DE1443829A1 - Process for the preparation of chlorine-substituted benzene derivatives - Google Patents

Process for the preparation of chlorine-substituted benzene derivatives

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DE1443829A1
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chlorination
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formula
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Kanjiro Kobayashi
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Fuso Chemical Co Ltd
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Description

Dr. Expl.Dr. Expl.

BRAUN8OHWEIQ, 13«, April 1962 AM BÜRGERPARK 8BRAUN8OHWEIQ, 13 «, April 1962 AT THE CIVIL PARK 8

144382a144382a

Sr/Be - F 143Sr / Be - F 143

Fuso Chemical Go«, Ltd., 10, 3-ohome, Nonaka Kitadori, lfigashiyodogawa-7/Osaka, JapanFuso Chemical Go ", Ltd., 10, 3-ohome, Nonaka Kitadori, lfigashiyodogawa-7 / Osaka, Japan

KUKU

DR. MÜLLER-BORi DIPL.-INQ. QRALFSDR. MÜLLER-BORi DIPL.-INQ. QRALFS

PATENTANWÄLTEPATENT LAWYERS

Verfahren zur Herstellung ohlorsubstituierter BenzolderivateProcess for the preparation of chlorine-substituted benzene derivatives

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung chlorsubstituierter Benzolderivate und "bezieht sich insbesondere auf die Herstellung ohlorsubstituierter Benzolderivate der folgenden allgemeinen Formel:The invention relates to a process for the preparation of chlorine-substituted benzene derivatives and "relates in particular to on the production of chlorine-substituted benzene derivatives of the following general formula:

«■ «■ " ρ

— 01- 01

In dieser Formel ist X=H oder 01, Y=H, -CCl3, -COOH oder -COCl und Z=H oder eine der in der Definition von Y genannten Gruppen? in diesem Fall steht Z in m- oder p-ötellung zur Gruppe Ye Die Verbindungen der Formel I sind bekannteIn this formula, X = H or 01, Y = H, -CCl 3 , -COOH or -COCl and Z = H or one of the groups mentioned in the definition of Y? in this case Z is in the m or p position to the group Y e The compounds of the formula I are known

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Bs ist bekannt, chlorsubstituiertes Trichlormethylbenzol durch Chlorierung von beispielsweise Toluolsulfochlorid bei 150-20O0C herzustellen, (G., 1898, II, 80Oj Beil0 H 5, 300, 303$ DHP. 98 433). Da dieses Verfahren hohe Temperaturen bedingt, ist es von einer unerwünschten Chlorolyse begleitet, die eine Dunkelfärbung und Verharzung des Produktes verursacht und dazu führt, dass das Produkt in geringer Ausbeute und niedriger Reinheit anfällt. Bs is known to produce chlorine-substituted trichloromethylbenzene by chlorination of, for example toluenesulfonyl chloride at 150-20O 0 C, (G., 1898, II, 80Oj ax 0 H 5, 300, 303 $ DHP. 98433). Since this process requires high temperatures, it is accompanied by undesirable chlorolysis, which causes the product to darken and resinify and leads to the product being obtained in low yield and low purity.

Es ist ferner bekannt, die Chlorierung von Natriump-toluolsulfonat oder p-Toluolsulfochlorid mit Thionylchlorid bei hoher Temperatur von 230-260 C unter Druck durchzuführen(Beil. ΕΓΠ,, 24, 26j C. 19JL5, I> 464f DRP. 282 133$ M. 16_, 730) ο Auf jeden lall muss man unnötig hohe Temperaturen oder Drücke anwenden, und deshalb sind diese Verfahren nicht wirtschaftlich und industriell unbrauchbare It is also known the chlorination of sodium p-toluenesulfonate or p-toluenesulfonyl chloride with thionyl chloride to be carried out under pressure at a high temperature of 230-260 C (Appendix. ΕΓΠ ,, 24, 26j C. 19JL5, I> 464f DRP. 282 133 $ M. 16_, 730) ο In any case, you have to be unnecessary employ high temperatures or pressures and therefore these methods are not economical and industrially useless

Wegen dieser Schwierigkeiten wurde es üblich, zum Beispiel chlorsubstituierte Trichloromethylbenzole herzustellen., indem Toluole, die in der gewünschten Stellung mit einem Chloratom substituiert sind, bei einer Temperatur von 80-165 C in Gegenwart eines Katalysators, wie Phosphortrichlorid, mit Chlorgas umzusetzen, wobei nur das Methylradikal am Benzolring (P.B. 77764 (No9 33) £ 25602$ 17658)Because of these difficulties, it has become customary to produce, for example, chlorine-substituted trichloromethylbenzenes, by reacting toluenes, which are substituted in the desired position with a chlorine atom, with chlorine gas at a temperature of 80-165 ° C. in the presence of a catalyst such as phosphorus trichloride, with only the methyl radical on the benzene ring (PB 77764 (No 9 33) £ 25602 $ 17658)

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selektiv trichloriert wird. Dieses Verfahren ist im gewissen Umfang befriedigend, hat jedoch den Nachteil, dass die Ausgangsmaterialien, beispielsweise o- oder p-chlorsubstituiertes Toluol oder Xylol, sehr rein sein müssen und deshalb teuer sind.is selectively trichlorinated. This method is satisfactory to a certain extent, but has the disadvantage that the starting materials, for example o- or p-chloro-substituted Toluene or xylene, have to be very pure and are therefore expensive.

Es ist deshalb ein allgemeines Ziel der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung von chlorsubstituierten Trichlormethyl- oder bis-Trichlormethylbenzolen zu entwickeln, das leicht und billig (mi't weniger teueren Ausgangsmaterialien) durchgeführt werden kann und die gewünschten Produkte in ausgezeichneter Ausbeute und Reinheit liefert.It is therefore a general object of the invention to provide a process for the preparation of chlorine-substituted To develop trichloromethyl- or bis-trichloromethylbenzenes, which are easy and cheap (with less expensive starting materials) and the desired products in excellent yield and purity supplies.

