DE1593265B

DE1593265B - Process for the preparation of 2,4-dichloro-3-nitrotoluene

Info

Publication number: DE1593265B
Authority: DE
Inventors: Ronald lan Whitton Middlesex Thrift (Großbritannien)
Original assignee: Parke, Davis & Co., Detroit, Mich. (V.StA.)

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von 2,4-Dichlor-3-nitrotoluol, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man 4-Chlor-3-nitrotoluol mit Chlorgas oder Antimonpentachlorid in Gegenwart von Aluminiumchlorid, Antimontrichlorid, Antimonpentachlorid, Eisen(III)-chlorid oder Jod als Katalysator bei 10 bis 100°C umsetzt.The invention relates to a process for the preparation of 2,4-dichloro-3-nitrotoluene, which is characterized is that 4-chloro-3-nitrotoluene with chlorine gas or antimony pentachloride in the presence of aluminum chloride, antimony trichloride, antimony pentachloride, iron (III) chloride or iodine as a catalyst at 10 to 100 ° C.

Die Herstellung von 2,4-Dichlor-3-nitrotoluol nach dem vorliegenden Verfahren, (Ausbeute von 60% oder mehr) ist überraschend im Hinblick auf die klassische Substitutionstheorie für Aromaten, die erwarten Heß, daß die Bildung gerade dieses Produkts in guter Ausbeute unwahrscheinlich wäre. So war aus der Gegenwart einer kerngebundenen Nitrogruppe eine Deaktivierung der Ortho- und der Parastellung und ein Lenken der Substitution vorwiegend in die MetaStellung zu erwarten. Die Menge des verwendeten Chlorierungsmittels für die Reaktion ist Gegenstand beträchtlicher Variierung, aber im allgemeinen verwendet man mindestens ein Mol Chlorierungsmittel für jedes Mol Ausgangsmaterial 4-Chlor-3-nitrotoluol. Ein mäßiger Überschuß an Chlorierungsmittel -io wird vorgezogen. Antimontrichlorid und Antimonpentachlorid sind bevorzugte Katalysatoren. Die Menge des Katalysators für die Reaktion kann in weitem Umfange variiert werden und ist nicht kritisch. Mittlere Mengen von Katalysatoren werden bevorzugt, z.B. 0,1 bis 0.3MoI für Jod, 0,4 bis 0,14MoI für Antimontrichlorid und 0,08 bis 0,15MoI für Antimonpentachlorid für jedes Mol 4-Chlor-3-nitrotoluol als Ausgangsstoff. Bei kleineren Mengen Katalysator kann die Reaktionsgeschwindigkeit zu niedrig werden, während größere Mengen unwirtschaftlich sein können. Der Temperaturbereich für die Reaktion kann ebenfalls beträchtlich variieren. Der bevorzugte Temperaturbereich liegt bei 30 bis 50° C. Die Reaktion läßt man gewöhnlich in etwa 5 Stunden bis zur Vollständigkeit verlaufen. Bei der Umsetzung mit Chlorgas wird die Vollständigkeit zweckmäßig bestimmt durch periodische Messung, bis die berechnete Menge Chlor aufgenommen ist, wobei man einen Überschuß von z.B. bis etwa 10% nicht umgesetztem Chlor in dem Reaktionsgemisch gelöst oder anderweitig nicht direkt an der Reaktion teilnehmend, zuläßt. Obgleich ein Lösungsmittel für die Reaktion unnötig ist. kann man eines von zahlreichen geeigneten,' nicht reagierenden Lösungsmitteln verwenden, von denen halogeniert^ Kohlenstoffe, wie Tetrachloräthan, Chloroform und Tetrachlorkohlenstoff bevorzugt werden.The production of 2,4-dichloro-3-nitrotoluene according to the present process, (yield of 60% or more) is surprising in view of the classical substitution theory for aromatics who expect Means that the formation of this particular product in good yield is unlikely. So it was over the presence of a nucleus-bound nitro group deactivates the ortho and para positions and that substitution can be expected to be directed primarily towards the meta position. The amount of used Chlorinating agents for the reaction have been subject to considerable variation, but in general at least one mole of chlorinating agent is used for each mole of 4-chloro-3-nitrotoluene starting material. A moderate excess of chlorinating agent -io is preferred. Antimony trichloride and antimony pentachloride are preferred catalysts. The amount the catalyst for the reaction can be varied widely and is not critical. Medium Amounts of catalyst are preferred, e.g. 0.1 to 0.3 mol for iodine, 0.4 to 0.14 mol for antimony trichloride and 0.08 to 0.15 mol for antimony pentachloride for every mole of 4-chloro-3-nitrotoluene as starting material. With smaller amounts of catalyst the reaction rate can be too slow, while larger amounts are uneconomical be able. The temperature range for the reaction can also vary considerably. The preferred one The temperature range is 30 to 50 ° C. The reaction is usually left to in about 5 hours Completeness run. When reacting with chlorine gas, the completeness is determined appropriately by periodic measurement until the calculated amount of chlorine is absorbed, whereby one an excess of, for example, up to about 10% unreacted chlorine is dissolved in the reaction mixture or otherwise not directly participating in the reaction. Albeit a solvent for the reaction is unnecessary. one of a number of suitable 'non-reactive solvents' can be used of which halogenated ^ carbons such as tetrachloroethane, chloroform and carbon tetrachloride are preferred will.

