DE1468241C - Process for the production of halogen derivatives of benzene, naphthalene or diphenyls - Google Patents
Process for the production of halogen derivatives of benzene, naphthalene or diphenylsInfo
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Description
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Das Patent 1468 219 betrifft ein Verfahren zur Erfindungsgemäß können beispielsweise folgende
Herstellung von Mono-, Di- oder Trjchlor- bzw. Verbindungen hergestellt werden; Chlorbenzol, Brom-Mono-,
Dj- oder Tribromderivaten des Benzols, benzol, Fluorbenzol, o-, m- und p-Dtuuorbenzol,
Toluols, Naphthalins, Anthracens, Diphenyls oder p-Dichlorbenzol, m-Dichlorbenzol, m-Dibrombenzol,
Diphenyläthers, wobei man entsprechende Mono-, 'S-rn-Chlorbrombenzol, p-Dibrombenzol, p-Chlordtphe-Di-
oder Trisulfonylchloride bzw, -bromide in Gegen- nyl, m-Bromdiphenyl, 2,4-Difiuordiphenyl, 2-Bromwart
von chlorierten oder bromierten aromatischen naphthalin, 1,5-Dichlornaphthalin.
Kohlenwasserstoffen, in denen wenigstens etwa die Die Abtrennung der gewünschten halogensubsti-Bälfte
der Wasserstoffatome durch Chlor- oder Brom- ,tuierten aromatischen Verbindung aus den Produkten
atome ersetzt ist, oder von perchlorierten oder per- io der thermischen Zersetzung des aromatischen Sulfonylbromierten
gesättigten aliphatischen Kohlenwasser- . ,halogenids kann normalerweise durch ein herkömmstoffen
als Lösungsmittel und von Kupfer, Mangan, iliches Verfahren bewirkt werden, beispielsweise durch
Kobalt, Palladium, Platin oder einer Verbindung · fraktionierte Kondensation oder Destillation. ^Juter
dieser Metalle als Katalysator bei 200 bis 3000C bestimmten Bedingungen kann etwas von dem arothermisch
zersetzt. 15 matischen Sulfonylhalogenid unverändert wiederge-The patent 1468 219 relates to a method according to the invention, for example, the following production of mono-, di- or trichloro or compounds can be produced; Chlorobenzene, bromine mono-, Dj- or tribromo derivatives of benzene, benzene, fluorobenzene, o-, m- and p-dtuuobenzene, toluene, naphthalene, anthracene, diphenyls or p-dichlorobenzene, m-dichlorobenzene, m-dibromobenzene, diphenyl ethers, corresponding mono-, 'S-rn-chlorobromobenzene, p-dibromobenzene, p-Chlordtphe-di- or trisulfonyl chlorides or bromides in counter-nyl, m-bromodiphenyl, 2,4-difluorodiphenyl, 2-Bromwart of chlorinated or brominated aromatic naphthalene, 1,5-dichloronaphthalene.
Hydrocarbons in which at least about the separation of the desired halogensubsti-half of the hydrogen atoms is replaced by chlorine or bromine, aromatic compounds from the product atoms, or by perchlorinated or per- io the thermal decomposition of the aromatic sulfonylbrominated saturated aliphatic hydrocarbons . Halide can normally be effected by any conventional solvent and copper, manganese, or similar process such as cobalt, palladium, platinum or a compound fractional condensation or distillation. ^ Juter these metals as a catalyst at 200 to 300 0 C certain conditions can decompose some of the arothermally. 15 matic sulfonyl halide reproduced unchanged
Dic vorliegende Erfindung betrifft nun eine Weiter- wonnen werden und, sofern gewünscht, dem ZyklusThe present invention now relates to a recovery and, if desired, the cycle
entwicklung des Verfahrens zur Herstellung von des Verfahrens wieder zugeführt werden.development of the process for the production of the process are fed back.
