DE1232160B

DE1232160B - Verfahren zur Herstellung von Tetrafluorhalogenphenolen

Info

Publication number: DE1232160B
Application number: DEN23538A
Authority: DE
Inventors: Leon Jerzy Belf
Original assignee: National Smelting Co Ltd
Current assignee: National Smelting Co Ltd
Priority date: 1962-07-30
Filing date: 1963-07-29
Publication date: 1967-01-12
Also published as: GB999108A; NL295899A; BE635553A; US3351670A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

C07c

Deutsche Kl.: 12 q-15/01

Nummer: 1232 160

Aktenzeichen: N 23538IV b/12 q

Anmeldetag: 29. Juli 1963

Auslegetag: 12. Januar 1967

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Tetrafluorhalogenphenolen der allgemeinen Formel X — C₆F₄ — OH, in der X ein Chlor-, Brom- oder Jodatom ist, durch Umsetzen eines Pentafluorbenzols der allgemeinen Formel C₆F₅X, in der X die vorstehende Bedeutung hat, mit einem Alkalihydroxyd in alkoholischer Lösung unter Erhitzen.

Es ist bekannt, daß man in Verbindungen mit einer einzigen Art von Halogenatomen eines der Halogenatome verseifen kann, und zwar läßt sich bekanntermaßen Hexafluorbenzol mit Alkalihydroxyd in tertiär-Butanol zu Pentafluorphenol umwandeln. Es ist weiter bekannt, daß man Monofluorpolychlorverbindungen der Verseifung mit tertiär-Butanol unterwerfen und das einzige vorhandene Fluoratom dabei verseifen kann. Über eine gezielte Verseifung eines Fluoratoms bei Vorhandensein mehrerer Fluoratome zusammen mit anderen Halogenatomen als Substituenten in solchen Verbindungen war dagegen bisher nichts bekannt.

Es war überraschend, daß bei dem Verfahren der Erfindung die Umsetzung nach folgendem Reaktionsschema verläuft:

C₆F₅Cl H- KOH -=► Cl — C₆F₄ — OH

denn es wäre zu erwarten gewesen, daß bei der Um-Setzung das Chloratom gegen eine Hydroxylgruppe entsprechend dem Reaktionsschema

C₆F₅Cl + KOH -> C₆F₅OH

ausgetauscht wird.

In einer bevorzugten Ausfühmngsform der Erfindung wird als Alkalihydroxyd Kaliumhydroxyd und als Alkohol tertiär-Butanol verwendet. Die Erfindung durch folgende Beispiele erläutert: Verfahren zur Herstellung von
Tetrafluorhalogenphenolen

Anmelder:

The National Smelting Company Limited,
London

Vertreter:

Dr. D. Thomsen, Patentanwalt,
München 2, Tal 33

Als Erfinder benannt:

Leon Jerzy BeIf,

Avonmouth, Gloucestershire (Großbritannien)

Beanspruchte Priorität:

Großbritannien vom 30. Juli 1962 (29 236),
vom 16. November 1962
(43 387),
vom 15. Juli 1963

35 Beispiel 1

Herstellung von Chlortetrafluorphenol

Chlorpentafluorbenzol (10,4 g) in tertiär-Butanol (10 ecm) wurde während 10 Minuten unter Rühren zu einer Aufschlämmung von Kaliumhydroxyd (7,7 g) in tertiär-Butanol (50 ecm) bei etwa 8O⁰C hinzugegeben. Das Gemisch wurde 1 Stunde unter Rückfluß erhitzt. Danach wurde Wasser (200 ecm) zu dem erkalteten Gemisch hinzugefügt und der größte Teil des tertiär-Butanols abdestilliert. Der Rückstand wurde mit Methylenchlorid (2 · 50 ecm) extrahiert und der Extrakt verworfen. Die wäßrige Schicht wurde sodann mit Schwefelsäure (5 n, 80 ecm) angesäuert, wobei sich ein Öl abschied, das erneut mit Methylenchlorid (4 · 50 ecm) extrahiert wurde; der Extrakt wurde über Calciumsulfat getrocknet, filtriert und das Lösungsmittel abdestilliert. Der Rückstand ergab nach zwei Destillationen durch eine kurze Vigreuxkolonne Chlortetrafluorphenol (4,0 g) mit einem Siedepunkt von 176 bis 178 ⁰C und n%° = 1,4758 (gefundene Analysenwerte: C = 36,3; H = 0,6; Cl = 16,8; F = 37,0; Äquivalentgewicht durch Titration gegen Standardnatriumhydroxyd = 204; C₆HClF₁O erfordert: C = 35,9; H = 0,5; Cl = 17,7; F = 37,9; Äquivalentgewicht = 200). Ausbeute = 37% der Theorie.

