DE2944030C2

DE2944030C2 -

Info

Publication number: DE2944030C2
Application number: DE2944030A
Authority: DE
Inventors: Akira Shimizu Shizuoka Jp Shinohara; Nobuhide Wada; Yukio Shizuoka Jp Tokunaga; Chihiro Yokohama Jp Yazawa
Original assignee: Ihara Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Ihara Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1978-11-02
Filing date: 1979-10-31
Publication date: 1991-05-02
Also published as: IT1124868B; US4231963A; GB2034713B; IT7926963A0; NL190238C; NL190238B; GB2034713A; FR2440354A1; JPS5562053A; NL7907558A; JPS6029697B2; FR2440354B1; DE2944030A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Aminophenoläthers, das mit großer Selektivität abläuft und hohe Ausbeuten liefert.

Aminophenoläther werden als Ausgangsmaterialien und Zwischenprodukte bei der Herstellung von Medikamenten, landwirtschaftlichen Chemikalien und Geruchsstoffen verwendet. Es sind verschiedene Herstellungsverfahren bekannt. Ein Aminophenylalkyläther kann beispielsweise hergestellt werden, indem man direkt ein Aminophenol mit einem Alkylhalogenid umsetzt. Bei diesem Verfahren ist es jedoch schwierig, selektiv nur Aminophenylalkyläther in hoher Ausbeute herzustellen, da zusammen mit der angestrebten Verbindung (a) die Nebenprodukte (b) (N-Alkylaminophenol) und (c) (N-Alkylaminophenylalkyläther) gebildet werden, wie die folgende Reaktionsgleichung zeigt.

Dabei bedeutet R₁ eine Alkylgruppe und X steht für ein Halogenatom.

Um diese Schwierigkeiten zu überwinden, sind die folgenden Verfahren vorgeschlagen worden.

(1) Es wird ein Aminophenylalkyläther hergestellt, indem man die Aminogruppe des Aminophenols schützt und sie in eine Acetamidogruppe überführt, indem man acetyliert und danach die Acetamidogruppe hydrolysiert [siehe Nippon Yakugaku Zasshi 74 (1954), Seiten 872 bis 875].
(2) Es wird ein Aminophenylalkyläther hergestellt, indem man die Hydroxylgruppe eines Aminophenols in eine Sulfonsäureestergruppe (-SO₃Ar) verwandelt, indem man mit Sulfochlorid umsetzt und anschließend mit einem Metallalkoholat als Alkylierungsmittel reagieren läßt [siehe Nippon Yakugaku Zasshi 74 (1954), Seiten 872 bis 875].
(3) Es wird ein Aminophenylalkyläther hergestellt, indem man direkt ein Aminophenol unter Verwendung eines Dialkylsulfats als Alkylierungsmittel alkyliert [siehe J. of. Organic Chemistry, Band 22 (1957), Seiten 333 bis 334].

Das Verfahren (1) weist jedoch den Nachteil auf, daß es eine Reihe von Reaktionsschritten erfordert, wodurch bei der Herstellung des angestrebten Aminophenylalkyläthers hohe Kosten entstehen. Das Verfahren ist daher für industrielle Zwecke nicht geeignet. Die Verfahren (2) und (3) haben jeweils den Nachteil, daß die Bildung der Nebenprodukte, N-Alkylaminophenol und N-Alkylaminophenylalkyläther, nicht in befriedigendem Maße verhindert werden kann, woraus eine geringe Selektivität und eine geringe Ausbeute an Aminophenylalkyläther resultiert.

Es wurde ferner bereits ein Verfahren zur Herstellung eines Alkoxyanilins durch Umsetzung eines Hydroxyanilins mit einem Alkylhalogenid in Gegenwart eines Alkalimetallalkoholats in einem aprotischen, organischen Lösungsmittel vorgeschlagen (DE-OS 26 49 741). Auch bei dieser bekannten Reaktion kommt es zur Bildung von Nebenprodukten.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren anzugeben, mit dem ein Aminophenolether in hoher Selektivität und mit hoher Ausbeute auf wirtschaftliche Weise hergestellt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das im Patentanspruch angegebene Verfahren gelöst.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die folgenden Verbindungen eingesetzt.

Geeignete Alkaliaminophenolate, umfassend Natriumaminophenolate, Kaliumaminophenolate und Lithiumaminophenolate.

Geeignete organische Halogenide der Formel RX, umfassen Alkylhalogenide mit einer unverzweigten oder einer verzweigten C₁-C₇-Alkylgruppe, wie z. B. Methyl, Äthyl, Propyl, Isopropyl, Butyl, Isobutyl, sek.-Butyl, Pentyl, Isopentyl, Hexyl und Heptyl; und Alkenylhalogenide mit einer C₁-C₆- Alkenylgruppe, wie z. B. Allyl, Isopropenyl, 1-Butenyl, 2-Butenyl und 2-Pentenyl; und Benzylhalogenid. Das Halogenatom ist vorzugsweise ein Chlor- oder Bromatom. Wenn Isopropylhalogenid verwendet wird, kann man einen Überschuß des Halogenids als Lösungsmittel verwenden.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendete, geeignete Alkalimetallhydroxide umfassen Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid und Lithiumhydroxid. Die Hydroxide können bei der Reaktion in fester Form, z. B. als Pellets, Pulver oder Flocken, eingesetzt werden.

