DE2422239A1

DE2422239A1 - Verfahren zur herstellung von 2-amino3,5-dinitrobenzamid

Info

Publication number: DE2422239A1
Application number: DE2422239A
Authority: DE
Inventors: Hans-Juergen D Quadbeck-Seeger; Dieter Dipl Chem Dr Schneider
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1974-05-08
Filing date: 1974-05-08
Publication date: 1975-11-27
Also published as: FR2270236B3; FR2270236A1; JPS50149640A; GB1496289A; US4032571A; BE828591A; CH594606A5

Description

BASF Aktiengesellschaft;

Unser Zeichen: O. Z. 30 538 WB/Be

6700 Ludwigshafen, 6.5-Verfahren zur Herstellung von 2-Amino-3>5-clinitrobenzamid

Die Erfindung betrifft ein neues Verfahren zur Herstellung von 2-Amino-3i5-dinitrobenzamid durch Nitrierung von Isatosäureanhydrid mit einem Nitriergemisch bestimmter Zusammensetzung bei -20 bis +80⁰C und Umsetzung der gebildeten sauren Phase mit Ammoniak,

Es ist aus Rec. Trav. chim. Pays-Bas 5_£, 988 - 1000 bekannt, daß man die aus o-Chlortoluol erhältliche o-Chlorbenzoesäure zu 3j5-Dinitro-2-chlorbenzoesäure nitriert. Durch Reaktion mit Phosphorpentachlorid erhält man das entsprechende Säurechlorid, das sich mit konzentriertem Ammoniak bei erhöhter Temperatur zu 2-Amino-3,5-dinitrobenzamid umsetzt. Der Endstoff ist somit nur auf umständliche und unwirtschaftliche Weise über mehrere Reaktionsstufen herzustellen, das Verfahren ist gerade im großtechnischen Maßstab mit Bezug auf Ausbeute und Reinheit des Endstoffs, Einfachheit, Wirtschaftlichkeit und leichte Regelbarkeit des Betriebs unbefriedigend.

Es wurde nun gefunden, daß man 2-Amino-3,5-dinitrobenzamid vor teilhaft erhält, wenn man in einem ersten Schritt Isatosäureanhydrid mit Salpetersäure und Oleum in einem Verhältnis von 0,5 bis 20 Mol Schwefeltrioxid je Mol Salpetersäure in Gegenwart von organischen Lösungsmitteln bei einer Temperatur von -20 bis +80⁰C nitriert und in einem zweiten Schritt die bei der Nitrierung gebildete saure Phase des zweiphasigen Reaktionsgemischs mit Ammoniak umsetzt.

Die Umsetzung kann durch die folgenden Formeln wiedergegeben werden:

548/73 - - 2 -

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-Z - ο.ζ. ^o

+ 2ΗΝ0

-2H₂O

Im Vergleich zu dem bekannten Verfahren liefert das Verfahren nach der Erfindung überraschend auf einfacherem und wirtschaftlicherem Wege 2-Amino-3,5-dinitrobenzamid in besserer Ausbeute und Reinheit. Der Endstoff wird einbadig in 2 Arbeitsschritten ohne Aufarbeitung des Reaktionsgemischs der Nitrierung und Isolierung des gebildeten Dinitroisatosäureanhydrids hergestellt. Durch die zweiphasige Reaktionsführung, die nur kleine Mengen an Schwefelsäure benötigt, ergibt sich eine einfache Aufarbeitung, das hydrolyseempfindliche Dinitroisatosäureanhydrid wird durch das während der Reaktion gebildete Wasser nicht hydrolysiert. Gleichzeitig ist der Salzballast im Abwasser im Hinblick auf die üblichen Nitrierbedingungen klein, so daß das Verfahren vergleichsweise umweltfreundlich ist.