Halogendeiivaten des Benzols, Naphthalins oder Es ist zwar aus der italienischen Patentschrift 390 187Halogen derivatives of benzene, naphthalene or Es is from Italian patent specification 390 187
Diphenyls nach Patent 1 468 219, wobei man erfin- bekannt, aliphatische Chlorkohlenwasseistoffe durchDiphenyls according to patent 1,468,219, whereby one inventively known, aliphatic chlorinated hydrocarbons by
dungsgemäß Mono- oder Disulfonylfluoride, -chloride 20 Erhitzen flüssiger Sulfochloride aliphatischen aus deraccording to the mono- or disulfonyl fluorides, chlorides 20 heating of liquid sulfochlorides aliphatic from the
oder -bromide des Benzols, Naphthalins oder Di- CO-Hydrierung erhaltener Kohlenwasserstoffe herzu-or bromides of benzene, naphthalene or di-CO hydrogenation of hydrocarbons obtained
phenyls in Gegenwart von Palladium, Platin oder stellen. Bei diesem bekannten Verfahren wird in derphenyls in the presence of palladium, platinum or bodies. In this known method is in the
Kupfer bzw. einem Oxid oder Halogenid dieser flüssigen Phase gearbeitet. Der Siedepunkt darf nichtCopper or an oxide or halide of this liquid phase worked. The boiling point must not
Metalle bei 300 bis 4000C in der Gasphase thermisch überschritten werden. Zur Vermeidung des Ober-Metals are thermally exceeded at 300 to 400 0 C in the gas phase. To avoid the upper
zersetzL 35 handnehmens von Nebenreaktionen wird empfohlen,ZersetzL 35 taking side reactions is recommended,
Das erfindungsgemäße Verfahren ist von besonderem in Anwesenheit von Lösungsmitteln wie Toluol oderThe inventive method is of particular in the presence of solvents such as toluene or
Wert zur Herstellung von fluorsubstituierten aroma- Xylol zu arbeiten,Value to work on the production of fluorine-substituted aromatic xylene,
tischen Verbindungen. Die dort empfohlene Verfahrensweise führt intable connections. The recommended procedure there leads to
Beispielsweise kann durch das erfindungsgemäße vorliegendem Fall nicht zum Erfolg. Darüber hinausFor example, the present case according to the invention cannot lead to success. Furthermore
Verjähren Fluorbenzol aus Benzolsulfonylfluorid er- 30 führt, wie bekannt, das Erhitzen von aromatischenAs is known, fluorobenzene from benzenesulfonyl fluoride causes heating of aromatic compounds
halten werden. Sulfonylhalogeniden in Gegenwart von Lösungs-will hold. Sulfonyl halides in the presence of solvent
Der Ersatz der Sulfonylfluoridgruppe durch Fluor mittein wie Toluol oder Xylol zur Arylierung undThe replacement of the sulfonyl fluoride group by fluorine means such as toluene or xylene for arylation and
ist in besonderer Weise wertvoll, weil die Herstellung keineswegs zur Bildung der gewünschten halogen-is particularly valuable because the production in no way leads to the formation of the desired halogen
der niederen fluorierten Verbindungen in einem reinen aromatischen Verbindungen. Diese Entgegenhaltungof the lower fluorinated compounds in a pure aromatic compound. This citation
Zustand durch direkte Verfahren nicht leicht ist und 35 konnte demzufolge dem Fachmann keine Lehre oderState is not easy by direct methods and 35 could therefore no teaching or teaching to the person skilled in the art
die wahlweisen indirekten Verfahren, wie Diazoersatz, Anregung zur Lösung des erfindungsgemäß gelöstenthe optional indirect methods, such as diazo replacement, stimulation to dissolve the dissolved according to the invention
in vielen Fällen relativ niedere Ausbeuten ergeben. Problems vermitteln.give relatively low yields in many cases. Convey the problem.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist auch besonders Das erfindungsgemäße Verfahren wird durch dieThe method according to the invention is also special. The method according to the invention is carried out by the
wertvoll zur Herstellung von m-Di-halogenverbin- folgenden Beispiele erläutert,valuable for the production of m-Di-halogenverbin- the following examples are explained,
düngen (Halogen = F, Cl, Br) des Benzols. 40 R .fertilize (halogen = F, Cl, Br) of benzene. 40 r .
Für gute Ergebnisse muß eine Reaktionstemperatur BeispielFor good results a reaction temperature example must be used
von 300 bis 4000C, z. B. zwischen 325 und 3750C, Dieses Beispiel beschreibt die Herstellung vonfrom 300 to 400 0 C, e.g. B. between 325 and 375 0 C, This example describes the production of
eingehalten werden. Der Katalysator muß in einer Chlorbenzol aus Benzolsulfonylchlorid.be respected. The catalyst must be in a chlorobenzene made from benzenesulfonyl chloride.
