DE1595948C - Verfahren zur Herstellung chlorierter Alkylpyridine und Alkylchinoline - Google Patents
Verfahren zur Herstellung chlorierter Alkylpyridine und AlkylchinolineInfo
- Publication number
- DE1595948C DE1595948C DE1595948C DE 1595948 C DE1595948 C DE 1595948C DE 1595948 C DE1595948 C DE 1595948C
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- alkyl
- chlorinated
- chlorine
- temperature
- reaction
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- -1 chlorinated alkyl pyridines Chemical class 0.000 title claims description 25
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 20
- 229940111121 antirheumatic drugs Quinolines Drugs 0.000 title claims description 5
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 33
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 32
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 claims description 31
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 claims description 31
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N pyridine Substances C1=CC=NC=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 28
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 238000005660 chlorination reaction Methods 0.000 claims description 15
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 14
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 12
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 claims description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 6
- 239000000376 reactant Substances 0.000 claims description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 5
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 claims description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 5
- 239000003701 inert diluent Substances 0.000 claims description 4
- 229910052904 quartz Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N Silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 150000003222 pyridines Chemical class 0.000 claims description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 3
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- SMUQFGGVLNAIOZ-UHFFFAOYSA-N Quinaldine Chemical compound C1=CC=CC2=NC(C)=CC=C21 SMUQFGGVLNAIOZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 125000001309 chloro group Chemical group Cl* 0.000 claims 2
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 claims 2
- OMSBSIXAZZRIRW-UHFFFAOYSA-N 2-methylpyridine;hydrochloride Chemical compound Cl.CC1=CC=CC=N1 OMSBSIXAZZRIRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 125000003710 aryl alkyl group Chemical group 0.000 claims 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims 1
- 229910052570 clay Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 claims 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 claims 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 claims 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims 1
- 125000000623 heterocyclic group Chemical group 0.000 claims 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000012442 inert solvent Substances 0.000 claims 1
- 239000000543 intermediate Substances 0.000 claims 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims 1
- 229910052573 porcelain Inorganic materials 0.000 claims 1
- UMHSKYSHOIGDPE-UHFFFAOYSA-N pyridine;quinoline Chemical compound C1=CC=NC=C1.N1=CC=CC2=CC=CC=C21 UMHSKYSHOIGDPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 claims 1
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 claims 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 23
- BSKHPKMHTQYZBB-UHFFFAOYSA-N 2-Methylpyridine Chemical compound CC1=CC=CC=N1 BSKHPKMHTQYZBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 9
- VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N Carbon tetrachloride Chemical compound ClC(Cl)(Cl)Cl VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 125000003963 dichloro group Chemical group Cl* 0.000 description 5
- OISVCGZHLKNMSJ-UHFFFAOYSA-N 2,6-Lutidine Chemical compound CC1=CC=CC(C)=N1 OISVCGZHLKNMSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- NJWIMFZLESWFIM-UHFFFAOYSA-N 2-(chloromethyl)pyridine Chemical compound ClCC1=CC=CC=N1 NJWIMFZLESWFIM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- FKNQCJSGGFJEIZ-UHFFFAOYSA-N 4-Methylpyridine Chemical compound CC1=CC=NC=C1 FKNQCJSGGFJEIZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002585 base Substances 0.000 description 4
- KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N chlorine Chemical compound ClCl KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 4
- 125000004429 atoms Chemical group 0.000 description 3
- FOXDMOFYUBDIFD-UHFFFAOYSA-N 2-(dichloromethyl)pyridine Chemical compound ClC(Cl)C1=CC=CC=N1 FOXDMOFYUBDIFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ITQTTZVARXURQS-UHFFFAOYSA-N 3-Methylpyridine Chemical compound CC1=CC=CN=C1 ITQTTZVARXURQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WZIYCIBURCPKAR-UHFFFAOYSA-N 4-(chloromethyl)pyridine Chemical group ClCC1=CC=NC=C1 WZIYCIBURCPKAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JYQFHKYYTOIWOQ-UHFFFAOYSA-N 4-(trichloromethyl)pyridine Chemical compound ClC(Cl)(Cl)C1=CC=NC=C1 JYQFHKYYTOIWOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N HCl Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 210000004940 Nucleus Anatomy 0.000 description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000004432 carbon atoms Chemical group C* 0.000 description 2