Des näheren ist Ziel der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung von chlorsubstituierten Trichlormethyl- oder bis-Trichlormethylbenzolen zu entwickeln, das es gestattet, als Ausgangsmaterialien chlorsubstituierte oder nichtsubstituierte Toluol- oder Xylol-sulfochioride zu verwenden, die weniger teuer sind als die üblicherweise benutzten, in ortho- oder para-Stellung mit chlorsubstituierten Toluole oder Xylole,The more detailed aim of the invention is a process for the preparation of chlorine-substituted trichloromethyl or to develop bis-trichloromethylbenzenes, which makes it possible to use chlorine-substituted or unsubstituted starting materials To use toluene or xylene sulfochlorides, which are less expensive than those commonly used, in ortho or para position with chlorine-substituted ones Toluenes or xylenes,

Ferner ist Ziel der Erfindung, ein solches Verfahren zu entwickeln, das sich bei relativ niedriger Temperatur ohne eine begleitende unerwünschte Ohlorolyse und ohne Chlorierung des unmittelbar mit den RingkonienstoffatomenA further aim of the invention is to develop such a method that takes place at a relatively low temperature without an accompanying undesired chlorolysis and without chlorination of the directly with the Ringkonienstoffatomen

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ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED

verknüpften Wasserstoffes durchführen lasst, so dass die gewünschten Produkte in ausgezeichneter Ausbeute und Reinheit erhalten werden»linked hydrogen carry out so that the desired products are obtained in excellent yield and purity »

Es ist ebenfalls Ziel der Erfindung, ein wirtschaftliches Verfahren zur Herstellung von Derivaten (wie
Säurechloriden, Carbonsäuren usw.) von den obengenannten .chlorsubstituierten Trichlormethyl- oder bis-Trichlormethylbenzolen zu schaffen0
It is also the aim of the invention to provide an economical process for the preparation of derivatives (such as
Acid chlorides, carboxylic acids, etc.) from the above-mentioned chlorine-substituted trichloromethyl or bis-trichloromethylbenzenes 0

Andere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung
ergeben sich aus der nachfolgenden näheren Beschreibung·
Other objects, features and advantages of the invention
result from the following detailed description

Es wurde gefunden, dass bei der Umsetzung eines
Toluol- oder Xylolsulfochlorides oder eines chlorsubstituierten Toluol- oder Xylolsulfochlorides mit Chlor in
einem inerten mehrfach chlorierten aliphatischen oder
aromatischen Kohlenwasserstoff unter Bestrahlung mit
UV-Licht oder/und in Gegenwart eines freie Radikale liefernden Katalysators eine Trichlorierung des bzw» der
Methylradikale am Benzolring und ferner eine Chloraustauschreaktion am SuIfochloridradikal bei niedriger Temperatur (60-9O0C) eintritt, ohne dass eine unerwünschte Chlorolyse oder eine Chlorierung am Benzolring stattfindet, abgesehen vom Austausch des SuIfochloridradikals gegen ein Chloratom.
It was found that when implementing a
Toluene or xylene sulfochlorides or a chlorine-substituted toluene or xylene sulfochloride with chlorine in
an inert polychlorinated aliphatic or
aromatic hydrocarbon under irradiation with
UV light and / or, in the presence of a catalyst which delivers free radicals, trichlorination of the or »the
Methyl radicals on the benzene ring and further a chlorine exchange reaction on SuIfochloridradikal at low temperature (60-9O 0 C) enters, without an undesirable chlorolysis or chlorination takes place on the benzene ring, except for the replacement of the SuIfochloridradikals against a chlorine atom.

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_ 5 —_ 5 -

Die Reaktion kann durch das folgende allgemeine Schema formuliert werden:The reaction can be formulated by the following general scheme:

X XX X

0-SO2Cl 012 , / \-Gl+S02+3HCl(ode 6HC1) GH, UV-licht R1X=A GGl* 0 oder Kata- J 0-SO 2 Cl 01 2, / \ -Gl + S0 2 + 3HCl (od e 6HC1) GH, UV light R 1 X = A GGl * 0 or Kata- J

(II) lysator (III)(II) analyzer (III)

In diesen Formeln ist X Wasserstoff oder Chlor, das Radikal R in Formel II steht in para- oder meta-Stellung zum Methylradikal und bedeutet Wasserstoff oder eine Methylgruppe, und das Radikal R1 in Formel III steht in para- oder meta-Stellung zum Trichlormethylradikal und bedeutet Wasserstoff oder eine Trichlormethylgruppe·In these formulas, X is hydrogen or chlorine, the radical R in formula II is in para or meta position to the methyl radical and denotes hydrogen or a methyl group, and the radical R 1 in formula III is in para or meta position to the trichloromethyl radical and means hydrogen or a trichloromethyl group

Die Ausgangsmaterialien, chlorsubstituierte oder nicht substituierte Toluol- oder Xylolsulfochloride der Formel II, die in dem erfindungsgemässen Verfahren verwendet werden, sind weniger teuer als Toluole oder Xylole, die in ortho- oder para-Stellung mit Chlor substituiert sind und die bisher üblicherweise als Ausgangsmaterialien für die Herstellung von Verbindungen des gleichen Typs benutzt wurden, wie sie durch das erfindungsgemässe Verfahren zugänglich sind.The starting materials, chlorine-substituted or unsubstituted toluene or xylene sulfochlorides Formula II, which are used in the process according to the invention, are less expensive than toluenes or xylenes, which are substituted by chlorine in the ortho or para position and which have hitherto usually been used as starting materials for the preparation of compounds of the same type as were used by the process according to the invention are accessible.

