DE2221109A1 - Process for the preparation of alpha-aniline carboxylic acid esters and nitriles - Google Patents
Process for the preparation of alpha-aniline carboxylic acid esters and nitrilesInfo
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Description
"Verfahren zur Herstellung von Alphaanilinocarbonsäureestern und -nitrilen""Process for the preparation of alpha anilinocarboxylic acid esters and nitriles "
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von ot-Anilinocarbonsäureestern aus den entsprechenden Nitrilen. Sie bezieht sich auch auf die Herstellung dieser Nitrile selbst, die teilweise neuartige Verbindungen darstellen. Die erfindungsgemäß hergestellten Produkte . sind verwendbar als wirkungsvolle Herbicide.The invention relates to a method of manufacture of ot-anilinocarboxylic acid esters from the corresponding Nitriles. It also relates to the production of these nitriles themselves, some of which are novel compounds represent. The products made according to the invention. are useful as effective herbicides.
Verfahren zur direkten Überführung von Nitrilen, wie u.a. a-(N-Alkylamino)-carbonitrilen in die entsprechenden Carbonsäureester durch Alkoholyse sind allgemein bekannt. Allerdings treten dabei Schwierigkeiten auf, wenn das Aus-Process for the direct conversion of nitriles, such as a- (N-alkylamino) -carbonitriles, into the corresponding Carboxylic acid esters by alcoholysis are well known. However, difficulties arise when the exit
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ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED
gangsmaterial ein α-Anilinocarbonitril ist. So erhält man gewöhnlich in diesem Fall unbefriedigende Ausbeuten aufgrund von auftretenden Nebenreaktionen, wie dem Absplittern der Anilingruppe, während in anderen Fällen die gewünschte Umsetzung sehr lange Reaktionszeiten erfordert. Außerdem ist die Isolierung der erhaltenen Verbindungen oft mit aufwendigen Prozeduren verbunden.The starting material is an α-anilinocarbonitrile. So you get usually in this case unsatisfactory yields due side reactions occurring, such as the splitting off of the aniline group, while in other cases the desired one Implementation requires very long response times. In addition, the isolation of the compounds obtained is often expensive Procedures connected.
Gemäß der BPS 1 112 069 ist es nicht möglich, einen a-Anilinocarbonsäureester aus dem entsprechenden Nitril durch direkte Einwirkung eines absoluten Alkohols in Anwesenheit von entweder Chlorwasserstoffsäure oder konzentrierter Schwefelsäure herzustellen. Dies wurde nachgewiesen durch verschiedene erfolglose Versuche in dieser Richtung, die in Beispiel 1 der erwähnten Patentschrift beschrieben sind. Die negativen Resultate dieser Versuche zeigen tatsächlich, daß der gewünschte Carbonsäureester beispielsweise aus α-Anilinoisobutyronitril nicht erhalten werden konnte, wenn die Umsetzung mit z.B. Methanol, entweder bei Raumtemperatur oder beim Siedepunkt des Gemisches durchgeführt wurde. Gemäß der Lehre dieser Patentschrift konnte die Umsetzung von ot-Anilinocarbonitrilen in die entsprechenden Ester nur dadurch erreicht werden, daß man zunächst das Nitril mit konzentrierter oder rauchender H2SO^ umsetzte - so daß eine Salzbildung, begleitet durch die Addition der Schwefelsäure an die Nitrilgruppe,stattfand - und anschließend das Reaktionsgemisch mit dem Alkohol erhitzte; die sukzessive Addition von H2SO^ und dem Alkohol ist bei diesem Verfahren wesentlich.According to BPS 1 112 069 it is not possible to produce an α-anilinocarboxylic acid ester from the corresponding nitrile by the direct action of an absolute alcohol in the presence of either hydrochloric acid or concentrated sulfuric acid. This has been demonstrated by various unsuccessful attempts in this direction, which are described in Example 1 of the patent mentioned. The negative results of these experiments actually show that the desired carboxylic acid ester, for example from α-anilinoisobutyronitrile, could not be obtained when the reaction with, for example, methanol was carried out either at room temperature or at the boiling point of the mixture. According to the teaching of this patent, the conversion of ot-anilinocarbonitriles into the corresponding esters could only be achieved by first reacting the nitrile with concentrated or fuming H 2 SO ^ - so that salt formation, accompanied by the addition of sulfuric acid to the nitrile group , took place - and then heated the reaction mixture with the alcohol; the successive addition of H 2 SO ^ and the alcohol is essential in this process.
Es wurde nun gefunden, daß die oben erwähnten Nachteile ver-It has now been found that the above-mentioned disadvantages
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mieden und hohe Ausbeuten erreicht werden können, wenn man das betreffende ITitril in Anwesenheit von Chlor- oder Bromwasserstoff mit einem Alkohol reagieren läßt, vorausgesetzt, daß die Temperatur und Beaktionszeit sowie die Menge und Konzentration des Halogenwasserstoffs in geeigneter Weise, wie noch auszuführen, gewählt werden. Diese Beaktionen werden vorzugsweise in gleichzeitiger Anwesenheit des Alkohols und des Halogenwasserstoffs durchgeführt.avoided and high yields can be achieved if the ITitrile in question in the presence of chlorine or Can hydrogen bromide react with an alcohol, provided that the temperature and reaction time as well as the The amount and concentration of hydrogen halide is suitable Way of how to proceed, to be chosen. These responses are preferably in simultaneous attendance of the alcohol and the hydrogen halide.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von cx-Anilinocarbonsäureestem der allgemeinen Formel:.- '-...■";". -- ,The process according to the invention for the preparation of cx-anilinocarboxylic acid esters of the general formula: .- '-... ■ ";". -,
CH - XCH - X
Ί ? 'S ■■
worin E , E und TSr je ein Halogenatom oder eine Alkyl-, Ί? 'S ■■
where E, E and TSr each represent a halogen atom or an alkyl,
1 Haloalkyl- oder Alkoxygruppe vertreten, wobei jedoch E1 haloalkyl or alkoxy group represented, but where E
und/oder E auch Wasserstoffatome und E auch eineand / or E also hydrogen atoms and E also one
-NH-CH(E4)-X-Gruppe oder eine -(A)n-C6H2(E1B5)-NH-CH(E4)-X-Gruppe, in der A = CHq, 0, S oder NH und η = Null oder 1-NH-CH (E 4 ) -X- group or a - (A) n -C 6 H 2 (E 1 B 5 ) -NH-CH (E 4 ) -X- group, in which A = CHq, 0 , S or NH and η = zero or 1
4
sein können, während E ein Wasserstoffatom oder eine
Alky] gruppe und X eine Carbonsäureestergruppe vertreten,,
ist dadurch gekennzeichnet f daß' man ein Nitril
der allgemeinen Formel: 4th
may be during E group represents a hydrogen atom or an alky], and X represent a Carbonsäureestergruppe ,, characterized in that f 'is a nitrile of general formula:
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NH-CH- CN (II)NH-CH- CN (II)
worin R , R , R , R die obige Bedeutung haben, in Anwesenheit von Chlor- oder Bromwasserstoff umsetzt mit einem primären oder sekundären Alkohol} und zwar zunächstwherein R, R, R, R have the above meaning, in the presence of hydrogen chloride or hydrogen bromide reacts with a primary or secondary alcohol}, initially
(a) bei einer Temperatur von -20 bis +7O0C und solange, daß die zur Umsetzung von mindestens 70 % des Nitrile notwendige Zeit nicht überschritten wird, und anschließend(a) at a temperature of -20 to + 7O 0 C and as long as that required for the reaction of at least 70% of the nitriles time is not exceeded, and then
(b) bei einer Temperatur von 55 bis 15O0C, mit der Einschränkung, daß mindestens während des Zeitintervalls (b) at a temperature of 55 to 15O 0 C, with the proviso that at least during the time interval
(a) die Menge an HCl oder HBr größer ist als 3»5 Äquivalente, bezogen auf das Nitril, während die Konzentration des betreffenden Halogenwasserstoffs im Reaktionsmedium mindestens 4 Mol je Liter beträgt.(a) the amount of HCl or HBr is greater than 3 »5 equivalents, based on the nitrile, while the concentration of the hydrogen halide in question in the reaction medium is at least 4 mol per liter.
