DE2937945C2

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Info

Publication number: DE2937945C2
Application number: DE2937945A
Authority: DE
Inventors: Yoshiki Shimizu Shizuoka Jp Nakayama; Taro Izawa; Yasushi Higuchi; Yutaka Shizuoka Jp Ohishi; Chihiro Yokohama Kanagawa Jp Yazawa
Original assignee: Ihara Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Ihara Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1978-09-26
Filing date: 1979-09-20
Publication date: 1992-01-23
Also published as: IT1165340B; DE2937945A1; CA1142961A; CH646615A5; GB2033362B; GB2033362A; NL193189B; GB2082563B; GB2082563A; NL193189C; IT7926018A0; US4307034A; NL7907113A

Description

Die Erfindung betrifft das im Oberbegriff des Patentanspruchs angegebene Verfahren zur Alkylierung der Methylengruppe einer Verbindung mit aktiver Methylengruppe.

Es ist bereits bekannt, ein System von Kaliumhydroxid/Lösungsmitteln des Acetaltyps bei der Alkylierung von aktiven Methylengruppen als Kondensationsmittel einzusetzen (J. Org. Chem. 15 (1950) 918-29). Bei dem bekannten Verfahren tritt jedoch in vielen Fällen eine beträchtliche Nebenproduktbildung ein. So wird beispielsweise bei der Alkylierung von Methylengruppen nicht nur das einfach alkylierte Produkt erhalten, sondern auch das zweifach alkylierte Produkt, und zwar in einigen Fällen als Hauptprodukt.

Es ist ferner bekannt, unter Verwendung einer Suspension von KOH in Benzol eine Alkylierung und Dimerisation von 2-Furanacetonitril durchzuführen (Chem. Abstr. 72 (1970) 43320h). Dabei entsteht das Dimerisationsprodukt in etwa der gleichen Menge wie das Alkylierungsreaktionsprodukt.

Die Reaktion einer aktiven Methylenverbindung mit einem Alkylhalogenid zur Herstellung von an der Methylengruppe alkylierten Verbindungen, die als Zwischenstoffe für landwirtschaftliche Chemikalien und Arzneimittel brauchbar sind, ist von beträchtlichem wirtschaftlichen Interesse. Die folgenden Verfahren sind bekannt, um eine aktive Methylengruppe durch Umsetzung mit einem Alkylhalogenid in eine alkylierte Verbindung zu überführen:

(1) Die Umsetzung wird in Gegenwart eines Alkalihydroxids durchgeführt (Organic Reactions, Band 9, S. 107).
(2) Die Reaktion wird in einem aprotischen, polaren Lösungsmittel, wie Dimethylsulfoxid, als Reaktionsmedium durchgeführt (J. Org. Chem., Band 34, S. 226, 1969).
(3) Die Reaktion wird in Gegenwart eines quaternären Ammoniumsalzes als Katalysator durchgeführt (Acta. Chem. Scand., Band 23, S. 2204, 1969; Tetrahedron Lett., Band 15, 1273, 1973; Tetrahedron, Band 32, S. 2235, 1976).

Eines der wichtigen Beispiele für die Reaktion der aktiven Methylenverbindung mit einem Alkylhalogenid ist die Herstellung von α-Isopropylhalogenphenylacetonitril.

(1) Die Reaktion wird in Gegenwart eines Kondensationsmittels, wie eines Alkalimetalls, Alkalimetallalkoholats, Alkalimetallhalogenids oder Alkalimetallamids, durchgeführt (ungeprüfte japanische Patentpublikation 5350/1975).
(2) Die Reaktion wird in Gegenwart eines Kondensationsmittels, wie eines Alkalihydroxids, in einem aprotischen, polaren Lösungsmittel, wie Dimethylsulfoxid und Dimethylformamid, als Reaktionsmedium durchgeführt (ungeprüfte japanische Patentpublikation 1 54 217/1975).
(3) Die Reaktion wird in Gegenwart eines Alkalihydroxids als Kondensationsmittel und eines quaternären Ammoniumsalzes als Katalysator durchgeführt (ungeprüfte japanische Patentpublikation 63 145/1976).