- 230000005591 charge neutralization Effects 0.000 description 2
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 125000004435 hydrogen atoms Chemical group [H]* 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000001264 neutralization Effects 0.000 description 2
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RFQANNQGIYHMHO-UHFFFAOYSA-N 2-(chloromethyl)-5-ethylpyridine Chemical compound CCC1=CC=C(CCl)N=C1 RFQANNQGIYHMHO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GNDZFSJQKPWSDC-UHFFFAOYSA-N 2-(dichloromethyl)quinoline Chemical compound C1=CC=CC2=NC(C(Cl)Cl)=CC=C21 GNDZFSJQKPWSDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KAQJMEHRXVENSF-UHFFFAOYSA-N 2-(trichloromethyl)pyridine Chemical compound ClC(Cl)(Cl)C1=CC=CC=N1 KAQJMEHRXVENSF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NRGGMCIBEHEAIL-UHFFFAOYSA-N 2-ethylpyridine Chemical compound CCC1=CC=CC=N1 NRGGMCIBEHEAIL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CVASMCICVSNLSU-UHFFFAOYSA-N 2-methyl-6-(trichloromethyl)pyridine Chemical compound CC1=CC=CC(C(Cl)(Cl)Cl)=N1 CVASMCICVSNLSU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OIALIKXMLIAOSN-UHFFFAOYSA-N 2-propylpyridine Chemical compound CCCC1=CC=CC=N1 OIALIKXMLIAOSN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CNQCWYFDIQSALX-UHFFFAOYSA-N 3-(chloromethyl)pyridine Chemical compound ClCC1=CC=CN=C1 CNQCWYFDIQSALX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ITJPZEGOVVPQPG-UHFFFAOYSA-N 4-(dichloromethyl)quinoline Chemical compound C1=CC=C2C(C(Cl)Cl)=CC=NC2=C1 ITJPZEGOVVPQPG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CPPXBZIVPVVUSG-UHFFFAOYSA-N 4-[chloro(phenyl)methyl]pyridine Chemical compound C=1C=NC=CC=1C(Cl)C1=CC=CC=C1 CPPXBZIVPVVUSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DBOLXXRVIFGDTI-UHFFFAOYSA-N 4-benzylpyridine Chemical compound C=1C=NC=CC=1CC1=CC=CC=C1 DBOLXXRVIFGDTI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VJXRKZJMGVSXPX-UHFFFAOYSA-N 4-ethylpyridine Chemical compound CCC1=CC=NC=C1 VJXRKZJMGVSXPX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MAQAGRJURDEYDQ-UHFFFAOYSA-N 6-methylpyridine Chemical compound CC1=C=CC=C[N]1 MAQAGRJURDEYDQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VVLYDFPOGMTMFJ-UHFFFAOYSA-N 8-chloro-2-methylquinoline Chemical compound C1=CC=C(Cl)C2=NC(C)=CC=C21 VVLYDFPOGMTMFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MUDSDYNRBDKLGK-UHFFFAOYSA-N Lepidine Chemical compound C1=CC=C2C(C)=CC=NC2=C1 MUDSDYNRBDKLGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 1
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000004508 fractional distillation Methods 0.000 description 1
- 239000012458 free base Substances 0.000 description 1
- 239000011874 heated mixture Substances 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 238000011068 load Methods 0.000 description 1
- 230000003472 neutralizing Effects 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005956 quaternization reaction Methods 0.000 description 1
- SMWDFEZZVXVKRB-UHFFFAOYSA-N quinoline Chemical compound N1=CC=CC2=CC=CC=C21 SMWDFEZZVXVKRB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000035943 smell Effects 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000001256 steam distillation Methods 0.000 description 1
Description
alkylpyridin bzw. -chinolin eine Temperatur zukommt, -chinolin hängt von.einer Anzahl von Faktoren ab.
bei der die Ausbeute ein Maximum zeigt, z. B. etwa Bei einer gegebenen Temperatur und einem festen
350° C für 2-Monochlor-methylpyridin. Im allge- Verhältnis von Verdünnungsmittel zu Alkylpyridin
meinen wird vorzugsweise nicht bei Temperaturen bzw. -chinolin ist die Ausbeute abhängig von der
oberhalb 500° C gearbeitet. 5 Menge des verwendeten Chlors. Zum Beispiel ist
Mit einem gefüllten Reaktionsgefäß wird Vorzugs- — wenn 2-Methylpyridin mit Wasserdampf in einem
weise im Bereich von 220 bis 280° C gearbeitet. Es gibt Molverhältnis von 1:2 verdünnt und mit verschiedenen
einen engeren Temperaturbereich innerhalb des Be- Mengen Chlor bei einer Temperatur zwischen 240 und
reiches von 220 bis 28O0C, in dem die Chlorierung 270° C gearbeitet wird — die maximale Ausbeute an
eines bestimmten Alkylpyridine bestens vor sich geht, io chloriertem Methylpyridin dann, zu erreichen, wenn
jedoch geht die Reaktion als ganze sehr gut zwischen das Molverhältnis von Chlor zu 2-Methylpyridin
220 und 280° C vor sich. etwas größer ist als 1:1. Das Reaktionsprodukt besteht
Gefunden wurde, daß Wasserdampf ein sehr gutes dann aus 64,5% Monochlormethylpyridin, 25,5%
inertes Verdünnungsmittel ist. Zur Erzielung einer des Dichlorproduktes und 10 °/o des Trichlorproduktes.