Form verwendet werden, welche für den Dampf des Benzolsulfonylchlorid wurde in einem VerhältnisForm used which was for the vapor of the benzenesulfonyl chloride in a ratio
Sulfonylhalogenids zugänglich ist, und in vielen 45 von 0,Gb5 g/min in einem Stickstoffstrom mit einerSulfonyl halide is accessible, and in many 45 of 0. Gb5 g / min in a nitrogen stream with a
Fällen kann dir Katalysator auf einem inerten Träger, Fließgeschwindigkeii von 25 ccm/min verdampft. DieCases the catalyst can evaporate on an inert support, flow rate of 25 ccm / min. the
beispielsweise Holzkohle oder Kieselgur, in Pulver- Gase wurden durch ein Unförmiges Rohr geleitet, wel-for example charcoal or diatomaceous earth, in powder gases were passed through a misshapen tube, wel-
oder Granulatform absorbiert werden. ches einen inneren Durchmesser von 1,25 cm hatteor in the form of granules. ches had an inner diameter of 1.25 cm
Das Verfahren wird normalerweise bei atmo* und welches 10 g pulverisierte Holzkohle enthielt,The procedure is usually carried out at atmo * and which contained 10 g of powdered charcoal,
sphärischem, gegebenenfalls auch bei untcralmo- 50 auf welcher 5% Palladium, bezogen auf das Gewichtspherical, optionally also with untcralmo- 50 on which 5% palladium, based on the weight
sphärischem Druck durchgeführt. der Holzkohle, zugefügt war, wodurch ein Kataly-spherical pressure. the charcoal, creating a catalyst
Gute Ergebnisse werden durch Verdünnen des satorbett von 16 cm Länge erreicht wurde. Das Dampfes des aromatischen Sulfonylhalogenids mit U-förmige Rohr wurde in ein Bad eingetaucht, welches einem inerten Gas> beispielsweise Stickstoff oder eine Wäirneauslauscherflüssigkelt mit elfter Tempera-Argon, erhalten, bevor dieses der thermischen Zer- 35 tür von 3300C enthielt.Good results have been achieved by thinning the sator bed 16 cm in length. The vapor of the aromatic sulfonyl halide with U-shaped tube was immersed in a bath which receive an inert gas> for example nitrogen or a Wäirneauslauscherflüssigkelt with eleventh tempera argon before this door comprised of 330 0 C the thermal decomposition 35th
setzung unterworfen wird. Hierzu könneti beispiels* Der aus dem U-Rohr austretende Gasstrom wurdeis subject to settlement. For this purpose, for example * The gas flow exiting the U-tube was
weise 1 bis 10 Volumen inertes Gas χ-to Volumen nacheinander durch einen wassergekühlten Kunden-1 to 10 volumes of inert gas χ to volume successively by a water-cooled customer
aromatiseriemSulforsylhalogenid-Dampf,beispielsweise salor, durch einen eisgekühlten Sammelbehälter undaromatiseriemSulforsylhalogenid vapor, for example salor, through an ice-cooled collecting container and
von 3 bis 5 Volumen, verwendet werden. durch eine Lösung von Natriumhydroxyd geleitet. Die3 to 5 volumes can be used. passed through a solution of sodium hydroxide. the
In bestimmten Fällen kann der Dampf des afema* 60 weniger flüchtigen Bestandteile wurden in dem Be*In certain cases, the steam of the afema * 60 less volatile constituents were in the be *
tischen Sulfonylhalogenids mit Vorteil der thermischen halter gesammelt, während Schwefeldioxid, das haupt* .*·»table sulfonyl halide is collected with the advantage of the thermal holder, while sulfur dioxide, the main *. * · »
Zersetzung in Gegenwart des entsprechenden freien sächliche Nebenprodukt der Reaktion in der Natrium- s -: Decomposition in the presence of the corresponding free neuter by-product of the reaction in the sodium s -:
Halogens unterworfen werden, !so kann bei der hydroxydlösung, absorbiert wurde. Chlorwasserstoff, #3Halogens, so can with the hydroxide solution, was absorbed. Hydrogen chloride, # 3
Herstellung von Chlorbenzol oder Fluorbenzol bei·· ein weniger anfallendes Nebenprodukt, wurde in ">■Production of chlorobenzene or fluorobenzene with ·· a less by-product, was discussed in "> ■
spielsweise in entsprechender Weise Benzolsulfonyl- 65 gleicher Weise absorbiert. *bfor example, benzenesulfonyl-65 absorbed in the same way. * b