Ein Infrarotspektrum des Phenols zeigte starke Absorptionsbanden bei 3580 und 3450 cm"¹, die für eine Hydroxylgruppe charakteristisch sind.

Beispiel 2
Herstellung von Bromtetrafluorphenol

Brompentafluorbenzol (89,0 g) wurde während ¹I₂ Stunde in ein gut gerührtes Gemisch von Kaliumhydroxyd (50 g) in tertiär-Butylalkohol bei etwa 6O⁰C eingetragen. Dann wurde die Temperatur auf Rückflußtemperatur gesteigert und 2 Stunden aufrechter-

609 757 410

halten; danach wurde Wasser (400 ecm) hinzugegeben und der Alkohol abdestilliert (Destillationstemperatur = 80 bis 85° C). Die wäßrige Schicht wurde mit Methylenchlorid (2 · 30 ecm) extrahiert und danach mit konzentrierter Salzsäure (75 ecm) angesäuert; eine organische Schicht trennte sich ab, die mit Methylenchlorid (3 · 100 ecm) extrahiert wurde. Der getrocknete Extrakt wurde nach Verdampfung des Lösungsmittels unter verringertem Druck destilliert, Bromtetrafluorphenol geht von 145 bis 147° C bei 150 mm Quecksilber (66,9 g) über; Ausbeute = 75,8%. Es bildet farblose Kristalle, die bei 28 bis 30° C schmelzen (gefundene Analysenwerte: C = 28,9; H = 0,8; F = 30,8; Br = 32,7%; berechnet für C₆HF₄BrO: C = 29,1; H = 0,5; F = 31,0; Br = 32,6%).

Beispiel 3
Herstellung von Jodtetrafluorphenol

Jodpentafluorbenzol (14,7 g, 99 %) wurde während V₂ Stunde in ein gut gerührtes Gemisch aus Kaliumhydroxyd (7 g) in tertiär-Butanol (50 ecm) bei etwa 60°C eingetragen. Dann wurde die Mischung 2¹I₂,Stunden unter Rückfluß zum Sieden erhitzt. Anschließend wurde zu der Mischung Wasser (75 ecm) zugegeben und der tertiär-Butylalkohol abdestilliert. Die wäßrige Schicht wurde mit Methylenchlorid (2 · 50 ecm) extrahiert, um nicht umgesetztes Ausgangsmaterial zu entfernen. Die wäßrige Schicht wurde dann mit konzentrierter Salzsäure (50 ml) angesäuert und mit Methylenchlorid (5 · 30 ecm) extrahiert. Der Extrakt wurde nach dem Waschen mit Wasser (2 · 50 ecm) über Magnesiumsulfat getrocknet, filtriert und destilliert. Nach Verdampfen des Lösungsmittels wurde die restliche Flüssigkeit unter vermindertem Druck destilliert. Die Hauptfraktion mit einem Siedebereich von 95 bis 96° C bei 6 mm Quecksilber verfestigte sich bei Raumtemperatur zu einer rosafarbenen kristallinen Masse (11 g) mit einem Schmelzpunkt von 42 bis 45 ⁰C. Nach wiederholtem Umkristallisieren aus Petroläther (80 bis 100° C) wurde ein kristallines hygroskopisches Produkt erhalten mit einem Schmelzpunkt von 49 bis 49,5°C, Ausbeute 75%. Gefundene Analysenwerte: C = 24,5; H = 0,6; F = 25,5; J = 41,7%; berechnet für C₆HJF₄O: C = 24,4; H = 0,3; F = 26,0; J = 43,5%.

Die nach den vorliegenden Beispielen hergestellten Verbindungen bestehen vorwiegend aus der p-Verbindung; sie enthalten jedoch auch einen kleinen Anteil an o-Verbindung.

Die nach dem Verfahren der Erfindung herstellbaren Verbindungen weisen eine erhebliche fungistatische Aktivität gegen Trichophyton interdigitalis und eine gute fungistatische Aktivität gegenüber z. B. Aspergillus niger, Candida albicans und Pitysporum ovale auf. Sie sind ferner als Zwischenprodukte für die Herstellung von neuen Tetrafluorphenylverbindungen, besonders Polytetrafluorphenyläthern, geeignet.

Vergleichsversuche mit bekannten Fungistatika:
1. Minimale Inhibierungskonzentrationen (M. I. C.)

Mit den in der nachstehenden Tabelle angegebenen Bazillen beimpfte Agarmedien wurden mit unterschiedlichen Mengen (zwischen etwa 1 und 500 μg/ml) der erfindungsgemäß hergestellten, in der nachstehenden Tabelle aufgeführten Substanzen versetzt. Die Ergebnisse der Inhibierungswirkung sind in der nachstehenden Tabelle aufgeführt. Die Werte geben die niedrigste Konzentration (in μg/ml) an, bei der das Wachstum der Testpilze vollständig gehemmt wird. Diese Werte wurden unter Laboratoriumstestbedingungen erhalten; in der Praxis kann eine gewisse Abweichung eintreten.

