DE2634419A1 - Verfahren zur herstellung von aromatischen aethern - Google Patents
Verfahren zur herstellung von aromatischen aethernInfo
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Description
PATENTANWÄLTE 30. Juli 1976
D R. - I M G. H. FINCKE
D I P L. - I N G. H. BO H R
DIPL.-ING. S. STiEGER 2634419
DU. nr. nst. R. KN El S3L
MÜLLERSTRASSE 31 8000 MÜNCHEN 5
IMPERIAL GHEMGAL INDUS TRIES LTD. London, Großbritannien
Priorität: 31.7.75 - Großbritannien
Die Erfindung bezieht sich auf ein chemisches Verfahren und insbesondere auf ein Verfahren zur Herstellung von aromatischen
Äthern.
Gemäß der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung von aromatischen Äthern vorgeschlagen, welches dadurch ausgeführt
wird, daß man ein mit Wasser unmischbares, aktiviertes aromatisches Halogenid, worin das Halogenatom einen Kernsubstituenten
darstellt, mit einer organischen Hydroxyverbindung in
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Gegenwart eines wäßrigen Alkalis und eines Phasenübergangskatalysators
-umsetzt.
In der gesamten Beschreibung umfaßt der Ausdruck "aromatisch"
auch "heteroaromatisch".
Mit dem Ausdruck "Phasenübergangskatalysator" ist ein Stoff
gemeint, welcher die Reaktion dadurch fördert, daß er den IJbergang
eines Reaktionsteilnehmers und auch von sich selbst von einer wäßrigen Phase zu einer nicht-wäßrigen Phase fördert,
wo der Reaktionsteilnehmer einer Reaktion unterliegt, wobei der Phasenübergangskatalysator wieder zurück in die erste Phase
entlassen wird, um dort wieder Verwendung zu finden. Torzugsweise ist der Phasenübergangskatalysator ein quaternäres Ammoniumsalz,
welches die allgemeine Formel:
R1
B-N+-R" X"
B-N+-R" X"
R"1 · .
aufweisen kann, worin R, R1, R" und R"', welche gleich oder
verschieden sein können, für Alkyl-, Hydroxyalkyl-, Aryl-, Aralkyl-, wie z.B. Benzyl-, oder Cycloalkenylg«?uppen stehen,
wobei alternativ auch zwei dieser Gruppen unter Bildung eines Ringsystems mit 5 bis 7 Kohlenstoffatomen kombiniert sein können.
Das positiv geladene Stickstoffatom kann einen Teil eines aromatischen Systems bilden, wie dies bei Getylpyridiniumbromid
der Pail ist. X" steht für ein. Anion. Es ist zweckmäßig
ein Halogen-, Bisulfat-, Halbsulfat- oder Drittelphosphation. Weiterhin können auch doppelte oder multifunktionelle quaternäre
Salze verwendet werden, in denen die Formel (RR1R11R"'N)+ X"
mehrere Male vorkommt.■In solchen Salzen sind die Stickstoffatome
durch eine Aralkylgruppe oder durch langkettige Alkyl-
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gruppen mit bis zu 10 Kohlenstoffatomen verbunden.
Die molekulare Geometrie des quaternären Ammoniumteils ist nicht von besonderer Wichtigkeit. Um jedoch eine bevorzugte
Löslichkeit in der organischen Phase und nicht in der wäßrigen Phase zu erzielen, wird es bevorzugt, daß die Gesamtzahl an
Kohlenstoffatomen je positiv geladenes Atom im Molekül größer als 10 ist. Es ist wenig vorteilhaft, wenn diese Zahl größer
als 70 ist. Es wire, besonders bevorzugt, daß die Zahl zwischen
16 und 40 liegt. Die Eatür des Anions ist nicht wichtig, solange
dieses inert ist.
Das quaternäre Ammoniumsalz kann in situ gebildet werden, beispielsweise
dadurch, daß man in das Reaktionsgemisch ein tertiäres Amin, wie z.B. Pyridin oder Triäthylamin, gemeinsam
mit einem Alkylierungsmittel, wie z.B. Benzylchlorid oder Diäthylsulfat,
einverleibt.
Beispiele für quaternäre Ammoniumsalze, die hier verwendet werden sollen, sind Cetyl-trimethyl-ammoniumbromid, Octyl-tributyl-ammoniumbromid,
Tetrabutyl-ammoniumbromid, Trioctyl-methylammoniumchlorid,
Benzyl-dimethyl-lauryl-ammoniumchlorid und Tetrabutyl-ammonium-sulfat·
Quaternäre Phosphoniumsalze mit ähnlicher Formel wie die obigen quaternären Ammoniumsalze, bei denen aber das N-Atom durch
ein P-Atom ersetzt ist, können ebenfalls verwendet werden.
Andere Phasenübergangskatalysatoren, die verwendet werden können, sind beispielsweise Kronenäther (makrocyclische PoIyäther),
die im Journal of the American Chemical Society, 89*
7017 (1967) von CJ. Pederson beschrieben sind. Phasenübergangskatalysatoren
sind auch von E.V. Dehmlow in Angewandte Chemie (Internationale Ausgabe), Bd. I3, Fr. 3, S. I70, 1974,
zusammenfassend beschrieben und beispielsweise auch in der ■
GB-PS 1 227 144 diskutiert.
