DE19757538A1 - Verfahren zur Herstellung von 4-Dialkylamino-3-fluoranilinen und 2-Dialkylamino-5-fluoranilinen - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von 4-Dialkylamino-3-fluoranilinen und 2-Dialkylamino-5-fluoranilinen

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von 4-Dialkylamino- 3-fluoranilinen und 2-Dialkylamino-5-fluoranilinen.
4-Dialkylamino-3-fluoraniline und 2-Dialkylamino-5-fluoraniline stellen Zwischenprodukte zur Herstellung von N-Carboxyalkyl-3-fluor-4- dialkylaminoanilinen und N-Carboxyalkyl-2-dialkylamino-5-fluoranilinen dar.
So spielen beispielsweise N-Carboxyalkyl-3-fluor-4-dialkylaminoaniline als Zwischenprodukte bei der Herstellung von Pharmazeutika (WO-95/25106) eine bedeutende Rolle. Wie aus der WO-95/25106 hervorgeht, dient N-Carboxybenzyl-3- fluor-4-piperidinoanilin als Vorprodukt zur Herstellung von Oxazolidinonderivaten und diese Derivate enthaltenden pharmazeutischen Zusammensetzungen.
Zur Herstellung des N-Carboxybenzyl-3-fluor-4-piperidinoanilins (Beispiel 1 der WO 95/25106) setzt man zunächst in einem ersten Schritt 3,4-Difluornitrobenzol in Anwesenheit von Diisopropylethylamin mit Piperidin in Ethylacetat um, fügt der Reaktionslösung Wasser zu, trennt die Ethylacetatphase ab, wäscht diese mit Wasser und Salzlauge und trocknet über wasserfreiem Natriumsulfat. Anschließend dampft man das Lösungsmittel ab und erhält die Nitroverbindung (3-Fluor-4- piperidinonitrobenzol). Man löst die Nitroverbindung in Ethylacetat und hydriert in Gegenwart eines Palladiumkatalysators, filtriert den Katalysator ab, dampft unter Vakuum ein und erhält das entsprechende Amin (3-Fluor-4-piperidinoanilin). In einem dritten Schritt läßt man das in Tetrahydrofuran gelöste Amin mit Natriumhydrogencarbonat und Chlorameisensäureester reagieren und fügt nach Abschluß der Reaktion Wasser zu, trennt die Tetrahydrofuranlösung ab, wäscht sie mit Wasser und Salzlauge und trocknet über wasserfreiem Natriumsulfat. Nach Abdampfen des Lösungsmittels wird das Produkt mittels Säulenchromatographie gereinigt.
Die vorstehend beschriebene Synthese macht sich den Umstand zunutze, daß das in 4-Stellung stehende Fluor gegen einen Piperidinrest ausgetauscht wird. Es ist allerdings darauf aufmerksam zu machen, daß in dem als Ausgangsstoff verwendeten 3,4-Difluornitrobenzol nur eine Position für die Austauschreaktion in Frage kommt, nämlich die durch die Nitrogruppe aktivierte para-Stellung. Da sich in dem 3,4-Difluornitrobenzol keine weiteren, ebenfalls zum Austausch befähigten in ortho-Stellung zu der Nitrogruppe stehenden Gruppen befinden, verläuft der Austausch des in 4-Stellung befindlichen Fluors glatt und ohne jede Komplikation.
Eine Nitrogruppe führt bekanntermaßen zu einer Aktivierung von Halogensubstituenten sowohl in der ortho-Stellung als auch in der para-Stellung. Setzt man beispielsweise 2-Chlornitrobenzol mit Anilin bei 175 bis 205°C um, so erhält man 2-Nitrodiphenylamin in quantitativer Ausbeute. Hingegen reagiert 4-Chlornitrobenzol mit Anilin bei 175 bis 205°C überhaupt nicht. (Houben-Weyl, Methoden der Organischen Chemie, IV. Auflage, Band XI/1, Seite 63 und 64). Dieses Verhalten beweist, daß die Nitrogruppe das in ortho-Stellung stehende Chlor in sehr hohem Maße aktiviert, während seine aktivierende Wirkung auf das in para-Stellung stehende Chlor nicht mehr ausreicht, die Austauschreaktion zu ermöglichen.
Das in der WO 95/25106 beschriebene Verfahren zur Herstellung von N-Carboxy­ benzyl-3-fluor-4-piperidinoanilin weist mehrere Nachteile auf. Zum einen geht man von einem speziellen Edukt, nämlich 3,4-Difluornitrobenzol, aus, bei dem es sich um ein recht kostspieliges Produkt handelt, das sich aufgrund der Stellung seiner drei Substituenten nur über eine sehr aufwendige, mehrstufige Synthese herstellen läßt. Zum anderen bestehen weitere Nachteile darin, daß das Verfahren der WO 95/25106 sehr viele Einzelschritte erfordert und ein jedes Zwischenprodukt isoliert wird. Darüber hinaus erfordern die einzelnen Reaktionsschritte einen nicht unerheblichen Zeitaufwand, der für die erste Stufe 2 Tage und für die beiden anderen Stufen jeweils 14 Stunden beträgt.