Die herkömmlichen Verfahren sind mit verschiedenen Nachteilen behaftet und sind als industrielle Verfahren nicht mit befriedigenden Ergebnissen anzuwenden. Bei dem Verfahren (1) ist das Kondensationsmittel gegenüber Wasser bemerkenswert reaktiv, und es wird deshalb die Aktivität des Kondensationsmittels durch die Verunreinigung mit Wasser herabgesetzt, wodurch eine Verringerung der Ausbeute der angestrebten Verbindung bewirkt wird. Durch Reaktion des Kondensationsmittels mit Wasser kann eine Explosion und damit ein Brand verursacht werden. Aus diesem Grund sind Lagerung und Handhabung der Ausgangsmaterialien und die Durchführung der Reaktion sehr schwierig und damit unvorteilhaft. Bei dem Verfahren (2) wird ein teures und wasserlösliches, aprotisches, polares Lösungsmittel, wie Dimethylsulfoxid, als Lösungsmittel verwendet. Dieses kann nicht leicht wiedergewonnen werden. Das Verfahren ist daher unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten unvorteilhaft. Bei dem Verfahren (3) wird das teure und wasserlösliche quaternäre Ammoniumsalz als Katalysator verwendet. Der Austritt des quaternären Ammoniumsalzes in das Abwasser kann nicht verhindert werden, wodurch der Stickstoffgehalt in Flüssen, im Meer oder in Seen erhöht wird und eine Umweltverschmutzung bewirkt. Dieses Verfahren ist daher vom wirtschaftlichen Standpunkt unvorteilhaft. Die Erfinder haben sich bemüht, diese Nachteile der herkömmlichen Verfahren zu überwinden.

Aufgabe der Erfindung ist es, das im Oberbegriff des Patentanspruchs angegebene Verfahren so auszugestalten, daß das angestrebte Alkylierungsprodukt auf industriell vorteilhafte Weise mit hohen Ausbeuten erhalten wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch das im Patentanspruch angegebene Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, daß das Alkalihydroxid eine Teilchengröße von 100 µm bis 500 µm aufweist und das inerte organische Lösungsmittel ein Lösungsmittel mit einem Siedepunkt von über 100°C ist, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus aromatischen Kohlenwasserstoffen, halogenierten aromatischen Kohlenwasserstoffen und halogenierten aliphatischen Kohlenwasserstoffen.

Unter den erfindungsgemäßen Verfahrensbedingungen kann eine an der Methylengruppe alkylierte Verbindung in hoher Reinheit und in hoher Ausbeute erhalten werden, ohne daß man ein teures, aprotisches, polares Lösungsmittel, wie z. B. Dimethylsulfoxid, verwendet und ohne daß man einen Katalysator, wie z. B. quaternäre Ammoniumsalze, wiedergewinnen muß.

Die Dispersion des Alkalihydroxids wird hergestellt, indem man ein Alkalihydroxid und das inerte organische Lösungsmittel in Abwesenheit oder Anwesenheit eines Stabilisators mischt und die Mischung zur Bildung einer Dispersion des Alkalihydrids erhitzt und rührt und die Mischung abkühlt.

Geeignete inerte, organische Lösungsmittel sind aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Benzol, Toluol und Xylol; halogenierte aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Chlorbenzol und Chlortoluol; und halogenierte aliphatische Kohlenwasserstoffe, wie Chloroform und Tetrachlorkohlenstoff. Es sind Lösungsmittel mit einem Siedepunkt über 100°C und bevorzugt höher als 120°C.

Das Rührverfahren läßt sich leicht durchführen, die hygroskopischen Eigenschaften des Alkalihydroxids können unterdrückt werden und die Bildung feiner Teilchen des Alkalihydroxids kann gefördert werden, indem man das feste Alkalihydroxid in dem genannten inerten, organischen Lösungsmittel rührt. Die Menge des inerten, organischen Lösungsmittels sollte ausreichend sein, um ein Rühren der Mischung zu ermöglichen. Die Menge beträgt vorzugsweise mehr als das Zweifache der des Alkalihydroxids.

Die Stabilisatoren können Verbindungen der Formel

sein, wobei R und R′ jeweils für Wasserstoffatom oder C_1-4- Alkylgruppe stehen; X für Sauerstoff- oder Schwefelatome steht; und m und n jeweils 1 oder mehr als 1 bedeuten. Die Stabilisatoren können auch nichtionogene Tenside vom Polyoxyäthylen-Typ, Fettsäure-sorbitanester, Fettsäure- glycerinmonoester und Fettsäure-zuckerester, quaternäre Ammoniumsalze, Fettamine und Perfluoralkyl-Tenside sein.