~ 3 —
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MLt dem Ausdruck "aktiviertes aromatisches Halogenid" ist ein
aromatisches Halogenid geneint, in dem das Halogenaton einer nukleophilen Substitution zugänglich ist, und zwar aufgrund
der eigentümlichen ITatur der aromatischen Ringe oder des elektronenabziehenden
Charakters der Substituenten in den aromatischen Eingen.
Beispiele für aktivierte aromatische Halogenide sind Pyridine, ein oder mehr Halogenatome in o- oder p-Stellungen enthalten,
Halogenanthrachinone und aktivierte Pheny!halogenide,
worin die Ealogenatome Eernsubstituenten sind, welche ggf. andere
Kernsubstituenten enthalten, die gegenüber wäßrigem Alkali
stabil sind, wie z.B. Alkyl, Alkoxy, Halogen, Arylsulfonyl und Alkylsulfonyl, und die mit Wasser unmischbar sind. Vorzugsweise
ist das aktivierte aromatische Halogenid ein Phenylhalogenid,
das ein oder mehrere kräftige elektronenabziehende Gruppen, wie z.3. Hitro- oder Sulfonylgruppen, in ortho- oder paraStellungen
zum Halogenatom trägt.
v"orzugS7«~eise besteht das Halogenid aus Chlorid oder Bronid.
Die Erfindung ist besonders nützlich, wenn das Fheny!halogenid
aus p-Ghloronitrobenzol, o-Ghloronitrobenzol oder 2,4-Dinitrochlorobenzol
besteht.
Die Hydroxyverbindungen, die beim erfindungsgemäften Verfahren
verwendet werden, können aliphatisch^ Alkohole sein, die vorzugsweise
primäre alkoholische Gruppen aufweisen. Ggf. tragen die aliphatischen Alkohole Substituenten, die gegenüber wäßrigem
Alkali stabil sind, wie z.B. Hydroxy, Alkyl, Alkoxy, Aryl, Aryloxy und Arylamine Beispiele für geeignete aliphatische
Alkohole sind Äthanol, Butanol, ITonanol, Äthylenglykol, 2-rlethoxyäthanol,
2-Äthoxyäthanol, 2-n-Butoxyäthanol, 2-I'henoxyäthanol
und Benzylalkohol. Die Erfindiing ist jedoch von besonderem
Nutzen, wenn der Alkohol aus Methanol, Äthanol oder
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lT-(ß-Hydroxyäthyl)-lT-äthylanilin besteht. Andere brauchbare
aliphatische Alkohole enthalten die Gruppe -Z-CHoCEoCE, worin
OO d *
I Il I!
Z für IT, O, S, S oder S=O steht. Besonders nützlich sind die Cellosolve. Alternativ können die Hydroxyverbindungen Arylhydroxyverbindungen, insbesondere Phenol, sein, welche Substituenten tragen, die gegenüber wäßrigem Alkali stabil sind, wie z.B. Alkyl, Alkoxy oder Halogen. Es wird jedoch bevorzugt, daß solche Substituenten keine kräftigen elektronenabziehenden Eigenschaften besitzen. Wenn beispielsweise ein substituiertes Phenol verwendet wird, dann wird es bevorzugt, daß der pKa-Wert des Phenols größer als 9 ist.
Z für IT, O, S, S oder S=O steht. Besonders nützlich sind die Cellosolve. Alternativ können die Hydroxyverbindungen Arylhydroxyverbindungen, insbesondere Phenol, sein, welche Substituenten tragen, die gegenüber wäßrigem Alkali stabil sind, wie z.B. Alkyl, Alkoxy oder Halogen. Es wird jedoch bevorzugt, daß solche Substituenten keine kräftigen elektronenabziehenden Eigenschaften besitzen. Wenn beispielsweise ein substituiertes Phenol verwendet wird, dann wird es bevorzugt, daß der pKa-Wert des Phenols größer als 9 ist.
Die Eydroxyverbindung kann selbst ein Substituent des aromatischen
Halogenids sein, der in der ortho-Stellung gebunden ist,
wenn das aromatische Halogenid ein Benzolderivat ist, und der in der ortho- oder peri-Stellung gebunden ist, wenn das aromatische
Halogenid- ein ITaphthalinderivat ist. So kenn die kombinierte
aromatische Halogenid- und Hydroxyverbindung aus 2-Chloro-5-nitro-IT,lT~bis(ß-hydroxyäthyl)anilin
bestehen, welches beim erfindungsgemäßen Verfahren den cyclischen Äther o-ITitro-17-(£-hydroxyäthyl)benzmorpholin
bildet.
Das wäßrige Alkali kann eine wäßrige Lösung irgendeines Alkalis sein, wie z.B. eines Erdalkalihydroxids, ist aber zweckmäßig
und aus Kostengründen eine wäßrige Lösung von llatriumhydroxid. Vorteilhafterweise wird eine konzentrierte Alkalilösung
verwendet. So wird es in dem Pail, daß das Alkali aus Natriumhydroxid besteht, bevorzugt, Lösungen mit Konzentrationen
von 50 Gew.-?o und mehr zu verwenden. Die Alkalimenge sollte
ausreichen, einen leichten molaren Überschuß über das aromatische Halogenid zu ergeben. Ein Überschuß von 0,5 bis 5
Äquivalenten wird bevorzugt.
