DE1568142A1

DE1568142A1 - Process for the production of nitrobenzoylacetoacetic esters

Info

Publication number: DE1568142A1
Application number: DE19661568142
Authority: DE
Inventors: Dr Hermann Weissauer
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1966-07-14
Filing date: 1966-07-14
Publication date: 1970-04-30

Description

Verfahren zur Herstellung von Nitrobenzoylacetessigestern Bs ist bekannt, daß man Nitrobenzoylacetessigester durch Acylierung von Natriumacetessigester in Alkohol mit in Äther gelösten Nitrobenzoylchloriden herstellen kann (vgl. Chemische Berichte 35, Seite 915). Bessere Ausbeuten werden erhalten, wenn man mit Magiesiumacetessigester in Alkohol-Benzol-Gemischen (vgl. Helvertica Chimica Acta 35 (1952), Seite 1342, und Journal für Praktische Chemie (4) 21 (1963), Nr. 3 bis 4, Seite 186) oder in Tetrahydrofuran (vgl. französische Patentschrift 1 318 368) arbeitet. Process for the preparation of nitrobenzoylacetoacetic esters Bs is known that nitrobenzoylacetoacetate can be obtained by acylation of sodium acetoacetate in alcohol with nitrobenzoyl chlorides dissolved in ether (cf. Reports 35, page 915). Better yields are obtained when using Magiesiumacetoessigester in alcohol-benzene mixtures (see Helvertica Chimica Acta 35 (1952), page 1342, and Journal für Praktische Chemie (4) 21 (1963), No. 3 to 4, page 186) or in Tetrahydrofuran (see French Patent 1,318,368) works.

Diese Verfahren haben den Nachteil, daß große Mengen an wasserfreien, organischen Lösungsmitteln benötigt werden.These processes have the disadvantage that large amounts of anhydrous, organic solvents are required.

Ferner ist bekannt, Benzoylacetessigester und Terephthaloylacetessigester durch Acylierung von Acetessigester mit Benzoylchlorid bzw. Terephtfialoylchlor'id und wäßriger Natronlauge zu gewinnen.It is also known, Benzoylacetessigester and Terephthaloylacetessigester by acylation of acetoacetic ester with benzoyl chloride or terephthalic acid chloride and aqueous sodium hydroxide solution.

Dieses Verfahren wurde bisher nicht auf Nitrobenzoylacetessigester übertragen. offenbar bestand die Auffassung, durch d,e gegen über dem Benzoylchlorid wesetlich größere Reaktionsfähigkeit der Nitrosubstitutionsprodukte würden Nebenreaktionen, wie die tera-eifung des Säurechlorids zur entspre chenden Carbonsäure oder die Bildung des Enolesters, bgünstigt. Es waren also neben einer verminderten Ausbeute auch Schwierigkeiten bie der Isolierung des gewünschten C-substituierten Acetessigesters aus einem sochen Reaktionsgemisch zu erwärmten.This process has not previously been applied to nitrobenzoylacetoacetate transfer. evidently there was the view that d, e compared to benzoyl chloride Substantially greater reactivity of the nitro substitution products would be side reactions, like the tera-maturation of the acid chloride to the corresponding carboxylic acid or the formation of the enol ester, favorably. So it was next to a decreased yield too Difficulties in isolating the desired C-substituted acetoacetic ester to be heated from such a reaction mixture.

Es wurde nun gefunden, daß man Nitrobenzoylacetessigsäureester in einfacher Weise und in sehr guten Ausbeuten erhält, wenn man Acetessigsäureester in wäßrig-alkalischer Lösung bei tiefen Temperaturen, vorzugsweise bei O bis 50C, mit Nitrobenzoylchloriden umsetzt.It has now been found that you can Nitrobenzoylacetessigsäureester in obtained easily and in very good yields if acetoacetic acid ester is used in aqueous-alkaline solution at low temperatures, preferably at 0 to 50C, reacts with nitrobenzoyl chlorides.

Als Ester der Acetessigsäure geeignet sind vor allem solche, die sich von niedrigen aliphatischen Alkoholen, z.B. solchen mit bis zu 4 Kohlenstoffatomen, ableiten, besonders aber der Äthylester.Particularly suitable esters of acetoacetic acid are those which of lower aliphatic alcohols, e.g. those with up to 4 carbon atoms, derive, but especially the ethyl ester.

Beispiele solcher für das erfindungsgemäße Verfahren geeigneter Acetessigester sind Acetessigsäuremethylester, Acetessigsäureäthylester und Acetessigsäure-n-butylester.Examples of such acetoacetic esters suitable for the process according to the invention are methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate and n-butyl acetoacetate.

Um eine möglichst vollständige Umsetzung der Nitrobenzoylchloride zu erzielen, wird zweckmäßig ein geringer Überschuß an Actessigsäureester, z.B. bis zu 0,2 Molprozent, verwendet.In order to achieve the fullest possible implementation of the nitrobenzoyl chlorides to achieve, a small excess of acetic acid ester, e.g. up to 0.2 mole percent, used.