Im Hinblick auf die vorangegangenen Darlegungen besteht ein Bedarf, ein Verfahren zur Herstellung von 4-Dialkylamino-3-fluoranilinen und 2-Dialkylamino-5- fluoranilinen bereitzustellen, das die genannten Nachteile vermeidet und sich mit einem vertretbaren Arbeits- und Zeitaufwand realisieren läßt. Darüber hinaus soll sich dieses Verfahren nicht auf die Herstellung von 4-Dialkylamino-3-fluoraniline beschränken, sondern auch die 2-Dialkylamino-5-fluoraniline zugänglich machen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung von 4-Dialkylamino- 3-fluoranilinen und 2-Dialkylamino-5-fluoranilinen. Es ist dadurch gekennzeichnet, daß man eine Verbindung der Formel (1)
worin einer der Reste A oder B für eine Dialkylaminogruppe -NR1R2, in der R1 und R2 unabhängig voneinander, gleich oder verschieden sind und einen Alkylrest mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen bedeuten oder zusammen mit dem N-Atom, an denen sie stehen, einen Ring mit 3 bis 7 Gliedern bilden, und der verbleibende Rest für Chlor steht, in Anwesenheit oder Abwesenheit eines Lösungsmittels, in Anwesenheit eines Hydrierkatalysators mit Wasserstoff bei 20 bis 160°C und 1 bis 150 bar umsetzt und das gebildete Anilin der Formel (2)
in Gegenwart einer Base und eines Edelmetallkatalysators, in Anwesenheit oder Abwesenheit eines Lösungsmittels mit Wasserstoff bei 50 bis 200°C und 1 bis 100 bar unter Abspaltung von Chlorwasserstoff umsetzt.
Es läßt sich auch ein Gemisch von Verbindungen der Formel (1) einsetzen.
Die Umsetzung verläuft - vereinfacht wiedergegeben - nach folgendem Gleichungsschema in zwei Schritten:
1. Schritt
Die Verbindung (A) entspricht der Verbindung der Formel (1), worin B als einer der Reste für die Dialkylaminogruppe -NR1R2 und A als verbleibender Rest für Chlor steht, und Verbindung (B) entspricht der Verbindung der Formel (1), worin A als einer der Reste für die Dialkylaminogruppe -NR1R2 und B als verbleibender Rest für Chlor steht.
Dadurch wird verdeutlicht, daß in der Verbindung der Formel (1) einer der Reste A und B jeweils für die Dialkylaminogruppe -NR1R2 und der andere der Rest, der verbleibt und nicht eine Dialkylaminogruppe -NR1R2 darstellt, jeweils für Chlor steht.
Die Verbindungen (A) und (B) lassen sich durch Umsetzung von 2,4-Dichlor-5- fluorbenzol mit einem Amin HNR1R2 herstellen. Dieses Verfahren ist Gegenstand einer am gleichen Tag wie der vorliegenden deutsche Patentanmeldung eingereichten deutschen Patentanmeldung (Aktenzeichen 197 09 440.6). Auf diese Weise läßt sich 2,4-Dichlor-5-fluorbenzol in das entsprechende 4- Dialkylamino-2-chlor-5-fluornitrobenzol (A) und das entsprechende 2-Dialkyl-amino- 4-chlor-5-fluornitrobenzol (B) überführen. Dank dieses Verfahrens ist es möglich, das Verhältnis der Bildung von Verbindung (A) zu Verbindung (B) in einem weiten Bereich nach Wunsch zu steuern.
2. Schritt
Die Verbindung (C) entspricht der Verbindung der Formel (2), worin der Rest A für Chlor und der Rest B für die Dialkylaminogruppe -NR1R2 steht, und Verbindung (D) entspricht der Verbindung der Formel (2), worin der Rest A für die Dialkylaminogruppe -NR1R2 und der Rest B für Chlor steht.
Die im zweiten Schritt durch Abspaltung von Chlorwasserstoff erhaltenen 4-Dialkylamino-3-fluoraniline lassen sich in vorteilhafter Weise zu den als Ausgangsstoffen für die Herstellung von Pharmazeutika verwendeten N-Carboxyalkyl-3-fluor-4-dialkylaminoanilinen weiterverarbeiten. Ein derartiges Verfahren ist Gegenstand einer am gleichen Tag wie die vorliegende deutsche Patentanmeldung eingereichten deutschen Patentanmeldung (Aktenzeichen 197 09 439.2). Auf diese Weise lassen sich die 4-Dialkylamino-3-fluoraniline in die N-Carboxyalkyl-3-fluor-4-dialkylaminoaniline und die 2-Dialkylamino-5-fluoraniline in die N-Carboxyalkyl-2-dialkylamino-5-fluoraniline überführen.