Es ist nötig, daß die Reaktion in einer mit Wasser unmischba-
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ren organischen Phase stattfindet, und es wird bevorzugt, daß
das aromatische Halogenid oder die Hydroxyverbindung oder deren
Gemisch bei der Reaktionstemperatur flüssig ist. Ein Überschuß einer der Komponenten kann als Lösungsmittel für die andere
wirken. Ss kann aber auch alternativ ein mit Wasser unmischbares inertes Lösungsmittel, wie z.B. !Toluol, Anisol,
Honochlorobenzol oder Dichlorobenzol, zugegeben werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann zweckmäßig dadurch ausgeführt werden, daß man ein aromatisches Halogenid und eine Eydroxyverbindung,
wie sie oben definiert wurden, einen Phasenübergangskatalysator, wie z.B. Cetyl-trimethyl-ammoniumbromid, und
eine wäßrige Atznatronlösung mit einer Konzentration von annähernd 50 Gew.->j und ggf. auch ein oben erwähntes inertes Lösungsmittel
miteinander rührt. Die für die Reaktion gewählte
Temperatur hängt vom jeweiligen aromatischen Halogenid und der
.jeweiligen Eydrosyverbindung ab, beträgt jedoch 20 bis 2000G.
Bei höheren Temperaturen kann eine gewisse Zersetzung des Phasenübergangskatalysators
erwartet werden, jedoch sind •Temperaturen bis zu 1200C üblicherweise geeignet. Die Beendigung der
Reaktion kann beispielsweise durch Dünnschichtchromatografie oder Gaschromatografie bestimmt werden. Die wäßrigen und organischen
Schichten werden dann getrennt, und die organische Ochicht wird mit Wasser gewaschen und durch AbcLestillation
eines ggf. verwendeten Lösungsmittels konzentriert. Ggf. kann das Produkt weiter durch Destillation oder ümkristallisation
gereinigt werden. Wenn alternativ das Produkt bei L-aumtemperatur
fest ist, kann es durch filtration des Reaktionsgemische
isoliert werden.
Die Reaktion kann auch so ausgeführt werden, daß das wäßrige Alkali zu Beginn weggelassen und während des Verlaufs der Reaktion kontinuierlich zugegeben wird. Dies dient dazu, die
Reaktion zu mäßigen und führt häufig auch zu einem reineren Produkt. Alternativ kann die Hydroxyverbindung oder können so-
- 6 609886/1219 original inspected
wohl die Hydroxyverbindung als auch das Alkali auf diese Weise
zugegeben werden. Diese 'Techniken sind besonders nützlich bei Reaktionen von ITitrophenylhalogeniden mit Fettalkoholen.
Das erfindiingsgenäße Verfahren ergibt ein zweckmäßiges Verfahren
zur Herstellung von aromatischen Ithern, die u.a. als Farbstoff zwischenprodukte brauchbar sind.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele 1, 3 "und 5
bis 26 näher erläutert. Die Beispiele 2 bis 4 stellen keinen Teil der Erfindung dar und sind lediglich deshalb beigefügt,
um zu zeigen, daß die Anwesenheit eines Phasenübergangskatalysators
nicht nur die Reaktionsgeschwindigkeit und die Ausbeute an gewünschtem Produkt verbessert, sondern auch gleichseitig
die Bildung von unerwünschten Reduktionsprodukten unterdrückt, welche die Hauptprodukte sein können, wenn das aromatische Halogenid
ITitrosubstituenten trägt (vgl. Beispiele 1 und 2 sowie
3 und 2I-). In den Beispielen sind alle (Peile, Prozente und Verhältnisse in Gewicht ausgedrückt.
33,0 -Teile F-Äthyl-lT-(ß-hydroxyäthyl) anilin, 31,5 Teile p-Chloronitrobenzol,
4,0 Teile Cetyl-trimethyl-ammoniumbromid und
32 Teile einer wäßrigen Ätznatronlösung mit einer Konzentration von 50 % werden 20 st gerührt und auf 900G erhitzt. Das
Reaktionsgemisch wird dann in 500 Teile Wasser geschüttet,
und das Gemisch wird gerührt und einige Minuten auf 1000C gebracht.
ITach Abkühlen auf 25°C verfestigt sich das Produkt und wird durch Filtration der wäßrigen Suspension gesammelt.
Der Feststoff wird auf dem Filter gewaschen, weiter durch Triturierung
mit 300 Teilen heißem "iasser gewaschen, wieder abgekühlt, durch Filtration gesammelt und bei 600C getrocknet.
Dabei werden 51 »1 Teile N-iithyl-IT-(ß-4-nitropheno2yäthyl)-anilin
als leuchtend gelboranger Feststoff mit einem Fp von 1OO-1O5,5°C erhalten.