Geeignete Stabilisatoren umfassen Monoalkylglykoläther, z. B. Monomethyl-, Monoäthyl-, Monopropyl- oder Monostearylglykoläther; Dialkylglykoläther, z. B. Dimethyl-, Diäthyl-, Dipropyl- oder Dibutyl-glykoläther; Glykole, wie Polymethylenglykol, Äthylenglykol, Diäthylenglykol, Triäthylenglykol, Tetraäthylenglykol, Hexaäthylenglykol, Pentaäthylenglykol, Isopropylenglykol, Polyäthylenglykol, Propylenglykol, Dipropylenglykol Tripropylenglykol, Tetrapropylenglykol, Polypropylenglykol und 1,4-Butandiole; Polyvinyläther; Monoalkylsulfide, z. B. Monomethyl-, Monoäthyl-, Monopropyl- oder Monobutyl- sulfide; Dialkylsulfide, z. B. Dimethyl-, Diäthyl-, Dipropyl- und Dibutyl-sulfide; Thioglykole, wie Äthylenthioglykol, Dibutylenthioglykol, Triäthylenthioglykol, Tetraäthylenthioglykol, Polyäthylenthioglykol und Polymethylenthioglykol; nichtionogene Tenside vom Polyoxyäthylen-Typ; Fettsäure-sorbitanester; Fettsäure-glycerinmonoester; Zuckerester; Fettamine; quaternäre Ammoniumsalze; und Perfluoralkyl- Tenside.

Geeignete, nichtionogene Tenside vom Polyoxyäthylen-Typ umfassen Polyoxyäthylenalkyläther, wie Polyoxyäthylendodecyläther, Polyoxyäthylenoctadecyläther und Polyoxyäthylennonyläther; Polyoxyäthylenalkylaryläther, wie Polyoxyäthylennonylphenyläther; Polyoxyäthylen-fettsäureester, wie Polyoxyäthylenstearat und Polyoxyäthylendistearat; Polyoxyäthylen- sorbitanfettsäureester, wie Polyoxyäthylen-sorbitanmonolaurat, -mono-palmitat, -monostearat, -monooleat, -tristearat und-trioleat; Polyoxyäthylenalkylamin, wie Polyoxyäthylendodecylamin.

Geeignete Fettsäure-sorbitanester umfassen Sorbitanmonolaurat, -monopalmitat, -monostearat, -monooleat, -tristearat, -trioleat und -sesquioleat. Geeignete Fettsäureester umfassen Glycerinmonostearat und Glycerinmonooleat. Geeignete Fettamine umfassen Oleyldimethylamin, Cocosnußöl-dimethylamin und Lauryldimethylamin. Geeignete quaternäre Ammoniumsalze umfassen Lauryltrimethylammoniumchlorid und Stearyltrimethylammoniumchlorid sowie Alkylbenzyldimethylammoniumchlorid.

Geeignete Perfluoralkyl-Tenside umfassen Perfluoralkylsulfonat, wie Perfluoroctylsulfonat; Perfluoralkylsulfonylaminderivate, wie Perfluoroctylsulfonylamin-hydrohalogenid, Perfluoroctylsulfonylpropylamin-Äthylenoxid-Addukt und -sulfonylbenzylamin-Äthylenoxid-Addukt.

Der Stabilisator wird gewöhnlich in einer Menge von mehr als 0,0001 Gew.-%, vorzugsweise mehr als 0,001 Gew.-%, speziell mehr als 0,01 Gew.-%, bezogen auf das Alkalihydroxid, eingesetzt. Es kann eine Mischung der genannten Verbindungen als Stabilisator verwendet werden. Der Stabilisator soll die Koagulation des dispergierten Alkalihydroxids in dem inerten, organischen Lösungsmittel dadurch verhindern, daß er auf der Oberfläche der feinen Alkalihydroxidteilchen adsorbiert wird, wodurch die Bildung feiner Teilchen des Alkalihydroxids verbessert wird. Der Stabilisator soll außerdem eine Ablagerung des Alkalihydroxids an der Innenwand des Reaktors verhindern. Der Stabilisator sollte hydrophile Eigenschaften aufweisen, damit er auf der Oberfläche des Alkalihydroxids in dem inerten organischen nichthydrophilen Lösungsmittel adsorbiert wird.

