DE1275043B - Process for the preparation of 2-trichloromethyl-alkylene oxides - Google Patents
Process for the preparation of 2-trichloromethyl-alkylene oxidesInfo
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Description
DEUTSCHESGERMAN
PATENTAMTPATENT OFFICE
Int. Cl.:Int. Cl .:
Deutsche Kl.:German class:
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C07dC07d
AOInAOIn
12 ο-5/05
451-9/2812 ο -5/05
451-9 / 28
P 12 75 043.5-42 (D 47591)P 12 75 043.5-42 (D 47591)
25.Juni 1965June 25, 1965
14. August 1968August 14, 1968
Bekannt ist die Darstellung von 2-Trichlormethylpropylenoxyd durch Umsetzung von 1,1,1-Trichloraceton mit Diazomethan. Nach dieser Herstellungsmethode sind jedoch 2-Trichlormethyl-propylenoxyd und die entsprechenden homologen Alkylenoxyde relativ teure Verbindungen, welche bislang keinerlei Anreiz zu einer technischen Verwendung boten.The representation of 2-trichloromethylpropylene oxide is known by reacting 1,1,1-trichloroacetone with diazomethane. However, according to this production method, 2-trichloromethyl-propylene oxide is obtained and the corresponding homologous alkylene oxides are relatively expensive compounds, which so far have not been Provided an incentive for technical use.
Es wurde nun ein Verfahren zur Herstellung von 2-Trichlormethyl-alkylenoxyden der allgemeinen Formel There has now been a process for the preparation of 2-trichloromethyl-alkylene oxides of the general formula
1N 1 N
Verfahren zur Herstellung von
2-Trichlormethyl-alkylenoxydenProcess for the production of
2-trichloromethyl alkylene oxides
CUC — CCUC - C
CH-R,CH-R,
worin Ri Wasserstoff, ein Ci- bis Q-Alkyk Cycloalkyl- und Arylrest sowie R2 Wasserstoff und ein Ci- bis C3-Alkylrest sein kann, gefunden, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß man die Monochlorierungsprodukte der entsprechenden 1-Trichlormethyl-alkanole-(l), die das Chloratom in /3-Stellung zur Trichlormethylgruppe tragen, mit alkalischen Mitteln in an sich bekannter Weise behandelt.wherein Ri is hydrogen, a Ci- to Q-Alkyk Cycloalkyl- and aryl radical and R2 can be hydrogen and a C1 to C3 alkyl radical, found which characterized in that the monochlorination products of the corresponding 1-trichloromethyl-alkanols (l), which carry the chlorine atom in / 3-position to the trichloromethyl group, with alkaline ones Means treated in a manner known per se.
Eine derartig glatte Abspaltung des in Nachbarstellung zur Hydroxylgruppe befindlichen Chloratoms unter Bildung einer Epoxydgruppewar nicht vorauszusehen. Bekanntlich gehen nämlich die entsprechenden unchlorierten Produkte, wie z.B. das l-Trichlormethyl-l-methyl-äthanol-(l), mit wäßrigem Alkali unter Eliminierung der drei Chloratome aus der Trichlormethylgruppe leicht in a-Oxyisobuttersäure bzw. Methacrylsäure über. Es war daher zu erwarten, daß bei der Einwirkung von wäßrigem Alkali auf beispielsweise 1-Trichlormethyl-l-methyl-2-chlor-äthanol-(l) nicht nur das Chloratom in 2-Stellung, sondern auch die Trichlormethylgruppe schnell angegriffen wird. Da ferner noch die Möglichkeit einer Spaltung in Chloraceton und Chloroform in Betracht gezogen werden mußte, war mit einem kompliziert zusammengesetzten Gemisch von Reaktionsprodukten zu rechnen.Such a smooth splitting off of the neighboring position chlorine atom to the hydroxyl group to form an epoxy group was not to foresee. It is well known that the corresponding non-chlorinated products, such as the l-Trichloromethyl-l-methyl-ethanol- (l), with aqueous alkali with elimination of the three chlorine atoms easily converts from the trichloromethyl group into α-oxyisobutyric acid or methacrylic acid. It it was therefore to be expected that upon the action of aqueous alkali on, for example, 1-trichloromethyl-1-methyl-2-chloro-ethanol- (l) not only the chlorine atom in the 2-position, but also the trichloromethyl group attacked quickly. There is also the possibility of cleavage in chloroacetone and chloroform had to be taken into account with an intricate composition Mixture of reaction products to be expected.