guten Ausbeute soll, wie festgestellt wurde, mindestens 15 Wenn das Molverhältnis von Chlor zu 2-Methyl-
0,1 Mol Verdünnungsmittel pro Mol Alkylpyridin pyridin auf 2:1 erhöht wird, fällt die Gesamtausbeute
bzw. Alkylchinolin zugegen sein. Übermäßige Ver- ab; das Reaktionsprodukt besteht zu 57,5% aus Mono-
dünnung des Alkylpyridine oder Alkylchinolins vor der chlormethylpyridin, 10,5 % des Dichlorproduktes und
Chlorierung ist klarerweise unerwünscht, da dann das 32% des Trichlorproduktes. Überraschenderweise
Verfahren wirtschaftlich weniger interessant wird. 20 fällt, wenn das Molverhältnis von Chlor zu 2-Methyl-
Zwar ist es möglich, die Verdünnung mit 25 oder sogar pyridin auf 0,5:1 erniedrigt wird, die Gesamtausbeute
30 Mol Verdünnungsmittel pro Mol Alkylpyridin oder ebenfalls, aber das Mengenverhältnis des Dichlor-
Alkylchinolin durchzuführen, jedoch ist die Durch- produktes steigt auf 34% an, während das des Tri-
führung des Verfahrens mit einem Verhältnis von chlorproduktes auf 13,5% abfällt. Wie aus diesen
Verdünnungsmittel zu Alkylpyridin bzw. -chinolin 25 Vergleichen zu sehen ist, ist die Chlorierung kein
nicht größer als 20:1 bevorzugt. Es können andere einfaches Verfahren.
inerte Verdünnungsmittel für Chlor verwendet werden, Bei einem festen Molverhältnis von 2-Methyl-
wie z. B. Kohlenstofftetrachlorid oder Stickstoff, jedoch pyridin zu Wasserdampf zu Chlor von 1:2:1 variiert
treten mit diesen Stoffen Schwierigkeiten auf, weshalb die Menge der drei Hauptprodukte beträchtlich mit
erfindungsgemäß die Verwendung von Dampf bevor- 30 der Temperatur. Die Chlorierung wurde durchgeführt
zugt wird, Die optimale Menge von Wasserdampf ist in einem ungefüllten Reaktionsgefäß; gefunden wurde,
nicht bei jedem Alkylpyridin die gleiche. Das Ver- daß bei einer Temperatur im Bereich von 205 bis 220° C
fahren kann mit gutem Erfolg bei 3-Picolin mit 4 Mol das Reaktionsprodukt aus 60,5% Monochlormethyl-
Wasserdampf pro Mol Picolin durchgeführt werden, pyridin, 20,5% des Dichlorproduktes und 19% des
während im allgemeinen die Chlorierung von 4-Picolin 35 Trichlorproduktes besteht, während bei 240 bis 275°C
die besten Ergebnisse in Gegenwart von etwa 18 bis die Mengen 64,5, 25,5 bzw. 10,0 % betrugen. In einem
20 Mol Wasserdampf pro Mol Picolin ergibt, auch weiteren Versuch, durchgeführt bei 350 bis 365°C,
wenn so geringe Verdünnungen wie 8:10 Mol Wasser- waren die Verhältnisse 77,5, 9,0 und 13,5%·
dampf pro Mol Picolin unter bestimmten Bedingungen Im allgemeinen ist — wie gefunden wurde — mit
gute Resultate ergeben. 40 höherer Temperatur die Ausbeute an monochloriertem
Das erfindungsgemäße Chlorierungsverfahren ist ein Material im Reaktionsprodukt größer.
Dampfphasenverfahren. Es ist daher wesentlich, das Es ist klar, daß — wenn alle sonstigen Verhältnisse Verfahren bei einer Temperatur durchzuführen, bei gleich bleiben — ein.. größeres Verhältnis von Chlor der alle Reaktionsteilnehmer in Gasform vorliegen, zu Alkylpyridin bzw. Alkylchinolin sich in einem das heißt, daß, wenn das Verhältnis von Wasserdampf 45 höheren Anteil an höhersubstituiertem Produkt äußert, zu Base groß ist, die Temperatur des Prozesses ober- Das Verfahren kann mit zufriedenstellenden Ergebnishalb des Siedepunktes des azeotropen Gemisches aus sen mit einem Chlorverhältnis von 0,1 bis 3 Mol Wasser und Alkylpyridin bzw. -chinolin liegen muß. Chlor pro «-Methylengruppe im Alkylpyridin oder Es ist insbesondere von Wichtigkeit, daß bei Ver- Alkylchinolin je nach dem gewünschten Endprodukt Wendung eines ungefüllten Reaktionsgefäßes eine 50 durchgeführt werden. Soll das monochlorierte Prohinreichend hohe Temperatur sichergestellt ist. dukt überwiegen, so ist ein Molverhältnis von Chlor