Das Erhitzen und Rühren der Mischung des Alkalihydroxids und des inerten organischen Lösungsmittels wird vorzugsweise nahe des Siedepunktes des Lösungsmittels durchgeführt. Falls das verwendete inerte organische Lösungsmittel einen geringen Siedepunkt aufweist, wird das Verfahren vorzugsweise unter erhöhtem Druck durchgeführt. Vorzugsweise wird das Rühren oberhalb 120°C bei Atmosphärendruck durchgeführt. Die Temperatur kann durch Anwendung eines höheren Drucks gesenkt werden. Das Rühren sollte dazu ausreichen, das Alkalihydroxid in dem organischen, inerten Lösungsmittel zu dispergieren, und zwar mit oder ohne den Stabilisator. Das Rührverfahren ist nicht kritisch. Es können geeignete Rührer, Homogenisiermischer, Ultraschalldispergiergeräte oder Turbomischer verwendet werden, die ausreichende Scherkraft ausüben, um das Alkalihydroxid zu dispergieren. Falls ein Rührer verwendet wird, beträgt die Rührergeschwindigkeit mehr als 500 U/min, vorzugsweise mehr als 1000 U/min. Es ist möglich, mit einer Geschwindigkeit von mehr als 3000 U/min zu rühren, etwa mit 10 000 U/min, wie sie beim Homogenisiermischer verwendet wird. Die Beschallung mit Ultraschall oder das Turbomischen wird vorzugsweise in Verbindung mit mechanischem Rühren angewendet, um das Alkalihydroxid zu zerteilen.

Der Schmelzpunkt der Alkalihydroxide liegt gewöhnlich bei 360,4°C für KOH und bei 328°C für NaOH. Bei dem Verfahren werden die Alkalihydroxide unterhalb ihres Schmelzpunktes dispergiert, die Alkalihydroxide liegen jedoch bei der erhöhten Temperatur in dem inerten, organischen Lösungsmittel vorzugsweise pastenförmig vor.

Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, eine Dispersion feiner Alkalihydroxidteilchen zu erhalten, wobei die Größe der Teilchen im Bereich von mµm bis µm liegt, wie beispielsweise von 100 mµm bis 500 µm. Man kann das organische Lösungsmittel durch Filtration oder Destillation von der Dispersion abtrennen, um ein feines Alkylihydroxidpulver zu erhalten, welches in einem gewünschten Lösungsmittel dispergiert werden kann. Vorzugsweise wird das inerte, organische Lösungsmittel verwendet, welches bei der Umsetzung der halogenierten Verbindung mit der ein aktives Wasserstoffatom aufweisenden Verbindung eingesetzt wird. Die Dispersion des feinen Alkalihydroxids in dem genannten Lösungsmittel kann bei der Reaktion ohne Abtrennung oder Auswechseln des Lösungsmittels verwendet werden.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann vorteilhafterweise die Adhäsion des Alkalihydroxids an der inneren Wand des Reaktors verhindert werden. Die Größe der resultierenden Teilchen des Alkalihydroxids wird durch das Rührverfahren so gesteuert, daß man Teilchen mit 100 mµm bis 500 µm erhält. Die Dispersion des feinen Alkalihydroxids ist bei Kondensationsreaktionen, wie Alkylierungen, insbesondere bei Alkylierungen von aktiven Methylengruppen, bemerkenswert wirkungsvoll. Die Dispersion eines Alkalihydroxids in einem inerten, organischen Lösungsmittel stellt einen neuen, wichtigen Reaktanten bei der Umsetzung eines Alkylhalogenids mit einer Verbindung dar, die eine aktive Methylengruppe enthält.

Das Alkylhalogenid wird zu der Dispersion eines Alkalihydroxids in einem inerten, organischen Lösungsmittel gegeben und die Verbindung mit der aktiven Methylengruppe wird zugegeben und umgesetzt. Die Umsetzung der Verbindung mit der aktiven Methylengruppe mit dem Alkylhalogenid wird in einer Dispersion feiner Alkylihydroxidteilchen mit einem Durchmesser von geringer als einigen hundert Mikron als Kondensationsmittel durchgeführt.

Vorzugsweise wird eine Dispersion von feinem Kaliumhydroxid in einem inerten, organischen Lösungsmittel verwendet. In glatter Reaktion wird α-Isopropylhalogenphenylacetonitril mit großer Reinheit und in hoher Ausbeute erhalten, ohne daß man ein spezielles Kondensationsmittel oder ein spezielles Lösungsmittel oder einen speziellen Katalysator verwendet.

