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-fluoranilinenInfo
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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.
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
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).
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)
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).
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.
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.
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.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19757538A DE19757538A1 (de) | 1997-03-07 | 1997-12-23 | Verfahren zur Herstellung von 4-Dialkylamino-3-fluoranilinen und 2-Dialkylamino-5-fluoranilinen |
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DE19709442 | 1997-03-07 | ||
DE19757538A DE19757538A1 (de) | 1997-03-07 | 1997-12-23 | Verfahren zur Herstellung von 4-Dialkylamino-3-fluoranilinen und 2-Dialkylamino-5-fluoranilinen |
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DE19757538A1 true DE19757538A1 (de) | 1998-09-10 |
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ID=7822609
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19757538A Withdrawn DE19757538A1 (de) | 1997-03-07 | 1997-12-23 | Verfahren zur Herstellung von 4-Dialkylamino-3-fluoranilinen und 2-Dialkylamino-5-fluoranilinen |
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Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19757538A1 (de) |
ZA (1) | ZA981924B (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008122555A1 (de) * | 2007-04-10 | 2008-10-16 | Saltigo Gmbh | 2-nitro-5-fluor-3',4'-dichlorbiphenyl sowie ein verfahren zu dessen herstellung |
-
1997
- 1997-12-23 DE DE19757538A patent/DE19757538A1/de not_active Withdrawn
-
1998
- 1998-03-06 ZA ZA981924A patent/ZA981924B/xx unknown
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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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Publication number | Publication date |
---|---|
ZA981924B (en) | 1998-09-07 |
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