DE2302319C3 - Verfahren zur Herstellung von Brommethyl-pentamethylbenzol - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Brommethyl-pentamethylbenzolInfo
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C17/00—Preparation of halogenated hydrocarbons
- C07C17/26—Preparation of halogenated hydrocarbons by reactions involving an increase in the number of carbon atoms in the skeleton
- C07C17/32—Preparation of halogenated hydrocarbons by reactions involving an increase in the number of carbon atoms in the skeleton by introduction of halogenated alkyl groups into ring compounds
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Description
Es sind bereits verschiedene Verfahren bekannt, nach denen in Mono- bis Tetramethylbenzolen durch
Brommethylierung ein oder mehrere kernständige Wasserstoffatome substituiert werden können, wobei
die entsprechenden Brommethylbenzole entstehen. Die dabei gewonnenen Reaktionsprodukte dienen
u. a. als Ausgangsstoffe zur Bildung von höher brommethylierten Benzolen bis zum Hexakis-fbrommethyl)-benzol,
indem in weiteren Methylgruppen je ein Wasserstoffatom gegen ein Bromatom ausgetauscht
wird.
Die Brommethylierung der Mono- bis Tctramethylbenzole kann nach einem bekannten Verfahren
durch Einwirkung von Bromwasserstoff und Formaldehyd auf die methylsubstituierten Benzole in Gegenwart
eines Lösungs- oder Verdünnungsmittels bei Temperaturen von 20 bis 110° C bewirkt werden. Als
Lösungs- oder Verdünnungsmittel sind Äther, Methylenchiorid
oder Essigsäure genannt. Essigsäure begünstigt ebenso wie Zinkchlorid, Schwefel- oder
Phosphorsäure die Brommethylierung als Katalysator.
Dieses Verfahren ist offenbar auf Pentamethylbenzol nicht anwendbar, da die bekannte sterische Hinderung
des Pentamethylbenzols unter den Bedingungen diese§ Verfahrens die Einführung einer Brommethylgruppe
nicht zuläßt.
Weiterhin wird in der DE-OS 2027162 beschrieben, benzolische, insbesondere alkylbenzolische Kohlenwasserstoffe
mit Formaldehyd, einer kurzkettigen aliphatischen Carbonsäure und einer Lösung von
Bromwasserstoff in einer solchen Säure zu entsprechenden brommethylierten Verbindungen umzuset-
zen. Auch hier ist unter den Ausgangsstoffen Durol
als höchstalkylierte Verbindung genannt. Es war daher
anzunehmen, daß noch höher alkylierte Benzole, beispielsweise Pentamethylbenzol, als nicht mehr
brommethylierbar anzusehen sind.
Daher wurde nach Verfahrensbedingungen gesucht, unter denen auch Pentamethylbenzol der
Brommethylierung zugänglich ist.
Gegenstand der Erfindung ist somit das im vorstehenden Patentanspruch aufgezeigte Verfahren zur
Herstellung von Brommethyl-pentamethylbenzol durch Umsetzung einer Mischung aus Methylbenzolen,
Formaldehyd und einer aliphatischen Carbonsäure, die 2 bis 6 Kohlenstoffatome aufweist, mit einer
Lösung von Bromwasserstoff in einer weiteren Menge einer der genannten Carbonsäuren bei 50 bis 120° C
und Normaldruck. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, daß man
a) eine Mischung aus Pentamethylbenzol, Formaldehyd und einer aliphatischen Carbonsäure, die
2 bis 6 Kohlenstoffatome aufweist, im Molverhältnis 1 : 1 : 2 bis 1 : 3 : 20 bereitet,
b) diese Mischung auf 50 bis 120° C erhitzt,
c) anschließend unter lebhafter Durchmischung langsam eine Lösung von Bromwasserstoff in einer
aliphatischen Carbonsäure, die 2 bis 6 Kohlenstoffatome aufweist, im Molverhältnis Bromwasserstoff
zu Carbonsäure von 0,1 bis 0,5 : 1 zuführt, wobei auf 1 Mol Pentamethylbenzol 1 bis 3 Mol Bromwasserstoff entfallen, und
d) nach einer entsprechenden Nachreaktionszeit aus dem abgekühlten Reaktionsgemisch das ausgeschiedene
Brommethyl-pentamethylbenzol abtrennt.