Die Symbole r'1, R2,' R^ und R^ in den Formeln I und II haben vorzugsweise die folgende Bedeutung:The symbols r ' 1 , R 2 ,' R ^ and R ^ in formulas I and II preferably have the following meanings:
R1 = H{ R2 = H, Halogen, Alkyl, Haloalkyl oder Alkoxy;R 1 = H {R 2 = H, halogen, alkyl, haloalkyl or alkoxy;
■ζ η■ ζ η
Ή. = Halogen und R=H oder Alkyl. Das bzw. die Halogenatome können beispielsweise Chlor, Fluor und/oder Brom Ή. = Halogen and R = H or alkyl. The halogen atom or atoms can be, for example, chlorine, fluorine and / or bromine
sein, worunter Chlor und Fluor bevorzugt sind. Wenn R für eine Alkyl-, eine Haloalkyl- oder eine Alkoxygruppe und/oder R für eine Alkylgruppe stehen, enthalten diese Gruppen vorzugsweise nicht mehr als 6 Kohlenstoffatome, wahrend das bzw. die Halogenatome der Haloalkylgruppe insbesondere Chlorbe, among which chlorine and fluorine are preferred. If R is for an alkyl, a haloalkyl or an alkoxy group and / or R represents an alkyl group, contain these groups preferably no more than 6 carbon atoms, while that or the halogen atoms of the haloalkyl group, in particular chlorine
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und/oder Fluor ist bzw. sind. Die erwähnten Gruppen können sowohl acyclisch (und zwar verzweigt oder unverzweigt) wie cyclisch sein, Beispiele von solchen Gruppen sind: Methyl, Ithyl, Propyl, η-Butyl, Trifluormethyl und Methoxy, worunter die Methylgruppe die "bevorzugteste Alkylgruppe ist. Besonders bevorzugte Nitrile der Formel II, die'als Ausgangsstoffe dienen können, sind diejenigen, worin E1 ^H; E2 = H oder Gl; E3 = Cl oder F und R4 = CH3.and / or fluorine is or are. The groups mentioned can be both acyclic (branched or unbranched) as well as cyclic, examples of such groups are: methyl, ethyl, propyl, η-butyl, trifluoromethyl and methoxy, of which the methyl group is the "most preferred alkyl group. Particularly preferred nitriles Formula II, which can serve as starting materials, are those in which E 1 ^ H; E 2 = H or Gl; E 3 = Cl or F and R 4 = CH 3 .
Die Substituenten E und E^ können, allgemein gesprochen, jede beliebige freie Stelle· im Benzolkern besetzen. Beispiele für brauchbare Nitrile der Formel II sind die verschiedenen isomeren Mono- und Dichiorderivate, wie die 2-, 3- und 4-Chlor- und die 3,4- und 2,5-Dichlorderivate; die Fluor- und Fluorchlorderivate, insbesondere die 4-FIuOr-, 4-Chlor-, 4-Chlor-3-fluor- und 3-Chlor-4-fluorderivate sowie die Methylchlor-, (Trifluormethyl)-chlor- und Methoxychlbrderivate, wie die 2-Methyl-4-chlor-, die 4—Methyl-3-chlor-, die 3-Trifluormethyl-4-chlor- und die 2-Methoxy-4-chlorderivate, wobei die Zahl 1 das Kohlenstoffatom^ der Phenylgruppe bezeichnet, an welchem das N-Atom sitzt. Besonders bevorzugte Verbindungen sind die 4-Chlor-, die 4-Fluor, 4-Chlor-3-fluor- und die 3-Chlor-4-fluorderivate und insbesondere das 3i4-Dichlorderivat. Es hat sich außerdem als vorteilhaft erwiesen, von den betreffenden Anilinoacetonitrilen (E = H) oder -propiononitrilen (E = CH,) auszugehen, worunter die letzteren besonders zu empfehlen sind. Ausgezeichnete Eesultate wurden beispielsweise mit ct-(3,4-Dichloranilino)propiononitril erhalten.The substituents E and E ^ can, generally speaking, occupy any free position in the benzene nucleus. Examples of useful nitriles of the formula II are various isomeric mono- and dichio derivatives, such as the 2-, 3- and 4-chloro and the 3,4- and 2,5-dichloro derivatives; the fluorine and fluorine chlorine derivatives, especially the 4-fluorine, 4-chlorine, 4-chloro-3-fluorine and 3-chloro-4-fluorine derivatives and the methyl chlorine, (trifluoromethyl) chlorine and methoxychlorine derivatives, such as the 2-methyl-4-chloro, the 4-methyl-3-chloro, the 3-trifluoromethyl-4-chloro and the 2-methoxy-4-chloro derivatives, where the number 1 is the carbon atom ^ denotes the phenyl group on which the N atom is located. Particularly preferred compounds are the 4-chloro, 4-fluoro, 4-chloro-3-fluoro and 3-chloro-4-fluoro derivatives and especially the 3i4 dichloro derivative. It has also proven advantageous of the anilinoacetonitriles (E = H) or -propiononitriles in question (E = CH,), of which the latter especially are recommended. Excellent results, for example obtained with ct- (3,4-dichloroanilino) propiononitrile.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren läßt man das Nitril (II)In the process according to the invention, the nitrile (II) is left
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mit einem primären oder sekundären Alkohol in Anwesenheit von Chlor- oder Bromwasserstoff reagieren, wobei Chlorwasserstoff bevorzugt ist. Der Halogenwasserstoff wird zweckmäßigerweise in Form einer Lösung in dem verwendeten Alkohol angewandt; so kann z.B. eine Lösung, die die notwendige Menge an HCl bzw. HBr in dem Alkohol enthält, einer Lösung des Nitrils im gleichen Alkohol zugesetzt werden. Oft ist es auch möglich, den gasförmigen Halogenwasserstoff in das Reaktionsgemisch einzuführen, insbesondere wenn man bei relativ niedriger Temperatur, z.B. bei O bis 2O0C, arbeitet. Im allgemeinen ist es empfehlenswert, in Abwesenheit von Wasser zu arbeiten, obgleich eine geringe Menge an Wasser, d.h. etwa 1 bis 5 % des Gewichtes des Reaktionsgemisches oftmals nicht schadet. Sind jedoch höhere Mengen an Wasser anwesend, so beeinträchtigt die gleichzeitige Hydrolyse des Nitrils die Bildung des gewünschten Esters. Beispiele für besonders brauchbare Alkohole sind: Methanol, Äthanol,, Isopropylalkohol, 2-Chloräthanol und Äthylenglykol. Bevorzugt sind primäre Alkohole, insbesondere Äthanol.react with a primary or secondary alcohol in the presence of hydrogen chloride or hydrogen bromide, hydrogen chloride being preferred. The hydrogen halide is expediently used in the form of a solution in the alcohol used; for example, a solution which contains the necessary amount of HCl or HBr in the alcohol can be added to a solution of the nitrile in the same alcohol. Often it is also possible to introduce the gaseous hydrogen halide in the reaction mixture, especially when at relatively low temperature, for example at O to 2O 0 C, operates. In general, it is advisable to work in the absence of water, although a small amount of water, ie about 1 to 5 % of the weight of the reaction mixture, is often not harmful. However, if higher amounts of water are present, the simultaneous hydrolysis of the nitrile will impair the formation of the desired ester. Examples of particularly useful alcohols are: methanol, ethanol, isopropyl alcohol, 2-chloroethanol and ethylene glycol. Primary alcohols, in particular ethanol, are preferred.