Das erfindungsgemäße Verfahren weist mehrere Vorteile auf. Ein Vorteil besteht darin, daß man - wie zuvor bei Herstellung der Verbindungen (A) und (B) erwähnt - von 2,4-Dichlor-5-fluornitrobenzol ausgeht, das wesentlich leichter als das für das Verfahren gemäß WO 95/25106 benötigte 3,4-Difluornitrobenzol zugänglich ist. Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, daß sich 2,4-Dichlor-5-fluornitrobenzol auf einfache Weise durch Nitrierung von 2,4-Dichlorfluorbenzol herstellen läßt.
Ein weiterer Vorteil ist, daß sämtliche für die Durchführung des Verfahrens benötigten Stoffe in technischen Mengen verfügbar sind und die einzelnen Reaktionsschritte sich ohne großen technischen Aufwand realisieren lassen.
Von Vorteil ist ferner, daß es nicht unbedingt erforderlich ist, die einzelnen Zwischenprodukte (Aniline der Formel (2)) zu isolieren, sondern daß es möglich ist, lediglich den Hydrierkatalysator abzutrennen und das anfallende Reaktionsgemisch unmittelbar weiterzuverarbeiten. Diese Verfahrensvariante ist besonders einfach und daher von besonderem Interesse. Falls gewünscht, ist es möglich, die Aniline der Formel (2) als Zwischenprodukte zu isolieren und in isolierter Form weiterzuverarbeiten.
Man setzt als Verbindung der Formel (1) ein 2-Chlor-4-dialkylamino-5- fluornitrobenzol, ein 2-Dialkylamino-4-chlor-5-fluornitrobenzol oder ein Gemisch derselben, insbesondere ein 2-Chlor-4-dialkylamino-5-fluornitrobenzol oder ein 4-Dialkylamino-2-chlor-5-fluornitrobenzol und 2-Dialkylamino-4-chlor-5- fluornitrobenzol enthaltendes Gemisch ein.
Mit gutem Erfolg kann man eine Verbindung der Formel (1), worin einer der Reste A oder B für eine Dialkylaminogruppe -NR1 R2 steht, in der R1 und R2 unabhängig voneinander, gleich oder verschieden sind und einen Alkylrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen bedeuten oder zusammen mit dem N-Atom, an dem sie stehen, einen Ring mit 5 bis 7 Gliedern bilden, insbesondere eine Verbindung der Formel (1), worin einer der Reste A oder B für eine Dialkylaminogruppe -NR1R2 steht, in der R1 und R2 unabhängig voneinander, gleich oder verschieden sind und einen Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeuten oder zusammen mit dem N-Atom, an dem sie stehen, einen Piperidin-, Morpholin- oder Piperazin-Ring bilden, bevorzugt eine Verbindung der Formel (1), worin einer der Reste A oder B für eine Dialkylaminogruppe -NR1R2 steht, in der R1 und R2 zusammen mit dem N-Atom, an dem sie stehen, einen Piperidin-, Morpholin- oder Piperazin-Ring bilden, einsetzen.
Wie eingangs erwähnt, wird die Umsetzung im ersten Schritt in Anwesenheit oder Abwesenheit eines Lösungsmittels durchgeführt. In vielen Fällen empfiehlt es sich, in den ersten Schritt ein Lösungsmittel einzusetzen.
Das Lösungsmittel soll gegenüber den im ersten Schritt angewandten Reaktionsbedingungen inert sein, das heißt, es soll unter diesen Reaktionsbedingungen nicht reagieren.
Als Lösungsmittel kann man ein unpolares Lösungsmittel, ein Gemisch unpolarer Lösungsmittel, ein polares Lösungsmittel, ein Gemisch polarer Lösungsmittel oder ein Gemisch unpolarer und polarer Lösungsmittel verwenden.
Man setzt in den ersten Schritt als Lösungsmittel beispielsweise einen aliphatischen Kohlenwasserstoff mit 5 bis 25 Kohlenstoffatomen, einen aromatischen Kohlenwasserstoff mit 6 bis 12 Kohlenstoffatomen, einen aliphatischen Alkohol mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, ein Polyalkylenglykol mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen je Alkylen, einen Dialkylether mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen je Alkylrest, einen Polyalkylenglykoldialkylether mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen je Alkylen und Alkyl, einen Ester einer Carbonsäure mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen und eines Alkohols mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen oder ein Gemisch derselben ein.