Vorzugsweise wird die Dispersion von feinem Alkalihydroxid mit dem Alkylhalogenid vermischt und die Verbindung mit der aktiven Methylengruppe zugegeben und mit den anderen Bestandteilen umgesetzt. Die Reaktionstemperatur liegt im Bereich von 0 bis 150°C, vorzugsweise 20 bis 60°C. Die Umsetzung wird unter Atmosphärendruck oder erhöhtem Druck durchgeführt. Die Reaktionszeit beträgt vorzugsweise 0,5 bis 1 Stunde und ist nicht kritisch. Das bei der Umsetzung verwendete Lösungsmittel ist nicht kritisch. Vorzugsweise wird ein inertes, organisches Lösungsmittel, wie Benzol, Toluol, Xylol, Chlorbenzol oder Dichlortoluol, verwendet.

Die Menge des feinen Alkylihydroxids liegt bei einem Molverhältnis von 1 : 10, vorzugsweise 3 : 6, bezogen auf die Verbindung mit der aktiven Methylengruppe.

Als Verbindungen mit aktiver Methylengruppe seien beispielsweise genannt: Malonnitril, Malonsäure, Diäthylmalonat, Cyanoessigsäure, Methylcyanoacetat, Acetylessigsäure, Methylacetylacetat, Acetylaceton, Phenylacetonitril, 4-Äthylphenylacetonitril, 3,4-Dimethylphenylacetonitril, 3-Trifluormethylphenylacetonitril, Phenylessigsäure, 4-Chlorphenylessigsäure, 2-Bromphenylessigsäure, 4-Äthylphenylessigsäure, Phenylthioacetonitril, α-Methylphenylacetonitril, α-Methoxyphenylacetonitril, β-Cyanophenylpropionitril, Diphenylacetonitril, Propionaldehyd, Cyclohexanon und 2-Methylcyclohexanon und ihre Derivate.

Geeignete Alkylhalogenide umfassen Alkylhalogenide, wie Methyl-, Äthyl-, Propyl-, Butyl-, Pentyl-, Hexyl-, Octyl- und Nonylhalogenide; deren Dihalogenide, wie Dihalogenäthane, Dihalogenpropane, Dihalogenbutane; deren Trihalogenide; Aralkylhalogenide, wie Benzylhalogenide; Vinylhalogenide; Alkylvinylhalogenide; Halogenacetylverbindungen, wie Halogenacetonitrile und Halogenacetate. Die Alkylhalogenidverbindungen werden in einem molaren Verhältnis von 1 bis 5, bezogen auf die Verbindung mit der aktiven Methylengruppe, eingesetzt.

Als typisches Beispiel wird im folgenden die Umsetzung von Halogenphenylacetonitril mit α-Isopropylhalogenid zur Herstellung von α-Isopropylhalogenphenylacetonitril näher erläutert. Die Dispersion des Alkalihydroxids in einem inerten, organischen Lösungsmittel kann in einem Molverhältnis von 1 bis 10, vorzugsweise 3 bis 6, bezogen auf das Halogenphenylacetonitril, eingesetzt werden.

Geeignete Halogenphenylacetonitrile umfassen 2-Chlorphenylacetonitril, 3-Chlorphenylacetonitril, 4-Chlorphenylacetonitril, 4-Bromphenylacetonitril, 3-Fluorphenylacetonitril und 4-Fluorphenylacetonitril. Geeignete Isopropylhalogenide umfassen Isopropylbromid und Isopropylchlorid. Das Isopropylhalogenid wird in einem molaren Verhältnis von 1 bis 5, bezogen auf das Halogenphenylacetonitril, eingesetzt. Die Alkalihydroxide umfassen Natriumhydroxid und Kaliumhydroxid.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist bemerkenswert leistungsfähig und als industrielles Verfahren bemerkenswert vorteilhaft anzuwenden. Es weist im Vergleich mit herkömmlichen Verfahren folgende Vorteile auf.

Erstens wird im wesentlichen kein dimeres Halogenphenylacetonitril der Formel

wobei Y für ein Halogenatom steht, gebildet und auch die Mengen der anderen Nebenprodukte sind bemerkenswert gering. Die angestrebte Verbindung kann folglich in hoher Reinheit und in hoher Ausbeute erhalten werden.

