DE1618181B2 - Process for the preparation of carboxylic acid chlorides - Google Patents
Process for the preparation of carboxylic acid chloridesInfo
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C51/00—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
- C07C51/58—Preparation of carboxylic acid halides
- C07C51/60—Preparation of carboxylic acid halides by conversion of carboxylic acids or their anhydrides or esters, lactones, salts into halides with the same carboxylic acid part
Description
Es ist bekannt, Carbonsäurechloride durch Umsetzung von Phosgen mit Carbonsäuren (US-Patentschrift 31 84 506, deutsche Patentschrift 2 83 896) oder ihren Salzen (Chemical Reviews, Bd. 4 [1927], S. 155 und 156; deutsche Patentschriften 29 669, 2 84 617) herzustellen. Von Carbonsäureanhydriden ist aus Houben — Weyl, Methoden der organischen Chemie, Bd. 8, S. 469ff., bekannt, daß sie gegenüber anorganischen Säurehalogeniden unter üblichen Bedingungen beständig sind; in speziellen Fällen findet eine Umsetzung zu den Säurechloriden nur bei höherer Temperatur (Phthalsäureanhydrid mit Phosphorpentachlorid), gegebenenfalls in Anwesenheit von Zinkchloridkatalysatoren (Bernsteinsäureanhydrid mit Thionylchlorid), statt. Zwar wird in vorgenannter Literaturstelle Chemical Reviews vermutet, daß bei der Umsetzung zum Carbonsäurechlorid das entsprechende Anhydrid intermediär auftritt, die deutschen Patentschriften 2 83 896 und 2 84 617 widerlegen aber diese Vermutung und zeigen, daß erst nach Umsetzung zum Carbonsäurechlorid dieses in einer weiteren Stufe das Anhydrid bilden kann.It is known to produce carboxylic acid chlorides by reacting phosgene with carboxylic acids (US patent 31 84 506, German patent specification 283 896) or their salts (Chemical Reviews, Vol. 4 [1927], p. 155 and 156; German patents 29 669, 2 84 617). From carboxylic acid anhydrides is off Houben - Weyl, Methods of Organic Chemistry, Vol. 8, p. 469ff., Known that they opposite inorganic acid halides are stable under normal conditions; takes place in special cases a conversion to the acid chlorides only at a higher temperature (phthalic anhydride with phosphorus pentachloride), optionally in the presence of zinc chloride catalysts (succinic anhydride with Thionyl chloride) instead. It is assumed in the aforementioned Chemical Reviews reference that in the conversion to the carboxylic acid chloride, the corresponding anhydride occurs as an intermediate, the German Patents 2 83 896 and 2 84 617 refute this presumption and show that only after Conversion to the carboxylic acid chloride this can form the anhydride in a further stage.
Es wurde nun gefunden, daß man Carbonsäurechloride aus den entsprechenden Anhydriden vorteilhaft erhält, wenn man die Carbonsäureanhydride in Gegenwart einer katalytischen Menge Dimethylformamid und/oder Dimethylanilin mit Phosgen bei einer Temperatur zwischen 20 und 1500C umsetzt.It has now been found that carboxylic acid chlorides are advantageously obtained from the corresponding anhydrides if the carboxylic acid anhydrides are reacted with phosgene at a temperature between 20 and 150 ° C. in the presence of a catalytic amount of dimethylformamide and / or dimethylaniline.
Im Vergleich zu vorgenannten Verfahren liefert das Verfahren nach der Erfindung auf einfacherem Wege eine große Zahl an Carbonsäurechloriden in teilweise besserer Ausbeute und Reinheit ohne wesentliche Chlorwasserstoffentwicklung. Im Hinblick auf vorgenannte Veröffentlichungen waren diese Ergebnisse unter relativ schonenden Reaktionsbedingungen überraschend.Compared to the aforementioned method, the method according to the invention provides a simpler one Ways a large number of carboxylic acid chlorides in partially better yield and purity without essential Evolution of hydrogen chloride. With regard to the aforementioned publications, these were results surprising under relatively mild reaction conditions.