In der Regel sollte bei der Umsetzung mit dem Nitril mindestens die benötigte stöchiometrische Menge an Alkohol verwendet werden. Sehr günstige Resultate erhält man, wenn der Alkohol im Überschuß angewandt wird, wobei der Überschuß als Lösungs- und/oder Verdünnungsmittel für das Reaktionsgemisch dient. So hat es sich als vorteilhaft erwiesen, den Alkohol in einer Menge zu verwenden, die dazu ausreicht, die Reaktionskomponenten in Lösung zu halten. Geringere Mengen können selbstverständlich auch angewandt, werden, insbesondere wenn der Überschuß ganz oder teilweise durch ein oder mehrere andere Lösungs- oder Verdünnungsmittel ersetzt wird, z.B. durch einen Äther, wie 1,2-Dimethoxy- s"As a rule, at least the required stoichiometric amount of alcohol should be used in the reaction with the nitrile. Very favorable results are obtained when the alcohol is used in excess, the excess serving as a solvent and / or diluent for the reaction mixture. It has thus proven advantageous to use the alcohol in an amount which is sufficient to keep the reaction components in solution. Smaller amounts can of course also be used, especially if the excess is wholly or partially replaced by one or more other solvents or diluents, for example by an ether such as 1,2-dimethoxy- s "
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äthan, Dioxan oder Tetrahydrofuran.ethane, dioxane or tetrahydrofuran.
Erfindungsgemäß läßt man die Reaktion zunächst bei einer !Temperatur zwischen -20 und +700C in Anwesenheit von HOl oder HBr in der geeigneten Menge verlaufen, wobei zu beachten ist, daß das Heaktionsgemisch unter diesen Bedingungen nicht langer gelassen wird, als notwendig ist, um eine Umsetzung von mindestens 70 % - vorzugsweise mindestens 90 und insbesondere 95 bis 99 % — des Nitrile umzusetzen. Das Fortschreiten der Umsetzung kann leicht dadurch verfolgt werden, daß man Proben, die man dem Reaktionsgemisch in regelmäßigen Zeitabständen entnommen hat, analysiert, z.B. mit Hilfe einer GLC-Analyse. Empfehlenswerte Temperaturen liegen, allgemein gesagt, zwischen 30 und 650C, wobei eine Temperatur von 40 bis 60 und insbesondere von 45 bis 55°C bevorzugt ist. ; ·According to the invention allows the reaction first at a! Temperature between -20 and +70 0 C in the presence of HBr HOl or run in the appropriate amount, it being understood that the Heaktionsgemisch not long under these conditions is left than is necessary, in order to implement a conversion of at least 70 % - preferably at least 90 and in particular 95 to 99 % - of the nitrile. The progress of the reaction can easily be followed by analyzing samples taken from the reaction mixture at regular intervals, for example with the aid of a GLC analysis. Recommended temperatures are, generally speaking, between 30 and 65 0 C, with a temperature of 40 to 60 and especially from 45 is preferably up to 55 ° C. ; ·
Die Menge an HCl bzw. HBr, die mindestens während des ersten oben erwähnten Zeitabschnittes anwesend sein muß, sollte mehr als 3j5 Äquivalente, berechnet auf das Nitril, betragen, und liegt im allgemeinen, zwischen 4,5 und 30, vorzugsweise zwischen 5 und 15 Äquivalenten und beträgt insbesondere 8 bis 10 Äquivalente, jeweils berechnet auf das Nitril, obwohl auch größere Mengen möglich sind. Eine andere für das Gelingen des Verfahrens wesentliche Bedingung besteht darin, daß die Konzentration des betreffenden Halogenwasserstoffes mindestens 4 Mol Je Liter Reaktionsmedium beträgt. Geeignete Konzentrationen für HCl bzw. HBr liegen, allgemein gesagt, innerhalb eines-Bereiches von 5 bis 20 Mol/Liter, wobei Konzentrationen von 6 bis 10 und insbesondere von 7 bis 9 Mol/Liter bevorzugt sind. In gewissen Fällen sind allerdings auch noch höhere Konzentrationen möglich.The amount of HCl or HBr that is present at least during the first period mentioned above must, should be more than 3j5 equivalents, calculated on the Nitrile, and is generally between 4.5 and 30, preferably between 5 and 15 equivalents in particular 8 to 10 equivalents, each calculated on the nitrile, although larger amounts are also possible. Another essential condition for the success of the procedure is that the concentration of the relevant Hydrogen halide is at least 4 moles per liter of reaction medium. Suitable concentrations for Generally speaking, HCl and HBr are within a range of 5 to 20 mol / liter, with concentrations of 6 to 10 and especially from 7 to 9 mol / liter are preferred. In certain cases, however, are even higher Concentrations possible.
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Bei verhältnismäßig niederen Temperaturen, z.B. O bis 200C, muß in der Regel nur eine verhältnismäßig geringe Menge Halogenwasserstoff anwesend sein. Allerdings verläuft unter diesen Bedingungen die Reaktion gewöhnlich verhältnismäßig langsam. Zwar kann man dies durch Erhöhung der Halogenwasserstoffmenge verbessern, jedoch sind die großen Mengen, die man anwenden muß, um unter diesen Bedingungen eine befriedigende Reaktionsgeschwindigkeit zu erreichen, oft für praktische Zwecke nicht geeignet. Außerdem wurde gefunden, daß ein Ansteigen der Konzentration von HCl oder HBr unter sonst gleichen Bedingungen zu einer Erhöhung der Reaktionsgeschwindigkeit führt. Arbeitet man, andererseits, bei höheren Temperaturen und verhältnismäßig geringen Konzentrationen von HCl oder HBr, so erhält man aufgrund des ^Vorwiegens von Nebenreaktionen, wie der Abspaltung der Anilinhälfte, nur geringe oder überhaupt keine Ausbeuten. Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß die Nebenreaktionen einfach dadurch unterdrückt werden können, daß man beim Arbeiten bei höheren Temperaturen den Halogenwasserstoff in höheren Konzentrationen anwendet. So kann man für irgend eine Temperatur innerhalb des oben erwähnten Bereiches einen optimalen Bereich sowohl für die Menge wie für die Konzentration von HCl bzw. HBr derart wählen, daß die Reaktion mit befriedigender Geschwindigkeit verläuft. Die Menge an Halogenwasserstoff kann zwar die oben erwähnten Bereiche überschreiten, jedoch ist es aus wirtschaftlichen und praktischen Gründen gewöhnlich ratsam, nicht mehr Halogenwasserstoff zu verwenden als notwendig.At relatively low temperatures, for example from 0 to 20 ° C., as a rule only a relatively small amount of hydrogen halide has to be present. However, the reaction is usually relatively slow under these conditions. Although this can be improved by increasing the amount of hydrogen halide, the large amounts which must be used in order to achieve a satisfactory reaction rate under these conditions are often unsuitable for practical purposes. In addition, it has been found that an increase in the concentration of HCl or HBr leads to an increase in the reaction rate under otherwise identical conditions. If, on the other hand, one works at higher temperatures and relatively low concentrations of HCl or HBr, then, owing to the predominance of side reactions, such as the splitting off of the aniline half, only little or no yields are obtained. Surprisingly, it has now been found that the side reactions can be suppressed simply by using the hydrogen halide in higher concentrations when working at higher temperatures. Thus, for any temperature within the above-mentioned range, an optimal range for both the amount and the concentration of HCl or HBr can be selected in such a way that the reaction proceeds at a satisfactory rate. Although the amount of hydrogen halide can exceed the above-mentioned ranges, it is usually advisable, for economic and practical reasons, not to use more hydrogen halide than is necessary.
