethane used as starting material dissolves in the end product.