Man kann in den ersten Schritt als Lösungsmittel zum Beispiel Pentan, Hexan, Heptan, Octan, Benzol, Toluol, ortho-, meta-, para-Xylol, ein technisches Gemisch isomerer Xylole, Ethylbenzol, Mesitylen, Methanol, Ethanol, n-Propanol, i-Butanol, Ethylenglykol, Methylethylether, Diethylether, Dipropylether, Tetrahydrofuran, Essigsäuremethylester, Essigsäureethylester, Essigsäurebutylester oder ein Gemisch derselben einsetzen.
Als unpolares Lösungsmittel kann man einen aliphatischen Kohlenwasserstoff mit 5 bis 25, insbesondere 6 bis 12 Kohlenstoffatomen, beispielsweise Pentan, Hexan, Heptan, Oktan, Decan, Cyclopentan, Cyclohexan und deren Isomeren, oder einen aromatischen Kohlenwasserstoff mit 6 bis 12, insbesondere 6 bis 10 Kohlenstoffatomen, beispielsweise Benzol, Toluol, ortho-, meta-, para-Xylol, ein technisches Gemisch isomerer Xylole, Ethylbenzol, Mesitylen, verwenden.
Als polares Lösungsmittel kann ein aliphatischer Alkohol mit 1 bis 12, insbesondere 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, beispielsweise Methanol, Ethanol, n-Propanol, i-Propanol, n-Butanol, i-Butanol, ein Polyalkylenglykol mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen je Alkylen, beispielsweise Diethylenglykol, Triethylenglykol, Tetraethylenglykol, ein Dialkylether mit 2 bis 20, insbesondere 2 bis 8 Kohlenstoffatomen je Alkylrest, beispielsweise Diethylether, Di-n-butylether, Tetrahydrofuran, Dioxan, ein Polyalkylenglykoldialkylether mit 1 bis 6, insbesondere 2 bis 4 Kohlenstoffatomen je Alkylen und 1 bis 4, insbesondere 1 bis 2 Kohlenstoffatomen je Alkyl, beispielsweise Diethylendimethylether, ein Ester einer Carbonsäure mit 1 bis 6, insbesondere 2 bis 4 Kohlenstoffatomen, und eines Alkohols mit 1 bis 6, insbesondere 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, beispielsweise Essigsäuremethylester, Essigsäureethylester, Essigsäurebutylester oder ein Gemisch der vorstehend genannten Lösungsmittel, dienen.
Besonders geeignet als inerte Lösungsmittel sind Toluol, o-Xylol, m-Xylol, p-Xylol, technische Gemische isomerer Xylole, Essigsäuremethylester, Essigsäureethylester, Essigsäurebutylester oder deren Gemische.
Die im ersten Schritt ablaufende Umsetzung erfolgt in Anwesenheit eines Hydrierkatalysators, insbesondere eines ein oder mehrere Übergangsmetalle enthaltenden Hydrierkatalysators.
Üblicherweise setzt man als Hydrierkatalysator einen Ni, Cu, Pt, Ir enthaltenden Katalysator, insbesondere einen Ni, Cu, Pt, Ir enthaltenden Trägerkatalysator ein.
Der Hydrierkatalysator enthält üblicherweise Aluminiumoxid, Tonerde, Bimsstein, CaCO3, BaSO4, SiO2, Kieselgel, Kieselsäure, Kieselgur und/oder Aktivkohle insbesondere Aluminiumoxid und/oder Aktivkohle, bevorzugt Aktivkohle als Träger.
Es hat sich besonders bewährt, als Hydrierkatalysator einen Platin enthaltenden Katalysator, insbesondere einen Platin-Aktivkohle-Katalysator einzusetzen.
Verwendet man einen Platin enthaltenden Katalysator, so enthält dieser üblicherweise 0,1 bis 10, insbesondere 0,2 bis 8 Gew.-% Platin, bezogen auf Katalysator. Es ist auch möglich, einen Katalysator mit höheren Platingehalt, beispielsweise bis 20 Gew.-% Platin, bezogen auf Katalysator zu verwenden.
Man kann den Hydrierkatalysator in suspendierter Form, also als Aufschlämmung, oder in stückiger Form, beispielsweise als Festbett angeordnet, verwenden. Gebraucht man den Katalysator in suspendierter Form, so leitet man den für die Reduktion der Nitrogruppe erforderlichen Wasserstoff unter guter Durchmischung, beispielsweise unter Rühren, in die Suspension ein. Nach Beendigung der Umsetzung muß man den Hydrierkatalysator abtrennen. Dies kann man beispielsweise durch Dekantieren, Zentrifugieren und/oder Filtrieren bewerkstelligen. Setzt man den Hydrierkatalysator in stückiger Form angeordnet als Festbett ein, so kann man das umzusetzende Ausgangsmaterial (Verbindungen der Formel (1)) von oben nach unten fließen lassen und schickt den Wasserstoff entgegengesetzt von unten nach oben über den Festbettkatalysator. Man kann aber auch das Ausgangsmaterial mit Wasserstoff vermischt gemeinsam von unten nach oben über als den Festbett angeordneten Hydrierkatalysator leiten. Die Anordnung des Hydrierkatalysators als Festbett hat den Vorteil, daß üblicherweise auf eine Abtrennung des Katalysators verzichtet werden kann.