Vorzugsweise wird das Verfahren der Erfindung unter Verwendung von o- oder p-Toluolsulfochlorid, 3-Chlor-4-methylbenzolsulfochlorid und p- oder m-XylolsulfochloridPreferably the process of the invention is carried out using o- or p-toluenesulfochloride, 3-chloro-4-methylbenzenesulfochloride and p- or m-xylene sulfochloride

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ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED

als Verbindung der Formel II durchgeführtecarried out as a compound of formula II

Als Reaktionsmedium wird erfindungsgemäss ein mehrfach chlorierter aliphatischer oder aromatischer Kohlenwasserstoff benutzt, der gegen eine Chlorierung inert iste Beispiele solcher Kohlenwasserstoffe sind Chloroform, Tetrachlorkohlenstoff, Dichlorbenzol, Trichlorbenzol, chlorsubstituiertes Trichlormethylbenzol und chlorsubstituiertes bis-trichlormethylbenzolo Wenn Derivate der Verbindungen nach Formel III, beispielsweise Säurechloride der nachstehend angegebenen Formel IV und Carbonsäuren der nachstehend angegebenen Formel V* hergestellt werden sollen, wie weiter unten mehr erläutert werden wird, ist es besonders günstig, ein chlorsubstituiertes Trichlormethylbenzol oder bis-Trichlormethylbenzol zu verwenden, das mit dem gewünschten Produkt identisch isto Die Menge des Reaktionsmediums oder Lösungsmittels ist nicht kritisch, jedoch verwendet man vorzugsweise das Medium in einer Menge von 1-10 Volumenteilen pro Teil Ausgangsmaterial0 According to the invention, the reaction medium used is a polychlorinated aliphatic or aromatic hydrocarbon which is inert to chlorination. Examples of such hydrocarbons are chloroform, carbon tetrachloride, dichlorobenzene, trichlorobenzene, chlorosubstituted trichloromethylbenzene and chlorosubstituted bis-trichloromethylbenzene of the formula III below, for example derivatives of the formula III given formula IV and carboxylic acids of the formula V * given below are to be prepared, as will be explained in more detail below, it is particularly advantageous to use a chlorine-substituted trichloromethylbenzene or bis-trichloromethylbenzene which is identical to the desired product o The amount of the reaction medium or solvent is not critical, but it is preferred to use the medium in an amount of 1-10 parts by volume per part of starting material 0

Die erfindungsgemässe Chlorierung verläuft nach der sogenannten Radikalkettenreaktion und wird unter Bestrahlung mit ultraviolettem Licht oder/und in Gegenwart eines freie Radikale liefernden Katalysators durchgeführt0 Beispiele von Katalysatoren, die freie Radikale liefern und in dem Verfahren der Erfindung verwendet werden können, sind Azobis-Verbindungen, wie AzobisisobuttersäurenitrilgThe inventive chlorination proceeds according to the so-called free radical chain reaction and is under irradiation with ultraviolet light and / or providing in the presence of a free radical catalyst performed 0 Examples of catalysts which provide free radicals and can be used in the method of the invention are azobis compounds, such as azobisisobutyric acid nitrile

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AzolDisisovaleriansäurenitril uswo, organische Peroxyde, insbesondere Acy Ip er oxy de, wie Lauroylperoxyd, Benzoylperoxyd, 4-Chlorbenzoyl-peroxyd, 2,4-Diehlorbenzoylperoxyd usw«. Auch, eine Mischung von zwei oder mehr dieser Katalysatoren kann verwendet werden« Im allgemeinen sind Azοbis-Verbindungen besonders zum Beschleunigen der Chlorierung im Anfangsstadium geeignet, während organische Peroxyde die Reaktion wirksam in Gang halten. Wenn das Verfahren in grossem Maßstab ausgeführt wird, wird deshalb empfohlen, eine Mischung der Azobis-Verbindungen und organischen Peroxyde einzusetzen. Die Katalysatormenge kann je nach den Reaktionsbedingungen stark variieren, jedoch wird ein befriedigendes Ergebnis erzielt, wenn der Katalysator in einer Menge von 0,5 bis 3 Moiprozent, bezogen auf die Ausgangsverbindung (Formel II) verwendet wird.Azole disisovaleric acid nitrile, organic peroxides, in particular Acy Ip er oxy de, such as lauroyl peroxide, benzoyl peroxide, 4-chlorobenzoyl peroxide, 2,4-dichlorobenzoyl peroxide etc". Also, a mix of two or more of these Catalysts can be used «In general, azo bis compounds are particularly useful for accelerating the Chlorination suitable in the initial stage, while organic peroxides are effective in keeping the reaction going. If that Process is carried out on a large scale, it is therefore recommended to use a mixture of the azobis compounds and use organic peroxides. The amount of catalyst can vary greatly depending on the reaction conditions, however, a satisfactory result is achieved when the Catalyst in an amount of 0.5 to 3 mole percent, based on the starting compound (Formula II) is used.

Zur Durchführung des erfindungsgemassen Verfahrens wird das Ausgangsmaterial oder das Sulfochlorid der Formel II in einem Reaktionsmedium oder lösungsmittel gelöst, und Chlorgas wird in die Lösung eingeleitet, während diese mit ultraviolettem licht bestrahlt wird. Vorzugsweise wird die UV-Lampe so dicht wie möglich an das Reaktionsgefäss herangebracht. Stattdessen kann man auch Chlorgas in eine Reaktionsmischung einleiten, die aus dem Ausgangsmaterial, dem Katalysator und dem Reaktionsmedium besteht.To carry out the process according to the invention, the starting material or the sulfochloride is the Formula II is dissolved in a reaction medium or solvent, and chlorine gas is introduced into the solution while this is irradiated with ultraviolet light. The UV lamp is preferably placed as close as possible to the reaction vessel brought up. Instead, you can also introduce chlorine gas into a reaction mixture, which consists of the starting material, the catalyst and the reaction medium.

