DE1964619C3 - Adiabatic process for the manufacture of N monosubstituted 2,4 dichloro 6 amino s tnazines - Google Patents
Adiabatic process for the manufacture of N monosubstituted 2,4 dichloro 6 amino s tnazinesInfo
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Description
N NN N
ClCl
NH-RNH-R
worin R einen niederen Alkyl- oder Alkenyl- oder einen Cycloalkylrest mit bis zu 6 Kohlenstoffatomen bedeutet, durch Umsetzung von Cyanurchlorid mit einem Amin der allgemeinen Formel RNH2, worin R die oben angegebene Bedeutung besitzt, in Anwesenheit eines säurebindenden Mittels in einem zweiphasigen organisch-wäßrigen Mediurp dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung unter adiabatischen Bedingungen vornimmt. in which R is a lower alkyl or alkenyl or a cycloalkyl radical with up to 6 carbon atoms, by reacting cyanuric chloride with an amine of the general formula RNH 2 , in which R has the meaning given above, in the presence of an acid-binding agent in a two-phase organic aqueous medium, characterized in that the reaction is carried out under adiabatic conditions.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Amin zuerst mit dem säurebindenden Mittel mischt und zu einer Lösung von Cyanurchlorid in einem inerten organischen Lösungsmittel zugibt.2. The method according to claim 1, characterized in that the amine is first mixed with the acid-binding agent Agent mixes and becomes a solution of cyanuric chloride in an inert organic solvent admits.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein bisher nichi übliches und außerordentlich rasch arbeitendes Verfahren zur Herstellung von N-monosubstituierten 2,4-DichIor-6-amino-s-triazinen, worin die Amino-Gruppe durch einen niederen Alkyl- oder Alkenyl- oder einen Cycloalkylrest mit bis zu 6 Kohlenstoffatomen substituiert ist, von sehr hoher Reinheit und in sehr hohen Ausbeuten durch Umsetzung von Cyanurchlorid mit Jnem entsprechenden primären Amin in Anwesenheit eines säurebindenden Mittels in einem zweiphasigen organisch-wäßrigen Medium, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man die Umsetzung unter adiabatischen Bedingungen durchführt.The present invention relates to a heretofore uncommon and extremely rapid process for the preparation of N-monosubstituted 2,4-dichloro-6-amino-s-triazines, in which the amino group by a lower alkyl or alkenyl or a cycloalkyl radical with up to 6 carbon atoms is substituted, of very high purity and in very high yields by conversion of cyanuric chloride with an appropriate primary amine in the presence of an acid-binding agent in one two-phase organic-aqueous medium, which is characterized in that one carries out the reaction performs under adiabatic conditions.
Charakteristische Beispiele von Alkylgruppen sind die folgenden: Propyl, Isopropyl, Butyl, Isobutyl, Amyl oder Hexyl; als Alkenylgruppen sind erwähnenswert Propenyl oder Butenyl; als Vertreter von Cycloalkylgruppen seien Cyclopropyl, Cyclobutyl und Cyclohexyl genannt. Typical examples of alkyl groups are as follows: propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, amyl or hexyl; as alkenyl groups it is worth mentioning propenyl or butenyl; Cyclopropyl, cyclobutyl and cyclohexyl may be mentioned as representatives of cycloalkyl groups.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren herstellbaren Verbindungen stellen Zwischenprodukte dar, welche für die Herstellung von Di-amino-chlors-triazinen verwendet werden, die ihrerseits zur Verhinderung von unerwünschtem Pflanzenwuchs und unerwünschter Vegetation dienen und daher von äußerst großem Wert und von großer wirtschaftlicher Bedeutung als Herbizide sind. Besonders wertvolle Diamino-Verbindungen des Handels, die als Herbizide verwendet werden, sind z. B. 2-Chlor-4-äthylamino-6-isopropylamino-s-triazin oder 2-Chlor-4,6-bis-isopropylamino-s-triazin. Diese Diaminoverbindungen können sowohl als selektive Herbizide zur Linkrautbekämpfung in Kulturpflanzen als auch als Bodensterilisierungsmittel für die totale Unterdrückung unerwünschter Pflanzen verwendet werden. The compounds that can be prepared by the process according to the invention are intermediates which are used for the preparation of di-amino-chloros-triazines, which in turn serve to prevent undesirable vegetation and vegetation and are therefore of extremely great value and of great economic importance as herbicides are. Particularly valuable diamino compounds of the trade that are used as herbicides are, for. B. 2-chloro-4-ethylamino- 6-isopropylamino-s-triazine or 2-chloro-4,6-bis-isopropylamino-s-triazine. These diamino compounds can be used both as selective herbicides for combating link weeds in crop plants and as soil sterilizers for the total suppression of undesirable plants.