Als Ausgangsstoffe verwendet man Carbonsäureanhydride mit ein oder mehreren, vorzugsweise ein oder zwei Anhydridgruppen. Es können aliphatische, cycloaliphatische, araliphatische oder aromatische Anhydride, vorzugsweise mit jeweils bis zu 14 Kohlenstoffatomen, zur Anwendung gelangen; sie können noch durch unter den Reaktionsbedingungen inerte Gruppen oder Atome, z. B. Halogen, substituiert sein. Bei ungesättigten Anhydriden erweist sich das Verfahren als besonders vorteilhaft, da diese, z. B. im Vergleich zur Umsetzung mit Phosphorpentachlorid, unter den Verfahrensbedingungen nicht polymerisieren. Das Carbonsäureanhydrid kann gegebenenfalls auch im Gemisch mit der entsprechenden Carbonsäure oder seinem Carbonsäurechlorid umgesetzt werden.Carboxylic acid anhydrides are used as starting materials with one or more, preferably one or two, anhydride groups. Aliphatic, cycloaliphatic, araliphatic or aromatic anhydrides, preferably each with up to 14 carbon atoms, apply; they can still be inert under the reaction conditions Groups or atoms, e.g. B. halogen, may be substituted. The procedure proves itself with unsaturated anhydrides as particularly advantageous because this, for. B. compared to implementation with phosphorus pentachloride, do not polymerize under the process conditions. The carboxylic anhydride can optionally can also be reacted in a mixture with the corresponding carboxylic acid or its carboxylic acid chloride.
So können z. B. folgende Carbonsäureanhydride als Ausgangsstoffe verwendet werden: Essigsäure-, Phenylessigsäure-, o-Toluylsäure-, a-Naphthoesäure, Cyclohexancarbonsäure-, Phthalsäure-, Dichlormaleinsäure-, Glutarsäure-, Allylbernsteinsäure-, /3-Crotylbernsteinsäure-, 2-Äthylhexancarbonsäure-, Bernsteinsäure-, Hexahydrobenzoesäure-, Dichloracrylsäureanhydrid. So z. B. the following carboxylic acid anhydrides are used as starting materials: acetic acid, Phenylacetic acid, o-toluic acid, a-naphthoic acid, Cyclohexanecarboxylic acid, phthalic acid, dichloromaleic acid, glutaric acid, allyl succinic acid, / 3-crotyl succinic acid, 2-ethylhexanecarboxylic acid, succinic acid, hexahydrobenzoic acid, dichloroacrylic anhydride.
Phosgen wird in stöchiometrischer Menge oder vorzugsweise im Überschuß, insbesondere in bis zu 2fachem Überschuß über die stöchiometrische Menge, verwendet. Die Reaktion wird bei einer TemperaturPhosgene is used in stoichiometric amounts or preferably in excess, in particular in up to a 2-fold excess over the stoichiometric amount, used. The reaction takes place at a temperature
ίο zwischen 20 und 1500C, vorzugsweise zwischen 50 und 1200C, drucklos oder unter Druck, kontinuierlich oder diskontinuierlich durchgeführt. Zweckmäßig verwendet man bei der Umsetzung Katalysatoren in Gestalt von am Stickstoffatom substituierten Carbonsäureamiden bzw. Lactamen oder tertiären Aminen, z. B. Dimethylformamid, N-Methylpyrrolidon, Dimethylanilin, Triäthylamin; sie werden im allgemeinen in einer Menge von 0,1 bis 20, vorzugsweise 0,5 bis 2 Gewichtsprozent, bezogen auf die Gewichtsmenge Anhydrid, der Reaktion zugeführt. Man kann bei der Umsetzung unter den Reaktionsbedingungen inerte, organische Lösungsmittel, wie aromatische Kohlenwasserstoffe, z. B. Benzol, Toluol, Xylol; Chlorkohlenwasserstoffe, z. B. Chloroform, Tetrachlorkohlenstoff;ίο between 20 and 150 0 C, preferably between 50 and 120 0 C, carried out without pressure or under pressure, continuously or discontinuously. It is useful to use in the reaction catalysts in the form of carboxamides substituted on the nitrogen atom or lactams or tertiary amines, eg. B. dimethylformamide, N-methylpyrrolidone, dimethylaniline, triethylamine; they are generally added to the reaction in an amount of 0.1 to 20, preferably 0.5 to 2 percent by weight, based on the amount by weight of anhydride. You can in the reaction under the reaction conditions, inert organic solvents, such as aromatic hydrocarbons, z. B. benzene, toluene, xylene; Chlorinated hydrocarbons, e.g. B. chloroform, carbon tetrachloride;
Äther, z. B. Dioxan, Diäthyläther; Petroläther; verwenden. Ether, e.g. B. dioxane, diethyl ether; Petroleum ether; use.