Man kann die Verbindung der Formel (1) in einer Vielzahl von Fällen bei 40 bis 110, insbesondere 50 bis 100°C umsetzen. Häufig ist es ausreichend, diese Reaktion bei 1 bis 50, insbesondere 1 bis 15 bar Wasserstoff ablaufen zu lassen.
Das dabei gebildete Anilin der Formel (2) wird, wie zuvor schon erläutert, in einem zweiten Schritt in Gegenwart einer Base und eines Edelmetallkatalysators in Anwesenheit oder Abwesenheit, bevorzugt in Anwesenheit eines Lösungsmittels mit Wasserstoff bei 50 bis 200°C und 1 bis 100 bar unter Abspaltung von Chlorwasserstoff umgesetzt.
Als Base setzt man ein tertiäres Amin, das unter den Bedingungen der Umsetzung und der Aufarbeitung flüssige Hydrohalogenide (Hydrochloride) bildet, oder ein Gemisch derselben ein. Diese Amine haben sich als besonders gut geeignet erwiesen, da sie die Umsetzung im zweiten Schritt wie auch die nachfolgende Aufarbeitung, beispielsweise eine Extraktion, nicht beeinträchtigen.
Mit gutem Erfolg kann man als Base ein tertiäres Amin, dessen Reste gleich oder verschieden sind und für einen Alkylrest mit 6 bis 12, insbesondere 8 bis 10 Kohlenstoffatome oder einen Alkoxypolyoxyalkylrest der Formel (CmH2mO)pR', worin R' ein Alkylrest mit 1 bis 16, insbesondere 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, m eine ganze Zahl von 1 bis 10, insbesondere 1 bis 5 bevorzugt 2 und p eine ganze Zahl von 1 bis 15, insbesondere 2 bis 10, bevorzugt 2 bis 5 ist, stehen, oder ein Gemisch derselben einsetzen.
Von besonderem Interesse sind tertiäre Amine mit zwei oder drei, insbesondere drei gleichen Resten oder Gemische derselben, da diese Amine respektive deren Gemische vergleichsweise leicht zugänglich sind.
Beispiele für geeignete tertiäre Amine sind Tri-(iso-octyl)-amin, Tri(C8-C10)- alkyl)amine, Tri-(n-dodecyl)-amin, Tri-(methyltetraethoxy)amin, Tri-(butyltetra­ ethoxy)amin und Di-(methyltetraethoxy)-methylamin.
Aufgabe der Base ist es, den während der Umsetzung abgespaltenen Chlorwasserstoff zu binden. Üblicherweise setzt man die Base zu abzuspaltendem Chlorwasserstoff im Molverhältnis (0,5 bis 5) : 1, insbesondere (0,8 bis 2,5) : 1, bevorzugt (1 bis 1,5) : 1 ein.
Man setzt zur Abspaltung von Chlorwasserstoff als Edelmetallkatalysator einen Palladium Katalysator, insbesondere einen Palladium enthaltenden Trägerkatalysator ein. Gut bewährt hat sich als Edelmetallkatalysator ein Palladium- Aktivkohle-Katalysator oder ein Palladium-Aluminiumoxid-Katalysator, insbesondere ein Palladium-Aktivkohle-Katalysator.
Der Edelmetallkatalysator enthält üblicherweise 0,1 bis 10, insbesondere 0,2 bis 8, bevorzugt 0,5 bis 6 Gew.-% Palladium, bezogen auf Katalysator. Es ist auch möglich, einen Katalysator mit höherem Palladiumgehalt, beispielsweise bis 20 Gew.-% Palladium, bezogen auf Katalysator, zu verwenden.
Man setzt den Edelmetallkatalysator entsprechend einer Menge von 0,1 bis 50, insbesondere 0,1 bis 30 mmol Palladium je Mol abzuspaltenden Chlorwasserstoff ein.
Man arbeitet in Abwesenheit oder Anwesenheit, insbesondere in Anwesenheit eines Lösungsmittels.
Das Lösungsmittel soll gegenüber den im zweiten Schritt angewandten Reaktionsbedingungen inert sein, das heißt, es soll unter diesen Reaktionsbedingungen nicht reagieren. Zudem empfiehlt es sich, ein Lösungsmittel, das nicht nur das Anilin der Formel (2), sondern auch die Base und das Hydrohalogenid (Hydrochlorid) der Base gut löst, zu verwenden.