Auf jeden Fall wird das Chlorgas in die Lösung einge-809812/ U21In any case, the chlorine gas is incorporated into the solution

leitet, während diese auf einer Temperatur von 60-90 C, vorzugsweise von 60-8O0C, gehalten wird. Zunächst wird das Chlorgas langsam eingeführt, bis die Sättigung erreicht ist» In wenigen Minuten nach der Sättigung springt die Reaktion unter heftiger Entwicklung von Schwefeldioxyd und Chlorwasserstoff an· Sobald die Reaktion eingesetzt hat, wird das Chlorgas mit erhöhter Geschwindigkeit eingeleitet, und zwar so, dass kein überschüssiges Chlor aus einem Gasauslass des Reaktionsgefässes entweicht.passes while it is maintained at a temperature of 60-90 C, preferably 60-8O 0 C. First, the chlorine gas is slowly introduced until saturation is reached »In a few minutes after saturation, the reaction starts with vigorous evolution of sulfur dioxide and hydrogen chloride no excess chlorine escapes from a gas outlet of the reaction vessel.

Im allgemeinen wird in etwa 3 bis 5 Stunden Chlorgas in einer Menge von etwa 70 bis 80 der Theorie absorbiert (berechnet als 3 Mol Chlor je Methylradikal und 1 Mol je Sulfoehioridradikal in der Ausgangsverbindung), und dann nimmt die Reaktionsgeschwindigkeit allmählich ab, während die Einleitungsgeschwindigkeit des Chlorgases entsprechend der Absorptionsgeschwindigkeit vermindert und die Reaktion weiter fortgesetzt wird. Nach einer Gesamtzeit von etwa 20 bis 30 Stunden ist die Reaktion, abgeschlOBsen. Die Gesamtmenge an Chlor einechiiesslioh einiger Chlorverluste durch Entweichen des Gases aue dem ResJctionsgefäss beträgt gewöhnlich bis eu etwa 90 Ji der theoretisehen Menge· In general, in about 3 to 5 hours chlorine gas in an amount of about 70 to 80 $ »theory absorbed (calculated as 3 moles of chlorine per methyl radical and 1 mole per Sulfoehioridradikal in the starting compound), and then the reaction rate decreases gradually, while the rate of introduction of the chlorine gas is reduced in accordance with the rate of absorption and the reaction is further continued . After a total of about 20 to 30 hours, the reaction is complete. The total amount of chlorine, including some losses of chlorine through the escape of the gas outside the reaction vessel, is usually up to about 90% of the theoretical amount.

Sas Verfahren soll in Anwesenheit von so wenig Wasser wie möglich durchgeführt werden, und deswegen sind Vorkehrungen zu treffen, dass die verwendeten Reaktionsteil-Sas procedure is said to be in the presence of as little water be carried out as possible, and therefore precautions must be taken to ensure that the reaction units used

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nehmer und das Reaktionsmedium in wasserfreiem Zustand vorliegen»taker and the reaction medium in an anhydrous state present »

Mach dem Abschluss der Reaktion kann die entstandene Mischung destilliert werden, um das Lösungsmittel zurückzugewinnen und die gewünschten Produkte der Formel III zu reinigen· Da sich der Katalysator am Ende der Reaktion »ersetzt hat, besteht keine Gefahr "bei der Destillation. Zum Beiapiel ist das Ausgangsmaterial nach Formel II weniger teuer. Die Reaktion kann unter milden Bedingungen, besonders bei niedriger Temperatur, glatt durchgeführt werden, so dass keine Nebenreaktionen, z.B. ühlorolyse, unerwünschte Chlorierung des Benzolringes usw., eintreten und das gewünschte Produkt deshalb in ausgezeichneter Ausbeute (beispielsweise bis etwa 96 % oder höher) und Reinheit erhalten wird. Das Chloratom, welches aus dem im Ausgangsmaterial enthaltenen Sulfochloridradikal freigesetzt wird, trägt zu der Ghlorierungsreaktion bei, so dass die einzuführende Chlorgasmenge kleiner sein kann als theoretisch erforderlich.When the reaction is complete, the resulting mixture can be distilled in order to recover the solvent and to purify the desired products of the formula III. Since the catalyst has »replaced itself at the end of the reaction, there is no danger" during the distillation Starting material according to formula II less expensive. The reaction can be carried out smoothly under mild conditions, especially at low temperature, so that no side reactions, e.g. chlorolysis, undesired chlorination of the benzene ring, etc., occur and the desired product is therefore in excellent yield (for example up to about 96 % or higher) and purity, the chlorine atom released from the sulfochloride radical contained in the starting material contributes to the chlorination reaction, so that the amount of chlorine gas to be introduced may be smaller than theoretically required.