Die Reaktion kann wie folgt durchgeführt werden: In den Ausgangsstoff, gegebenenfalls zusammen mit Katalysator und/oder Lösungsmittel, wird bei vorgenannter Temperatur während l/2 bis 5 Stunden Phosgen eingeleitet. Als Reaktionsgefäß können alle Anlagen mit guter Durchmischungsvorrichtung, wie Rührkessel und insbesondere Umlaufapparate oder Blasensäulen, verwendet werden. Anschließend wird aus dem Reaktionsgemisch in üblicher Weise, z. B. durch fraktionierte Destillation, der Endstoff abgetrennt. Die so hergestellten Carbonsäurechloride sind besonders rein und können direkt, z. B. durch Hydrierung nach Rosenmund zum Aldehyd, weiterverarbeitet werden.The reaction may be carried out as follows: In the starting material optionally together with catalyst and / or solvent is introduced at the abovementioned temperature for l / 2 to 5 hours phosgene. All systems with a good mixing device, such as stirred kettles and, in particular, circulators or bubble columns, can be used as the reaction vessel. Then from the reaction mixture in the usual way, for. B. separated by fractional distillation, the end product. The carboxylic acid chlorides produced in this way are particularly pure and can be used directly, e.g. B. by hydrogenation according to Rosenmund to the aldehyde, further processed.
Die nach dem Verfahren der Erfindung herstellbaren Verbindungen sind wertvolle Ausgangsstoffe für die Herstellung von Lösungsmitteln, Pharmazeutika und Farbstoffen.The compounds which can be prepared by the process of the invention are valuable starting materials for the production of solvents, pharmaceuticals and dyes.
Die in den Beispielen angegebenen Teile bedeuten Gewichtsteile.The parts given in the examples are parts by weight.
114 Teile Glutarsäureanhydrid werden auf 8O0C erwärmt und mit 2 Teilen Dimethylformamid versetzt. Bei konstanter Temperatur leitet man unter Rühren innerhalb von 1,5 Stunden 120 Teile Phosgen in das Gemisch ein und fraktioniert anschließend das Reaktionsgemisch im Vakuum. Bei 1 Torr gehen im Siedebereich von 83 bis 85°C 159 Teile Glutarylchlorid über, entsprechend einer Ausbeute von 94% der Theorie.114 parts of glutaric anhydride are heated to 8O 0 C and treated with 2 parts of dimethylformamide. At constant temperature, 120 parts of phosgene are introduced into the mixture over the course of 1.5 hours with stirring, and the reaction mixture is then fractionated in vacuo. At 1 Torr, 159 parts of glutaryl chloride pass over in the boiling range from 83 to 85 ° C., corresponding to a yield of 94% of theory.