Demgegenüber hat sich aber überraschenderweise gezeigt, daß die Abspaltung von Chlorwasserstoff unter Ausbildung einer Epoxydgruppe so rasch verläuft, daß bei Temperaturen von etwa -10 45' bis etwa 5O0C kein nennenswerter Angriff des Alkalis auf die Trichlormethylgruppe erfolgt und daß dementsprechend die 2-Trichlormethyl-alkylenoxyde in nahezu quantitativer Ausbeute hergestellt werden können. ·In contrast, but it has surprisingly been found that the elimination of hydrogen chloride with formation proceeds so quickly an epoxy group, that at temperatures of about -10 45 to about 5O 0 C 'occurs no significant attack of the alkali on the trichloromethyl and that, accordingly, the 2-trichloromethyl alkylene oxides can be produced in almost quantitative yield. ·
Zweckmäßig werden für die Abspaltung des Chlorwasserstoffs mindestens äquivalente Mengen eines Anmelder:At least equivalent amounts of one are expedient for splitting off the hydrogen chloride Applicant:
Dynamit Nobel Aktiengesellschaft,Dynamit Nobel Aktiengesellschaft,
5210 Troisdorf5210 Troisdorf
Als Erfinder benannt:Named as inventor:
Dipl.-Chem. Dr. Hermann Richtzenhain,Dipl.-Chem. Dr. Hermann Richtzenhain,
5000 Köln-Sülz;5000 Cologne-Sülz;
Dipl.-Chem. Paul Riegger, 5300 BonnDipl.-Chem. Paul Riegger, 5300 Bonn
alkalischen Mittels verwendet. Unter alkalischen Mitteln im Sinne der Erfindung sollen z. B. wäßrige Lösungen bzw. Suspensionen von Alkali- und Erdalkalihydroxyden, von Alkalisalzen schwacher Säuren, wie z. B. Alkalicarbonate, -bicarbonate oder -borate, ferner organische Basen, beispielsweise Trialkylamine, wie z. B. Triäthylamin, verstanden werden, wobei man jedoch vorzugsweise wäßrige und/oder alkoholische Alkalilaugen verwendet.alkaline agent used. Under alkaline agents within the meaning of the invention, for. B. aqueous Solutions or suspensions of alkali and alkaline earth hydroxides, of alkali salts weaker Acids such as B. alkali carbonates, bicarbonates or borates, and also organic bases, for example Trialkylamines, such as. B. triethylamine, but preferably aqueous and / or alcoholic alkaline solutions are used.
Die Umsetzung der Monochlorierungsprodukte von l-Trichlormethyl-alkanolen-(l) kann sowohl in heterogener Phase wie auch in homogener Phase durchgeführt werden. Im ersten Fall wird das Ausgangsmaterial oder dessen Lösung in einem indifferenten, mit Wasser nicht mischbaren Lösungsmittel mit einer wäßrigen Lösung oder Suspension eines alkalischen Mittels, vorzugsweise einer Alkalihydroxydes, unter intensivem Mischen, z. B. mittels eines sogenannten »Vibromischers« od. dgl., umgesetzt und nach beendeter Reaktion das 2-Trichlormethyl-alkylenoxyd bzw. dessen Lösung in dem verwendeten Lösungsmittel von der wäßrigen Phase abgetrennt. Im zweiten Fall wird die Um-Setzung in Gegenwart eines geeigneten Lösungsvermittlers, wie z. B. Alkohol od. dgl., vorgenommen. The implementation of the monochlorination products of l-Trichloromethyl-alkanolen- (l) can both be carried out in heterogeneous phase as well as in homogeneous phase. In the first case, the starting material or its solution in an inert, water-immiscible solvent with an aqueous solution or suspension of an alkaline agent, preferably an alkali hydroxide, with intensive mixing, e.g. B. by means of a so-called "vibromixer" od. Like., Implemented and after the reaction has ended, the 2-trichloromethyl-alkylene oxide or its solution in separated from the solvent used from the aqueous phase. In the second case, the implementation in the presence of a suitable solubilizer, such as. B. alcohol od. Like. Made.