Dampfphasenverfahren. Es ist daher wesentlich, das Es ist klar, daß — wenn alle sonstigen Verhältnisse Verfahren bei einer Temperatur durchzuführen, bei gleich bleiben — ein.. größeres Verhältnis von Chlor der alle Reaktionsteilnehmer in Gasform vorliegen, zu Alkylpyridin bzw. Alkylchinolin sich in einem das heißt, daß, wenn das Verhältnis von Wasserdampf 45 höheren Anteil an höhersubstituiertem Produkt äußert, zu Base groß ist, die Temperatur des Prozesses ober- Das Verfahren kann mit zufriedenstellenden Ergebnishalb des Siedepunktes des azeotropen Gemisches aus sen mit einem Chlorverhältnis von 0,1 bis 3 Mol Wasser und Alkylpyridin bzw. -chinolin liegen muß. Chlor pro «-Methylengruppe im Alkylpyridin oder Es ist insbesondere von Wichtigkeit, daß bei Ver- Alkylchinolin je nach dem gewünschten Endprodukt Wendung eines ungefüllten Reaktionsgefäßes eine 50 durchgeführt werden. Soll das monochlorierte Prohinreichend hohe Temperatur sichergestellt ist. dukt überwiegen, so ist ein Molverhältnis von Chlor
Das Entstehen unerwünschter Nebenprodukte wird zu Alkylpyridin oder Alkylchinolin von 0,75:1 bis
in weitgehendem Maße vermindert durch Begrenzen 1,75:1 bevorzugt. Die Kontaktzeit hat ebenfalls einen
der Kontaktzeit der Reaktionsteilnehmer und der wesentlichen Einfluß auf den Grad der Chlorierung
Produkte bei der erhöhten Temperatur. Das Anfallen 55 des Alkylpyridins bzw. -chinolins, wobei das Produkt
von Teer oder kohlenstoffhaltigem Material ist dann höherchloriert ist, wenn mit längerer Kontaktzeit
nicht von Belang, wenn die Kontaktzeit 60 Sekunden gearbeitet wird; z. B. ist, wenn ein Gemisch von
nicht übersteigt. Um die Erzeugung von Neben- 4-Picolin, Wasserdampf und Chlor in einem Molverprodukten
zu vermeiden, wird nach einer bevorzugten hältnis von 1:20:1 durch ein nicht gefülltes auf
Ausführungsform des Verfahrens der Erfindung mit 60 240 bis 270° C gehaltenes Reaktionsrohr durchgeführt
beträchtlich kürzeren Kontaktzeiten als 60 Sekunden wird, bei einer Kontaktzeit von 8 Sekunden das
bearbeitet, und zwar mit Kontaktzeiten von nicht Hauptprodukt 4-Trichlormethylpyridin; wird die Konmehr als 6 Sekunden bei gefülltem Reaktor und taktzeit auf 0,2 bis 0,3 Sekunden vermindert, ist das
12 Sekunden bei ungefülltem Reaktor. In jedem Falle Hauptprodukt 4-Monochlormethylpyridin.
soll die Zeit mindestens 0,1 Sekunde betragen und 65 Das Verfahren der Erfindung liefert chlorierte im allgemeinen bei mindestens 1 Sekunde liegen, um Alkylpyridine und chlorierte Alkylchinoline, in denen eine brauchbare Ausbeute zu erhalten. das Chlor im wesentlichen in der Seitenkette sitzt. In
soll die Zeit mindestens 0,1 Sekunde betragen und 65 Das Verfahren der Erfindung liefert chlorierte im allgemeinen bei mindestens 1 Sekunde liegen, um Alkylpyridine und chlorierte Alkylchinoline, in denen eine brauchbare Ausbeute zu erhalten. das Chlor im wesentlichen in der Seitenkette sitzt. In
Das Verhältnis von Chlor zu Alkylpyridin bzw.· keinem Falle wurde festgestellt/ daß mehr als eine
5 6
geringe Kernchlorierung stattfindet, z. B. 5 % des Durch weitere Neutralisierung des Raffinats wurde ein
Chlors kernsubstituiert wird; in der weit über- pH-Wert von 4,5 eingestellt und 2-Monocblormethyl-
wiegenden Anzahl der Fälle erreicht dieses Verhältnis pyridin aus der wäßrigen Lösung mit Diäthyläther
nicht einmal 1 %· Wenn die Alkylgruppe des Alkyl- extrahiert. Die Entfernung des Äthers ergab 2-Mono-
pyridins oder Alkylchinolins mehr als 1 Kohlenstoff- 5 chlormethylpyridin von hohem Reinheitszustand. Die
atom besitzt, so werden — wie gefunden wurde — die restliche Flüssigkeit wurde mit Alkali zur Abtrennung
Wasserstoffatome des a-Kohlenstoffatoms der Alkyl- des unreagierten 2-Picolins behandelt, das durch
gruppe durch Chlor vorzugsweise ersetzt und eher als Wasserdampfdestillation gewonnen und direkt in das
die an anderen Kohlenstoffatomen. Außerdem werden, Verfahren zurückgeführt wurde. Die Ausbeute an
wenn mehr als eine Alkylgruppe in dem heterocycli- io 2-Monochlormethylpyridin, bezogen auf verbrauchtes
sehen Kern sitzt, die Wasserstoffatome am «-Kohlen- 2-Picolin, betrug 70%·
stoffatom einer Alkylgruppe vollständig durch Chlor . .