Wenn die gewünschte Umsetzung des Nitrils im ersten Temperaturbereich, d.h. bei -20 bis.+7O0C erreicht ist, wird das Reaktionsgemisch erfindungsgemäß weiter umgesetzt bei einerIf the desired reaction of the nitrile in the first temperature range, ie at -20 till. + 7O 0 C is reached, the reaction mixture is according to the invention further reacted at a
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Temperatur, die zwischen 55 und 150, vorzugsweise zwischen 70 und 10O0C liegt. Es ist im allgemeinen empfehlenswert, "bei einer höhreren Temperatur als in der ersten Stufe zu arbeiten, d.h. man erhitzt das Eeaktions- · gemisch auf höhere {Temperatur, vorzugsweise bis zum Sieden. Die Zeit des Erhitzens im zweiten Temperaturbereich ist in der Begel nicht kritisch, jedoch sollte man das Erhitzen nicht langer fortsetzen als zur Bildung des gewünschten Produktes notwendig ist. Gegebenenfalls kann das Verfahren auch so durchgeführt werden, daß man das .Reaktionsgemisch allmählich erhitzt, z.B. von Eaumtemperatur auf den Siedepunkt. In gewissen Fällen können sich auch der erste und der zweite Temperaturbereich überlappen. Man kann also auch beispielsweise nur bei einer Temperatur arbeiten, die in dem Überlappungsbereich liegt. Vorzugsweise erhitzt man jedoch das Ee akti ons gemisch nacheinander innerhalb zwei verhältnismäßig engen Temperaturbereichen. So wurden beispielsweise ausgezeichnete Ergebnisse erhalten, wenn die Umsetzung von a-(3,4-Dichlaranilino)-propiononitril mit Äthanol zunächst bei 40 bis 550O und anschließend dann bei Siedetemperatur durchgeführt wurde.Temperature from 55 to 150, preferably between 70 and 10O 0 C. It is generally advisable to work at a higher temperature than in the first stage, ie the reaction mixture is heated to a higher temperature, preferably to boiling. The heating time in the second temperature range is generally not critical However, the heating should not be continued for longer than is necessary to form the desired product. If necessary, the process can also be carried out in such a way that the reaction mixture is gradually heated, for example from room temperature to the boiling point. In certain cases the first and the second temperature range overlap. It is also possible, for example, to work only at one temperature which is in the overlap range. However, it is preferred to heat the action mixture successively within two relatively narrow temperature ranges. For example, excellent results were obtained when the reaction of α- (3,4-dichlaranilino) propiononitrile mi t ethanol was carried out initially at 40 to 55 0 O and then at the boiling point.
Die Isolierung des a-Anilinocarbonsäureesters kann z.B. durchgeführt werden durch Abdampfen des Alkohols, darauffolgenden. Wasserzusatz und Extraktion mit einem organischen Lösungsmittel, wie Toluol.The isolation of the α-anilinocarboxylic acid ester can e.g. be carried out by evaporating the alcohol, subsequent. Addition of water and extraction with an organic solvent such as toluene.
Durch Acylierung der erfindungsgemäß hergestellten a-Anilinocarbonsäureester erhält man die entsprechenden N-Acylderivate, die wertvolle Verbindungen mit Herbicidwirkung sind (s. BPS 1 164 160). Sie sind besonders anwendbar zur selektiven Bekämpfung von wildem Weizen in Getreidepflanzungen.By acylation of the α-anilinocarboxylic acid esters prepared according to the invention the corresponding N-acyl derivatives are obtained, which are valuable compounds with herbicidal action (see BPS 1 164 160). They are particularly applicable to selective control of wild wheat in cereal plantations.
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Ausgezeichnete Resultate erhält man, wenn die aktive Verbindung beispielsweise der Athylester der α-(ΙΓ-Beriz oyl 3»4-dichloranilinopropionsäure ist.Excellent results are obtained when the active compound, for example, the ethyl ester of α- (ΙΓ-Beriz oyl 3 »is 4-dichloroanilinopropionic acid.
Die Erfindung·bezieht sich auch auf ein Verfahren zur Herstellung von oc-Anilinocarbonitrilen der obigen allgemeinen Formel II, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man eine Anilinverbindung der allgemeinen Formel:The invention also relates to a method for Preparation of oc-anilinocarbonitriles of the above general Formula II, which is characterized in that an aniline compound of the general formula:
(III)(III)
in alkoholischem Medium reagieren läßt mit entweder. (aj Cyanwasserstoff und einem Aldehyd, R -CHO, oderin an alcoholic medium can react with either. (aj hydrogen cyanide and an aldehyde, R -CHO, or
(b) einem Cyanohydrin, R^-CH(OH)-CN, wobei im Falle (b)(b) a cyanohydrin, R ^ -CH (OH) -CN, where in case (b)
1 2 5S außerdem eine starke Base anwesend ist; R1 R , ~Br und1 2 5 S a strong base is also present; R 1 R, ~ Br and
R haben in Formel III die gleiche Bedeutung wie in Formel I und II.R in formula III have the same meaning as in formula I and II.
Besonders bevorzugte Anilinverbindungen (III) sind diejenigen, worin R^ gleich H, R gleich H oder Cl und Br gleich Cl oder F sind. Beispiele für verwendbare Aniline sind die verschiedenen isomeren Mono- und Dichlorderivate, die Fluor- und Fluorchlorderivate, die Methylchlor-, (Trifluormethyl)chlor- und Methoxychlorderivate. Den Vorzug verdienen: 4-Chloranilin, 4-Fluoranilin, 4—Chlor-3-fluor-Particularly preferred aniline compounds (III) are those in which R ^ is H, R is H or Cl and Br is Cl or F. Examples of usable anilines are the various isomeric mono- and dichloro derivatives, the fluorine and fluorochlorine derivatives, the methylchlorine, (trifluoromethyl) chlorine and methoxychlorine derivatives. Deserve the preference: 4-chloroaniline, 4-fluoroaniline, 4-chloro-3-fluoro-
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anilin, 3-Chlor-4-fluoranilin und insbesondere das 3 »4-Dichloranilin. .aniline, 3-chloro-4-fluoroaniline and especially 3 »4-dichloroaniline. .
Vorzugsweise setzt man die Anilinverbindung (III) um mit HGN und einem Aldehyd der allgemeinen Formel E -CHO1 worin E vorzugsweise für ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit nicht mehr als sechs Kohlenstoffatomen, wie Methyl, Äthyl, Propyl oder η-Butyl steht. Besonders geeignete Aldehyde sind Formaldehyd (E = H) und insbesondere Acetaldehyd (E = CH,). Günstige Eesultate erhält man . in der Eegel, wenn sowohl HCN wie der Aldehyd in molarem Überschuß, vorzugsweise von 3 bis 10, insbesondere 4 bis Mol-%, berechnet auf die Anilinverbindung, vorhanden sind. · ·The aniline compound (III) is preferably reacted with HGN and an aldehyde of the general formula E -CHO 1 in which E is preferably a hydrogen atom or an alkyl group having not more than six carbon atoms, such as methyl, ethyl, propyl or η-butyl. Particularly suitable aldehydes are formaldehyde (E = H) and in particular acetaldehyde (E = CH,). Favorable results are obtained. generally when both HCN and the aldehyde are present in a molar excess, preferably from 3 to 10, in particular from 4 to mol%, calculated on the aniline compound. · ·
Gemäß einer" bevorzugten Durchführungsform arbeitet man so, daß man den Aldehyd einem Gemisch aus HCN und der Anilinverbindung in dem alkoholischen Medium zugibt, obgleich auch andere Methoden angewandt werden können, wie die gleichzeitige Zugabe von Aldehyd und HCN zur Anilinverbindung.According to a "preferred embodiment, one works so that the aldehyde is added to a mixture of HCN and the aniline compound in the alcoholic medium, although other methods can be used, such as the simultaneous addition of aldehyde and HCN to the Aniline compound.
Der als Eeaktionsmedium verwendete Alkohol ist vorzugsweise ein aliphatischer, ein- oder mehrwertiger Alkohol (verzweigt oder unverzweigt), der gegebenenfalls Substituenten enthalten kann. Alkohole mit nicht mehr als sechs Kohlenstoffatomen sind im allgemeinen bevorzugt, z.B. Methanol, Äthanol, Isopropylalkohol, 2-Chloräthanol und Äthylenglykol. Ausgezeichnete Eesultate wurden insbesondere mit Äthanol erreicht. Gemische aus mehreren Alkoholen und/oder anderen Lösungs- oder Verdünnungsmitteln können selbstverständlich ebenfalls verwendet werden.The alcohol used as the reaction medium is preferably an aliphatic, mono- or polyhydric alcohol (branched or unbranched), the optional substituents may contain. Alcohols with no more than six carbon atoms are generally preferred, e.g. methanol, Ethanol, isopropyl alcohol, 2-chloroethanol and ethylene glycol. Excellent results were achieved in particular with ethanol. Mixtures of several alcohols and / or others Solvents or diluents can of course also be used.