Als Lösungsmittel kann man eines der vorstehend beim ersten Schritt genannten Lösungsmittel oder ein Gemisch derselben verwenden.
Besonders geeignet als inerte Lösungsmittel sind Toluol, o-Xylol, m-Xylol, p-Xylol, technische Gemische isomerer Xylole, Alkohole, beispielsweise Methanol, Ethanol, Propanol, Butanol, Carbonsäureester, beispielsweise Essigsäuremethylester, Essigsäureethylester, Essigsäurebutylester, oder Gemische derselben.
In einer Vielzahl von Fällen genügt es, das Anilin der Formel (2) bei 80 bis 140, insbesondere 90 bis 120°C umzusetzen.
In einer Vielzahl von Fällen hat sich bewährt, das Anilin der Formel (2) mit Wasserstoff bei einem Druck von 1 bis 50, insbesondere 1 bis 30 bar umzusetzen.
Nach erfolgter Umsetzung kann man das Reaktionsgemisch direkt weiterverarbeiten oder nach einer besonders geeigneten Verfahrensvariante mit einer wäßrigen Lösung einer Säure, insbesondere Mineralsäure, wie Salzsäure, extrahieren und aus der abgetrennten wäßrigen Phase durch Zugabe von Lauge, beispielsweise NaOH oder KOH, die 4-Dialkylamino-3-fluoraniline und 2-Dialkylamino-5-fluoraniline freisetzen.
Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich kontinuierlich oder diskontinuierlich durchführen.
Die nachfolgenden Beispiele belegen die Erfindung, ohne sie zu beschränken.
Experimenteller Teil Beispiel 1 Herstellung von 2-Chlor-5-fluor-4-morpholinoanilin
In einen 2 l Rührautoklaven werden 78,2 g (0,3 mol) 2-Chlor-5-fluor-4-morpholino­ nitrobenzol zusammen mit 3,9 g eines Platin-Aktivkohle-Katalysators (5 Gew.-% Pt, 50 Gew.-% Wassergehalt, sulfitiert) in 782 g (10,2 mol) Toluol bei einer Temperatur von 70°C vorgelegt. Der Autoklav wird geschlossen und mit Stickstoff inertisiert. Die Reaktionstemperatur wird auf 80°C gesteigert und bei dieser Temperatur wird ein Wasserstoffdruck von 5 bar solange gehalten, bis die Wasserstoffaufnahme stark abfällt.
Nach dem Absaugen des Katalysators, wird das Reaktionsprodukt 2-Chlor-5-fluor-4- morpholinoanilin ohne weitere Reinigung für die Folgestufe weiterverwendet.
Alternativ wird das Lösungsmittel eingeengt, 2-Chlor-5-fluor-4-morpholinoanil in ausgefällt und gereinigt. Man erhält auf diese Weise 57,4 g (0,25 mol) 2-Chlor-5- fluor-4-morpholinoanilin, entsprechend 83,3% der theoretischen Ausbeute, bezogen auf eingesetztes 2-Chlor-5-fluor-4-morpholinonitrobenzol.
Schmelzpunkt: 89,5°C
1H-NMR: δ (TMS) = 0, (CDCl3): δ = 2,95 (mc); 3,84 (mc); 3,90 (br, s); 6,51 (d, JF,C = 13,0 Hz), 6,87 (d, JF,H = 8,4 Hz).
13C-NMR: δ (CDCl3) = 77, (CDCl3): δ = 51,59 (t, JF,C = 2,6 Hz); 67,00 (t); 104,15 (d, JF,C = 25,5 Hz); 113,90 (s, JF,C = 3,0 Hz); 120,29 (d, JF,C = 4,4 Hz); 132,20 (s, JF,C = 11,1 Hz); 138,78 (s, JF,C = 10,8 Hz); 155,39 (s, JF,C = 245,4 Hz).
Beispiel 2 Herstellung von 2-Chlor-5-fluor-4-piperazinoanilin
Man setzt 77,8 g (0,3 mol) 2-Chlor-5-fluor-4-piperazinonitrobenzol zusammen mit 3,9 g eines Platin-Aktivkohle-Katalysators (5 Gew.-% Pt; 50 Gew.-% Wassergehalt, sulfitiert) in 782 g (10,2 mol) Toluol ein und arbeitet wie in Beispiel 1 beschrieben.
Man erhält 54,1 g (0,24 mol) 2-Chlor-5-fluor-4-piperazinoanilin entsprechend 78,2% der theoretischen Ausbeute, bezogen auf eingesetztes 2-Chlor-5-fluor-4- piperazinonitrobenzol.
Schmelzpunkt: 110°C (95%ig)
1H-NMR: δ (TMS) = 0, (CDCl3): δ = 1,67 (mc); 3,88 (mc), 3,90 (br, s); 6,50 (d JF,H = 13,0 Hz), 6,87 (d, JF,H = 8,4 Hz).