ersetzt, bevor die des α-Atoms einer anderen Alkyl- Beispiel 2
gruppe substituiert werden. In ein Reaktionsgefäß, bestehend aus einem Quarz-
Die durch das Verfahren der Erfindung hergestellten 15 rohr, gefüllt mit Stücken von Siliciumcarbid, das auf
Produkte sind Gemische aus monochlorierten, di- 240 bis 275 0C gehalten wurde, wurden ein auf 180 bis
chlorierten oder höherchlorierten Alkylpyridinen bzw. 220° C vorerhitztes Gemisch von 2-Picolin und Wasser-
Alkylchinolinen. Es ist also nötig, die Bestandteile dampf (in einem Verhältnis von 1 Mol Picolin zu 2 Mol
des Reaktionsproduktes gewünschtenfalls in reinem Wasserdampf) und 1,1 Mol auf 120 bis 1400C vor-
Zustand zu gewinnen und voneinander zu trennen. 20 erwärmtes Chlorgas getrennt eingepumpt. Die Kon-
Es gibt Verfahren, um diese Trennung durchzuführen; taktzeit der Reaktionsteilnehmer betrug 3,5 Sekunden,
z. B. kann ein Gemisch von verschieden chloriertem Die das Gefäß verlassenden Gase wurden gemäß s-
2-Methylpyridin getrennt werden durch Extrahieren Beispiel 1 behandelt und die Reaktionsprodukte ν
des Gemisches mit Kohlenstofftetrachlorid zur Ent- getrennt.
fernung des trichlorierten Materials, teilweises Neu- 25 Beist>ie]3
tralisieren des restlichen Materials und Extrahieren
tralisieren des restlichen Materials und Extrahieren
mit Diäthyläther zur Erhaltung einer Lösung eines In dem im Beispiel 2 verwendeten Reaktionsgefäß
Gemisches von monochloriertem und dichloriertem wurde gemäß diesem Verfahren 3-Picolin bei einer
Methylpyridin, die durch Destillation unter vermin- Temperatur von 220 bis 250° C mit 4 Mol Wasserdampf
dertem Druck getrennt werden können. Auch kann 30 pro Mol Base und einer Kontaktzeit von 3,5 Sekunden
die teilweise Neutralisierung in zwei Stufen durch- unter hauptsächlichem Entstehen von 3-Monochlor-
geführt werden, wobei zwei bestimmte pH-Werte methylpyridin chloriert,
eingestellt werden, nämlich ein pH-Wert von 1, bei „ . . .
dem das Dichlorprodukt abgetrennt wird, und nach- Beispiel
folgend ein pH-Wert von 4,5, bei dem das Mono- 35 Unter den Bedingungen des Beispiels 3 wurde bei
folgend ein pH-Wert von 4,5, bei dem das Mono- 35 Unter den Bedingungen des Beispiels 3 wurde bei
chlorprodukt aus der wäßrigen Lösung extrahiert der Chlorierung von 2-Äthylpyridin als Hauptprodukt
werden kann; auf diese Weise wird eine schwierige 2-(oc-Chloräthyl)-pyridin gewonnen,
fraktionierte Destillation vermieden. Ώ . . .
Das Extraktionsverfahren kann kontinuierlich oder Beispiel :>
chargenweise durchgeführt werden. 4° Unter den Bedingungen des Beispiels 3 wurden aus
chargenweise durchgeführt werden. 4° Unter den Bedingungen des Beispiels 3 wurden aus
Monochlorierte Alkylpyridine bzw. -chinoline sind 2,6-Lutidin 6-Methyl-2-mono, 6-Methyl-2-di- und
üblicherweise nicht stabil und verfärben sich rasch 6-Methyl-2-trichlormethylpyridin erhalten. Bei Er-
beim Stehen infolge Selbstquaternisierung. Gewünsch- höhung der Chlormenge wurde aus 2,6-Lutidin in
tenfalls können die Stoffe beliebig lange als Hydro- einer verhältnismäßig geringen Ausbeute 2,6-bis- (
chloride aufgehoben werden, aus denen die freie Base 45 (Trichlormethyl)-pyridin gewonnen,
durch sorgfältiges Neutralisieren gewonnen wird. „ . . . -
Die folgenden Beispiele zeigen die Chlorierung Beispiel 6
unter verschiedenen Reaktionsbedingungen. Das im Beispiel 2 verwendete Reaktionsgefäß wurde
^ . . . auf eine Temperatur von 240 bis 265° C gehalten;
Beispiel 1 50 eingepumpt wurden getrennt voneinander 5 Mol eines
In ein aus einem Quarzrohr bestehendes Reaktions- auf 180 bis 2200C vorerhitzten Gemisches von 2-Iso-
gefäß, das auf einer Temperatur von 350 bis 3700C propylpyridin und Wasserdampf (im Verhältnis von
gehalten wurde, wurde ein auf 240 bis 2600C vor- IMol Alkylpyridin zu 4MoI Wasserdampf) und
erhitztes Gemisch von IMol 2-Picolin und 6Mol 1,1 Mol auf 120 bis 14O0C vorerhitztes Chlorgas.