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Die Reaktion wird gewöhnlich bei einer Temperatur zwischen -20 und +600G, vorzugsweise zwischen 10 und 25 und insbesondere zwischen 15 und 20°0 und unter Atmosphärendruck durchgeführt, wobei Jedoch auch Überdruck angewandt werden kann.The reaction is usually carried out at a temperature between -20 and +60 0 G, preferably between 10 and 25 and in particular between 15 and 20 ° 0 and under atmospheric pressure, but also pressure may be applied.
Gemäß einer anderen Durchführungsform wird die Anilinverbindung (III) umgesetzt mit einem Oyanhydrin der allgemeinen IOrmel R-CH(OH)-CN, einem Derivat des oben erwähnten Aldehydes R-CHO. Praktisch*verwendet man das Cyanohydrin in einem Überschuß von vorzugsweise 10 bis 50, insbesondere 20 bis 40 Mol-%, berechnet auf die Anilinverbindung.According to another embodiment, the aniline compound (III) is reacted with an oyanhydrin of the general type IOrmel R-CH (OH) -CN, a derivative of the above mentioned aldehyde R-CHO. In practice, the cyanohydrin is preferably used in an excess of 10 to 50, in particular 20 to 40 mol%, calculated on the aniline compound.
Auch in diesem Fall muß die Reaktion in einem alkoholischen Medium durchgeführt werden, wobei Alkohole des obigen Typs, unter denen Äthanol, bevorzugt ist, zweckmäßig sind. Außerdem muß in diesem Fall Jedoch im Reaktionsmedium noch eine starke Base anwesend sein, z.B. eine Base mit einem pK&-Wert von mindestens 9. Beispiele sind Alkoholate, wie Natriumäthoxid, Alkalihydroxide, wie NaOH und KOH, vorzugsweise angewandt in einem festen Träger, wie Kieselsäure oder Tonerde, insbesondere γ-Tonerde; ein basischer Anionenaustauscher, z.B. vom tertiären Amino- oder quaternären Ammoniumtyp, insbesondere ein Anionenaustauscher mit Trialkylammonium- oder Dialkylhydroxyalkylammoniumgruppen, z.B. ein "Amberlite"-Harz, wie IRA-400 und IRA-904- oder ein "Amberlyst"-Harz, wie A-26 und A-29, "Deacidite" FF, "Dowex" 1, "Duolite" A-42, "Nalcite" SBR, "Permutit" ESB, "Wofatit" L-165 und "Levatit" MN. Organische Basen, insbesondere tertiäre Stickstoffbasen sind bevorzugt und besonders günstige Resultate erhält man mitIn this case too, the reaction must be carried out in an alcoholic medium, alcohols of the above type, among which ethanol is preferred, being suitable. In addition, in this case, however, a strong base must still be present in the reaction medium, for example a base with a pK & value of at least 9. Examples are alcoholates such as sodium ethoxide, alkali hydroxides such as NaOH and KOH, preferably used in a solid carrier such as Silica or alumina, especially γ-alumina; a basic anion exchanger, for example of the tertiary amino or quaternary ammonium type, in particular an anion exchanger with trialkylammonium or dialkylhydroxyalkylammonium groups, for example an "Amberlite" resin, such as IRA-400 and IRA-904- or an "Amberlyst" resin, such as A- 26 and A-29, "Deacidite" FF, "Dowex" 1, "Duolite" A-42, "Nalcite" SBR, "Permutit" ESB, "Wofatit" L-165 and "Levatit" MN. Organic bases, especially tertiary nitrogen bases, are preferred and particularly favorable results are obtained with
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einem aliphatischen tertiären Amin, in welchem zwei oder mehr Alkylgruppen gleich, oder verschieden sein können, aber jede Alkylgruppe vorzugsweise nicht mehr als 6 Kohlenstoff atome enthält. Beispiele sind; Triäthylamin, Triisopropylamin, Tri-n-butylamin und Triethanolamin. Besonders gute Resultate sind mit Triäthylamin erhalten worden. Die Menge an tertiärer Stickstoffbase liegt im allgemeinen bei 0,3 bis 10, vorzugsweise 2 bis 6 Mol-%, berechnet auf das verwendete Cyanhydrin.an aliphatic tertiary amine in which two or more alkyl groups can be the same or different, but each alkyl group preferably no more than 6 carbon contains atoms. Examples are; Triethylamine, triisopropylamine, tri-n-butylamine and triethanolamine. Particularly good results have been obtained with triethylamine. The amount of tertiary nitrogen base is in generally at 0.3 to 10, preferably 2 to 6 mol%, calculated on the cyanohydrin used.
Zur Umsetzung eines Cyanhydrine mit der Anilinverbindung geeignete Temperaturen liegen gewöhnlich zwischen 50 und 100 und vorzugsweise zwischen 60 und 8O0C. Wird ein niedrig siedender Alkohol, wie Äthanol, als Reaktionsmedium verwendet, so ist die Siedetemperatur des Reaktionsgemisches die besonders bevorzugte Umsetzungstemperatur.Usually to implement a cyanohydrins with the aniline compound suitable temperatures are between 50 and 100 and preferably between 60 and 8O 0 C. When a low-boiling alcohol, such as ethanol, is used as the reaction medium, so the boiling temperature of the reaction mixture is the most preferred reaction temperature.
Erfindungsgemäß ist es wesentlich", in beiden Reaktionsstufen (a) und (b) ein alkoholisches Reaktionsmedium zu verwenden und es wurden auf diese Weise ausgezeichnete Ausbeuten an Nitril erhalten. Wurden hingegen andersartige Lösungsmittel, wie Diäthyläther, Dimethylformamid, Toluol oder Xylol verwendet, so bildeten sich in bedeutenden Mengen unerwünschte Nebenprodukte und die Ausbeute an Nitrll (II) war in der Regel durchaus nicht befriedigend. Wurde in der zweiten Reaktionsstufe (b) keine starke Base verwendet, so wurde das Kitril, wenn überhaupt, in nur äußerst geringen Mengen gebil4et.According to the invention it is essential "in both reaction stages (a) and (b) to use an alcoholic reaction medium and excellent yields were obtained in this way obtained on nitrile. However, other types of solvents such as diethyl ether, dimethylformamide, toluene or When xylene is used, significant amounts of undesired by-products are formed and the yield of Nitrll (II) was generally not at all satisfactory. If no strong base was used in the second reaction step (b), so the citrile was formed in extremely small quantities, if at all.
Die erfindungsgemäß hergestellten Nitrile (II) sind uoao besonders geeignete Ausgangsstoffe für die Herstellung d^r a-Anilinocarbonsäureester der obigen Formel I0 In vielen FällenThe nitriles (II) according to the invention include o o a particularly suitable starting materials for the manufacture of d ^ r a-Anilinocarbonsäureester the above formula I 0 in many cases
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kann bei der Synthese dieser Carbonsäureester das Nitril in alkoholischer Lösung direkt verwendet werden. Eine Anzahl der in Frage kommenden Nitrile sind bisher noch nicht hergestellt werden. Neuartige Verbindungen sind z.B. a-(4-i1luoranilino)-propiononitril und a-(4-Chlor-3-fluoranilino)-propiononitril. -the nitrile in alcoholic solution can be used directly in the synthesis of these carboxylic acid esters. A number of the nitriles in question have not yet been produced. Novel compounds are, for example, a- (4-i 1- luoroanilino) -propiononitrile and a- (4-chloro-3-fluoroanilino) -propiononitrile. -
Einige der Nitrile der allgemeinen Formel II haben Herbicideigenschaften. Some of the nitriles of the general formula II have herbicidal properties.