169 Teile Glutarylchlorid, 2 Teile Dimethylformamid und 114 Teile Glutarsäureanhydrid werden vermischt und auf 8O0C erwärmt. Bei dieser Temperatur leitet man unter Rühren innerhalb von 1,5 Stunden 120 Teile Phosgen ein und fraktioniert anschließend das Gemisch im Vakuum. Bei 1 Torr gehen im Siedebereich von 83 bis 85°C 321 Teile Glutarylchlorid über. Die Zunahme an Glutarylchlorid beträgt also 152 Teile, entsprechend einer Ausbeute von 90% der Theorie.169 parts of glutaryl chloride, 2 parts of dimethylformamide and 114 parts of glutaric anhydride are mixed and heated to 8O 0 C. At this temperature, 120 parts of phosgene are passed in with stirring over the course of 1.5 hours, and the mixture is then fractionated in vacuo. At 1 Torr, 321 parts of glutaryl chloride pass over in the boiling range from 83 to 85 ° C. The increase in glutaryl chloride is therefore 152 parts, corresponding to a yield of 90% of theory.
B e i s ρ i e 1 3B e i s ρ i e 1 3
Einer Lösung von 200 Teilen Dichlormaleinsäureanhydrid und 4 Teilen Dimethylformamid in 175 Teilen Benzol wird bei einer Temperatur von 65 bis 7O0C in einer Blasensäule innerhalb von 3 Stunden 240 Teile Phosgen zugeführt. Dann destilliert man aus dem Reaktionsgemisch das Lösungsmittel unter Normaldruck ab, fraktioniert den Rückstand im Vakuum und erhält im Siedebereich von 60 bis 65°C/2Torr 234 Teile Dichlormaleinsäure-dichlorid, entsprechend einer Ausbeute von 88% der Theorie.A solution of 200 parts of dichloromaleic anhydride and 4 parts of dimethylformamide in 175 parts of benzene is fed at a temperature of 65 to 7O 0 C in a bubble column within 3 hours, 240 parts of phosgene. The solvent is then distilled off from the reaction mixture under normal pressure, the residue is fractionated in vacuo and 234 parts of dichloromaleic acid dichloride are obtained in the boiling range from 60 to 65 ° C./2 torr, corresponding to a yield of 88% of theory.
In eine Mischung aus 204 Teilen Acetanhydrid und 5 Teilen Dimethylanilin werden bei einer Temperatur von 7O0C unter Rühren innerhalb von 3 Stunden 220 Teile Phosgen eingeleitet. Die Destillation des Reaktionsgemisches ergibt im Siedebereich 51 bis 52°C/760Torr 257 Teile Acetylchlorid, entsprechend einer Ausbeute von 82% der Theorie.In a mixture of 204 parts of acetic anhydride and 5 parts of 220 parts of dimethyl aniline are introduced phosgene at a temperature of 7O 0 C with stirring over 3 hours. The distillation of the reaction mixture gives in the boiling range 51 to 52 ° C / 760 torr 257 parts of acetyl chloride, corresponding to a yield of 82% of theory.
In eine Lösung von 50 Teilen o-Phthalsäureanhydrid und 2 Teilen Dimethylformamid in 260 Teilen
Xylol wird unter Rühren bei einer Temperatur von 1200C innerhalb von 5 Stunden 250 Teile Phosgen
eingeleitet. Während der Umsetzung gibt man noch 2 Teile Dimethylformamid langsam zu. Nach Erkalten
auf Zimmertemperatur wird die trübe Reaktionslösung filtriert, sodann das Lösungsmittel abdestilliert
und der Rückstand im Vakuum fraktioniert. Bei 1 Torr gehen im Siedebereich von 100 bis 1050C
56 Teile o-Phthalylchlorid über, entsprechend einer
Ausbeute von 83% der Theorie.