- 7 - '
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Das Verfahren von Beispiel 1 wird wiederholt, außer daß die
4 Teile Cetyl-trimethyl-ammoniuiabromid weggelassen werden.
Fach der Umsetzung kann durch. Dünnschichtchromatografie gezeigt werden, daß das Gemisch viel nicht-umgesetztes IT-Äthyl-IT(ß-hydroxyäthyl)anilin
enthält, das beim Aufarbeiten als Öldurch das Filter hindurchgeht. 18,8 Teile Feststoff werden erhalten,
der verfärbt und schwierig zu reinigen ist. Durch Dünnschi chtchronatograf ie wird gezeigt, daß er etwa gleiche Mengen
des Produkts von Beispiel 1 zusammen mit 4,4'-Dichloroazoxybenzol
enthält.
35,6 Teile p-Chloronitrobenzol, 12 Teile Methanol, 32 Teile
einer 50/vigen wäßrigen iLtznatronlösung und 4-,O Teile Cetyltrimethyl-ammoniun.bromid
werden IS st gerührt und vmter Rückfluß
auf SO0C erhitzt. Untersuchung durch Gaschromatografie
nach dieser Zeit zeigt nur p-±Ti.troaniscl an, welches weniger
als 0,2 % p-Iiitrochlorobenzol enthält.
Das Verfahren von Beispiel 3 wird wiederholt, außer daß die 4,0 Teile Cetyl-trimethyl-ammoniumbromid weggelassen werden.
Untersuchung durch Gaschromatografie nach einer Reaktionszeit von 1S st zeigt, daß p-Kitrochlorobenzol und p-iTitroanisol im
Verhältnis von 4:5 anwesend sind.
35,6 Teile o-Chloronitrobenzol, 12 Teile Methanol, 48 Teile
einer 50^iSen wäßrigen ITatriumhydroxidlösung und 4 Teile Cetyltrimethyl-ainmoniumbromid
werden unter Sückfluß auf 90°C er-
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hitzt und gerührt. Eine vollständige Umwandlung von o-Chloronitrobenzol
wird durch Gaschromatografie nach 2 st festgestellt. Das Reaktionsgemisch wird dann abgekühlt, mit 200 Teilen Wasser
verdünnt und' mit 36>&Lger wäßriger Salzsäure auf pH 7 neutralisiert.
Das Gemisch wird 3mal mit 4-0 Teilen Äthylacetat
extrahiert, und die Äthylacetatlösungen werden vereinigt, mit 50 Teilen Wasser gewaschen und über Kagnesiumsulfat getrocknet.
Das Äthylacetat wird unter vermindertem Druck abdestilliert, wobei 33? 8 Teile eines Öls zurückbleiben, welches das gleiche
Infrarotspektrum wie o-lTitroanisol aufweist. Durch Gaschromatografie
kann im Produkt kein 2,2'-Dichloroazoxybenzol festgestellt werden.
51,5 Teile p-Chloronitrobenzol, 4 Teile Cetyl-trimethyl-ammoniumbromid
und 14-,7 Teile Äthanol werden unter Rückfluß auf 900C erhitzt und gerührt, und 48 Teile einer 50/oigen wäßrigen
ITatriumhydroxidlösung werden während 3 st tropfenweise zugegeben.
Das Rühren und Erhitzen auf 9O0C wird nach beendeter
Zugabe eine weitere Stunde fortgesetzt, worauf durch Gaschromatografie
gezeigt wird, daß das gesamte p-Chloronitrobenzol unter Bildung von p-Kltrophenetol in einer 90#Lgen Ausbeute
und unter Bildung von 4,zi-'-Dichloroazoxybenzol'' in einer 10;"&i.gen
Ausbeute reagiert hat. Das Gemisch wird abgekühlt und filtriert, und der Eilterkuchen wird mit 300 Teilen Wasser trituriert,
durch Filtration gesammelt und bei 50°0 getrocknet.
Es werden 27,9 Teile im wesentlichen reines 4—ITitrophenetol
mit einem Ip- von 53-57°C erhalten.
78,7 Teile p-Chloronitrobenzol, 7,5 Teile Cetyl-trimethylammoniumbromid
und 29,6 Teile Methanol werden unter Rückfluß auf 900C erhitzt und gerührt. 80 Teile einer 50%igen wäßrigen
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Hatriumhydroxidlösung werden dann während 3 st tropfenweise
zugegeben. Das Rühren wird dann abgebrochen, und das Gemisch
wird auf 800C abkühlen gelassen. Uach 5 din "bei dieser Temperatur
scheidet sich das Gemisch in zwei klar definierte flüssige Schichten. Die untere wäßrige Schicht wird abgezogen und durch
100 Teile heißes V/asser ersetzt. Das Gemisch wird 10 min gerührt und wieder in zwei Schichten trennen gelassen, währenddessen
die Temperatur auf 800G gehalten wird. Die obere wäßrige
Schicht wird abgezogen und verworfen. Die organische Schicht wird verfestigen gelassen und dann aufgebrochen und in einem
Zbcsikkator über Calciumchlorid getrocknet. Zs werden 69,6 Teile
p-liitroanisol mit einem ITp von 53~55°C erhalten.
31,5 Teile p-Chloronitrobenzol, 12 Teile !!ethanol und 1 Teil
Cetyl-trimethyl-amEioniumbromid werden unter Rückfluß auf 900C
erhitzt und gerührt. 40 Teile einer 50/iigen wäßrigen JLtsnatronlösung
werden tropfenweise wälrcend 8 st zugegeben. Das -!uhren
und Erhitzen wird nach beendeter Zugabe noch 5 st fortgesetzt,
worauf dann 100 Teile Wasser zugegeben werden und das Gemisch auf 200C abgekühlt wird. Das feste Produkt wird dann durch
filtration gesammelt. Der !Feststoff wird mit 150 Teilen sauberem
Wasser gerührt, auf 700C erhitzt, abgekühlt und ge5?mmelt.