Eine besonders attraktive Durchführungsform der Erfindung besteht darin, daß man die beiden oben erwähnten Herstellungsverfahren in ein einziges zusammenzieht, das dann zur Herstellung von wertvollen Herbiciden dienen kann. Man setzt zu diesem Zweck eine Anilinverbindung (III) mit HCN und einem Aldehyd, R -CHO, oder einem Cyanhydrin, E-CH(OH)-CN um und unterwirft das resultierende Nitril (II) daraufhin der Alkoholyse, so daß man einen Carbonsäureester erhält, den man zum Schluß acyliert. Dieses Verfahren kann entweder ganz oder teilweise in Chargen, kontinuierlich oder halbkontinuierlich durchgeführt werden. So kann man z.B. Athyl-a-(N-benzoyl-3>4-dichloranilino)propionat in guter Ausbeute herstellen aus 3j4-Dichloranilin, HCN und Acetaldehyd über das resultierende,α-(3»4-Dichloran^lino)-propiononitril und den Äthylester der entsprechenden Carbonsäure .A particularly attractive embodiment of the invention is that one can use the two manufacturing methods mentioned above contracts into a single one, which can then be used to produce valuable herbicides. For this purpose, an aniline compound (III) is used with HCN and an aldehyde, R -CHO, or a cyanohydrin, E-CH (OH) -CN and subjects the resulting nitrile (II) then alcoholysis, so that a carboxylic acid ester is obtained, which is finally acylated. This method can be carried out either entirely or partially in batches, continuously or semi-continuously. So you can e.g. ethyl-a- (N-benzoyl-3> 4-dichloroanilino) propionate in produce good yield from 3j4-dichloroaniline, HCN and Acetaldehyde via the resulting, α- (3 »4-dichloroan ^ lino) -propiononitrile and the ethyl ester of the corresponding carboxylic acid.
Die Beispiele dienen zur näheren Erläuterung der Erfindung.The examples serve to explain the invention in more detail.
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Beispiel 1example 1
Herstellung von oc-(3,4-Dichloranilino)propiononitril aus 3,4-Dichloränil:m, Acetaldehyd und HONProduction of oc- (3,4-dichloroanilino) propiononitrile from 3,4-dichloroanil: m, acetaldehyde and HON
In einen mit Rührwerk, Zufuhröffnung, Bückflußkühler und Thermometer ausgerüsteten 5-*i»iter-Vierhalsrundkolben wurden 91,5 g (5,389 Mol) HCN bei O bis 1O0C eingeführt, worauf 521,5 g (3,22 Mol) 3»4-Dichloranilin und 2,3 1 Äthanol (96 °/o) zugegeben wurden. Man ließ dann die Temperatur auf 150O ansteigen und gab-allmählich 149,1 g (3,389 Mol) Acetaldehyd unter Rühren innerhalb einer Stunde zu. Nach halbstündigem Weiterrühren bei Raumtemperatur wurde das Gemisch eine halbe Stunde auf 600G erwärmt, um den gebildeten kristallinen Niederschlag aufzulösen, worauf man es sich wieder auf Raumtemperatur abkühlen ließ. Das als kristalline Masse abgeschiedene Reaktionsprodukt wurde abfiltriert und im Vakuum bei etwa 700O und 12 bis 20 mm Hg getrocknet. Es wurden 542 g (2,52 Mol) a-(3,4-Dichloranilino)propiononitril, Ip. 118 bis 1190C, Reinheitsgrad 99 %, erhalten. Die Ausbeute betrug 78,3 %, berechnet auf das zugegebenen 3,4-Dichloranilin. In one with a stirrer, a supply port, and thermometer equipped Bückflußkühler 5- * i "iter four-necked round bottom flask 91.5 g (5.389 mol) of HCN were introduced at O to 1O 0 C, whereupon 521.5 g (3.22 mol) of 3» 4-dichloroaniline and 2.3 l of ethanol (96% ) were added. Then the temperature was allowed to rise to 15 0 O-and gave gradually 149.1 g (3.389 mol) of acetaldehyde under stirring within one hour. After half an hour further stirring at room temperature, the mixture was half an hour at 60 0 G heated to the formed crystalline precipitate to dissolve, then allowed to cool back to room temperature. The reaction product deposited as a crystalline mass was filtered off and dried in vacuo at about 70 ° C. and 12 to 20 mm Hg. 542 g (2.52 mol) of a- (3,4-dichloroanilino) propiononitrile, Ip. 118 to 119 0 C, degree of purity 99% obtained. The yield was 78.3%, calculated on the 3,4-dichloroaniline added.
Aus dem Piltrat wurde ein weiterer Anteil erhalten,-durch Abtreiben der flüchtigen Bestandteile in einem FiImevaporator bei 40 bis 50°0 (Badtemperatur) und 12 bis 15 mm Hg und anschließendere Kristallisation aus Äthanol; die Ausbeute erhöhte sich dadurch auf 98 %. Das so erhaltene Produkt wurde vereinigt und für die in Beispiel 5 und 6 beschriebenen Reaktionen verwendet.A further portion was obtained from the piltrate by stripping off the volatile constituents in a film evaporator at 40 to 50 ° C. (bath temperature) and 12 to 15 mm Hg and subsequent crystallization from ethanol; this increased the yield to 98 %. The product thus obtained was combined and used for the reactions described in Examples 5 and 6.
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Wurde das Verfahren zum Vergleich unter sonst gleichen Bedingungen in nicht alkoholischen Medien durchgeführt, so wurden wesentlich schlechtere Ausbeuten erhalten, nämlich 75 bis 80 % in Diäthyläther, 50 bis 60 % in Dimethylformamid und 40 bis 50 % in Toluol.If, for comparison, the process was carried out under otherwise identical conditions in non-alcoholic media, the yields obtained were significantly poorer, namely 75 to 80 % in diethyl ether, 50 to 60% in dimethylformamide and 40 to 50 % in toluene.
anstatt Es hat sich als vorteilhaft erwiesen,/das gelöste Produkt anstatt es aus dem Filtrat zu isolieren, das Letztere zur weiteren Umsetzung mit frischem Ausgangsmaterial unter gleichen Bedingungen wie oben in das Reaktionsgefäß zurückzuleiten. Auf diese Weise erhält man eine fast quantitative Ausbeute und auch das neue Filtrat kann wieder in den Kreislauf zurückgeleitet werden. Instead of isolating the dissolved product from the filtrate, it has proven advantageous to return the latter to the reaction vessel for further reaction with fresh starting material under the same conditions as above. In this way, an almost quantitative yield is obtained and the new filtrate can also be fed back into the cycle.
Herstellung von a-(4-Chloranilino)-propiononitrilProduction of α- (4-chloroanilino) propiononitrile
4-Chloranilin (25,5 gt 0,2 Mol) und Cyanwasserstoff (39 ml) in 96 % Äthanol (300 ml) wurden bei 15°C miteinander verrührt und dem Gemisch Acetaldehyd (56 ml) innerhalb einer Stunde zugefügt. Das Rühren wurde dann bei 15° eine weitere Stunde und anschließend bei 60° zwei Stunden fortgesetzt, worauf man es 16 Stunden bei Raumtemperatur stehen ließ und dann in Wasser (500 ml) ausgoß. Das aus der Lösung auskristallisierte und abfiltrierte Produkt schmolz bei 113 bis 1160Oj Ausbeute 33 g» 91 %» bezogen auf 4-Chloranilin.4-chloroaniline (25.5 g t 0.2 mol) and hydrogen cyanide (39 ml) in 96 % ethanol (300 ml) were stirred together at 15 ° C. and acetaldehyde (56 ml) was added to the mixture over the course of one hour. Stirring was then continued at 15 ° for an additional hour and then at 60 ° for two hours, after which it was allowed to stand for 16 hours at room temperature and then poured into water (500 ml). The crystallized from solution and filtered off product melted at 113 to 116 0 Oj yield 33 g of "91%" based on 4-chloroaniline.
Beis. piel 3 Example 3
Auf gleiche Weise wie in Beispiel 2 wurden die folgenden, bisher in der Literatur nicht beschriebenen Verbindungen tasx>- In the same way as in Example 2, the following compounds not previously described in the literature were tasx> -
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gestellt:. · .posed:. ·.