13C-NMR: δ (CDCl3) = 77, (CDCl3): δ = 46,24 (t, JF,C = 0 Hz); 52,62 (t, JF,C = 2,3 Hz); 104,10 (d, JF,C = 25,6 Hz); 113,85 (s, JF,C = 2,9 Hz); 120,47 (d, JF,C = 4,4 Hz); 132,94 (s, JF,C = 10,8 Hz); 138,52 (s, JF,C = 10,7 Hz); 155,40 (s, JF,C = 245,4 Hz).
Beispiel 3 Herstellung von 3-Fluor-4-morpholinoanilin
In einen 2 l Rührautoklaven werden 836 g der aus Beispiel 1 erhaltenen Reaktionslösung, bestehend aus 67,1 (0,29 mol) 2-Chlor-5-fluor-4-morpholinoanilin in Toluol und 132,0 g (0,33 mol) Tri-N(octyl/decyl)amin, zusammen mit 3,9 g eines Palladium-Aktivkohle-Katalysators (5 Gew.-%, 50% Wassergehalt) bei einer Temperatur von 50°C vorgelegt. Der Autoklav wird geschlossen und mit Stickstoff inertisiert. Die Reaktionstemperatur wird auf 95°C gesteigert und bei dieser Temperatur wird ein Wasserstoffdruck von 5 bar solange gehalten, bis keine Wasserstoffaufnahme mehr erfolgt. Nach dem Absaugen des Katalysators wird die Reaktionslösung mit insgesamt 35 g 37%-iger Salzsäure mit 400 g Wasser extrahiert und die wäßrige Phase abgetrennt. Anschließend wird die wäßrige Phase mit 35-%iger Natronlauge auf einen pH-Wert von 12 eingestellt und das ausgefallene 3-Fluor-4-morpholinoanilin abgenutscht. Alle Reaktionsschritte werden unter Schutzgas durchgeführt.
Man erhält 39,2 g (0,2 mol) 3-Fluor-4-morpholinoanilin, entsprechend 69,0% der theoretischen Ausbeute, bezogen auf eingesetztes 2-Chlor-5-fluor-4- morpholinoanilin.
Beispiel 4 Herstellung von 3-Fluor-4-piperazinoanilin
Man setzt die in Beispiel 3 erhaltene Lösung von 2-Chlor-5-fluor-4-piperazinoanilin ein und arbeitet wie in Beispiel 3 beschrieben.
Man erhält 42,9 g (0,22 mol) 3-Fluor-4-piperazinoanilin, entsprechend einer Ausbeute von 73,7%, bezogen auf eingesetztes 2-Chlor-5-fluor-4-piperazinoanilin.

Claims (26)

1. Verfahren zur Herstellung von 4-Dialkylamino-3-fluoranilinen und 2- Dialkylamino-5-fluoranilinen, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Verbindung der Formel (1)
worin einer der Reste A oder B für eine Dialkylaminogruppe -NR1R2, in der R1 und R2 unabhängig voneinander, gleich oder verschieden sind und einen Alkylrest mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen bedeuten oder zusammen mit dem N-Atom, an denen sie stehen, einen Ring mit 3 bis 7 Gliedern bilden, und der verbleibende Rest für Chlor steht, in Anwesenheit oder Abwesenheit eines Lösungsmittels, in Anwesenheit eines Hydrierkatalysators mit Wasserstoff bei 20 bis 160°C und 1 bis 150 bar umsetzt und das gebildete Anilin der Formel (2)
in Gegenwart einer Base und eines Edelmetallkatalysators, in Anwesenheit oder Abwesenheit eines Lösungsmittels mit Wasserstoff bei 50 bis 200°C und 1 bis 100 bar unter Abspaltung von Chlorwasserstoff umsetzt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Verbindung der Formel (1) ein 2-Chlor-4-dialkylamino-5-fluornitrobenzol, ein 2-Dialkylamino-4-chlor-5-fluornitrobenzol oder ein Gemisch derselben einsetzt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als Verbindung der Formel (1) ein 2-Chlor-4-dialkylamino-5-fluornitrobenzol oder ein 4-Dialkylamino-2-chlor-5-fluornitrobenzol und 2-Dialkylamino-4-chlor-5- fluornitrobenzol enthaltendes Gemisch einsetzt.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Verbindung der Formel (1), worin einer der Reste A oder B für eine Dialkylaminogruppe -NR1R2 steht, in der R1 und R2 unabhängig voneinander, gleich oder verschieden sind und einen Alkylrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen bedeuten oder zusammen mit dem N-Atom, an dem sie stehen, einen Ring mit 5 bis 7 Gliedern bilden, einsetzt.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Verbindung der Formel (1), worin einer der Reste A oder B für eine Dialkylaminogruppe -NR1 R2 steht, in der R1 und R2 unabhängig voneinander, gleich oder verschieden sind und einen Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeuten oder zusammen mit dem N-Atom, an dem sie stehen, einen Piperidin-, Morpholin- oder Piperazin-Ring bilden, einsetzt.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Verbindung der Formel (1), worin einer der Reste A oder B für eine Dialkylaminogruppe -NR1R2 steht, in der R1 und R2 zusammen mit dem N-Atom, an dem sie stehen, einen Piperidin-, Morpholin- oder Piperazin-Ring bilden.