Diese Behandlung wird wiederholt. -Abschließend wird der feststoff
in einem Sxsikkator über Calciumchlorid getrocknet. 27,9 Teile p-lTitroanisol mit einem Fp von 53-55°C v/erden erhalten.
Durch Gaschromatografie wird gezeigt, daß die Gehalte an p-Chloronitrobenzol und 4,4-'-Dichloroazo:xybenDol im 1-rodukt
weniger als 1 % betragen.
63 Teile p-Chloronitrobenzol, 72 Teile 3i5j5-Trimethylhexan-I-0I
und 12 Teile einer 40>oigen wäßrigen Lösung von
- 10 -
ORIGINAL
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ammoniumhydroxid werden auf 900C erhitzt und gerührt. 96 Teile
einer 50%igen wäßrigen Hatriumhydroxidlösung werden während
1,5 st tropfenweise zugegeben. Das Rühren und Zrhitaen wird
abgebrochen, und das Gemisch wird abgekühlt. Die \rntere wäßrige Schicht wird abgetrennt und verworfen. Die organische Schicht
wird in 200 Teilen Fetroläther (Kp 60-800C) aufgenommen und
filtriert. 6,4 Teile 4,4'-Dichloroazoxybenzol werden auf dem
Filter gesammelt. Das Filtrat wird 3mal mit 50 Teilen Wasser
gewaschen und dann destilliert, ilach einem Vorlauf, der hauptsächlich
aus p-Chloronitrobenzol besteht, werden 74,3 Teile 1-(4'-lTitrophenoxy)-3i5»5-trimethylhexan mit einem Kp von I5I
bis 153°C/O,5 mm gesammelt.
78,7 Teile p-Chloronitrobenzol, 30 Teile Methanol und 6 Teile einer wäßrigen Lösung von Benzyl-dimethyl-lauryl-ammoniumchlorid
mit einer Konzentration von 50 % werden gemeinsam unter Rückfluß auf 80°C erhitzt und gerührt. 120 Teile 50,^ige wäßrige
ITatriuiiiyäroxidlösung v/erden dann tropfenweise während 3 st
zugegeben. Die Temperatur steigt auf ?0°C. Diese Temperatur
wird nach beendeter Zugabe des Ils.triumhydroxids noch 1 st aufrechterhalten.
Das Gemisch wird mit 100 Teilen T.vr.sser verdünnt
und abkühlen gelassen. Der ausgefallene feststoff wird durch filtration gesammelt, in 200 Teilen Wasser gerührt, bis zum
Schmelzen erhitzt, abgekühlt, erneut gesammelt und über Calciumchlorid getrocknet. 74,2 Teile p-Nitroanisol werden auf
diese Weise erhalten.
73,7 Teile o-Chloronitrobenzol, 4 Teile Methanol, 40 Teile
einer 50/oigen wäßrigen ITatriumhydroxidlösung und 7?5 Teile
einer 50%igen wäßrigen Benzyl-dimethyl-lauryl-ammoniumchlorid-'
- 11 -
ΛΤ£Π
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lösung werden unter Rückfluß auf 90-95°C erhitzt und gerührt. 17 Teile Methanol werden tropfenweise während 2 st zugegeben,
wobei, nach der ersten bzw. nach der zweiten Stunde Zugaben
von jeweils 40 Teilen einer 50%igen wäßrigen Uatriuishydroxidlösung
gemacht werden. Das Rühren und Erhitzen auf 9O-95°G wird während weiterer 3 st fortgesetzt. Das Gemisch wird dann
mit 200 Teilen Wasser verdünnt, auf 30-400C abgekühlt und in ■
eine obere wäßrige und eine untere organische Schicht trennen gelassen. Die wäßrige Schicht wird verworfen, und die organische
Schicht wird mit weiteren 200 Teilen Wasser gewaschen, abgetrennt, filtriert und durch Abdestillation des restlichen
Wassers unter vermindertem Druck getrocknet. Ss werden 71 Teile
o-iTitroanisol erhalten.
315 Teile p-Chloronitrobenzol, 120 Teile einer 50/uigen wäßrigen
ITatriumhydroxidlcsung und 80 Teile Benzyl-dimethjl-laurjl-aismoniumchlorid-iösung
werden auf 85-8S0G erhitzt und gerührt. 192
Teile n-Eutanol werden während ,3,5 st tropfenweise zugesetzt,
und dann werden ne.ch 2, 2 3/4 und 3 ^/2 st drei portionsweise
Zugaben von jeweils 120 Teilen einer 50pigen wäßrigen ITatriunhydroicidlösung
gemacht. Das Gemisch wird gerührt und auf G5-380C
weitere 5 1/2 st erhitzt und dann abgekühlt urid nit Toluol extrahiert.
Der Extrakt wird mit Wasser gewaschen und unter vermindertem Druck destilliert. Dabei werden 295 Teile n-3utyl-4-nitrophenyläther
mit einem Zp von 110-1150C bei 0,5 mm erhalten.