Zweitens wird ein aprotisches, polares Lösungsmittel, wie Dimethylsulfoxid, nicht verwendet. Das Lösungsmittel kann daher leicht wiedergewonnen werden. α-Isopropylhalogenphenylacetonitril kann in einem industriellen Verfahren bei geringen Kosten erhalten werden.

Drittens wird kein Katalysator, wie ein quaternäres Ammoniumsalz, verwendet. Es ist daher unnötig, eine Wiedergewinnungsstufe für den Katalysator vorzusehen; die Behandlung des Abwassers zur Verhinderung einer Umweltverschmutzung wird vereinfacht.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Beispielen und Vergleichsbeispielen näher erläutert.

Beispiel 1

In einen 500-ml-Reaktor aus Edelstahl (SUS), der mit einem Rührer versehen ist, werden 52,08 g festes Kaliumhydroxid (96% KOH), 200 ml Xylol und 0,05 g Polypropylenglykol (Molekulargewicht 1000) (0,1 Gew.-%, bezogen auf KOH) gegeben, auf 140°C erhitzt, etwa 15 min mit 2000 U/min gerührt und dann unter Rühren auf Zimmertemperatur abgekühlt. Man erhält eine Dispersion von feinem Kaliumhydroxid in Xylol. Gemäß den mikroskopischen Beobachtungen weist das feine Kaliumhydroxid Teilchengrößen von 100 mµ bis 10 µ auf. Es wird keine Adhäsion des Kaliumhydroxids an die Innenwand des Reaktors beobachtet.

Beispiel 2

Gemäß dem Verfahren von Beispiel 1, mit der Ausnahme, daß Polyäthylenglykol (Molekulargewicht 600) anstelle von Polypropylenglykol verwendet wird, wird eine Dispersion von feinem Kaliumhydroxid in Xylol hergestellt. Das feine Kaliumhydroxid weist Teilchengrößen von 100 mµ bis 10 µ auf. Man findet keine Adhäsion des Kaliumhydroxids an die Innenwand des Reaktors.

Beispiel 3

Gemäß dem Verfahren von Beispiel 1, mit der Ausnahme, daß festes Natriumhydroxid anstelle von festem Kaliumhydroxid verwendet wird, wird eine Dispersion von feinem Natriumhydroxid hergestellt. Das Ergebnis ist das gleiche wie bei Beispiel 1.

Beispiel 4

Gemäß dem Verfahren von Beispiel 1, mit der Ausnahme, daß man Polyoxyäthylen-sorbitanmonolaurat (E.O.20) anstelle von Polypropylenglykol verwendet und 30 min rührt, wird eine Dispersion von feinem Kaliumhydroxid in Xylol hergestellt. Das feine Kaliumhydroxid besitzt Teilchengrößen von 100 mµ bis 10 µ. Man beobachtet keine Adhäsion des Kaliumhydroxids an die Innenwand des Reaktors.

Beispiel 5

Gemäß dem Verfahren von Beispiel 4, mit der Ausnahme, daß festes Natriumhydroxid anstelle von festem Kaliumhydroxid verwendet wird, wird eine Dispersion von feinem Natriumhydroxid hergestellt. Das Ergebnis ist das gleiche wie bei Beispiel 4.

Beispiel 6

Gemäß dem Verfahren von Beispiel 1, mit der Ausnahme, daß Chlorbenzol, Chlortoluol, Toluol, Chloroform oder Tetrachlorkohlenstoff anstelle von Xylol verwendet werden, wird jeweils eine Dispersion von feinem Kaliumhydroxid hergestellt. Das Ergebnis ist das gleiche wie bei Beispiel 1.

Beispiel 7

Gemäß dem Verfahren von Beispiel 1, mit der Ausnahme, daß Polyoxyäthylenstearat, Polyoxyäthylennonylphenyläther, Polyoxyäthylendodecyläther, Sorbitanmonolaurat, Fettsäurezuckerester oder Glycerinmonostearat anstelle von Polypropylenglykol verwendet werden, wird jeweils eine Dispersion von feinem Kaliumhydroxid hergestellt. Das Ergebnis ist das gleiche wie bei Beispiel 1.

Diese Ergebnisse wurden durch Auswertung von Photographien ermittelt, die durch ein Mikroskop aufgenommen wurden.