Die erfindungsgemäß herstellbaren 2,4-Dichloramino-s-lriazine stellen bekannte Verbindungen dar und werden üblicherweise hei gestellt durch UmsetzungThe 2,4-dichloramino-s-iriazines which can be prepared according to the invention represent known compounds and are usually made by reaction
'o von Cyanurchlorid mit primären Aminen bei niederen Temperatuien und in Gegenwart eines Lösungsmittels. Bei der Durchführung dieses Verfahrens ist es notwendig, die bei der Umsetzung gebildete Salzsäure zu neutralisieren. Die Umsetzung wird daher in Gegenwart eine: säurebindenden Mittels durchgeführt. Als solches kann entweder ein Übers^iiuß des umzusetzenden Amins oder z. B. Natriumhydroxid oder Natriumcarbonat dienen.'o of cyanuric chloride with primary amines in the lower Temperatures and in the presence of a solvent. When performing this procedure, it is necessary to to neutralize the hydrochloric acid formed during the reaction. The implementation is therefore in The presence of an acid-binding agent. As such, either an excess of to be converted amine or z. B. sodium hydroxide or sodium carbonate.
Obwohl dieses Verfahren hinsichtlich Ausbeute und Reinheit der gewünschten Endprodukte zufriedenstellende Resultate hefen, ist es doch mit einigen wesentlichen Nachteilen behaftet. Hier sind insbesondere die lanren Reaktionszeiten zu nennen, die infolge der Durchführung der Reaktion b ■ tiefer Temperatur — in der Praxis wird bei Temperaturen zwischen O und f 5CC gearbeitet — benötigt werden. Ein weiteres Problem bietet die Abführung der entstehenden Reaktionswärme. Hierzu geht man entweder so vor, daß man die Umsetzung in Gegenwart von Eis durchführt oder man benutzt eine mit entsprechenden Kühleinrichtungen (z. B. Kühlmantel und Kühlschlangen) versehene Apparatur. Dabei ist cwegen der angestrebten tiefen Temperaturen notwendig, eine Solekühlung zu verwenden, was den mit der Durchführung des Verfahrens verbundenen Aufwand noch weiter erhöht.Although this process yields satisfactory results with regard to the yield and purity of the desired end products, it is nevertheless associated with a number of significant disadvantages. Particular mention should be made here of the long reaction times which are required as a result of carrying out the reaction at low temperature - in practice, temperatures between 0 and f 5 C C are used. Another problem is the dissipation of the heat of reaction that occurs. To do this, one proceeds either in such a way that the reaction is carried out in the presence of ice or one uses an apparatus provided with appropriate cooling devices (e.g. cooling jacket and cooling coils). Because of the desired low temperatures, it is necessary to use brine cooling, which further increases the effort involved in carrying out the process.
Das erfindungsgemäße Verfahren vermeidet diese Nachteile durch adiabatische Durchführung des Prozesses. Dadurch werden die benötigten Reaktions-The inventive method avoids these disadvantages by performing the adiabatic Process. This means that the required reaction
4= zeiten drastisch verkürzt. Die gewünschten Endprodukte werden nach Reaktionszeiten von 1 bis 2 Minuten erhalten. Als Folge davon steigt die Raumzeitausbeute des erfiridungsgernäßcn Verfahrens gegenüber den bekannten Verfahren stark an, was wiederum zur Folge hat, daß die verwendeten Reaktoren bei gleicher Produktionshöhe verhältnismäßig kleii gehalten werden können. Darüber hinaus können die verwendeten Apparaturen sehr einfach konstruiert sein, da jegh;he Kühleinrichtungen entfallen. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß es sich besonders gut kontinuierlich durchführen läßt. Im Hinblick auf die Tatsache, daß sowhl das Ausgangsmaterial als auch die Endprodukte hydrolysierbare Chloratome enthalten, muß es als überraschend angesehen werden, daß mit dem erfindungsgemäßen Verfahren die gewünschten Endprodukte mit ausgezeichneter Reinheit von etwa 99% und mit einer Ausbeute bis zu 99,6 °/q der Theorie erhalten werden, da sowohl Ausgangs- und Endprodukte bei Tempera türen von bis 8O0C mit deir. wäßrig alkalischen Reaktionsmedium in Berührung kommen.4 = times drastically reduced. The desired end products are obtained after reaction times of 1 to 2 minutes. As a consequence of this, the space-time yield of the process according to the invention increases sharply compared to the known processes, which in turn means that the reactors used can be kept relatively small at the same production level. In addition, the equipment used can be of a very simple design, since there is no need for any cooling devices. Another advantage of the process according to the invention is that it can be carried out continuously, particularly well. In view of the fact that both the starting material and the end products contain hydrolyzable chlorine atoms, it must be regarded as surprising that with the process according to the invention the desired end products with excellent purity of about 99% and with a yield of up to 99.6 ° / q of theory can be obtained, since both starting and end products at temperatures of up to 8O 0 C with deir. aqueous alkaline reaction medium come into contact.
Zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Cyanurchlorid in einem inerten organischen Lösungsmittel zugegeben. Geeignete Lösungsmittel für dier?n Zweck sind: Toluol, Benzol, Xylol, Aceton oder Methyläthylketon.To carry out the process according to the invention, the cyanuric chloride is in an inert organic Solvent added. Suitable solvents for this purpose are: toluene, benzene, xylene, acetone or methyl ethyl ketone.
Als säurebindende Mittel, welche im vorliegenden Verfahren verwendet werden können, sind zu er-Acid-binding agents that can be used in the present process are to be
wähnen: das umzusetzende Amin, Alkalimetallhydroxide oder Alkalimetallcarbonate, beispielsweise Natriumhydroxid, Natriumcarbonat, Kaliumhydroxid oder Kaliumcarbonat. In der Regel werden wäßrige Lösungen dieser säurebindenden Mittel verwendet, gewöhnlich eine 50%ige Natriumhydroxidlösung, obwohl natürlich auch Lösungen, welche mehr oder weniger als 50% des gewählten säurebindenden Mittels enthalten, verwendbar sind.imagine: the amine to be converted, alkali metal hydroxides or alkali metal carbonates, for example sodium hydroxide, sodium carbonate, potassium hydroxide or potassium carbonate. As a rule, aqueous solutions of these acid-binding agents are used, usually a 50% sodium hydroxide solution, although of course solutions which are more or less contain less than 50% of the selected acid-binding agent, are usable.
In der Regel werden stöchiometrische Mengen der Reaktionsteilnehmer verwendet, d. h. etwa 1 Mol Amin, 1 Mol Cyanurchlorid und etwa 1 Mol säurebindendes Mittel. Wenn jedoch das Amin selbst a's säurebindendes Mittel verwendet wird, müssen natürlich mindestens 2 Mol dieses Amins pro Moi Cyanurchlorid eingesetzt werden.As a rule, stoichiometric amounts of the Reactants used, d. H. about 1 mole of amine, 1 mole of cyanuric chloride and about 1 mole of acid-binding agent Medium. However, if the amine itself is used as an acid binding agent, then of course at least 2 moles of this amine per mole of cyanuric chloride are used.
In einer Ausführungsform der Erfindung werden C^anurchlor d und Isopropylamin in einem kontinuierlich arbeitenden Reaktor umgesetzt. So kann z. B. Wasser, eine 50%ige Natriumhydroxidlü-sung und Isopropylamin in einem Mischtank vermischt und die Mischung darauf dem kontinuierlich arbeitenden Reaktor zugeleitet werden. Gleichzeitig mit der Zugabe dieses < iemisches zum Reaktor wird eine Lösung von Cyanurchlorid in Toluol im Reaktor zugeführt und die Umsetzung liefert in einer Zeitspanne von 1 bis 2 Minuten das gewünschte 2,4-Dichlor-6-isopropylamino-s-tria-ir.. In one embodiment of the invention, C ^ anurchlor d and isopropylamine are continuously in one working reactor implemented. So z. B. water, a 50% sodium hydroxide solution and Isopropylamine mixed in a mixing tank and the mixture on the continuously working Reactor are fed. Simultaneously with the addition of this mixture to the reactor, a solution of Cyanuric chloride in toluene fed into the reactor and the reaction delivers in a period of 1 to 2 minutes the desired 2,4-dichloro-6-isopropylamino-s-tria-ir ..
Auch für die Herstellung von 2,4-Dichlor-6-isopropylamino-s-triazin, wobu Isopropyiamin gleichzeitig das säurebindende Mittel darstellt, kann ein kontinuierlich arbeitender Reaktor verwendet werden. Dabei werden Wasser, Isopropylamin ur.d Toluol, welches das umzusetzende Cyanurchlorid gelöst enthält, in den Reaktor eingebracht, welcher ein Volumen von 7,5 Liter aufweist. Die Zuflußmengen aus den verschiedenen Leitungen werden so reguliert, daß praktisch stöchiometrische Msngen der verschiedenen Reaktionskomponenten zur Umsetzung gelangen. Die Überwachung der gegenseitigen Mengen von Cyanurchlorid und Isopropylamin ist besonders wichtig.Also for the production of 2,4-dichloro-6-isopropylamino-s-triazine, wobu isopropylamine at the same time represents the acid-binding agent, a continuously operating reactor can be used. Water, isopropylamine and toluene, which contains dissolved cyanuric chloride to be reacted, introduced into the reactor, which has a volume of 7.5 liters. The flow rates from the various lines are regulated so that it is practical stoichiometric quantities of the various reaction components are used. the Monitoring the mutual amounts of cyanuric chloride and isopropylamine is particularly important.