Bin weiterer wesentlicher Vorteil des erfindungsgemässen Verfahrens ist, dass die bei der Chlorierung entstehende Lösung praktisch frei ist von allen unerwünschten Hebenprodukten und deshalb unmittelbar der Hydrolyse unterworfen werden kann, um Derivate, wie Säurechloride, EsterAnother major advantage of the invention The process is that the solution resulting from the chlorination is practically free of all undesirable By-products and can therefore be directly subjected to hydrolysis to form derivatives such as acid chlorides and esters

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und Gartonsäuren der Verbindungen nach Formel III zu erzeugen. Wie im vorstehenden erläutert, verwendet man, wenn man ein solciies Derivat herstellen will, als Reaktionsmedium vorzugsweise die Verbindung nach Formel III r die mit dem Produkt, aus dem das Derivat gewonnen wird, identisch ist0 and to produce gartonic acids of the compounds according to formula III. As explained above, if you want to prepare a derivative of this type, the reaction medium used is preferably the compound according to formula III r, which is identical to the product from which the derivative is obtained 0

Die Hydrolyse kann auf übliche Weise durchgeführt werden· Zur Erzeugung von Säurechloriden wird beispielsweise die bei der Chlarierungsreaktion anfallende Lösung in üblicher Weise der partiellen Hydrolyse mit einer theoretischen Menge Wasser in Gegenwart eines Chlorwasserstoff abspaltenden Katalysators unterworfen, wie FeCl.,, ZnOl2 usw« Diese Hydrolyse kann wie folgt formuliert werden:The hydrolysis can be carried out in the usual way. To produce acid chlorides, for example, the solution obtained in the chlorination reaction is subjected in the usual way to partial hydrolysis with a theoretical amount of water in the presence of a catalyst that splits off hydrogen chloride, such as FeCl., ZnOl 2, etc. Hydrolysis can be formulated as follows:

H2OH 2 O

R '"\-=/^ GGl, Katalysator R1R '"\ - = / ^ GGl, catalyst R 1 " ·

(III) (IV)(III) (IV)

In diesen Formeln haben die Substituenten X und R1 die ' gleiche Bedeutung wie oben, und der Substituent R"' in Formel IV steht in m- oder. p-Stellung zur -COÖl-G-ruppe und bedeutet H oder -COG1»In these formulas, the substituents X and R 1 have the same meaning as above, and the substituent R "'in formula IV is in the m- or p-position to the -COÖl-G group and means H or -COG1»

Garbonsäuren gewünscht werden, wird die aus der Ghlorierungsreaktion entstandene Lösung in üblicher WeiseCarboxylic acids are desired, which is made from the The solution resulting from the chlorination reaction is carried out in the usual way

8 0 9812/14218 0 9812/1421

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der Hydrolyse in einem sauren oder alkalischen Medium unterworfen:hydrolysis in an acidic or alkaline medium subject to:

\ H3 /\ -01\ H 2 ° 3 / \ -01

/" \ -Cl H / "\ -Cl H 2 °

5 Alkali R'»X=J* COOH5 alkali R '»X = J * COOH

oder Säure
(III) (V)
or acid
(III) (V)

X und H1 haben wieder die gleiche Bedeutung wie oben, und Rw in Formel V steht in p- oder m-Stellung zur -COOH-Gruppe und bedeutet H oder -COOH.X and H 1 again have the same meaning as above, and R w in formula V is in the p- or m-position to the -COOH group and denotes H or -COOH.

Die entsprechenden Ester können hergestellt werden, indem die bei der Chlorierungsreaktion entstandene Lösung in üblicher Weise der Alkoholyse unterworfen wird.The corresponding esters can be prepared by adding the solution formed in the chlorination reaction is subjected to alcoholysis in the usual way.

In jedem Fall werden Säurechloride, Carbonsäuren und later leicht und in ausgezeichneter Auebeute erhalten·In any case, acid chlorides, carboxylic acids and later are obtained easily and in excellent yield.

Beispiel 1example 1

Bin mit Gaseinlassrohr, öasauslaeerohr und Thermometer ausgerüsteter 300 al Quarekolben wurde mit 19,1 g frisch destillierte« p-Toluoleulfochlorid und 190 ml Tetrachlorkohlenstoff beechiokt. Unter Bestrahlung alt einer 100 Watt UY-La*pef die in eines Abstand von β cm von der Kolbenoberflaohe angeordnet war» wurde Ohlorgae langes« in die auf einer Temperatur τοη 70 - 10C gehaltene Lösung bis tür A 300 al Quare flask equipped with a gas inlet pipe, gas outlet pipe and thermometer was echioctated with 19.1 g of freshly distilled p-toluenesulfochloride and 190 ml of carbon tetrachloride. Under irradiation of a 100 watt UY-La * pe f which was arranged at a distance of β cm from the piston surface "Ohlorgae long" in the solution kept at a temperature of 70-1 0 C until door

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Sättigung eingeleitet. .Nach etwa 10 Minuten verschwand die gelte Farbe des Chlors, und eine heftige Entwicklung von Chlorwasserstoff und Schwefeldioxyd setzte ein, was den Beginn der Reaktion anzeigteNach dem Einsetzen der Reaktion wurde die Einleitungsgeschwindigkeit des Chlorgases erhöht und so eingeregelt, dass der Austritt von überschüssigem Chlorgas aus dem G-asauslassrohr vermieden wurde. Wach etwa 5 Stunden nahm die Reaktionsgeschwindigkeit allmählich ab, und die Einleitungsgeschwindigkeit des Chlorgases wurde entsprechend verringert. Die Reaktion wurde insgesamt 32 Stunden fortgesetzte ^ach der Abtrennung des Tetrachlorkohlenstoffes wurde die entstandene hellgelbe transparente Lösung der Vakuumdestillation unterworfen. Es wurden 21,75 g (Ausbeute 94,5 $) p-Chlorbenzotrichlorid, Kp. 125 - 1350C / 20 mm, d = 1,495 (15°C) erhalten. Das Produkt ergab bei der Hydrolyse fast die theoretische Menge p-Chlorbenzoesäure, jedoch kein p-Chlorbenzaldehyd.Saturation initiated. .After about 10 minutes disappeared applies color of chlorine, and a vigorous evolution of hydrogen chloride and sulfur dioxide began, making the start of the reaction indicated "After insertion of the reaction, the feed rate was increased the chlorine gas and adjusted so that the outlet of excess Chlorine gas from the gas outlet pipe has been avoided. After about 5 hours, the reaction rate gradually decreased and the rate of introduction of the chlorine gas was decreased accordingly. The reaction was continued for a total of 32 hours. After the separation of the carbon tetrachloride, the resulting pale yellow transparent solution was subjected to vacuum distillation. There were 21.75 g (yield 94.5 $) of p-chlorobenzotrichloride, bp. 125 - 135 0 C / 20 mm, d = 1.495 (15 ° C) was obtained. The hydrolysis of the product gave almost the theoretical amount of p-chlorobenzoic acid, but no p-chlorobenzaldehyde.