Die Verbindung verfestigt sich, wenn sie mehrere Te.ge
bei 200C stehen gelassen wird.
Das Verfahren von Beispiel 12 wird wiederholt, außer daß 3^5
Teile o-Chloronitrobenzol anstelle des p-Chloronitrobenzols
verwendet werden und daß die äquivalente Menge 2-IIethoxyäthanol
- 12 609886/1219
3INAL INSPECTED
anstelle von Butanol verwendet wird. Es werden 229 Teile 2-Heth-O2cyäthyl-2'-nitrophenyl-äther
mit einem Kp von 113-1200O- "bei
0,5 mm erhalten.
Bas Verfahren von Beispiel 12 wird wiederholt, außer daß 315
Teile o-Chloronitrobenzol anstelle des p-Chloronltrobenzols
verwendet werden und 280 Teile 2-Jithoxyäthanol anstelle des
Butanols verwendet werden. Hs werden 304- Teile 2-Athoxyäthyl-2'-nitrophenyl-äther
mit einem Kp von 122-136°C bei 0,5 mm erhalten.
Das Verfahren von Beispiel 12 wird-wiederholt, außer daß 296
TeiTe 2-n-Butoxyäthanol anstelle des n-3utanols verwendet werden.
Die Toluollösung des während der Aufarbeitung erhaltenen Produkts wird teilweise unter vermindertem Druck destilliert,
um das Toluol und das überschüssige Ausgangsmaterial zu entfernen.
Der Rückstand aus der Destillation (460 Teile) besteht gemäß ITHR aus 2-n-3utoxyäthyl-4-' -nitrophenyl-äther mit einer
Reinheit von 85-90 %.
Das Verfahren von Beispiel 10 wird wiederholt, außer daß 60 Teile 2-Äthoxyäthanol anstelle des Methanols verwendet werden
und die Menge der 5O>oigen wäßrigen Lösung von Benzyl -dime thyllauryl-ammoniumchlorid
auf 12,5 Teile erhöht wird. Es werden 100,5 Teile 2-Jithoxyäthyl-4-'-nitrophenyl-äther mit einem ]?p
von 65-69°0 erhalten, ümkristallisation aus einem Gemisch
aus 200 Teilen Aceton und 125 Teilen Wasser ergibt 74- Teile eines gereinigten Produkts mit einem Pp von 70-710G.
- 13 -
609886/1219
Das Verfahren von Beispiel 12 wird wiederholt, außer daß 195
Teile 2-Iiethoxyäthanol anstelle des n-Butanols verwendet werden
und daß die Kenge der 50%igen wäßrigen Benzyl-dimethyl-Ia-OTyI-BIImIOnXIIIIIcIiIOrId-LOSXiQg
auf 4-0 Teile gesenkt wird. !lach
der ßeaktionsperiode werden 800 Teile Wasser zugegeben, worauf das feste Produkt durch Filtration gesammelt ujid getrocknet
wird« Ss wird aus einen Gemisch aus 1000 Teilen Toluol und 1400 Teilen leichtem Petroläther (Ep SO-IOO0C) umkristallisiert.
Dabei werden 300 Teile 2-Hetho:xyäthyl-4'-nitrophenyläther
mit einem Fp von 86-87,5°C erhalten.
Das in Beispiel 11 beschriebene Yerfahren wird wiederholt, außer daß 57,5 Teile Benzylalkohol anstelle des Z-IetJic.noIs verwendet
werden und daß die ilenge der 50;iLgen wäßrigen Lösung
von Benzyl-dimethyl-lauryl-amsoniumchlorid auf 10 Teile gesteigert
wird. ITach der Seaktionsperiode wird das _-.eaktioiisgemisch
in 100 Teile l/asser geschüttet, worauf der ausgefallene Feststoff durch Filtration gesammelt und getrocknet wird.
Züs werden 112 Teile Produkt mit einem Jp von 95-^020G erhalten.
Umkristallisation aus einem Gemisch aus 500 Texlen Aceton und
200 Teilen Wasser ergibt 73 Teile Bensyl-4-nitrophenyl-äther
mit einem Fp von 105-1060G.
315 Teile p-Chloronitrobenzol, 63 Teile Äthylenglykol und 80
Teile einer 50/oigen wäßrigen Lösung von Benzyl-dimethyl-laurylammoniumchlorid
werden auf 900C erhitzt und gerührt, währenddessen
480 Teile einer 50/oigen wäßrigen Ifetriumhydroxidlösung
während 3 st tropfenweise zugesetzt werden. Das 2"rhitjen und
- 14 -
ORIGINAL INSPECTED 609886/1219
Rühren bei 900C wird 16 st fortgesetzt. Das Reaktionsgemisch
wird dann in 750 Teile Wasser geschüttet, und der ausgefallene
■Feststoff wird durch Filtration gesammelt. Der Filterkuchen wird mit 500 Teilen Wasser trituriert, und die Aufschlämmung
wird mit Salzsäure auf pH 3-4- angesäuert. Der Feststoff wird ■
gesammelt und mit 350 Teilen Aceton trituriert. Diese Suspension
wird filtriert, und der Filterkuchen wird mit weiteren 80 Teilen Aceton gewaschen und getrocknet. Es werden 251 Teile
1,2~3is(V-nitrophenoxy)äthan mit einem Fp von 149-153°C erhalten.