Verbindung

Aspergillus	Candida	Pitysporum	Trichophyton
niger	albicans	ovale	interdigitalis
62,5	31,25	62,5	3,9
62,5	31,25	31,25	3,9
31,25	15,6	31,25	1,9
31,25	62,5	62,5	15,6
13,6	3,9	15,6	< 1,0
>500	>500	—	>500
>500	> 500	—	>500
156,0	312,0	—	156,0
31,25	62,5	500	31,25
62,5	15,6	31,25	7,8
7,8	3,9	7,8	3,9

Jodtetrafluorphenol ...
Bromtetrafluorphenol .
Chlortetrafluorphenol .

o-Phenylphenol

Pentachlorphenol

Pentafluorphenol

Tetrafluorphenol

p-Bromphenol

Acetyldichlor-m-xylenol

Dichlor-m-xylenol

8-OH-Chinolin

2. Aktivität in cremeartigen Zubereitungen

Jede Verbindung wurde in einer Creme-Grundlage aus nichtionischen Substanzen, wie Wachsen, Ölen, Alkoholen, so angesetzt, daß eine Endkonzentration von 0,5% der zu prüfenden Substanz in der Creme-Grundlage vorhanden war. Dazu wurden die Bestandteile für die Creme-Grundlage in Aceton geschmolzen, zu dem geschmolzenen Ansatz wurde die Prüf substanz zugegeben, die Creme wurde dann bis zum Steifwerden gerührt, und dabei verteilte sich die zu prüfende Substanz gleichmäßig in der Crememasse, aus der Aceton verdunstete. 0,25 g der so zubereiteten Creme-Ansätze wurden unter Verwendung einer Standardscheibe für antibiotische Versuche mit einem Durchmesser (mittels optischer Projektion gemessen) von 15 mm mit der Oberfläche von zuvor beimpftem Agarmedium in Kontakt gebracht. Danach wurde während 3 bis 4 Tagen unter optimalen Bedingungen bebrütet. Anschließend wurden die Durchmesser der Zonen, in denen das Bakterienwachstum inhibiert worden war, durch optische Projektion ausgemessen. Die Ergebnisse sind nachstehend in Millimeter angegeben, wobei die Werte von 15 mm in Klammern gesetzt worden sind zum Zeichen dafür, daß keine Inhibierung stattgefunden hat, denn 15 mm zeigt lediglich den Durchmesser der antibiotischen Standardscheiben an, so daß dieser Wert keine Aktivität bedeutet.

Cremezubereitung
mit

Aspergillus niger mm

Candida albicans

Trichophyton interdigitalis

Pitysporum ovale

o-Phenylphenol

Pentachlorphenol

Acetyldichlor-m-xylenol

Dichlor-m-xylenol

Bromtetrafluorphenol

Jodtetrafluorphenol

Chlortetrafluorphenol

Chlorierte 8-Hydroxychinoline 0,3%, Menthol 0,6%,

Methylsalicylat 0,1%

Chlorphenesin

Diamthazoldihydrochlorid

0,05 % Phenylmercurinitrat

Undecylensäure

(15) (15) (15)

27 (15) 16 29 16

(15) (15) (15) (15)

33

70

31

28 (15) (15)

28,5

20

32 28 (15) 18 60 64 64

50 24 65 48 52

33 68 30

32

(15)

34

26

Die bei den Versuchen ermittelten Werte ergeben, daß die Aktivität der erfindungsgemäß hergestellten Verbindungen Bromtetrafluorphenol, Chlortetrafluorphenol und Jodtetrafluorphenol höher liegt, diese also wesentlich wirksamere Fungistatika sind als die bekannten Substanzen; außerdem wurde festgestellt, daß diese Aktivität langer erhalten bleibt als bei den bekannten Mitteln. Mit den erfindungsgemäß hergestellten Produkten als Bestandteile von fungistatischen Creme-Ansätzen erreicht man wesentlich verbesserte anwendungstechnische Ergebnisse.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Tetrafluorhalogenphenol der allgemeinen Formel

in der X ein Chlor-, Brom- oder Jodatom ist, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Pentafluorhalogenbenzol der allgemeinen Formel C₆F₅ — X, in der X die vorstehende Bedeutung hat, mit einem Alkalihydroxyd in alkoholischer Lösung unter Erhitzen umsetzt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Alkalihydroxyd Kaliumhydroxyd verwendet.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als Alkohol tertiär-Butanol verwendet.

^In Betracht gezogene Druckschriften: Journal of the Chemical Society, Bd. 1959,

S. 16" 5 Houben — Weyl, Methoden der Organischen

Chemie, Bd. V/3, 1962, S. 452.