Die Reaktionsprodukte können als Kontaktinsektizide Verwendung finden, so hat sich beispielsweise 2-Trichlormethyl-propylenoxyd zur Abtötung von Kornkäfern im Getreide als geeignet erwiesen. Zur vollständigen Abtötung von Kornkäfern im Getreide innerhalb von 24 Stunden ist gemäß der deutschen Patentschrift 653 088 eine Menge von 7 g Dichloracetondimethylketal auf 100 kg Getreide erforderlieh. Bei Verwendung von 2-Trichlormethyl-propylenoxyd genügt bereits eine Menge von 3,4 g auf 100 kg Getreide, um den gleichen Effekt zu erzielen.The reaction products can be used as contact insecticides, for example 2-Trichloromethyl-propylene oxide has been shown to be suitable for killing grain weevils in grain. To the Complete killing of grain weevils in grain within 24 hours is according to the German Patent specification 653 088 an amount of 7 g of dichloroacetone dimethyl ketal per 100 kg of grain required. When using 2-trichloromethyl-propylene oxide, an amount of 3.4 g per 100 kg is sufficient Cereals to get the same effect.
IM 590/481IM 590/481
In einem Becherglas wurden 190 g 1-Trichlormethyl-l-methyl-2-chlor-äthanoI-(l) (mit einem Reinheitsgrad von 97%) in 100 ml Wasser mit Hilfe eines »Vibromischers« emulgiert. Zu dieser Emulsion wurden innerhalb von 10 Minuten 425 ml 2 n-Natronlauge zugegeben, wobei die Temperatur durch Kühlung auf etwa 2O0C gehalten wurde. Der Verbrauch der NaOH kann durch Zugabe eines Indikators (wie z. B. Phenolphthalein) kontrolliert werden. Es entstand eine Dispersion des in Wasser nicht löslichen Reaktionsproduktes, welches nach Zusatz von Methylenchlorid als Extraktionsmittel vom Wasser abgetrennt wurde. An Stelle von Methylenchlorid kann man auch Äther, Kohlenwasserstoffe, Chlorkohlenwasserstoffe, wie z. B. Dichloräthan, Tri- und Perchloräthylen, verwenden. Durch Vakuumdestillation des Reaktionsproduktes wurden 152 g 2-Trichlormethyl-propylenoxyd (Kp.40 = 80° C, F.= 52°C) mit 97%iger Reinheit entsprechend einer Ausbeute von 96% der Theorie gewonnen.In a beaker, 190 g of 1-trichloromethyl-1-methyl-2-chloro-ethanol (1) (with a purity of 97%) were emulsified in 100 ml of water with the aid of a "vibromixer". To this emulsion were added N sodium hydroxide solution within 10 minutes 425 ml 2, wherein the temperature was maintained by cooling to about 2O 0 C. The consumption of NaOH can be checked by adding an indicator (such as phenolphthalein). The result was a dispersion of the water-insoluble reaction product, which was separated from the water after adding methylene chloride as an extractant. Instead of methylene chloride, ethers, hydrocarbons, chlorinated hydrocarbons, such as. B. dichloroethane, tri- and perchlorethylene, use. By vacuum distillation of the reaction product, 152 g of 2-trichloromethyl-propylene oxide (boiling point 40 = 80 ° C., melting point = 52 ° C.) were obtained with 97% purity, corresponding to a yield of 96% of theory.