Geeignete quaternäre Ammoniumsalze und quaternäre Phosphoniumsalze, die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden, umfassen Benzyltrialkylammoniumsalze, Benzyltrialkylphosphoniumsalze, Tetraalkylammoniumsalze, Tetraalkylphosphoniumsalze, Triphenylalkylphosphoniumsalze und Triphenylbenzylphosphoniumsalze, wie z. B. Benzyltriäthylammoniumbromid, Benzyltributylammoniumchlorid, Benzyltriamylammoniumchlorid, Benzyltrioctylammoniumchlorid, Trioctylmethylammoniumchlorid, Isobutyltributylammoniumbromid, Hexadecyltributylphosphoniumbromid, Tetrapropylammoniumbromid, Tetrabutylammoniumchlorid, Tetraamylammoniumbromid, Tetraamylammoniumchlorid, Tetrahexylammoniumbromid und Tetrabutylphosphoniumchlorid. Vorzugsweise wird das quaternäre Ammoniumsalz oder das quaternäre Phosphoniumsalz aus Benzyl-tri-C₁-C₁₆-alkylammoniumsalzen, Tetra-C₁-C₁₆-alkylammoniumsalzen, Triphenylbenzylphosphoniumsalzen, Benzyltri- C₁-C₁₆-alkylphosphoniumsalzen, Tetra-C₁-C₁₆-alkylphosphoniumsalzen und Triphenyl-C₁-C₁₆-alkylphosphoniumsalzen gewählt.

Um das erfindungsgemäße Verfahren in glatter Reaktion durchzuführen, wird ein organisches Lösungsmittel verwendet, ausgewählt aus Pyridin, Acetonitril, Benzol, Toluol, Xylol, Chlorbenzol, Dichlorbenzol und Chlortoluol.

Die erfindungsgemäße Umsetzung kann man durchführen, indem man ein Alkaliaminophenolat und ein organisches Halogenid in Gegenwart eines festen Alkalimetallhydroxids und eines quaternären Ammoniumsalzes oder quaternären Phosphoniumsalzes in einem organischen Lösungsmittel rührt. Die Umsetzung kann unter Atmosphärendruck durchgeführt werden. Dabei hängt die Reaktionstemperatur von der Art des Lösungsmittels ab und liegt im allgemeinen unter 80°C. Die Reaktionszeit kann gegebenenfalls in einem Bereich von 1 bis 20 Stunden gewählt werden.

Das organische Halogenid kann bezogen auf das Alkaliaminophenolat in einem äquimolaren, stöchiometrischen Verhältnis eingesetzt werden, doch wird vorzugsweise das organische Halogenid im Überschuß eingesetzt, und zwar vorzugsweise 1,1 bis 8,0 Mol organisches Halogenid pro 1 Mol Alkaliaminophenolat.

Das Alkallimetallhydroxid wird vorzugsweise in einer Menge von 0,5 bis 5,0 Mol pro 1 Mol Alkaliaminophenolat eingesetzt.

Vorzugsweise wird mehr als 1 Mol-%, besonders bevorzugt etwa 5 Mol-%, des quaternären Ammoniumsalzes oder des quaternären Phosphoniumsalzes pro 1 Mol Alkaliaminophenolat eingesetzt.

Pro 1 Mol Alkaliaminophenolat wird vorzugsweise eine Menge von 250 bis 2000 ml des Lösungsmittels verwendet.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das nach der Reaktion vorhandene, überschüssige, feste Alkalimetallhydroxid durch Filtration oder Dekantieren abgetrennt, gefolgt von einer Auflösung mit Wasser. Daraufhin wird das Lösungsmittel entfernt, um den rohen Aminophenoläther zu erhalten. Der rohe Aminophenoläther kann durch Destillation gereinigt werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann ebenfalls folgendermaßen durchgeführt werden. Man setzt ein Aminophenol mit dem Alkalimetallhydroxid in Gegenwart eines quaternären Salzes um, welches aus der Gruppe gewählt ist, die aus den quaternären Ammoniumsalzen und den quaternären Phosphoniumsalzen besteht. Die Umsetzung wird in einem Lösungsmittel durchgeführt, wobei man das Alkaliaminophenolat erhält. Das resultierende Wasser wird entfernt und das organische Halogenid wird zugegeben, wobei man entweder das Alkalimetallhydroxid einstellt oder nicht.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird als Lösungsmittel kein Wasser verwendet, und die Umsetzung wird im wesentlichen unter wasserfreien Bedingungen durchgeführt, um den angestrebten Aminophenoläther mit hoher Selektivität und in hoher Ausbeute zu erhalten.