Wasserdampf und 1,1 Mol auf 180 bis 2200C vor- 55 Durch ein Verfahren ähnlich dem des Beispiels 1
erhitztes Chlorgas getrennt eingepumpt. Die Kontakt- wurden die Bestandteile des Reaktionsproduktes
zeit der Reaktionsteilnehmer betrug 7,9 Sekunden. getrennt; erhalten wurde 2-(«-Methyl-«-chloräthyl)-
Die das Gefäß verlassenden Gase wurden konden- pyridin. Dieses Produkt stellt eine klare Flüssigkeit dar
siert und in 2 η-Salzsäure gesammelt. Diese wurde mit mit einem Geruch, der etwa dem Pyridin ähnlich ist,
Kohlenstofftetrachlorid extrahiert; aus dem Extrakt 60 und einem Siedepunkt von 69 bis 7O0C bei einem
wurde 2-TrichlormethyIpyridin abdestilliert. Das Raf- Druck von 7 mm Quecksilber. Das 2-(a-Methyl-
finat wurde dann mit wäßrigem Alkali bis zu einem a-chloräthyl)-pyridin ist eine neue Verbindung.
pH-Wert von 1 behandelt. Bei diesem pH-Wert wurde ^ . -17
2-Dichlormethylpyridin mit einer sehr geringen Menge Beispiel
von in dem Reaktionsprodukt vorhandenen 2-Chlor- 65 Durch ein Verfahren entsprechend dem des Bei-
6-methylpyridin ausgefällt. Dies wurde durch Extrak- spiels 2 wurde unter Verwendung von 8 Mol Wasser-
tion mit Diäthyläther entfernt und durch Destillation - dampf pro Mol Base bei einer Temperatur von
bei einem Druck von 4 mm Quecksilber gewonnen. 230 bis 260° C und einer Kontaktzeit von 3,8 Sekunden
4-Picolin chloriert. Der Hauptteil des Produktes dieser Reaktion war 4-Trichlormethylpyridin.
Unter Verwendung des Reaktionsgefäßes des Beispiels 1 wurde bei einer Temperatur von 290 bis 310° C
ein Gemisch von 3-Pcolin und Wasserdampf in einem Molverhältnis von 1: 4 mit 1,1 Mol Chlor umgesetzt.
Die Kontaktzeit betrug 2,8 Sekunden; das Produkt bestand überwiegend aus 3-Monochlormethylpyridin.
Unter Verwendung eines Reaktionsgefäßes wie im Beispiel 1 und einer Temperatur von 308 bis 330°C
wurde ein Gemisch von 4-Picolin und Wasserdampf im Molverhältnis von 1:20 mit 1,1 Mol Chlor
umgesetzt. Die Kontaktzeit betrug 0,2 bis 0,3 Sekunden Hauptprodukt war 4-Monochlormethylpyridin.
Unter Verwendung des Reaktionsgefäßes des Beispiels 1 wurde 4-Benzylpyridin bei einer Temperatur
von 320 bis 360° C unter Verwendung eines Verhältnisses von Base zu Wasserdampf von 1:10 und
einer Kontaktzeit von 2,4 Sekunden chloriert. Aus dem Reaktionsgemisch wurde Phenyl-(4-pyridyl)-methylchlorid
isoliert.
Unter den Bedingungen des Beispiels 10 wurde, ausgehend von S-Äthyl^-methylpyridin, 5-Äthyl-2-monochlormethylpyridin
hergestellt.
Unter den Bedingungen des Beispiels 10 wurde aus 4-Äthylpyridin 4-(a-Chloräthyl)-pyridin hergestellt.
Unter Verwendung des Reaktionsgefäßes des Beispiels 1 und einer Temperatur von 340 bis 350° C
wurde ein Gemisch von 2-Methylchinolin und Dampf in einem Molverhältnis von 1:10 mit 1,1 Mol Chlor
umgesetzt. AusdemReaktionsgemisch\vurden2-Mono- und 2 Dichlormethylchinolin zusammen mit einer
geringen Menge 8-Chlor-2-methylchinolin isoliert.
Unter Verwendung eines Reaktionsgefäßes des Beispiels 1 und einer Temperatur von 350 bis 370° C
wurde ein Gemisch von 4-Methylchinolin und Dampf
in einem Molverhältnis von 1:10 mit 1,1 Mol Chlor umgesetzt. Aus dem Reaktionsgemisch wurden
4-Mono- und 4-Dichlormethylchinolin isoliert.
In ein ungefülltes auf 280 bis 3000C gehaltenes
Reaktionsrohr wurden getrennt voneinander ein auf 220 bis 2400C vorerwärmtes Gemisch aus 1 Mol
2-Picolin und 2 Mol Kohlenstofftetrachlorid und 1,1 Mol eines auf 180 bis 2200C vorerwärmtes Chlorgas
eingepumpt. Die Kontaktzeit der Reaktionsteilnehmer betrug 3,6 Sekunden. Aus dem Reaktionsgemisch wurden 2-Mono- und 2-Dichlormethylpyridin
isoliert.