(a) α- (4-ff luoraTn.linfl-prop!ononitril(a) α- (4-ff luoraTn.linfl-prop! ononitrile
Diese Verbindung vom Fp. 71 bis 730C wurde in 9i%iger Ausbeute, berechnet auf das verwendete 4-Fluoranilin, erhalten. ·.-■:-. ^ ^ ^. Analyse: Ber. für OqHqM2 : 65,9 5,5 17,1 % Gef. : 66,3 5,6 17,0 %This compound, mp. 71 to 73 0 C, was obtained in 9i% yield, calculated on the used 4-fluoroaniline. · .- ■: -. ^^ ^. Analysis: Ber. for OqHqM 2 : 65.9 5.5 17.1% Found: 66.3 5.6 17.0%
(b) α- (4-Chlor-4-fluoranilino)-propiononitril(b) α- (4-Chloro-4-fluoroanilino) propiononitrile
Diese Verbindung vom Fp. 130 bis 1320O wurde ebenfalls in 91%iger Ausbeute, berechnet auf. das verwendete 4-Chlor-3-fluoranilin, erhalten. CHN Analyse; Ber. für CqH8CLI1N2 : 54,4 4,0 14,1 % This compound of melting point 130 to 132 0 O was also calculated in 91% yield. the 4-chloro-3-fluoroaniline used. CHN analysis; Ber. for CqH 8 CLI 1 N 2 : 54.4 4.0 14.1 %
Gef. : ν 54,7 4,1 14,2 % Found: ν 54.7 4.1 14.2 %
B e i s ρ i e 1 .4B e i s ρ i e 1 .4
Herstellung von a-(3,4-Dichloranilino)-propiononitril aus 3,4-Dichloranilin und a-HydroxypropiononitrilPreparation of a- (3,4-dichloroanilino) propiononitrile from 3,4-dichloroaniline and α-hydroxypropiononitrile
In einen mit Rührwerk und Riickflußleühler versehenen 500 ml-Koltjen wurden 81 g (0,5 Hol) 3,4-Dichloranilin, 46»1 6 (0,65 Mol) a-Hydroxypropiononitril, 100 ml-Äthanol (96 %) und 2,6 g (0,025 Hol) Triäthylamin eingeführt und unter Rühren auf Rückflußtemperatur gebracht und dabei · 3 Stunden gehalten, worauf alles Si^Dichloranilin umge- ' setzt war. Nach Zusatz von 150 ml Äthanol ließ man äas Gemisch aufj Raumtemperatur abkühlen« Ber dabei gebildet.© kristalline Niederschlag wurde'äbfiltrierfcj mit 25 ml 81 g (0.5 Hol) of 3,4-dichloroaniline, 46 »16 (0.65 mol) of α-hydroxypropiononitrile, 100 ml of ethanol (96 %) and 2 6 g (0.025 Hol) of triethylamine were introduced and brought to reflux temperature with stirring and held there for 3 hours, after which all the Si ^ dichloroaniline had reacted. After the addition of 150 ml of ethanol, the mixture was allowed to cool to room temperature. A crystalline precipitate was then filtered off with 25 ml
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Äthanol gewaschen und ergab nach Abtreiben des Äthanols bei 50°C/20 mm Hg oc-(3,4-Dichloranilino)-propiononitril vom Fp. 118 bis 1190CEthanol washed and gave after stripping of the ethanol at 50 ° C / 20 mm Hg a- (3,4-dichloroanilino) -propiononitril of mp. 118-119 0 C.
Nach Einengen der Mutterlauge auf etwa 25 ml und Abkühlen auf 1O0O erhielt man daraus nochmals einen kristallinen Niederschlag, der wie oben gewaschen und getrocknet wurde. Die Gesamtausbeute erhöhte sich dadurch auf 86 g, was einer Ausbeute von 80 %, berechnet auf 3i4-Dichloranilin, entspricht. ' · -. .After concentrating the mother liquor to about 25 ml and cooling it to 10 0 O, another crystalline precipitate was obtained therefrom, which was washed and dried as above. The total yield increased to 86 g, which corresponds to a yield of 80%, calculated on 3 i 4-dichloroaniline. '· -. .
B e i s .p i e 1 5 . Eg .pie 1 5.
Herstellung von Äthyl-α-(3,4-dichloranilino)-propionatProduction of ethyl α- (3,4-dichloroanilino) propionate
(a) In einen mit Rührwerk und Rückflußkühler ausgerüsteten 250 ml-Dreihalskolben wurden 21,5 g (0,1 Mol) oc-(3,4-Dichloranilino)-propiononitril (hergestellt nach Beispiel 1) und 50 ml absoluter Alkohol eingebracht, worauf dem Gemisch in einer Portion bei 200C unter Rühren eine Lösung von 29 g (0,8 Mol) HCl in 50 ml absolutem Äthanol zugefügt wurde. Die Lösung wurde dann auf 500C (Ölbadtemperatur) erwärmt und dabei 3 h gehalten, wobei die Umsetzung des Ausgangsmaterials auf 98 % anstieg. Die Suspension wurde dann noch 3 1/2 Stunden bei Rückflußtemperatur gehalten, das überschüssige Äthanol im Vakuum abgedampft und dem Rückstand wurden 100 ml Wasser und 100ml Toluol zugefügt. Nachdem sich die Blasen getrennt hatten, wurden die obere organische Schicht zweimal mit ge 100 ml gesättigter wäßriger Sodalösung gewaschen, über · wasserfreiem Na^SO2, getrocknet und das Lösungsmittel im Vakuum abgetrieben.(a) 21.5 g (0.1 mol) of oc- (3,4-dichloroanilino) propiononitrile (prepared according to Example 1) and 50 ml of absolute alcohol were introduced into a 250 ml three-necked flask equipped with a stirrer and reflux condenser, whereupon a solution of 29 g (0.8 mol) of HCl in 50 ml of absolute ethanol was added to the mixture in one portion at 20 ° C. with stirring. The solution was then heated to 50 0 C (oil bath temperature) and held h 3, wherein the reaction of the starting material increased to 98%. The suspension was then kept at reflux temperature for a further 3 1/2 hours, the excess ethanol was evaporated off in vacuo and 100 ml of water and 100 ml of toluene were added to the residue. After the bubbles had separated, the upper organic layer was washed twice with 100 ml of saturated aqueous soda solution , dried over anhydrous Na ^ SO 2 , and the solvent was driven off in vacuo.
Man erhielt auf diese Weise als Rückstand 22,5 g Äthyl-a-In this way, 22.5 g of ethyl-a-
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(3,4—dichloranilino)-propionat. Umkristallisieren aus η-Hexan ergab 19,1 g ale weiße Kristalle, die hei 38 bis 390C schmolzen (Reinheitsgrad 96 %); Ausbeute 73 % d.Th. , . ' -(3,4-dichloroanilino) propionate. Recrystallization from η-hexane gave 19.1 g of ale white crystals which melted at 38 to 39 ° C. (degree of purity 96 %) ; Yield 73 % of theory ,. '-
(b) Wurde unter gleichen Bedingungen wie unter (a) gearbeitet, jedoch bei niedrigeren Temperaturen in der ersten Aufheizperiode, so zeigte sich, daß bei diesen Temperaturen längere Reaktionszeiten benötigt wurden, um analoge Resultate zu erhalten. Aus Tabelle I ist der Umsetzungsgrad von a-(3»^-Dichloranilino)-propiononitril zu ersehen, der bei 30, 40 bzw. 500C nach verschiedenen Zeitabschnitten erhalten wurde.(b) If the same conditions as under (a) were used, but at lower temperatures in the first heating period, it was found that longer reaction times were required at these temperatures in order to obtain analogous results. Table I shows the degree of conversion of α- (3 »^ - dichloroanilino) propiononitrile, which was obtained at 30, 40 and 50 ° C. after various periods of time.