Beispiel 8

In einen 500-ml-Reaktor aus Edelstahl (SUS), der mit einem Homogenisiermischer ausgerüstet ist, werden 52,08 g festes Kaliumhydroxid, 200 ml Xylol und 0,05 g Polyoxyäthylensorbitanmonolaurat (E. O. 20) gegeben und auf 140°C erhitzt (das Kaliumhydroxid ist pastenförmig). Der Homogenisiermischer wird 30 min bei etwa 10 000 U/min rotieren lassen, und die Dispersion wird anschließend unter Rühren auf Zimmertemperatur abgekühlt. Gemäß der mikroskopischen Untersuchung weist das feine Kaliumhydroxid Teilchengrößen von 100 mµ bis 10 µ auf. Es wird keine Adhäsion des Kaliumhydroxids an die Innenwand des Reaktors beobachtet.

Beispiel 9

Gemäß dem Verfahren von Beispiel 8, mit der Ausnahme, daß festes Natriumhydroxid anstelle von festem Kaliumhydroxid verwendet wird, wird eine Dispersion von feinem Natriumhydroxid hergetellt. Das Ergebnis ist das gleiche wie in Beispiel 8.

Vergleichsbeispiel 1

Gemäß dem Verfahren von Beispiel 1, mit der Ausnahme, daß Polypropylenglykol weggelassen wird, wird eine Dispersion von feinem Kaliumhydroxid in Xylol hergestellt. Man beobachtet eine Adhäsion des Kaliumhydroxids an die Innenwand des Reaktors, wenngleich eine Dispersion von feinem Kaliumhydroxid gebildet wird.

Vergleichsbeispiel 2

Gemäß dem Verfahren von Beispiel 1, mit der Ausnahme, daß Polypropylenglykol weggelassen wird und festes Natriumhydroxid anstelle von festem Kaliumhydroxid verwendet wird, wird eine Dispersion von feinem Natriumhydroxid in Xylol hergestellt. Man beobachtet eine Adhäsion des Natriumhydroxids an der Innenwand des Reaktors, wenngleich eine Dispersion aus feinem Natriumhydroxid gebildet wird.

Vergleichsbeispiel 3

Gemäß dem Verfahren von Beispiel 1, mit der Ausnahme, daß Polypropylenglykol weggelassen und bei Zimmertemperatur gerührt wird, wird eine Dispersion von Kaliumhydroxid in Xylol hergestellt. Die Teilchen des Kaliumhydroxids sind polygon und grob.

Beispiel 10

In einen 500-ml-Reaktor aus Edelstahl (SUS), der mit einem Rührer versehen ist, gibt man 52,08 g festes Kaliumhydroxid (96% KOH), 200 ml Xylol und 0,05 g Polypropylenglykol (Molekulargewicht 1000) (0,1 Gew.-%, bezogen auf KOH), erhitzt auf 140°C, rührt etwa 15 min bei 2000 U/min und kühlt dann unter Rühren auf Zimmertemperatur. Es wird eine Dispersion von feinem Kaliumhydroxid in Xylol erhalten.

In diese Dispersion gibt man 26 g (0,33 Mol) Isopropylchlorid und setzt anschließend tropfenweise während 10 min bei Zimmertemperatur unter Rühren der Mischung 34 g (0,22 Mol) 4-Chlorphenylacetonitril zu und rührt daraufhin die Mischung 50 min bei 70 bis 80°C weiter, wobei die Reaktion abläuft. Nach der Reaktion wird die Reaktionsmischung in 300 ml Wasser gegossen. Die organische Schicht wird abgetrennt, durch Abdestillieren des Xylols konzentriert und das Produkt unter vermindertem Druck destilliert; man erhält 40,4 g α-Isopropyl- 4-chlorphenylacetonitril, Kp. 104 bis 106°C/1 mmHg (Ausbeute 95%).

Vergleichsbeispiel 4

In einem Mörser werden 50 g (0,89 Mol) Kaliumhydroxid in 200 ml Xylol pulverisiert, um eine Dispersion von feinem Kaliumhydroxid in Xylol zu erhalten. Gemäß dem Verfahren von Beispiel 10, mit der Ausnahme, daß man die oben beschriebene Dispersion von feinem Kaliumhydroxid anstelle der dort verwendeten Dispersion von feinem Kaliumhydroxid mit einem Durchmesser von weniger als 100 µ in Xylol verwendet und daß man die Reaktionszeit auf 8 h verändert, wird die Reaktion wiederholt. Man erhält 29,8 g α-Isopropyl-4- chlorphenylacetonitril, Kp. 102 bis 106°C/1 mmHg (Ausbeute 70%).