209517/333
Claims (4)
1. Verfahren zur Herstellung von chlorierten mit Chlor bei erhöhter Temperatur. in Gegenwart
Alkylpyridinen bzw. chlorierten Alkylchinolinen 5 eines inerten Verdünnungsmittels, vorausgesetzt, daß
mit im wesentlichen allen Chlorsubstituenten in der die Umsetzungszeit der Reaktanten und Produkte in
Alkylseitenkette, durch Umsetzung eines Alkyl- der Dampfphase bei erhöhter Temperatur nicht langer
pyridins bzw. eines Alkylchinolins mit gasförmigem als · 60 Sekunden dauert. Es ist überraschend, daß
Chlor bei erhöhter Temperatur in Gegenwart eines unter diesen Bedingungen fast ausschließlich Seiteninerten Verdünnungsmittels, dadurch ge-io kettenchlorierung unter Ausschluß von Kernchlokennzeichnet,
daß die Umsetzung in der. rierung eintritt.
Dampfphase durchgeführt wird und die Kontakt- · Als Kontaktzeit wird die von der Zeit des Eintritts
zeit der Reaktionsteilnehmer und Produkte bei der reagierenden Stoffe in die erhitzte Reaktionszone
der erhöhten Temperatur nicht mehr als 60 Se- bis zu der des Austritts der reagierenden Stoffe und
künden beträgt. 15 Produkte aus dieser Zone . und Kühlen auf eine
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch ge- Temperatur unterhalb der niedrigsten Umsetzungskennzeichnet,
daß die Reaktion bei einer Tempe- temperatur verstanden.
ratur zwischen 180 und 37O0C durchgeführt wird. Unter Alkyl wird auch der Alkylteil einer Aralkyl-
3. Verfahren gemäß Anspruch 1 und 2, dadurch gruppe verstanden.
gekennzeichnet, daß Wasserdampf als inertes 20 Die Umsetzung kann durch Führen der reagierenden
Verdünnungsmittel verwendet wird. Stoffe durch ein auf der gewünschten Temperatur
4. Verfahren gemäß Anspruch 1, 2 und 3, gehaltenes Quarzrohr oder anderes Rohr mit einer ' f
dadurch gekennzeichnet, daß mindestens 0,1 Mol solchen Geschwindigkeit, daß die gewünschte Verweil-Verdünnungsmittel
pro Mol Alkylpyridin bzw. zeit erreicht ist, bewerkstelligt werden. Das Reaktions-Alkylchinolin
verwendet wird. 25 rohr kann auch mit irgendeinem geeigneten inerten
Material, wie Porzellan, Koks, Ton oder Siliciumcarbid gefüllt sein. Ein Quarzrohr, gefüllt mit groben Stücken
. von Siliciumcarbid, gibt unter den untersuchten
gefüllten Rohren die besten Resultate.
30 Die im Einzelfall bei einem Verfahren zur Her-
30 Die im Einzelfall bei einem Verfahren zur Her-
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur stellung eines gewünschten chlorierten Alkylpyridins
Herstellung von chlorierten Alkylpyridinen bzw. oder Alkylchinolins anzuwendende erhöhte Temperachlorierten
Alkylchinolinen mit im wesentlichen tür hängt von zwei Faktoren ab, nämlich von dem
allen Chlorsubstituenten in der Alkylseitenkette. Mengenverhältnis des Verdünnungsmittels und der
Alkylpyridine bzw. Alkylchinoline, die in der 35 Größe der Fläche, auf der die Produkte kondensieren
Seitenkette chloriert sind, sind wertvolle Zwischen- können. Allgemein gesprochen kann mit steigendem
produkte für organische Synthesen und können Mengenverhältnis von Verdünnungsmittel die Reak-
vielfachen Reaktionen unterzogen werden. Es macht tionstemperatur erhöht werden. Wenn die Reaktions-
jedoch beträchtliche Schwierigkeiten, spezielle chlo- zone zur Steuerung der Wärmeverteilung mit einem
rierte Alkylpyridine oder chlorierte Alkylchinoline in 40 inerten Material gefüllt ist, ist die Größe der Oberfläche
reinem Zustand herzustellen; nicht nur besteht bei weit größer, als wenn das Reaktionsgefäß leer ist;
einem direkten Chlorierungsprozeß das Grundproblem, die niedrigste bei einem gefüllten Reaktionsgefäß
sicherzustellen, daß alles Chlor in die Seitenkette verwendbare Temperatur liegt etwas höher als die (t
gelangt, sondern es besteht noch das weitere Problem Temperatur desselben ungefüllten Reaktionsgefäßes,
der Trennung der mono-, di- und höherchlorierten 45 Unter Verwendung eines gefüllten Reaktionsgefäßes
Derivate voneinander. wird vorzugsweise bei Temperaturen von 180 bis
Es sind eine Reihe von direkten Chlorierungsver- 350° C gearbeitet, da — wie gefunden wurde — außerfahren
von Alkylpyridinen bzw. Alkylchinolinen halb der Grenzen dieses Bereiches die Reaktion schwer
bekannt. Zum Beispiel ist es bekannt, 2-Methyl- zu steuern ist. Unterhalb etwa 180° C wird ein erhöhter
pyridin oder 2-Methylchinolin mit gasförmigem Chlor so Anteil des höherchlorierten Alkylmaterials in dem