Zur Durchführung des Verfahrens der Erfindung werden zunächst Pentamethylbenzol, Formaldehyd
und die aliphatische Carbonsäure mit 2 bis 6 C-Atomen im Molekül miteinander vermischt. In diesem
Ausgangsgemisch liegen die Komponenten Pentamethylbenzol,
Formaldehyd und die aliphatische Carbonsäure in Molverhältnissen von 1:1:2 bis 1 : 3 : 20 vor.
Nachdem dieses Ausgangsgemisch auf die Reaktionstemperatur von 50 bis 120° C gebracht worden
ist, wird ihm unter lebhafter Durchmischung im Verlauf von mehreren Stunden eine Lösung von
Bromwasserstoff in einer niederen aliphatischen Carbonsäure mit 2 bis 6 C-Atomen im Molekül zugegeben.
Als niedere aliphatische Carbonsäure hat sich für das Verfahren der Erfindung Eisessig besonders bewährt.
Vorteilhaft wird als Lösungsmittel für den Bromwasserstoff die gleiche aliphatische Carbonsäure
verwendet, die bereits in dem Ausgangsgemisch als Lösungs- bzw. Suspensionsmittel vorliegt. Es ist jedoch
auch möglich, eine Lösung von Bromwasserstoff in einer anderen aliphatischen Carbonsäure mit 2 bis
6 C-Atomen im Molekül zu verwenden, wie sie beispielsweise als Nebenprodukt bei einer anderen Bromierungsreaktion
anfällt.
In der Zugabelösung beträgt das Molverhältnis von Bromwasserstoff zu aliphatischer Carbonsäure 0,1 bis
0,5 : 1. Die Menge an Zugabelösung wird so bemessen, daß pro Mol Pentamethylbenzol 1 bis 3 Mol
Bromwasserstoff in das Reaktionsgemisch eingeführt werden.
Nach Beendigung der HBr-Essigsäure-Zugabc wird unter Aufrechtelhaltung der Reaktionstempera-
tür und weiterem Rühren eine Nachreaktionszeit von mehreren Stunden eingehalten und danach das Reaktionsgemisch,
gegebenenfalls auf Raumtemperatur, abgekühlt. Spätestens bei dieser Abkühlung fällt das
entstandene Brammethyl-pentamethylbenzal als kristalline
Substanz aus. Es wird in üblicher Weise durch Filtration oder Zentrifugieren von den flüssigen Bestandteilen
des Reaktionsgemisches abgetrennt, gewaschen und getrocknet. Die gleichzeitig anfallende
Mutterlauge kann in einem weiteren Ansatz als Lösungsmittel verwendet werden, wodurch sich die Ausbeute
dieses nachfolgenden Ansatzes erheblich verbessern läßt.
Das Brommethyl-pentarnethylbenzol, das gemäß
dem Verfahren der Erfindung gewonnen wird, ist eine feste, farblose Substanz mit einem Schmelzpunkt von
84° C, die bereits hohen Reinheitsanforderungen genügt. Der Bromgehalt beträgt 33,2 Gewichtsprozent.
Die genannte Verbindung läßt sich in an sich bekannter Weise durch weitere Bromierung seiner Methylgruppen
in die höher brommethylierten Methylbenzole bis schließlich zum Hexakis-(brommethyl)-benzol
umwandeln..
Das Brommethyl-pentamethylbenzol ist, ebenso wie die höher brommethylierten Methylbenzole, ein
sehr gut geeignetes Ausgangsmaterial für die Herstellung von bioziden und bakteriziden Stoffen. Weiterhin
stellen die genannten Substanzen wirkungsvolle Flammschutzmittel für verschiedene Arten von
Kunststoffen, wie beispielsweise Polyolefin, Polystyrol, Polyurethan (auch Schäume) dar.