Beispiele 11 bis 15

Gemäß dem Verfahren von Beispiel 10 werden die in der folgenden Tabelle I aufgeführten Halogenphenylacetonitrile und Isopropylhalogenide eingesetzt, um die korrespondierenden α-Isopropylhalogenphenylacetonitrile zu erhalten. Die Ergebnisse sind in Tabelle II zusammengestellt.

Tabelle I

Tabelle II

Beispiel 16

Gemäß dem Verfahren von Beispiel 10, mit der Ausnahme, daß 0,05 g Polyoxyäthylen-sorbitanmonolaurat als Stabilisator anstelle von Polypropylenglykol verwendet werden, wird das Verfahren wiederholt, und man erhält 40 g α-Isopropyl-4- chlorphenylacetonitril, Kp. 104 bis 106°C/1 mmHg (Ausbeute 94%).

Beispiele 17 bis 21

Gemäß dem Verfahren der Beispiele 11 bis 15 werden die in der obigen Tabelle I aufgeführten Halogenphenylacetonitrile und Isopropylhalogenide verwendet, wobei man jedoch Polyoxyäthylen- sorbitanmonolaurat anstelle von Polypropylenglykol als Stabilisator einsetzt. Man erhält die folgenden Ergebnisse.

Tabelle III

Beispiel 22

In die gemäß dem Verfahren von Beispiel 1 erhaltene Dispersion von feinem Kaliumhydroxid in Xylol mit Teilchendurchmessern von weniger als 100 µ werden 26 g (0,33 Mol) Isopropylchlorid gegeben, und diese Mischung wird dann während etwa 10 min tropfenweise mit einer Mischung von 37,5 g (0,22 Mol) 4-Chlorphenylessigsäure in 50 ml Xylol versetzt. Die Umsetzung wird danach 50 min bei 70 bis 80°C fortgeführt. Nach der Reaktion wird die Reaktionsmischung in 300 ml Wasser gegossen, die organische Schicht abgetrennt und konzentriert, wobei das Xylol abdestilliert wird. Das Produkt wird unter vermindertem Druck destilliert, und man erhält 43 g (Ausbeute 91%) α-Isopropyl-4-chlorphenylessigsäure (Fp. 88 bis 89°C).

Beispiel 23

Gemäß dem Verfahren von Beispiel 22, mit der Ausnahme, daß 36 g (0,89 Mol) Natriumhydroxid anstelle von 50 g (0,89 Mol) Kaliumhydroxid und 40,6 g (0,33 Mol) Isopropylbromid anstelle von 26 g (0,33 Mol) Isopropylchlorid verwendet werden, werden die Reaktion und die Aufarbeitung durchgeführt, und man erhält 38,0 g (Ausbeute 81,2%) α-Isopropyl-4-chlorphenylessigsäure.

Beispiel 24 bis 44

Gemäß dem Verfahren von Beispiel 22 werden die in der folgenden Tabelle IV aufgeführten Verbindungen mit aktiver Methylengruppe und die Halogenide umgesetzt, um die entsprechenden Produkte zu erhalten. Die Ergebnisse sind in Tabelle V zusammengestellt.

Tabelle IV

Tabelle V

Claims

Verfahren zur Alkylierung der Methylengruppe einer Verbindung mit aktiver Methylengruppe durch Umsetzung der Verbindung mit aktiver Methylengruppe mit einem Alkylierungsmittel in einer Dispersion von feinem Alkalihydroxid in einem inerten organischen Lösungsmittel, wobei die Dispersion erhalten wurde, indem man ein Alkalihydroxid und ein inertes organisches Lösungsmittel in Abwesenheit oder Anwesenheit eines Stabilisators mischt und die Mischung zur Bildung einer Dispersion des Alkalihydroxids erhitzt und rührt und die Mischung abkühlt,
dadurch gekennzeichnet, daß das Alkalihydroxid eine Teilchengröße von 100 µm bis 500 µm aufweist und das inerte organische Lösungsmittel ein Lösungsmittel mit einem Siedepunkt von über 100°C ist, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus aromatischen Kohlenwasserstoffen, halogenierten aromatischen Kohlenwasserstoffen und halogenierten aliphatischen Kohlenwasserstoffen.