Beispiel 2Example 2

Zu einer auf einer Teaperatur zwischen 68 und 72°C gehaltenen Mischung von 95,3 g frisch destilliertem p-Toluolsulfochlorid, 0,8 „g Aeobisisobuttereäurenitril und 980 ml Tetrachlorkohlfnstoff wurde Chlorgas 30 Stunden eingeleitet, um die Chlorierung wie in Beispiel 1 zu bewirken. Hach der Umsetzung wurde die erhaltene hellgelbeFor a mixture of 95.3 g freshly distilled at a temperature between 68 and 72 ° C p-toluenesulphonyl chloride, 0.8 g of aeobisisobutyric acid nitrile and 980 ml of carbon tetrachloride became chlorine gas for 30 hours initiated to effect the chlorination as in Example 1. After the reaction, the obtained one turned light yellow

809812/U21 BAD 809812 / U21 BAD

Lösung der Vakuumdestillation unterworfen. Es wurden 105,3 g (Ausbeute 91,5 0A) von praktisch farblosem.transparentem, p-Chlorbenzotrichlorid, Kp. 125 - 135°O/2O mm, a β 1,496 (150C) erhalten.Solution subjected to vacuum distillation. There were 105.3 g (yield 91.5 0 A) from virtually farblosem.transparentem, p-chlorobenzotrichloride, bp. 125 - 135 ° O / 2O mm, a β 1,496 (15 0 C).

Beispiel 3Example 3

Das Verfahren von Beispiel 2 wurde wiederholt, jedoch wurde anstelle von Tetrachlorkohlenstoff Chloroform verwendet, und die Chlorierungsreaktion wurde bei 600C durchgeführt. Die entstandene Lösung wurde nach dem Abdampfen des Chloroforms der Vakuumdestillation unterworfen. Dabei erhielt man 103,5 g (Ausbeute 90 $) praktisch farbloses transparentes p-Chlorbenzotrichlorid, Kp. 125 - 135°C / 20 mm.The procedure of Example 2 was repeated except that was used instead of carbon tetrachloride, chloroform and the chlorination reaction was carried out at 60 0 C. The resulting solution was subjected to vacuum distillation after the chloroform had been evaporated off. This gave 103.5 g (yield $ 90) of practically colorless, transparent p-chlorobenzotrichloride, boiling point 125-135 ° C./20 mm.

Beispiel 4Example 4

0G 0 G

Eine auf einer Temperatur zwischen 67 und 71One at a temperature between 67 and 71

gehaltene Mischung von 323 g frisch destilliertes p-Toluolsulfochlorid, 4,1 g Benzoylperoxyd und 1600 ml Tetrachlorkohlenstoff wurde 32 Stunden Chlorgas eingeleitet, um wie in Beispiel 1 die Chlorierung zu bewirken» Während der Umsetzung wurden 450 g Chlor eingeleitete Die entstandene Lösung wurde destilliert. Man erhielt 376 g (Ausbeute 96,4#) praktisch farbloses p-Chlorbenzotrichlorid, Kp. 125 - 1350C / 20 mm.A maintained mixture of 323 g of freshly distilled p-toluenesulfonyl chloride, 4.1 g of benzoyl peroxide and 1600 ml of carbon tetrachloride was introduced for 32 hours with chlorine gas to effect the chlorination as in Example 1. 450 g of chlorine were introduced during the reaction. The resulting solution was distilled. Kp was obtained 376 g (yield 96.4 #) practically colorless p-chlorobenzotrichloride. 125 - mm 135 0 C / 20.

8 0 9 8 1 2 / U 2 18 0 9 8 1 2 / U 2 1

-H--H-

Beispiel 5 ':i- Example 5 ' : i -

In eine auf einer Temperatur zwischen 68 und 710C gehaltene Mischung von 95»3 g frisch destilliertem o-Toluolsulfochlorid, 2 g Lauroylperoxyd und 980 ml Tetrachlorkohlenstoff wurde 32 Stunden Ohlorgas eingeleitet, um die Chlorierung wie in Beispiel 1 zu bewirken. Bei der Destillation der entstandenen Lösung wurden 103,2 g (Ausbeute 89,7 i°) praktisch farbloses transparentes o-Chlorbenzotrichlorid, Kp. 130 - HO0C/ 20 mm erhalteneIn a maintained at a temperature between 68 and 71 0 C mixture of 95 »3 of freshly distilled g of o-toluenesulfonyl chloride, 2 g of lauroyl peroxide and 980 ml of carbon tetrachloride 32 hours Ohlorgas was introduced to the chlorination to effect as in Example. 1 In the distillation, the resulting solution Kp were 103.2 g (yield 89.7 ° i) is practically colorless, transparent o-chlorobenzotrichloride, 130 -. HO 0 C / 20 mm obtained