Tempera- Umsetzung in % nachTempera conversion in% after
tür in 0Cdoor in 0 C
1h. 2 h 3 h 4h 5 h 6h1h. 2 h 3 h 4 h 5 h 6 h
30 - - - 60 75 40 - 65 87 96 98 50 7930 - - - 60 75 40 - 65 87 96 98 50 79
(c) Die Auswirkung von ansteigenden Halogenwasserstoffkonzentrationen zeigte sich in Versuchen, bei denen 0,1 Mol α-(3»4-Dichloranilino)-propiononitril und 100 ml absoluter(c) The effect of increasing hydrogen halide concentrations was shown in tests in which 0.1 mol of α- (3 »4-dichloroanilino) propiononitrile and 100 ml of absolute
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Alkohol verwendet wurden; das Reaktionsgemisch wurde innerhalb einer halben Stunde auf 550C erwärmt, eine Stunde bei dieser Temperatur gehalten und dann innerhalb einer weiteren Stunde auf Rückflußtemperatur erwärmt, bei der es schließlich zwei Stunden gehalten wurde. Betrugen die angewandten Mengen an HCl 0,8 Mol, 1,0 Mol bzw. 1,2 Mol, so erhielt man Ausbeuten an 87»5 bzw. 79»6 bzw. 69,1 % Äthyl-a-(3j4-dichloranilino)-propionat. Der Rückgang in der Ausbeute beruht hauptsächlich auf einer nachfolgenden Hydrolyse des gebildeten Esters. Betrug andererseits die angewandte Menge an HOl bei sonst gleichen Bedingungen weniger als 0,8 Mol, so war eine Tendenz zur Abspaltung von 3»4—Dichloranilin festzustellen.Alcohol was used; the reaction mixture was heated over a half hour at 55 0 C, held for one hour at this temperature and then heated within a further hour at reflux, at which it was held finally two hours. If the amounts of HCl used were 0.8 mol, 1.0 mol or 1.2 mol, yields of 87 »5, 79» 6 and 69.1 % ethyl-a- (3j4-dichloroanilino) were obtained. -propionate. The decrease in the yield is mainly due to a subsequent hydrolysis of the ester formed. If, on the other hand, the amount of HCl used was less than 0.8 mol, all other things being equal, a tendency towards elimination of 3-4-dichloroaniline was found.
Beispiel 6 (Vergleichsversuche) Example 6 (comparative tests)
Die folgenden, lediglich zu Vergleichszwecken eingeschalteten Versuche zeigen, daß man unbefriedigende Resultate erhält, wenn eine oder mehrere Reaktionsbedingungen, wie die Konzentration oder die Menge an HOl und/oder die Temperatur nicht in Übereinstimmung mit den Erfordernissen stehen.The following tests, which are only used for comparison purposes, show that the results are unsatisfactory Results obtained when one or more reaction conditions, such as the concentration or the amount of HOl and / or the temperature is not in accordance with the requirements.
(a) 0,01 Mol oc-(3,4-Dichloranilino)-propiononitril wurde mit 0,04 Mol HCl und 30 ml absolutem Äthanol auf 50 bis 55°C erhitzt. Dabei hatte selbst nach einem Erhitzen von 20 1/2 Stunden fast keine Umsetzung des Ausgangsmaterials stattgefunden, da sowohl die Menge wie die Konzentration der anwesenden HCl zu niedrig waren.(a) 0.01 mole of oc- (3,4-dichloroanilino) propiononitrile was with 0.04 mol HCl and 30 ml absolute ethanol heated to 50 to 55 ° C. Even after one had Heating for 20 1/2 hours almost no reaction of the starting material took place, since both the amount as the concentration of the HCl present were too low.
Wurde der Versuch (a) durchgeführt mit 0,08 Mol HCl und 40 mlExperiment (a) was carried out with 0.08 mol of HCl and 40 ml
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absolutem Äthanol, ebenfalls bei 50 bis 550O, so war nach 20 1/2 Stunden e^n Teil des Ausgangsmaterials umgesetzt. Jedoch konnte auch bei längerem Kochen des Heaktionsgemisch.es die Ausbeute an Ester nicht über 40 % gesteigert werden* Obgleich die Menge an HCl in diesem Falle ausreichend war, war die HCl-Konzentration immer noch zu niedrig. 'absolute ethanol, also at 50 to 55 0 O, so after 20 1/2 hours a part of the starting material had reacted. However, even if the reaction mixture was boiled for a long time, the ester yield could not be increased by more than 40% . Although the amount of HCl was sufficient in this case, the HCl concentration was still too low. '
(c) Bei den folgenden Versuchen wurden 0,01 Mol a-(3>4— Dichloranilino)-propiononitril und 10 ml absoluter Alkohol in Anwesenheit von verschiedenen Mengen an HGl (s. Tabelle II) auf Eückflußtemperatur erhitzt, bis das Ausgangsmaterial völlig umgesetzt war. Die Resultate zeigen, daß bei zu niedriger HCl-Konzentration eine weitgehende Vernetzung stattfindet. Erhitzte man das Gemisch, bevor man es auf Rückflußtemperatür brachte, auf eine niedrigere Temperatur, so bildete sich dagegen, falls überhaupt, nur sehr wenig Jj^—Dichloranilin (BCA).(c) In the following experiments 0.01 mol a- (3> 4— Dichloroanilino) propiononitrile and 10 ml of absolute alcohol in the presence of various amounts of HGl (see table II) heated to reflux temperature until the starting material was fully implemented. The results show that if the HCl concentration is too low, an extensive Networking takes place. One heated the mixture before it was brought to the reflux temperature, to a lower one Temperature, on the other hand, very little if any, dichloroaniline (BCA) was formed.
Mol HCl Rückfluß- DCA gebildetMoles of HCl reflux DCA formed
(Mol-%, bez. auf Hitril)(Mol%, based on hitrile)
0,025 4- .320.025 4- .32
~O,O35 * 2,5 23~ O, O35 * 2.5 23
0,10 0,5 100.10 0.5 10
* HCl wurde als Gas in das siedende Gemisch eingeleitet.* HCl was introduced as a gas into the boiling mixture.
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Herstellung von Äthyl-a-(N-benzoyl-3,4--dichloranilino)-propionat . · . .Production of ethyl a- (N-benzoyl-3,4 - dichloroanilino) propionate . ·. .
Ein Gemisch aus 263,4- g (1,005 Mol) des Äthylesters von α-(3,4-Dichloranilino)-propionsäure (hergestellt gemäß Beispiel 5 - Reinheitsgrad 98,5 %) und 100 ml Toluol wurde unter Rückfluß auf 1300O erwärmt, worauf bei dieser Temperatur innerhalb von 45 min 162 gr (1,15 Mol) Benzoylchlorid zugegeben wurden. Nachdem das Gemisch noch vier Stunden, unter Rückfluß gehalten worden war, wurde es auf 900C gekühlt und bei dieser Temperatur 15 min mit 250 ml einer 10%igen wäßrigen Lösung von NaHCO, verrührt. Nach Abkühlen wurden die Phasen getrennt, die Toluolschicht mit 50 ml Wasser gewaschen und das Toluol im Vakuum (1 mm Hg) abgetrieben; man erhielt 361,2 g Äthyl-α-(N-benzoyl-3,4-dichloranilino)-propionat als öl (Reinheitsgrad 92 %, Ausbeute 91,7 % d.Th.).A mixture of 263,4- g (1.005 mol) of the ethyl ester of α- (3,4-dichloroanilino) -propionic acid (prepared according to example 5 - 98.5% purity) and 100 ml of toluene was heated under reflux at 130 0 O , whereupon 162 gr (1.15 mol) of benzoyl chloride were added at this temperature in the course of 45 minutes. After the mixture had been refluxed for four hours, it was cooled to 90 0 C and at this temperature for 15 min with 250 ml of a 10% aqueous solution of NaHCO, stirred. After cooling, the phases were separated, the toluene layer was washed with 50 ml of water and the toluene was stripped off in vacuo (1 mm Hg); 361.2 g of ethyl α- (N-benzoyl-3,4-dichloroanilino) propionate were obtained as an oil (degree of purity 92%, yield 91.7 % of theory).
24-5 g des Rohproduktes wurden unter Erwärmen in 25 ml Toluol gelöst und die warme Lösung in 500 ml Petroläther (Kp. 60 bis 8O0C) eingegossen. Das Produkt schied sich ab als hellgrauer Feststoff, der nach Abfiltrieren und Trocknen im Vakuum bei 40 bis 500C 208,9 g gereinigtes Produkt (Reinheitsgrad 96 %) darstellte, was einer Rückgewinnung von 89 % entspricht.24-5 g of the crude product were dissolved by heating in 25 ml of toluene and the warm solution is poured into 500 ml of petroleum ether (bp. 60 to 8O 0 C). The product separated as a light gray solid which was 208.9 g, after filtration and drying in vacuo at 40 to 50 0 C purified product (purity 96%) represented, which corresponds to a recovery of 89%.
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