Das Verfahren von Beispiel 19 wird wiederholt, außer daß 315
Teile o-Chloronitrobenzol anstelle von p-Ghloronitrobensol verwendet
werden. Es werden 24-9 Teile 1,2-Bis(2'-nitrophenoxy)-äthan
mit einem Fp von 168~172°0 erhalten.
315 Teile p-Ghloronitrobenzol, 207 Teile Phenol, 4-0 Teile
n-Octyl-tri-n-butyl - ammoniuabroinid und eine Lösung von 82
Teilen ITatriumhycLroxid in ISO Teilen Wasser werden 3 st gerührt
und unter Rückfluß auf 113-116°C erhitzt* Das Wasser
wird dann langsam aus dem System abdestillieren gelassen (1GO Teile), so daß in einer weiteren Periode von 3 st die
Temperatur auf 128°C steigt. Das Gemisch wird unter 1000G abgekühlt,
und dann wird Salzsäure zugegeben, um den pH auf -J)-A einzustellen. Das Gemisch wird wasserdampf destilliert,
um Spuren der Ausgangsmaterialien zu entfernen. Der nichtflüchtige Rückstand wird abgekühlt und filtriert. Der Filterkuchen
wird mit Wasser gewaschen und getrocknet. Es werden 3C6 Teile A-Nitrophenyl-äther mit einem Fp von 56,5-590G erhalten.
' ·
- 15 -
609886/ 1219
315 Teile o-Chloronitrobenzol, 330 Teile p-tert.-Butylphenol,
4-0 Teile n-Octyl-tri-n-butyl-anmoniumbromid und eine Lösung
von 82 Teilen Natriumhydroxid in 180 Teilen Wasser werden
4 1/2 st gerührt und auf Rückfluß erhitzt. Wasser wird dann abdestillieren gelassen, so daß die Temperatur in weiteren
4- st auf 1500G steigt. Das Gemisch wird wie in Beispiel 21 aufgearbeitet.
Es werden 470 Teile 2-Mtro-4'-tert.-butyldiphenyläther
mit einem Ep von 41-42,50C erhalten.
20,2 Teile 2,4-Dinitrochlorobenzol, 4,8 Teile Methanol und 2
Teile einer 50%igen wäßrigen Lösung von Benzyl-dimethyl-laurylammoniumchlorid
werden gemeinsam gerührt und auf 400C erhitzt.
16 Teile einer 50%igen wäßrigen ITatriumhydroxidlösung werden
tropfenweise zulaufen gelassen, so daß die Temperatur nicht über 60cG steigt. Die Zugabe dauert 1/2 st. Das Gemisch wird
5 min bei 650C gerührt und dann in 200 Teile kaltes Wasser geschüttet.
Der ausgefallene !Feststoff wird gesammelt, mit V/asser gewaschen und getrocknet. Es werden 17»6 Teile 2,4-Dinitroanisol
mit einem 5p von 81-84°C erhalten.
29,6 Teile 2,4-Dichloropyridin, 25,6 Teile !!ethanol, 96 Teile
einer 5O7öigen wäßrigen ITatriumhydroxidlösung und 6 Teile einer
50;oigen wäßrigen Lösung von Beniyl-dimethyl-lauryl-anmoniumchlorid
werden 40 min gerührt und auf Rückfluß erhitzt. Kach
dieser Zeit zeigt Chromatografie, daß das gesamte 2,4-Dichloropyridin umgesetzt ist. Das Gemisch wird mit 200 Teilen Toluol
extrahiert, und die Toluoilösung wird mit 50 Teilen einer 10bigen wäßrigen Fatriumhydroxidlösung und dann mit Wasser gewaschen
und schließlich mit Magnesiumsulfat getrocknet. Das
- 16 609886/1219
Toluol wird abdestilliert, wobei 24 Teile eines Öls zurückbleiben,
das durch ITMR als 2-Chloro-4-methoxypyridin identifiziert
wird.
4,86 Teile I-Chloroanthrachinon, 1,3 Teile Methanol, 10 Teile
Ghlorobenzol, 4,4 Teile 50;&Lge wäßrige Fatriumhydroxidlösung
und 1,5 Teile einer 5C$igen wäßrigen Lösung von Benzyl-dimethyllauryl-ammoniumchlorid
werden 10 st gerührt und unter Rückfluß auf 880O erhitzt. Weitere 1,6 Teile Methanol und 6 Teile einer
50%igen wäßrigen ITatriumhydroxidlösung werden dann zugegeben,
und das Rühren und Erhitzen werden weitere 5- st fortgesetzt. Das Reaktionsgemisch wird abgekühlt und mit 100 Teilen Ghlorobenzol
und 100 Teilen Wasser geschüttelt. Die organische ochicht wird abgetrennt und mit weiteren 100 Teilen "wasser gewaschen.,
und das Ghlorobenzol wird dann unter vermindertem Druck abdestilliert. Der Rückstand wird getrocknet, mit 20 Teilen
leichtem Petroläther (Kp 60-800C) trituriert, gesammelt
und getrocknet. 2,9 Teile 1-Methoxy-anthrachinon mit einem ]?p
von 171-172OG werden erhalten.