Beispiel 6Example 6

In eine auf einer Temperatur von 70 - 1 C gehaltene Mischung von 112,5 g frisch destilliertem 3-Chlor-4-methyibenzolsulfochlorid, 1,5 g Benzoyl-peroxyd und 562 ml Tetrachlorkohlenstoff wurde wie in Beispiel 1 Chlorgas eingeleitet, um die Chlorierung 3OV3 Stunden zu bewirken. Bei der Destillation der entstandenen hellgelben Lösung wurden 105,1 g (Ausbeute 79,4$) praktisch farbloses und transparentes 2,4-Dichlorbenzotrichlorid, Kp. 150-16O0C / 20 mm erhalten»As in Example 1, chlorine gas was passed into a mixture of 112.5 g of freshly distilled 3-chloro-4-methylbenzene sulfochloride, 1.5 g of benzoyl peroxide and 562 ml of carbon tetrachloride, as in Example 1, to prevent the chlorination 3OV3 Hours to effect. When the resulting pale yellow solution was distilled, 105.1 g (yield $ 79.4) of practically colorless and transparent 2,4-dichlorobenzotrichloride, boiling point 150-16O 0 C / 20 mm were obtained »

Beispiel 7Example 7

In eine auf einer Temperatur zwischen 68 und 700C gehaltenen Mischung von 102,3 g m-Xylol-4-sulfochloridIn a kept at a temperature between 68 and 70 0 C mixture of 102.3 g of m-xylene-4-sulfochloride

80 98 1 11142 180 98 1 11 142 1

(Kp.'158 - 1590C / 16 mm), 1,2 g Benzoylperoxyd, 0,8 g Azobisisobuttersäurenitril und 510 ml Tetrachlorkohlenstoff wurde Chlorgas wie in Beispiel 1 eingeleitet, um die Chlorierung 3OY2 Stunden zu "bewirken. Die entstandene Lösung wurde nach der Abtrennung des Tetrachlorkohlenstoffes der Vakuumdestillation unterworfen· Man erhielt 140 g (Ausbeute 80,6 fo) 4-Chlor-1,3-bis-trichlormethylbenzol. Das Produkt war eine gelbliche, transparente viskose Flüssigkeit (Kp. 163 - 1680C / 8,5 mm, d = 1,623 bei 15°C) und ergab bei der Hydrolyse 4-Chiorisophthalsäure in ausgezeichneter Ausbeute.(Kp.'158 - 159 0 C / 16 mm), 1.2 g benzoyl peroxide, 0.8 g of azobisisobutyronitrile and 510 ml of carbon tetrachloride, chlorine gas was introduced as in Example 1 to effect the chlorination 3OY2 hours "The resulting solution was. subjected, after separation of carbon tetrachloride vacuum distillation · Man 140 received g (yield 80.6 fo) of 4-chloro-1,3-bis-trichloromethylbenzene the product was a yellowish transparent viscous liquid (b.p. 163 -.. 168 0 C / 8.5 mm, d = 1.623 at 15 ° C.) and gave 4-chloroisophthalic acid in excellent yield on hydrolysis.

Beispiel 8Example 8

Das Verfahren von Beispiel 7 wurde wiederholt, jedoch wurde p-Xylol-sulfoohlorid anstelle von m-Xylol-4-sulfochlorid benutzt. Die entstandene Lösung wurde destilliert, sie lieferte 136 g (Ausbeute 78,3#) von gelblichem, transparentem 2-ühlor-1,4-biB-trichlormethylbenzol (Kp. 162-168°C/ 8,5 mm), das bei der Hydrolyse Monochlorterephthalsäure in ausgezeichneter Ausbeute ergab.The procedure of Example 7 was repeated except that p-xylene sulfochloride was used in place of m-xylene-4-sulfochloride used. The resulting solution was distilled, it provided 136 g (yield 78.3 #) of yellowish, transparent 2-chloro-1,4-biB-trichloromethylbenzene (b.p. 162-168 ° C / 8.5 mm), which during hydrolysis is monochloroterephthalic acid in excellent yield.

Beispiel 9Example 9

Zu einer auf einer Temperatur von etwa 70 C gehaltenen Mischung von 5 kg rohem, getrocknetem p-Toluolsulfochlorid, 7,5 g p-Chlorbenzotrichlorid, 0,021 kg Azobisisobuttersäure^To one kept at a temperature of about 70 C. Mixture of 5 kg of raw, dried p-toluenesulfochloride, 7.5 g p-chlorobenzotrichloride, 0.021 kg azobisisobutyric acid ^

809812/U21809812 / U21

nitril und 0,063 kg Benzoylperoxyd wurde kontinuierlich. Ghlorgas eingeleitete Nach etwa 5 Stunden nahm die Absorptionsgeschwindigkeit des Chlores ab, so dass die Temperatur der Reaktionsmischung auf etwa 800C gesteigert wurde« Die Chlorierung wurde fortgesetzt, und die Reaktion war nach insgesamt 23 Stunden beendet. Dann wurde trockenenitrile and 0.063 kg benzoyl peroxide became continuous. Ghlorgas initiated after about 5 hours increased the rate of absorption of chlorine, so that the temperature of the reaction mixture increased to about 80 0 C was "Chlorination was continued and the reaction was complete after a total of 23 hours. Then became dry

Luft in die etwa 800C warme Lösung geblasen, um Chlorwasserstoff und einen Chlorüberschuss zu vertreiben» Man erhielt 13»64 kg rohes p-uhlorbenzotriChlorid, das hellgelb und transparent war und bei 15°C eine Dichte von d = 1,498 besass· Bei der Destillation ergab dieses rohe Produkt eine gereinigte Fraktion (Kp. 125 - 1'35°C / 20 mm) in einer Menge, die 95 "ß> des rohen Produktes und eine Ausbeute von etwa 90 bis 91 σder Theorie betrug«Air is blown in for about 80 0 C warm solution, "to expel hydrogen chloride and excess chlorine were obtained 13" 64 kg of crude p-uhlorbenzotriChlorid, the bright yellow and was transparent, and at 15 ° C a density of d = 1.498 possessed · When Distillation gave this crude product a purified fraction (bp 125-135 ° C / 20 mm) in an amount which was 95 "ß> of the crude product and a yield of about 90 to 91 σ / ° of theory«