Man nitriert mit Salpetersäure, vorteilhaft konzentrierter oder rauchender Salpetersäure, in Gegenwart von freies SO, enthaltender Schwefelsäure (Oleum). Im allgemeinen verwendet man eine 85- bis 100-, vorzugsweise 95- bis 100-gewichtsprozentige Salpetersäure und an SO, ein 5- bis 90-, vorzugsweise 6o- bis 70-gewichtsprozentiges Oleum. Man wählt in dem Gemisch von Salpetersäure und Oleum, der Nitriersäure, ein Verhältnis von 0,5 bis 20, vorzugsweise 0,8 bis 1,12 Mol SO, je Mol Salpetersäure» In der Regel verwendet man von 2 bis 5 Mol, vorzugsweise von 2 bis 2,5 Mol Salpetersäure je Mol Ausgangsstoff. Anstelle von Salpetersäure können auch diese Säure im Reaktionsgemisch bildende Stoffe, z.B. anorganische Nitrate wie Natrium- oder Kaliumnitrat, in entsprechenden Mengen zur Anwendung gelangen. Gegebenenfalls verwendet man Harnstoff als Nitrierkatalysator, zweckmäßig in einer Menge von 10 bis 100, vorzugsweise von 45 bis 55 Gew.^, bezogen auf Isatosäureanhydrid.

Die Umsetzung wird bei einer Temperatur von -20⁰C bis +80⁰C, vorzugsweise im ersten Schritt von 0⁰C bis 50⁰C, insbesondere

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von 20 bis 3O°C, im zweiten Schritt vorzugsweise von 25 bis 6o°C, drucklos oder unter Druck, diskontinuierlich oder kontinuierlich durchgeführt. Im ersten Schritt wird die Reaktion in Gegenwart von unter den Reaktionsbedingungen inerten, organischen Lösungsmitteln durchgeführt; im zweiten Schritt wird in der Regel Wasser in Gestalt der wäßrigen Ammoniaklösung verwendet. Als organische Lösungsmittel kommen z.B. in Frage: Halogenkohlenwasserstoffe, insbesondere Chlorkohlenwasserstoffe, z.B„ Tetrachloräthylen, Amylchlorid, Cyclohexylchlorid, Dichlorpropan, Methylenchlorid, Dichlorbutan, Isopropylbromid, n-Propylbromid, Butylbromid, Chloroform, Chlornaphthalin, Dichlornaphthalin, Tetrachlorkohlenstoff, Tetrachloräthan, Trichloräthan, Trichloräthylen, Pentachloräthan, cis-Dichloräthylen, o-, m-, p-Difluorbenzol, 1,2-Dichloräthan, 1,1-Dichloräthan, n-Propylchlorid, 1,2-cis-Dichloräthylen, n-Butylchlorid, 2-, 3- und iso-Butylchlorid, Chlorbenzol, Pluorbenzol, Brombenzol, Jodbenzol, o-, p- und m-Dichlorbenzol, o-, p-, m-Dibrombenzol, o-, m-, p-Chlortoluol, 1,2,4-Trichlorbenzol, 1,10-Dibromdekan, 1,4-Dibrombutan; aliphatische oder cycloaliphatische Kohlenwasserstoffe, z.B. Heptan, Nonan,/Benzinfraktionen innerhalb des Siedepunktintervalls von 70 bis 19O°C, Cyclohexan, Methylcyclohexan, Petroläther, Dekalin, Hexan, Ligroin, 2,2,4-Trimethylpentan, 2,2,3-Trimethylpentan, 2,3i3-Trimethylpentan, Octan; und entsprechende Gemische. Zweckmäßig verwendet man das Lösungsmittel in einer Menge von 400 bis 10 000 Gew.^, vorzugsweise von 700 bis 1 000 G_ev.#, bezogen auf Ausgangsstoff.

Ammoniak wird im zweiten Reaktionsschritt zweckmäßig in Gestalt einer 20- bis 30-gewichtsprozentigen, wäßrigen Lösung zugeführt. Man verwendet in der Regel 9 bis 25, vorzugsweise 12 bis 15 Mol Ammoniak je Mol Isatosäureanhydrid. Durch Zugabe des Ammoniaks beim zweiten Reaktionsschritt wird in der sauren Phase vorteilhaft ein pH von 8 bis 10 eingestellt.