5250 parts of phosgene are introduced into a solution of 50 parts of o-phthalic anhydride and 2 parts of dimethylformamide in 260 parts of xylene with stirring at a temperature of 120 ° C. over the course of 5 hours. During the reaction, 2 parts of dimethylformamide are slowly added. After cooling to room temperature, the cloudy reaction solution is filtered, then the solvent is distilled off and the residue is fractionated in vacuo. At 1 Torr, 56 parts of o-phthalyl chloride pass over in the boiling range from 100 to 105 ° C., corresponding to a yield of 83% of theory.
5
In eine Lösung von 163 Teilen 2-Naphthoesäureanhydrid und 5 Teilen Dimethylformamid in 600 Teilen Benzol wird unter Rühren bei einer Temperatur vonIn a solution of 163 parts of 2-naphthoic anhydride and 5 parts of dimethylformamide in 600 parts Benzene is stirred at a temperature of
ίο 65° C innerhalb von einer Stunde 60 Teile Phosgen eingeleitet. Anschließend filtriert man die Reaktionslösung, destilliert das Lösungsmittel ab und fraktioniert den Rückstand im Vakuum. Bei 2 Torr gehen im Siedebereich von 120 bis 122° C 154 Teile 2-Naphthoylchlorid über, entsprechend einer Ausbeute von 79 % der Theorie.ίο 65 ° C within one hour 60 parts of phosgene initiated. The reaction solution is then filtered, the solvent is distilled off and fractionated the residue in vacuo. At 2 torr, 154 parts of 2-naphthoyl chloride go in the boiling range from 120 to 122 ° C about, corresponding to a yield of 79% of theory.
In eine Lösung von 105 Teilen Dichloracrylsäureanhydrid und 2 Teilen Dimethylformamid in 150 Teilen Benzol wird bei einer Temperatur von 60° C innerhalb von 30 Minuten in einer Umlaufapparatur 50 Teile Phosgen eingeleitet. Man filtriert die Reaktionslösung, destilliert das Lösungsmittel ab und fraktioniert den Rückstand im Vakuum. Bei 100 Torr gehen im Siedebereich von 83 bis 840C 105 Teile Dichloracrylsäurechlorid über, entsprechend einer Ausbeute von 82% der Theorie.50 parts of phosgene are passed into a solution of 105 parts of dichloroacrylic anhydride and 2 parts of dimethylformamide in 150 parts of benzene at a temperature of 60 ° C. in the course of 30 minutes in a circulating apparatus. The reaction solution is filtered off, the solvent is distilled off and the residue is fractionated in vacuo. At 100 torr, 105 parts of dichloroacrylic acid chloride pass over in the boiling range from 83 to 84 ° C., corresponding to a yield of 82% of theory.
Die in der Tabelle angegebenen weiteren Beispiele werden analog den vorgenannten Beispielen durch geführt, auf die jeweils in Spalte 2 hingewiesen wirdThe further examples given in the table are carried out analogously to the aforementioned examples referred to in column 2
anhydrid
Bernsteinsäure2-ethylhexanoic acid
anhydride
Succinic acid
Essigsäureanhydridannyuna
Acetic anhydride
9
10
11
12
13
14
15
16
179
10
11th
12th
13th
14th
15th
16
17th
200
130200
130
175175
100
100100
100
65
60
65
65
75
90
85
65
65
6065
60
65
65
75
90
85
65
65
60
0,50.5
1,51.5
0,50.5
92
79
74
96
84
91
91
77
83
9292
79
74
96
84
91
91
77
83
92
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Applications Claiming Priority (1)
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DEB0093099 | 1967-06-20 |
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DE1618181B2 true DE1618181B2 (en) | 1975-10-09 |
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DE19671618181 Pending DE1618181B2 (en) | 1967-06-20 | 1967-06-20 | Process for the preparation of carboxylic acid chlorides |
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DE (1) | DE1618181B2 (en) |
-
1967
- 1967-06-20 DE DE19671618181 patent/DE1618181B2/en active Pending
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Publication number | Publication date |
---|---|
DE1618181A1 (en) | 1970-12-17 |
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