Eine Mischung von 10 kg des obigen rohen p-Chlorbenzotrichlorids, 50 kg Wasser und 0,06 kg eines kationischen oberflächenaktiven Mittels wurde 20 Stunden bei einer Temperatur zwischen 90 und 920C gerührt, um die Hydrolyse zu bewirken« Nach dem Abkühlen wurden die gebildeten Kristalle abgetrennt, mit Wasser gewaschen und in wässriger Natriumhydroxydlösung aufgelöst· Die Lösung wurde mit Aktivkohle behandelt und mit Schwefelsäure angesäuert, um das hydrolysierte Produkt auszufällen· Auf diese Weise wurden 6,14 kg farblose kristalline p-Chlorbenzoesäure (Kp, 234,5 - 237,50C) erhalten (Ausbeute 86,5 #, bezogen auf das rohe p-Toluolsulfochlorid.A mixture of 10 kg of the above crude p-chlorobenzotrichloride, 50 kg of water and 0.06 kg of a cationic surfactant was stirred for 20 hours at a temperature between 90 and 92 ° C. to effect hydrolysis. After cooling, the formed Crystals were separated, washed with water and dissolved in aqueous sodium hydroxide solution.The solution was treated with activated charcoal and acidified with sulfuric acid to precipitate the hydrolyzed product.This gave 6.14 kg of colorless crystalline p-chlorobenzoic acid (b.p. 234.5-237 , 5 0 C) obtained (yield 86.5 #, based on the crude p-toluenesulfochloride.

8 0 9812/ U218 0 9812 / U21

Beispiel 10Example 10

Zu einer Mischung von 75,9 kg des in Beispiel 9 erhaltenen hohen p-Chlorbenzotrichlorids und 0,068 kg wasserfreiem Ferrichlorid, die auf einer Temperatur von 90 - 94°C gehalten wurde, wurden tropfenweise unter Rühren 5,387 kg Wasser im Verlauf von 20 Stunden zugegeben, um eine partielle Hydrolyse zu bewirken«) Dann wurde trockene Luf.t in die entstandene Flüssigkeit bei einer Temperatur von 90 - 940O 30 Minuten eingeblasen, und die Flüssigkeit wurde in Vakuum destillierte Man erhielt 48,83 kg (Ausbeute 83,04 fot bezogen auf das eingesetzte hohe p-Toluolsulfochlorid) farbloses p-Chlorbenzoylchlorid, Kp0 135 - 137,5°C / 50 mm.To a mixture of 75.9 kg of the high p-chlorobenzotrichloride obtained in Example 9 and 0.068 kg of anhydrous ferric chloride, which was kept at a temperature of 90-94 ° C., 5.387 kg of water were added dropwise with stirring over the course of 20 hours, in order to bring about a partial hydrolysis ”) Then dry air was blown into the resulting liquid at a temperature of 90-94 0 O for 30 minutes, and the liquid was distilled in vacuo. 48.83 kg (yield 83.04 %) were obtained t based on the charged high p-toluenesulfonyl) of colorless p-chlorobenzoyl chloride, bp 0135 to 137.5 ° C / 50 mm.

809812/U21809812 / U21

Claims (4)

PatentansprücheClaims Verfahren zur Herstellung chlorsubstituierter Benzolderivate der aligemeinen FormelProcess for the preparation of chlorine-substituted benzene derivatives the general formula (D(D in der X= H oder Cl, Y=H, -CCl3, -COOH oder -COCl und Z=H oder ein Radikal wie Y" bedeuten und Z in m- oder p-Stellung zum Radikal Y steht, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Verbindung der Formelin which X = H or Cl, Y = H, -CCl 3, -COOH or -COCl, and Z = H or a radical as Y "and Z is in the m- or p-position to the radical Y, characterized, that you can get a compound of the formula (II) </ \ -SO9Cl(II) </ \ -SO 9 Cl 2V 2 V in der X die gleiche Bedeutung hat wie vor und R in p- oder m-Stellung zum -CH^-Radikal steht und Wasserstoff oder eine Methylgruppe bedeutet, in einem inerten Medium unter Bestrahlung mit ultraviolettem Licht oder in Gegenwart eines freie Radikale liefernden Katalysators mit Chlor umsetzt und das Reaktionsprodukt wenn nötig der Hydrolyse unterwirft«,in which X has the same meaning as before and R is in the p- or m-position to the -CH ^ radical and is hydrogen or represents a methyl group in an inert medium under irradiation with ultraviolet light or reacts with chlorine in the presence of a free radical catalyst and, if necessary, the reaction product subject to hydrolysis ", 809812/U21809812 / U21 ■U43829■ U43829 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Chlorierung bei einer Temperatur von 60 - 900G durchgeführt wird,2. The method according to claim 1, characterized in that the chlorination is carried out at a temperature of 60-90 0 G, 5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Katalysator eine Azobis-Verbindung und/oder ein organisches Peroxyd verwendet wird.5. The method according to claim 2, characterized in that an azobis compound and / or a catalyst organic peroxide is used. 4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als inertes Medium ein mehrfach chlorierter aliphatischer oder aromatischer Kohlenwasserstoff verwendet wird.4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that a polychlorinated aliphatic or aromatic medium is used as the inert medium Hydrocarbon is used. 809812/U21809812 / U21
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3952065A (en) * 1973-06-25 1976-04-20 Vyskumny Ustav Agrochemickej Technologie Method of producing chlorobenzenes from benzene sulphonyl chlorides
EP0036840A2 (en) * 1980-03-25 1981-09-30 Ciba-Geigy Ag Process for the production of chlorinated compounds

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EP0036840A2 (en) * 1980-03-25 1981-09-30 Ciba-Geigy Ag Process for the production of chlorinated compounds
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