5,7'S Teile 4,4(-Dichlorodiphenylsulfon, 5 Teile Anisol, 2,56
Teile Methanol, I7 Teile einer 50%igen wäßrigen ITatriumhydroxidlosung
und 0,5 Teile n-Octyl-tri-n-butyl-ammoniumbromid werden
gerührt und unter Rückfluß auf 90-1000G erhitzt. Nach I5 st
wird das Gemisch abgekühlt und mit 100 Teilen Toluol extrahiert. Die Toluollösung wird mit 50 Teilen einer 10bigen wäßrigen ITatriumhydroxidlösung
und dann mit Wasser gewaschen, x^orauf die Lösungsmittel unter vermindertem Druck abdestilliert werden.
Dabei bleiben 4,1 g eines festen Rückstands zurück. Dieser kann aus Toluol kristallisiert werden, wobei 3jO Teile 4,4'-Dimethoxydiphenylsulfon
mit einem Ep von 126-128°C erhalten werden.
- 17 -609886/1219
Claims (1)
- PASEHiDAHSPEtTCSHE:/ 1. JVerfahren zur Herstellung von aromatischen Äthern, dadurch ^ gekennzeichnet, daß man ein mit Wasser unmischbares aktiviertes aromatisches Halogenid, worin das Halogenatom, aus einem Kernsubstituenten besteht, mit einer organischen Eydroxyverbindung in Gegenwart eines wäßrigen Alkalis und eines Phasenübergangskatalysators umsetzt.2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Phasenübergangskatalysator aus einem quaternären Ammoniumsalz der !Formel:R«
ιR - N+ - R" X"R"1besteht, worin R, R1, R" und R"1, welche gleich oder verschieden ssin können, für Alkyl, Hydroxyalkyl, Aryl, Aralkyl oder Cycloalkenyl stehen, wobei auch zwei der Gruppen R, Rf, S" und R"1 gemeinsam ein Ringsystem mit 5 bis 7 Kohlenstoffatomen bilden können, und X- für ein Anion steht.5» Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das quaternäre Ammoniumsalz mehr als 10, aber nicht mehr als 70 Kohlenstoffatome je positiv geladenes Atom in jedem Molekül enthält.4-. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das quaternäre Ammoniumsalz zwischen 16 und 4-0 Kohlenstoffatome je positiv geladenes Atom in jedem Molekül enthält.5- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das aromatische Halogenid aus- 18 609886/1219einem Phenylhalogenid besteht, das ein oder mehrere Hi.tro- oder Sulfonylgruppen in ortho- oder para-Stellungen zum Halogenatom enthält.6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das aromatische Halogenid aus p-Chloronitrobenzol, o-Chloronitrobenzol oder 2,4—Dinitrochlorobenzol besteht.7· Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das aromatische Halogenid aus Pyridin besteht, das ein oder mehrere Halogenatome in ortho- oder para-Stellungen enthält.8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4-, dadurch gekennzeichnet, daß das aromatische Halogenid aus einem HaIogenanthrachinon besteht.9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydroxyverbindung eine primäre alkoholische Gruppe enthält. ·10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydroxyverbindung aus Ilethanol besteht.11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydroxyverbindung die Gruppe -Z-CH0GH0OH enthält, wobei Z für Ή, O, S,3 oder S steht.12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9t dadurch gekennzeichnet, daß die Hydroxyverbindung aus einem Cellosolve besteht.- 19 -609886/1219·lO 263AA19Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydroxyverbindung aus einem Phenol mit einem pEa-Wert von mehr als 9 besteht.14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydroxyverbindung aus Phenol oder einem solchen Phenol, das einen Alkyl-, Alkoxy- oder Ha- · logensubstituenten trägt, besteht.15· Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydroxyverbindung selbst ein Substituent des aromatischen Halogenids ist, der an der ortho-Stellung gebunden ist, wenn das aromatische Halogenid ein Benzolderivat ist, und der an der ortho- oder periStellung gebunden ist, wenn das aromatische Halogenid ein ITaphthalinderivat ist.16. Verfahren nach Anspruch 15» dadurch gekennzeichnet, daß die kombinierte aromatische Halogenid- und Eydroxyverbindung aus 2-Chloro-5-nitro-K",lT-bis(ß-hydroxyäthyl)anilin besteht.17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das wäßrige Alkali aus einer wäßrigen Lösung von Natriumhydroxid besteht.18. Verfahren nach Anspruch 17» dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration der Natriumhydroxidlösung 50 Gew.-% beträgt.19. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des wäßrigen Alkalis ausreicht, einen leichten molaren Überschuß über das aromatische Halogenid zu ergeben.- 20 609886/1 21920. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der "Überschuß des wäßrigen Alkalis über das aromatische Halogenid 0,5 "bis 5»0 Äquivalente beträgt.21. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche., dadurch gekennzeichnet, daß das aromatische Halogenid .öder die Hydroxyverbindung oder deren Gemische bei der Reaktionstemperatur flüssig sind.22. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit Wasser unmischbares inertes Lösungsmittel verwendet wird.23. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Eeaktion bei einer temperatur zwischen 20 und 200°0 ausgeführt wird.- 21 609886/1 219ORIGINAL INSPECTED
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