Für das Verfahren nach der vorliegenden Erfindung sind Mono- und Dinitrobenzoyl chloride, wie o-, m- oder p-Nitrobenzoylchlorid und 3, 5-Dinitrobenzoylchlorid, geeignet. Man wendet sie e vorteilhaft in einem inerten Lösungsmittel gelöst än. Als solche kommen z. B. Kohlenwasserstoffe, wie Heptån, Cyclohexan und Benzol, oder' Halogenkohlenwasserstoffe, wie dhloroform, Äthylenchlorid und Chlor benzol, sowie eher in Betracht.For the process of the present invention are mono- and dinitrobenzoyl chlorides, such as o-, m- or p-nitrobenzoyl chloride and 3, 5-dinitrobenzoyl chloride, suitable. They are used advantageously dissolved in an inert solvent. As such come z. B. hydrocarbons such as heptane, cyclohexane and benzene, or ' Halogenated hydrocarbons, such as chloroform, ethylene chloride and chlorobenzene, as well rather into consideration.

Dle Acylierung gelingt am besten bei Tempera turen von -5 bis +15°C, bèsonders bei 6 bis 506, während bei höheren Températuren, z.B. aschon Sei 25.°C, die Ausbeuten stark abfallen.The acylation works best at temperatures from -5 to + 15 ° C, especially at 6 to 506, while at higher temperatures, e.g. at 25 ° C, the yields drop sharply.

Ferner sind die Ausbeuten davon abhangig, bei welchem pH-Wert gearbeitet wird. Sie errei chen ein Maximum bei einem pH-Wert von 9,5 bis 12, insbesondere von 10,5 bi5: 11,5.The yields also depend on the pH at which the work is carried out will. They reach a maximum at a pH of 9.5 to 12, in particular from 10.5 to 5: 11.5.

Als alkalisch wäßrige Lösungen können vorteilhaft die Lösungen von Alkalimetallhydroxyden, insbesondere des Natriumhydroxyds, verwendet werden.As alkaline aqueous solutions, the solutions of Alkali metal hydroxides, especially sodium hydroxide, can be used.

Als einfachste Arbeitsweise wird eine alkalisch wäßrige Lösung des Acetessigesters bei O bis 5°C vorgelegt und allmählich eine konzentrierte Lösung dee Nitrobenzoylchlorids in einem inerten Lösungsmittel zugegeben, wobei der pH-Wert der Mischung durch eine konzentrierte wäßrige Lösung starker Alkalien bei 10,5 bis 11,5 gehalten wird. Nach beendeter Umsetzung trennt man - wenn ein mit Wasser nicht mischbares Lösungsmittel verwendet wurde - des Lösungsmittel ab, klärt die wäßrige Phase und fällt durch Ansäuern den NStrobenzoylacetessigester aus.The simplest procedure is an alkaline aqueous solution of the Acetoacetic ester presented at 0 to 5 ° C and gradually a concentrated solution dee nitrobenzoyl chloride added in an inert solvent, the pH the mixture by a concentrated aqueous solution of strong alkalis at 10.5 to 11.5 is held. After the reaction has ended, one separates - if not one with water Miscible solvent was used - the solvent clears, the aqueous one Phase and the N-Strobenzoylacetoacetic ester precipitates out by acidification.

Besonders einfach und mit horn Ausbeuten gelingt nach dom erfindungsgemäßen Verfahren die Isolierung des p-Nitro benzoylacetessigesters aus dem Gemisch der Reaktionsprodukte. Das in Wasser schwerlösliche Natriumealz des p-Nitro benzoylacetessigesters kristallisiert nämlich nach der Acylierung des Acetessigesters mit p-Nitrobenzoylchlorid, gegebenenfalls nach Zugabe von Natriumchlorid zu der Reaktionslösung, aus. Bs wird in geeigneter Weise, z.B. durch Absaugen, isoliert, feucht wieder in Wasser gelöst und, wie oben beschrieben, aufgearbeitet.According to the invention, dom according to the invention succeeds particularly easily and with horny yields The process of isolating the p-nitro benzoylacetoacetic ester from the mixture of Reaction products. The sodium alkali of p-nitro benzoylacetoacetic ester, which is sparingly soluble in water namely crystallizes after acylation of the acetoacetic ester with p-nitrobenzoyl chloride, optionally after adding sodium chloride to the reaction solution. Bs will in a suitable manner, e.g. by suction, isolated, moist redissolved in water and, as described above, worked up.

Das neue Verfahren hat noch den besonderen Vorteil, daß gewünschtenfalls unmittelbar an die Herstellung der Nitrobenzoylacetessigester die Abspaltung der Acetylgruppe nach bekannten Methoden, z.B. mit wäßrigem Ammoniak, erfolgen kann, so daß die technisch interessanten Nitrobenzoylessigester leicht' zugänglich werden.The new process also has the particular advantage that if desired directly to the preparation of the Nitrobenzoylacetessigester the cleavage of the Acetyl group can be carried out by known methods, e.g. with aqueous ammonia, so that the technically interesting nitrobenzoyl acetic esters are easily accessible.