Die Reaktion kann wie folgt durchgeführt werden: Ein Gemisch von Ausgangsstoff, Nitriersäure und organischem Lösungsmittel wird während 2 bis 4 Stunden bei der Reaktionstemperatur gehalten. Vorteilhaft wird das Ausgangsgemisch durch langsame

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Eingabe der Nitriersäure zum Gemisch der beiden anderen Komponenten, ZoB. während 0,5 bis 1,5 Stunden, hergestellt. Nach Beendigung des erfindungsgemäßen ersten Reaktionsschrittes trennen sich die beiden Phasen des Gemlschs überraschend schnell. Man kann nun die Ammoniaklösung direkt der unteren, schwefelsauren Phase, die gegebenenfalls mit Eis verdünnt wird, zuleiten, dann die obere, organische Phase abtrennen und aus der nunmehr ammoniakalischen Phase den Endstoff in üblicher Weise, z.B. Filtration, isolieren. Zweckmäßiger wird man in dem Reaktionsgemisch des ersten Schrittes zuerst die Phasen voneinander trennen, dann die schwefelsaure Phase in die Ammoniaklösung geben und den Endstoff in vorgenannter Weise abtrennen.

Das nach dem Verfahren der Erfindung herstellbare 2-Amino-3,5-dinitrobenzamid ist ein wertvoller Ausgangsstoff für die Herstellung von Farbstoffen und Schädlingsbekämpfungsmitteln. So kann aus ihm durch Wasserabspaltung 3,5-Dinitro-2-aminobenzonitril hergestellt werden, das eine wertvolle Diazokomponente zur Herstellung von blauen Azofarbstoffen darstellt (vergleiche z.B. DOS 1 644 l4l, 2 028 395, 1 905 364, 1 928 372)

Die in den folgenden Beispielen genannten Teile bedeuten Gewichtsteile.

Beispiel 1

a) Nitriersäure

277 Teile an SO, 65-gewichtsprozentiges Oleum werden vorgelegt. Dazu gibt man I4j3 Teile 98-gewichtsprozentige Salpetersäure, wobei man durch EiskUhlung die Temperatur zwischen 30 und 5O⁰C hält. Die Zugabezeit beträgt 45 Minuten.

b) Nitrierung und Umsetzung mit Ammoniak

163 Teile Isatosäureanhydrid werden in 1 250 Teilen 1,2-Dichloräthan vorgelegt. Dazu gibt man binnen 45 Minuten unter gutem Rühren die nach la) hergestellte Nitriersäure, wobei

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durch Kühlung rait Eis die Temperatur zwischen 20 und 25°C gehalten wird. Danach rührt man 3 Stunden, wobei sich eine " Emulsion bildet. Nach Beendigung der Reaktion läßt man binnen 30 Minuten die schwefelsaure Phase sich von der organischen absetzen. Die schwefelsaure Phase gibt man binnen 30 Minuten auf 860 Teile 25-gewichtsprozentige Ammoniaklösung. Durch allmähliche Zugabe von 800 Teilen Eis hält man die Temperatur zwischen 25 und 50⁰C. Man rührt weitere 30 Minuten, kühlt auf 25°C und saugt ab. Nach dem Waschen des Filterguts mit 200 Teilen Wasser und Trocknen (60°C im Vakuum) erhält man 200 Teile 2-Amino-3»5-dinitrobenzamid vom Pp 278⁰C (Zers.), entsprechend 88 % der Theorie.

Beispiel 2

Die Umsetzung wird analog Beispiel 1 mit 1 6OO Teilen 1,1,2,2-Tetrachloräthan durchgeführt. Man erhält 198 Teile 2-Amino-3,5-dinitrobenzamid (entsprechend 87 % der Theorie) vom Pp 278⁰C.

Beispiel 3

Die Umsetzung wird analog Beispiel 1 mit 1 600 Teilen Tetrachlorkohlenstoff durchgeführt. Man erhält 200 Teile 2-Amino-3,5-dinitrobenzamid (entsprechend 88 % der Theorie) vom Pp 278°C.

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Claims

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Patentanspruch

Verfahren zur Herstellung von 2-Amino-j5J5-dinitrobenzamid, dadurch gekennzeichnet, daß man in einem ersten Schritt Isatosäureanhydrid mit Salpetersäure und Oleum in einem Verhältnis von 0,5 bis 20 Mol Schwefeltrioxid Je Mol Salpetersäure in Gegenwart von organischen Lösungsmitteln bei einer Temperatur von -20 bis +80⁰C nitriert und in einem zweiten Schritt die bei der Nitrierung gebildete saure Phase des zweiphasigen Reaktionsgemische mit Ammoniak umsetzt.

BASF Aktiengesellschaft

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