Das Produkt nach der Erfindung 2,4-Dichlor-3-nitrotoluol ist wertvoll als Zwischenprodukt für die Herstellung von Anthranilsäure verbindungen, die wertvolle, entzündungsverhindernde Eigenschaften aufweisen. Insbesondere kann das Produkt durch Reduktion in das entsprechende 2,6-Dichlor-3-methylanilin umgewandelt werden, das wiederum mit Kaliumorthobrombenzoat zu der analgetischen Verbindung N-(2,6-Dichlor-m-tolyl)anthranilsäure kondensiert werden kann. Die letztgenannte Verbindung ist bekannt z.B. aus der britischen Patentschrift 989,951.The product according to the invention, 2,4-dichloro-3-nitrotoluene, is valuable as an intermediate for manufacture of anthranilic acid compounds that have valuable anti-inflammatory properties. In particular, the product can be converted into the corresponding 2,6-dichloro-3-methylaniline by reduction which in turn with potassium orthobromobenzoate to the analgesic compound N- (2,6-dichloro-m-tolyl) anthranilic acid can be condensed. The latter compound is known e.g. from British Patent 989,951.

Die Erfindung wird durch die nachstehenden Beispiele erläutert:The invention is illustrated by the following examples:

example 1

Chlorgas läßt man in 500 g 4-Chlor-3-nitrotoluol und 30 g Antimontrichlorid einperlen, wobei man die Temperatur zwischen 40 und 45° C hält. Die Reaktion wird fortgesetzt und die Einführung von Chlorgas aufrechterhalten bis 10% Chlorüberschuß absorbiert sind. Das Reaktionsgemisch reinigt man dann von gasförmigen Verbindungen durch Hindurchblasen von Stickstoff durch das Gemisch und verdünnt mit Äther und behandelt mit konzentrierter Salzsäure. Die Säureschicht entfernt man dann und trocknet die restliche organische Phase und engt im Vakuum ein. Den Rückstand läßt man bei 0°C stehen und das anfallende kristalline Produkt 2,4-Dichlor-3-nitrotoluol trennt man durch Filtrieren ab und rekristallisiert es aus Äthanol: F. 84 bis 85,5° C. Ausbeute ca. 60%.Chlorine gas is bubbled into 500 g of 4-chloro-3-nitrotoluene and 30 g of antimony trichloride, the Maintains temperature between 40 and 45 ° C. The reaction continues and the introduction of chlorine gas maintained until 10% excess chlorine is absorbed. The reaction mixture is then purified of gaseous compounds by bubbling nitrogen through the mixture and diluting it with ether and treated with concentrated hydrochloric acid. The acid layer is then removed and dried the remaining organic phase and concentrated in vacuo. The residue is allowed to stand at 0 ° C and the resulting crystalline product 2,4-dichloro-3-nitrotoluene is separated off by filtration and recrystallized it from ethanol: F. 84 to 85.5 ° C. Yield approx. 60%.