7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man als Lösungsmittel einen aliphatischen Kohlenwasserstoff mit 5 bis 25 Kohlenstoffatomen, einen aromatischen Kohlenwasserstoff mit 6 bis 12 Kohlenstoffatomen, einen aliphatischen Alkohol mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, ein Polyalkylenglykol mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen je Alkylen, einen Dialkylether mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen je Alkylrest, einen Polyalkylenglykoldialkylether mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen je Alkylen und Alkyl, einen Ester einer aliphatischen Carbonsäure mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen und eines aliphatischen Alkohols mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder ein Gemisch derselben einsetzt.
8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man als Lösungsmittel Pentan, Hexan, Heptan, Octan, Benzol, Toluol, ortho-, meta-, para-Xylol, ein technisches Gemisch isomerer Xylole, Ethylbenzol, Mesitylen, Methanol, Ethanol, n-Propanol, i-Propanol, n-Butanol, i-Butanol, Ethylenglykol, Methylethylether, Diethylether, Dipropylether, Tetrahydrofuran, Dioxan, Essigsäuremethylester, Essigsäureethylester, Essigsäurebutylester oder ein Gemisch derselben einsetzt.
9. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß man als Hydrierkatalysator einen Ni, Cu, Pt, Ir enthaltenden Katalysator, einsetzt.
10. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß man als Hydrierkatalysator einen Ni, Cu, Pt, Ir enthaltenden Trägerkatalysator einsetzt.
11. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Hydrierkatalysator Aluminiumoxid, Tonerde, Bimsstein, CaCO3, BaSO4, SiO2, Kieselgel, Kieselsäure, Kieselgur und/oder Aktivkohle als Träger enthält.
12. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Hydrierkatalysator Aluminiumoxid und/oder Aktivkohle als Träger enthält.
13. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß man als Hydrierkatalysator einen Platin-Aktiv­ kohle-Katalysator einsetzt.
14. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Hydrierkatalysator 0,1 bis 10 Gew.-% Platin bezogen auf Katalysator, enthält.
15. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Hydrierkatalysator 0,2 bis 8 Gew.-% Platin bezogen auf Katalysator, enthält.
16. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß man die Verbindung der Formel (1) bei 40 bis 110°C umsetzt.
17. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß man die Verbindung der Formel (1) bei 1 bis 50 bar umsetzt.
18. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß man als Base ein tertiäres Amin, das unter den Bedingungen der Umsetzung und Aufarbeitung flüssige Hydrohalogenide (Hydrochloride) bildet, oder ein Gemisch derselben einsetzt.
19. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß man als Base ein tertiäres Amin, dessen Reste gleich oder verschieden sind und für einen Alkylrest mit 6 bis 12 Kohlenstoffatomen oder einen Alkoxypolyoxyalkylrest der Formel (CmH2mO)pR', worin R' ein Alkylrest mit 1 bis 16 Kohlenstoffatomen, m eine ganze Zahl von 1 bis 10 und p eine ganze Zahl von 1 bis 15 ist, stehen, oder ein Gemisch derselben einsetzt.
20. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Abspaltung von Chlorwasserstoff als Edelmetallkatalysator einen Palladium enthaltenden Trägerkatalysator einsetzt.
21. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß man als Edelmetallkatalysator einen Palladium- Aktivkohle- oder Palladium-Aluminiumoxid-Katalysator einsetzt.
22. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Edelmetallkatalysator 0,1 bis 10 Gew.-% Palladium, bezogen auf Katalysator, enthält.
23. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Edelmetallkatalysator 0,2 bis 0,8 Gew.-% Palladium, bezogen auf Katalysator, enthält.
24. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung des Anilins der Formel (2) in Anwesenheit eines der vorstehend genannten Lösungsmittel durchführt.
25. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß man das Anilin der Formel (2) bei 80 bis 140°C umsetzt.
26. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß man das Anilin der Formel (2) bei 1 bis 50 bar umsetzt.
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WO2008122555A1 (de) * 2007-04-10 2008-10-16 Saltigo Gmbh 2-nitro-5-fluor-3',4'-dichlorbiphenyl sowie ein verfahren zu dessen herstellung

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