Die folgenden Beispiele dienen zur Veranschaulichung des erfindungsgemäßen Verfahrens.The following examples are provided for illustrative purposes of the method according to the invention.
Zu einer Lösung von 92,2 g (0,5 Mol) Cyanurchlorid in 500 g Toluol bei 24CC, welche sich in einem Vierhalsrundkolben befindet, der mit Tropftrichter, Rührer, Kühler und Thermometer ausgerüstet ist, wird eine Lösung von 29,6 g (0,5 Mol) Isopropylamin und 20,0 g (0,5 Mol) Natriumhydroxid und 500 g Wasser von 24° C im Zeitraum von 10 Sekunden unter RührenTo a solution of 92.2 g (0.5 mol) of cyanuric chloride in 500 g of toluene at 24 C , which is located in a four-necked round bottom flask equipped with a dropping funnel, stirrer, condenser and thermometer, a solution of 29.6 g (0.5 mol) of isopropylamine and 20.0 g (0.5 mol) of sodium hydroxide and 500 g of water at 24 ° C. over a period of 10 seconds with stirring
ίο zugegeben. Die Temperatur des Reaktionsgemisches erhöht sich in weniger als 30 Sekunden auf 8O0C. Nach genau einer Minute ergab die Analyse des Endproduktes 99,8% 2,4-Dichlor 6-isopropylaminos-triazin, 0,2% 2,4-Bis-isopropylamino-6-chlor-s-triazin und Spuren von Cyanurchlorid.ίο admitted. The temperature of the reaction mixture increases in less than 30 seconds to 8O 0 C. After exactly one minute, the analysis of the final product 99.8% 2,4-dichloro-6 isopropylaminos-triazine, 0.2% of 2,4-bis- isopropylamino-6-chloro-s-triazine and traces of cyanuric chloride.
26.8 kg pro Stunde (1 Mol) Isopropylamin, 37,2 kg pro Stunde (1,02MoI) 50%ige Natriumhydroxidlösung und 163 kg pro Stunde Wasser wurden aus verschiedenen Leitungen in einen Mischtank und die resultierende Mischung wurde gleichzeitig mit 558 kg pro Stunde 15%iger Cyanurchloridlösung in Toluol in einen kontinuierlich arbeitenden Reaktor von einem Volumen von 4,15 Liter ein- und durchlaufen gelassen. Die Umsetzung wurde bei einer Temperatur von 31 C unter adiabatischen Bedingungen begonnen. Die Ausflußtemperatür betrug 80aC. Nach Analyse wurde festgestillt, daß die Umsetzung zu 99,5% verlief und eine Ausbeute von 98,5% an 99,0% reinem 2,4-Dichlor-6-isopropylamino-s-triazin erzielt wurde.26.8 kg per hour (1 mol) of isopropylamine, 37.2 kg per hour (1.02MoI) 50% sodium hydroxide solution and 163 kg per hour of water were poured into a mixing tank from various lines and the resulting mixture was simultaneously at 558 kg per hour 15 % strength cyanuric chloride solution in toluene in a continuously operating reactor with a volume of 4.15 liters and allowed to flow through. The reaction was started at a temperature of 31 C under adiabatic conditions. The Ausflußtemperatür was 80 C. After a festgestillt analysis was that the reaction proceeded to 99.5% and a yield of 98.5% of 99.0% pure 2,4-dichloro-6-isopropylamino-s-triazine was obtained .
Die Reaktionsteilnehmer wurden mit einer Geschwindigkeit von 53.6 kg pro Stunde Isopropylamin (2,0 Mol), 174 kg pro Stunde Wasser und 558 kg pro Stunde 15%ige Cyanurchloridlösung in Toluol in einem kontinuierlichen Reaktor von einem Volumen von 7,5 Litern ein- und durchlaufen gelassen. Die Temperaturen beim Einlauf betrugen 300C und beim Auslauf 8O0C. Die Umsetzung war 99,5% die Ausbeute an 99,0% reinem 2,4-Dichlor-6-isopropylamino-s-triazin betrug 99,5 %.The reactants were in and out at a rate of 53.6 kg per hour of isopropylamine (2.0 moles), 174 kg per hour of water and 558 kg per hour of 15% strength cyanuric chloride solution in toluene in a continuous reactor of a volume of 7.5 liters let go through. The temperatures at the inlet was 30 0 C and at the outlet 8O 0 C. The reaction was 99.5% pure, the yield of 99.0% of 2,4-dichloro-6-isopropylamino-s-triazine was 99.5%.
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