in einem inerten Lösungsmittel bei einer Temperatur Produkt gefunden, was sich dadurch erklärt, daß ein
im Bereich von 40 bis 8O0C in Gegenwart eines chlor- beträchtlicher Teil der Chlorierung in flüssiger Phase
wasserstoff bindenden Mittels zu chlorieren; diese im stattgefunden hat. Bei Temperaturen oberhalb des
wesentlichen in Flüssigkeitsphase vor sich gehende angegebenen Bereichs wird die Bildung von Neben-Reaktion
führt zur Seitenkettenchlorierung, aber sie 55 produkten und Pech oder Kohle allzu stark,
ist einzig und allein begrenzt auf Alkylsubstituenten in Ist das Reaktionsgefäß nicht gefüllt und werden der 2-Stellung des heterocyclischen Kerns. z. B. die Reagenzien durch ein erhitztes Rohr geleitet,
ist einzig und allein begrenzt auf Alkylsubstituenten in Ist das Reaktionsgefäß nicht gefüllt und werden der 2-Stellung des heterocyclischen Kerns. z. B. die Reagenzien durch ein erhitztes Rohr geleitet,
Ein anderes Verfahren befaßt sich mit der Um- so kann bei einer Temperatur von etwa 1400C
Setzung von Chlor und 2-Methylpyridin-Hydrochlorid chloriert werden, obwohl die Umwandlung in chlo-
in flüssiger Phase unter Bildung eines Gemisches von 60 riertes Material pro Durchgang geringer ist als bei
im Kern und in der Seitenkette chlorierten Produkten." höheren Temperaturen. Es wurde außerdem gefunden,
Zur Zeit ist kein Verfahren beschrieben, bei dem daß das Verfahren dann bei höheren Temperaturen
ein Alkylpyridin oder ein Alkylchinolin unabhängig als bei gefülltem Reaktionsgefäß durchgeführt werden
von der Stellung des Alkylsubstituenten im hetero- kann; eine Neigung zur Pech-oder Kohlebildung kann
cyclischen Ring selektiv in der Seitenkette chloriert 65 aufgehoben werden durch Erhöhung des Verhältnisses
werden kann. von inertem Verdünnungsmittel zu Alkylpyridin oder
Es wurde nun gefunden, daß es möglich ist, chlo- Alkylchinolin.
rierte Alkylpyridine oder chlorierte Alkylchinoline Die Erprobung hat gezeigt, daß jedem Monochlor-
Family
ID=
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DD233126A5 (de) | Verfahren zur herstellung von pyridin-n-oxiden | |
DE1595948A1 (de) | Verfahren zur Herstellung chlorierter Alkyl-Pyridine und-Chinoline | |
DE1518517C (de) | ||
DE1595948C (de) | Verfahren zur Herstellung chlorierter Alkylpyridine und Alkylchinoline | |
DE1470143A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von 2-Chlorpyridin | |
DE2627223C2 (de) | ||
DE1595948B (de) | Verfahren zur Herstellung chlorierter Alkylpyridine und Alkylchinohne | |
DE1445653A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Chlorderivaten von alpha-Picolin | |
DE2854210C2 (de) | Verfahren zur Herstellung von aromatisch oder heteroaromatisch substituierten Acetonitrilen | |
DE2756235C2 (de) | Verfahren zur Herstellung von gegebenenfalls substituiertem Benzotrifluorid | |
DE4233708A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von reinem 2,5-Dichlorpyridin sowie Gewinnung des als Nebenprodukt anfallenden 2,3-Dichlorpyridins | |
DE1940705C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von Cyanacetylen aus Acrylnitril | |
DE1445683C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von PoIychlorpyridinen | |
DE2050562C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von Dichloracety lchlorid | |
DE3029231C2 (de) | ||
EP0508217B1 (de) | Verfahren zur Herstellung von 2-Chlorpyridinen | |
DE3853209T2 (de) | Verfahren zur herstellung von 2,3,5,6-tetrachlorpyridin und 2,3,6-trichlorpyridin. | |
DE1445918C (de) | Verfahren zur Herstellung von gegebenenfalls durch eine oder mehrere niedermolekulare Alkylgruppen substituierten Bipyridylen | |
AT204553B (de) | Verfahren zur Herstellung von Pyridincarbonsäuren | |
EP0429921B1 (de) | Verfahren zur Herstellung von 3-Methyl-benzylchlorid | |
DE2347109A1 (de) | Verfahren zur herstellung von halogenhaltigen tertiaeren phosphinoxiden | |
DE2002884C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von Um- , Setzungsmischungen, die 1,1,1-Trichloräthan, Vinylchlorid, Vinylidenchlorid und Chlorwasserstoff enthalten | |
DE1470142C (de) | Verfahren zur gleichzeitigen Herstel lung von 2 Brom und 2 Chlorpyndin | |
DE3201761A1 (de) | Verfahren zur herstellung von 4.5-dichlor-1.2-dithiacyclopentenon-(3) | |
DE2428180A1 (de) | Verfahren zur herstellung von substituierten chlorbenzolderivaten aus benzolsulfochloriden |