chloriddampf enthaltendes Chlor oder Benzolsulfonyl* Eine Gesamtmenge von 13,5 g BenzolsulfonyU *"*Chlorine or benzenesulfonyl containing chloride vapor * A total of 13.5 g of benzenesulfonyl * "*
fluoriddampf enthaltendes Fluor (und wahlweise in je* Chlorid wurde (während einer Zeitdauer von 206 MU ^*Fluoride containing fluoride vapor (and optionally in each * chloride was (during a period of 206 MU ^ *
dem Fäll ein inertes Verdünnungsgas)verwendetwerderi. nuten) verdampft. Dann wurde Stickstoff allein **<an inert diluent gas is used in the case of precipitation. grooves) evaporated. Then nitrogen alone became ** <
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weitere 30 Minuten lang durch die Vorrichtung geleitet. Die Flüssigkeit, welche im Sammelbehälter gebammelt wurde, wurde mit Natriumhydroxydlösung gewaschen und über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet, und es wurden dann 6,0 g Chlorbenzol 5 (70% Ausbeute von Benzolsulfonylchlorid) daraus durch fraktionierte Destillation abgetrennt.passed through the device for an additional 30 minutes. The liquid that was collected in the collecting container was made with sodium hydroxide solution washed and dried over anhydrous magnesium sulfate, and then 6.0 g of chlorobenzene 5 was obtained (70% yield of benzenesulfonyl chloride) separated therefrom by fractional distillation.
Die Natriumhydroxyd-Waschlaugen wurden der Natriumhydroxydlösung zugegeben, in welcher die Masse von Schwefeldioxid und Chlorwasserstoff ge- ίο sammelt wurde, und die Gesamtmenge von jedem Gas, welches während des Verfahrens entwickelt wurde, wurde durch Analyse der Lösung bestimmt. Es ergab $ich eine Äquivalenz von 85% für Schwefeldioxid und von 9,6 % für Chlorwasserstoff, bezogen auf Benzolsulfonylchlorid. The sodium hydroxide washes were added to the sodium hydroxide solution in which the Mass of sulfur dioxide and hydrogen chloride produced was collected, and the total amount of each gas evolved during the process, was determined by analyzing the solution. It showed an equivalence of 85% for sulfur dioxide and of 9.6% for hydrogen chloride based on benzenesulfonyl chloride.
Dieses Beispiel beschreibt die Herstellung von Fluorbenzol aus Benzolsulfonylfluorid. ac This example describes the preparation of fluorobenzene from benzenesulfonyl fluoride. ac
Die Vorrichtung und das Verfahren, welche hierzu verwendet wurden, waren im wesentlichen die gleichen wie diejenigen, welche im Beispiel 1 beschrieben wurden.The apparatus and method used to do this were essentially the same like those described in Example 1.
Als Katalysator wurde hierbei 9,2 g Holzkohlen- a; pulver, welches 5 Gewichtsprozent Kupfer (bezogen auf die Holzkohle) enthielt, verwendet (dies ergab ein Katalysatorbett von 14,5 cm Länge), welcher auf einer Temperatur von 360"C gehalten wurde. Eine Gesamtmenge von 14,4 g Benzqlsulfonylnuorid wurde während einer Zeitdauer von 150 Minuten in einem Stickstoffstrom mit 15 cem/min verdampft, ; 20%desverdampfteriBenzolsuifonylfiuorids wurden, als solche wiedergewonnen, und in dem Verfahren Wurden 2,7 g Fluorbenzol (39%. bezogen auf nicht wiedergewonnenes Benzolsulfonylfluorid) erzeugt, y/elches eineq Siedepunkt von 78 bis 8O0C hatte, dazu Schwefeldioxid, äquivalent 31% bzw, 69% zu verdampftem Benzolsulfonylfluorid.9.2 g of charcoal a; powder containing 5 percent by weight copper (based on the charcoal) was used (this resulted in a catalyst bed 14.5 cm in length), which was maintained at a temperature of 360 "C. A total of 14.4 g of benzol sulfonyl fluoride was used during a Evaporated for 150 minutes in a stream of nitrogen at 15 cem / min; 20% of the evaporated benzene sulfonyl fluoride was recovered as such, and the process produced 2.7 g of fluorobenzene (39% based on unrecovered benzenesulfonyl fluoride), y / elches aq boiling point of from 78 to 8O 0 C, had to sulfur dioxide, equivalent to 31% or, 69% to vaporized benzenesulfonyl fluoride.
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