Die in den Beispielen genannten Teile sind Gewichtsteile. Sie verhalten sich zu den genannten Raumteilen wie Gramm zu Kubikzentimeter.The parts mentioned in the examples are parts by weight. You behave to the named parts of space like grams to cubic centimeters.

Beispiel 1 Zu einer Mischung aus 6000 Teilen Eiswasser und 860 Teilen Acetessigsäureäthylester gibt man 286 Raumteile einer 30gewichtsprozentigen wäßrigen Natriumhydroxydlösung. Dann werden in 2 Stunden bei 0 bis 50C eine Lösung von 1112 Teilen p-Nitrobenzoylchlorid in 1600 Raumteilen Toluol und gleichzeitig etwa 902 Raumteile einer 30gewichtsprozentigen wäßrigefr Natriumhydroxydlösung so zulaufen gelassen, daß der pH-Wert der Mischung bei 10,9 bis 11 gehalten wird. Example 1 To a mixture of 6000 parts of ice water and 860 parts Ethyl acetoacetate is added to 286 parts by volume of a 30 weight percent aqueous solution Sodium hydroxide solution. Then in 2 hours at 0 to 50C a solution of 1112 Parts of p-nitrobenzoyl chloride in 1600 parts by volume of toluene and at the same time about 902 Volume parts of a 30 weight percent aqueous sodium hydroxide solution run in this way allowed to maintain the pH of the mixture at 10.9-11.

Man rührt ohne weitere Kühlung 2 Stunden nach, gibt dann 2000 Teile Natriumchlorid hinzu und rührt kurz nach, bis das gelbe Natriumsalz des p-Nitrobenzoylacetessigesters vollständig ausgefallen ist. Die Kristalle werden abgesaugt und mit 10%der wäßriger Natriumchloridlösung gewaschen. Man löst den Filterkuchen in Wasser, gibt Aktivkohle oder Talkum hinzu, filtriert und stellt im klaren Filtrat mit Essigsäure oder Salzsäure den pH-Wert 4,5 ein. Nach mehrstündigem Nachrühren wird abgesaugt, mit Wasser kongoneutral gewaschen und unter vermindertem Druck bei 400C getrocknet.The mixture is stirred for 2 hours without further cooling, then 2000 parts are added Add sodium chloride and stir briefly until the yellow sodium salt of p-nitrobenzoylacetoacetic ester has failed completely. The crystals are suctioned off and 10% of the aqueous Washed sodium chloride solution. The filter cake is dissolved in water, activated charcoal is added or talc, filtered and put in the clear filtrate with acetic acid or hydrochloric acid the pH value 4.5. After several hours of stirring, it is suctioned off, with water being Congo-neutral washed and dried under reduced pressure at 40.degree.

Man erhält 1360 Teile p-Nitrobenzoylacetessigsäureäthylester = 81,2 % der Theorie, bezogen auf eingesetztes p-Nitrobenzoylchlorid, vom Schmelzpunkt 51 bis 53°C.1360 parts of ethyl p-nitrobenzoylacetoacetate = 81.2 are obtained % of theory, based on the p-nitrobenzoyl chloride used, from the melting point 51 to 53 ° C.

Beispiel 2 860 Teile Acetessigsäureäthylester werden wie im Beispiel 1 mit einer Lösung von 1112 Teilen m-Nitrobenzoylchlorid umgesetzt. Die erhaltene Lösung des Natriumsalzes des m-Nitrobenzoylacetessigsäureäthylesters wird vom Toluol abgetrennt, durch Filtration über ein Talkumfilter geklärt, angesäuert und nachgerührt, bis die Kristallisation vollständig ist. Example 2 860 parts of ethyl acetoacetate are as in the example 1 reacted with a solution of 1112 parts of m-nitrobenzoyl chloride. The received Solution of the sodium salt of ethyl m-nitrobenzoylacetoacetate will separated from the toluene, clarified by filtration through a talc filter, acidified and stirred until the crystallization is complete.

Man erhält 1400 Teile m-Nitrobenzoylacetessigsäureäthylester = 83,6 % der Theorie, bezogen auf eingesetztes m-Nitrobenzoylchlorid, vom Schmelzpunkt 74 bis 70°C.1400 parts of ethyl m-nitrobenzoylacetoacetate = 83.6 are obtained % of theory, based on the m-nitrobenzoyl chloride used, from the melting point 74 to 70 ° C.

Verwendet man anstelle von 1112 Teilen m-Nitrobenzoylchlorid 1384 Teile 3,5-Dinitrobenzoylchlorid, so erhält man 1600 Teile 3,5-Dinitrobenzoylacetessigsäureäthylester = 82, 3 % der Theorie; Schmelzpunkt 73 bis 7700.If instead of 1112 parts of m-nitrobenzoyl chloride 1384 is used Parts of 3,5-dinitrobenzoyl chloride, 1600 parts of ethyl 3,5-dinitrobenzoylacetoacetate are obtained = 82.3% of theory; Melting point 73 to 7700.

Claims

Claim process for the production of nitrobenzoylacetoacetic acid esters, characterized in that acetoacetic acid ester with nitrobenzoyl chlorides in aqueous alkaline solution at low temperatures, preferably at 0 to 50C1.