Ein Beispiel soll das erfindungsgemäße Verfahren näher erläutern,
In ein Reaktionsgefäß, das mit Rührvorrichtung, Thermometer und Heizeinrichtung versehen ist, werden
300 g Eisessig eingefüllt und darin 148 g Pentamethylbenzol und 45 g Paraformaldehyd gelöst bzv,
suspendiert. Das Gemisch wird auf 80° C erwärmt. Unter Aufrechterhaltung dieser Temperatur und unter
lebhaftem Rühren werden ihm im Verlauf von 4Stunden 374 g einer Lösung von Bromwasserstoff
in Eisessig, die 32 Gewichtsprozent HBr enthält, zugegeben. Anschließend folgt nach Steigerung der
Temperatur des Reaktionsgemisches auf 90° C eine Nachreaktion für die Dauer von weiteren 8 Stunden.
Dann wird der Inhalt des Reaktionsgefäßes auf 20° C abgekühlt, wobei sich ein Niederschlag abscheidet, der
abfiltriert, mit wenig Eisessig und dann mit soviel Wasser ausgewaschen wird, daß das ablaufende Filtrat
neutral reagiert. Der Filterrückstand wird dann in einem Trockenschrank bei 70° C getrocknet. Es fallen
dabei 219 g Brommethyl-pentamethylbenzol an, was einer Ausbeute von 91% der Theorie entspricht. Der
Schmelzpunkt der Substanz beträgt 84° C.
Wird die bei der Filtration anfallende Mutterlauge in einem neuen Ansatz afs Lösungs- bzw. Suspensionsmittel
verwendet, läßt sich die Ausbeute auf nahezu 100% der Theorie steigern.
Claims (1)
- Patentanspruch:Verfahren zur Herstellung von Brommethylpentamethylbenzol durch Umsetzung einer Mischung aus Methylbenzolen, Formaldehyd und einer aliphatischen Carbonsäure, die 2 bis 6 Kohlenstoffatome aufweist, mit einer Lösung von Bromwasserstoff in einer weiteren Menge einer der genannten Carbonsäuren bei 50 bis 120° C und Normaldruck, dadurch gekennzeichnet, daß mana) eine Mischung aus Pentamethylbenzol, Formaldehyd und einer aliphatischen Carbonsäure, die 2 bis 6 Kohlenstoffatome aufweist, im Molverhältnis 1 : 1 : 2 bis 1 : 3 : 20 bereitet,b) diese Mischung auf 50 bis 120° C erhitzt,c) anschließend unter lebhafter Durchmischung langsam eine Lösung von Bromwasserstoff in einer aliphatischen Carbonsäure, die 2 bis 6 Kohlenwasserstoffatome aufweist, im Molverhältnis Bromwasserstoff zu Carbonsäure von 0,1 bis 0,5 : 1 zuführt, wobei auf 1 Mol Pentamethylbenzol 1 bis 3 Mol Bromwasserstoff entfallen, undd) nach einer entsprechenden Nachreaktionszeit aus dem abgekühlten Reaktionsgemisch das ausgeschiedene Brommethyl-pentamethylbenzol abtrennt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19732302319 DE2302319C3 (de) | 1973-01-18 | 1973-01-18 | Verfahren zur Herstellung von Brommethyl-pentamethylbenzol |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19732302319 DE2302319C3 (de) | 1973-01-18 | 1973-01-18 | Verfahren zur Herstellung von Brommethyl-pentamethylbenzol |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2302319A1 DE2302319A1 (de) | 1974-07-25 |
DE2302319B2 DE2302319B2 (de) | 1978-02-09 |
DE2302319C3 true DE2302319C3 (de) | 1978-10-05 |
Family
ID=5869286
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19732302319 Expired DE2302319C3 (de) | 1973-01-18 | 1973-01-18 | Verfahren zur Herstellung von Brommethyl-pentamethylbenzol |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2302319C3 (de) |
-
1973
- 1973-01-18 DE DE19732302319 patent/DE2302319C3/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2302319B2 (de) | 1978-02-09 |
DE2302319A1 (de) | 1974-07-25 |
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