Example 2

Man läßt Chlorgas in 40 g 4-Chlor-3-nitrotoluol und 2.4 g Antimontrichlorid in 50 ecm Tetrachloräthan einperlen, bis 10 g Chlor absorbiert sind. Nach Entgasen des Reaktionsgemisches mit Stickstoff verdünnt man das Gemisch mit Äther und rührt mit 20 ecm 10n-Natronlauge zwei Stunden. Dann trennt man die organische Schicht ab und isoliert das Produkt 2,4-Dichlor-3-nitrotoluol in der gleichen Weise wie in Beispiel 1.Chlorine gas is left in 40 g of 4-chloro-3-nitrotoluene and 2.4 g of antimony trichloride in 50 ecm of tetrachloroethane bubble in until 10 g of chlorine are absorbed. After degassing the reaction mixture, dilute with nitrogen the mixture is washed with ether and stirred with 20 ecm 10N sodium hydroxide solution for two hours. Then separates the organic layer is removed and the product 2,4-dichloro-3-nitrotoluene is isolated in the same way as in example 1.

Example 3

Man leitet Chlor in eine Lösung von 6 g Jod und 40 g 4-Chlor-3-nitrotoluol bei 40° C ein, bis die exotherme Reaktion aufhört. Nach Entfernung der flüchtigen Halogenverbindungen durch Spülen des Reaktionsgemisches mit Stickstoff kühlt man ab, wobei das Produkt 2,4-Dichlor-3-nitrotoluol kristallisiert, und isoliert dann das Produkt und reinigt wie in Beispiel 1.Chlorine is passed into a solution of 6 g of iodine and 40 g of 4-chloro-3-nitrotoluene at 40 ° C. until the exotherm Reaction stops. After removing the volatile halogen compounds by rinsing the reaction mixture it is cooled with nitrogen, the product 2,4-dichloro-3-nitrotoluene crystallizing, and then isolate the product and purify as in Example 1.

Example 4

Man läßt Chlor in eine Lösung von 40 g 4-Chlor-3-nitrotoluol und 7 g Antimonpentachlorid einperlen, wobei man die Temperatur zwischen 40 und 45° C hält, bis die Menge des absorbierten Chlors 10% der molaren Menge des Ausgangsstoffes übersteigt. Das Reaktionsgemisch wird dann in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 aufgearbeitet; das anfallende. Produkt ist 2,4-Dichlor-3-nitrotoluol.Chlorine is added to a solution of 40 g of 4-chloro-3-nitrotoluene and bubble in 7 g of antimony pentachloride, keeping the temperature between 40 and 45 ° C holds until the amount of chlorine absorbed exceeds 10% of the molar amount of the starting material. The The reaction mixture is then worked up in the same way as in Example 1; the accruing. product is 2,4-dichloro-3-nitrotoluene.

Claims

Patent claims:

1. A process for the preparation of 2,4-dichloro-3-nitrotoluene, characterized in that 4-chloro-3-nitrotoluene with chlorine gas or antimony pentachloride in the presence of aluminum chloride. Antimony trichloride, antimony pentachloride, iron (III) chloride or iodine as a catalyst at 10 to 100 ⁰ C converts.

2. The method according to claim 1, characterized in that the reaction at 30 to 50 ° C carried out in the presence of an inert solvent.