Zu einer Lösung von 51 g 1-Trichlormethyl-l-methyl-2-chlor-äthanoHl) (Kp.11 = 95°C) in 200 ml 50volumprozentigem Alkohol wurden unter Rühren innerhalb von 10 Minuten 116 ml einer 2n-alkoholischen Natronlauge (hergestellt durch Lösen von 40 g Natriumhydroxyd in 50 ml Wasser und Auffüllen mit Äthanol auf 500 ml) zugegeben, wobei die Temperatur auf etwa 2O0C gehalten wurde. Nach beendeter Reaktion wurde der Alkohol unter vermindertem Druck abdestilliert und das Reaktionsprodukt in Äther aufgenommen. Durch Vakuumdestillation wurde das 2-Trichlormethyl-propylenoxyd in nahezu quantitativer Ausbeute erhalten. To a solution of 51 g of 1-trichloromethyl-1-methyl-2-chloro-ethanoHl) (boiling point 11 = 95 ° C.) in 200 ml of 50 percent by volume alcohol, 116 ml of a 2N alcoholic sodium hydroxide solution were prepared within 10 minutes with stirring added by dissolving 40 g of sodium hydroxide in 50 ml of water and filling up with ethanol to 500 ml) while the temperature was maintained at about 2O 0 C. When the reaction had ended, the alcohol was distilled off under reduced pressure and the reaction product was taken up in ether. The 2-trichloromethyl-propylene oxide was obtained in almost quantitative yield by vacuum distillation.
oxyd entsprechende Glykol neben geringen Mengen Ausgangsmaterial.oxide corresponding glycol in addition to small amounts of starting material.
B eispiel 5,Example 5,
In einem Becherglas wurden 100 g 1-Trichlormethyl-l-methyl-2-chlor-äthanol-(l) mit einer Lösung von 60 g Triäthylamin in 500 ml Wasser Stunden mittels eines »Vibromischers« bei etwa 1 200C emulgiert. Das von der wäßrigen Lösung abgetrennte Produkt" enthielt 63 g 2-Trichlormethylpropylenoxyd. In a beaker, 100 g of 1-trichloromethyl-l-methyl-2-chloro-ethanol-were (l) emulsified with a solution of 60 g of triethylamine in 500 ml of water hours by means of a "Vibromischers" at about 1 20 0 C. The product "separated off from the aqueous solution" contained 63 g of 2-trichloromethylpropylene oxide.
l-Trichlormethyl-l-phenyl-2-chlor-äthanol wurde, wie im Beispiel 1 beschrieben, zu i-Trichlormethyl-1-phenyl-äthylenoxyd umgesetzt. Die Ausbeute betrug 96% der Theorie'.l-trichloromethyl-l-phenyl-2-chloroethanol was as described in Example 1, to i-trichloromethyl-1-phenyl-ethylene oxide implemented. The yield was 96% of theory.
l-Trichlorrnethyl-l-t-butyl^-chlor-äthanol wurde, wie im Beispiel 1 beschrieben, zu 1-Trichlormethyl-1-t-butyl-äthylenoxyd umgesetzt. Die Ausbeute betrug 94% der Theorie.l-trichloromethyl-l-t-butyl ^ -chloro-ethanol was, as described in Example 1, to 1-trichloromethyl-1-t-butyl-ethylene oxide implemented. The yield was 94% of theory.
1 - Trichlormethyl -1 - methyl - 2 - chlor - propanol - (1) wurde, wie im Beispiel 1 beschrieben, zu I-Trichlormethyl -1 - methyl - propylenoxyd - (1,2) umgesetzt. Die Ausbeute betrug 79% der Theorie.1 - trichloromethyl -1 - methyl - 2 - chloro - propanol - (1) became, as described in Example 1, to I-trichloromethyl -1 - methyl - propylene oxide - (1,2) implemented. The yield was 79% of theory.
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