Die erfindungsgemäße Umsetzung zur Herstellung von Aminophenoläther mittels Reaktion von Alkaliaminophenolat mit einem organischen Halogenid wird unter im wesentlichen wasserfreien Bedingungen in Gegenwart von Alkalimetallhydroxid und quaternärem Ammoniumsalz oder quaternärem Phosphoniumsalz durchgeführt. Die Bildung von Nebenprodukt wird im wesentlichen verhindert, und man erhält den angestrebten Aminophenoläther in hoher Selektivität und mit hoher Ausbeute. Das bedeutet einen wesentlichen technischen Fortschritt.

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

Beispiel 1

In einen mit einem Rührer und einem Thermometer ausgerüsteten Rundkolben gibt man 13,1 g (0,1 Mol) Natrium-3-amino- phenolat, 2 g (0,05 Mol) Natriumhydroxidpellets, 50 g (0,64 Mol) Isopropylchlorid, 1,68 g (0,005 Mol) Tetrapentylammoniumchlorid und 100 ml Chlorbenzol als Lösungsmittel. Die Mischung wird bei 60°C gerührt und umgesetzt. Nach 10stündiger Reaktion werden die Reaktionsmischung 70 ml Wasser zugesetzt. Nach Phasentrennung und Waschen der organischen Phase mit Wasser werden das Lösungsmittel und das Isopropylchlorid abdestilliert. Man erhält 15,0 g rohen 3-Aminophenylisopropyläther. Das Produkt weist gemäß einer gaschromatographischen Analyse eine Reinheit von 99,5% auf, und man findet 0,5% des Nebenproduktes N-Isopropyl-3-amino- phenylisopropyläther. Die Rohausbeute beträgt 100%. Die Reaktion verläuft also mit bemerkenswert hoher Ausbeute und mit großer Selektivität.

Das Rohprodukt wird abgetrennt und durch Destillation gereinigt. Man erhält 14,9 g 3-Aminophenylisopropyläther, Kp. 119°C/13,3 mbar. Die Ausbeute beträgt 98%.

Beispiele 2 bis 10

Gemäß dem Verfahren von Beispiel 1, mit der Ausnahme, daß jeweils das in Tabelle 1 aufgeführte quaternäre Ammoniumsalz oder das jeweilige quaternäre Phosphoniumsalz anstelle von Tetrapentylammoniumchlorid verwendet wird, wird jeweils 3-Aminophenylisopropyläther hergestellt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengestellt.

Tabelle 1

Beispiele 11 bis 25

Gemäß dem Verfahren von Beispiel 1, mit der Ausnahme, daß die jeweiligen, in Tabelle 2 gezeigten Alkaliaminophenolate und organische Halogenide verwendet werden, wird der jeweilige Aminophenoläther hergestellt. Die Ergebnisse sind zusammen mit den Alkaliaminophenolaten und den organischen Halogeniden in Tabelle 2 zusammengestellt.

Tabelle 2

Vergleichsbeispiel 1

Eine Mischung von 21,8 g 3-Aminophenol, 39,3 g Isopropylchlorid, 16 g Natriumhydroxid und 150 ml Methanol wird 5 h bei 85°C unter Rühren umgesetzt. Nach der Reaktion werden das Lösungsmittel und das Isopropylchlorid abdestilliert, und daß man erhält 11,2 g rohen 3-Aminophenylisopropyläther. Gemäß der gaschromatographischen Analyse liegt der 3-Aminophenylisopropyläther in einer Reinheit von 75,6% vor. Das Produkt enthält 11,5% N-Isopropyl-3-aminophenyl und 12,8% N-Isopropyl-3-aminophenylisopropyläther. Die Ausbeute beträgt 36,2%.

Vergleichsbeispiel 2

Gemäß dem Verfahren von Beispiel 1, mit der Ausnahme, daß man eine 48,0%ige wäßrige Natriumhydroxidlösung verwendet, wird die Umsetzung durchgeführt. Man erhält einen rohen 3-Aminophenylisopropyläther mit einer Reinheit von 80,0% (enthaltend 20,0% N-Isopropyl-3-aminophenylisopropyläther). Die Ausbeute beträgt 45%.

Vergleichsbeispiel 3

Man arbeitet nach dem Verfahren von Beispiel 1, ohne jedoch Tetrapentylammoniumchlorid einzusetzen. Es findet im wesentlichen keine Reaktion statt.

Vergleichsbeispiel 4

Man arbeitet nach dem Verfahren von Beispiel 1, wobei jedoch Methanol anstelle von Chlorbenzol verwendet wird. Es findet im wesentlichen keine Reaktion statt.

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Aminophenoläthers durch Umsetzung eines Alkaliaminophenolats der allgemeinen Formel wobei M für ein Alkalimetallatom steht, mit einem organischen Halogenid der FormelR-Xwobei R für eine niedere Alkylgruppe, eine niedere Alkenylgruppe oder eine Benzylgruppe steht und X ein Halogenatom bedeutet, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung unter im wesentlichen wasserfreien Bedingungen in einem organischen Lösungsmittel, ausgewählt aus Benzol, Toluol, Xylol, Chlorbenzol, Dichlorbenzol, Chlortoluol, Acetonitril und Pyridin, in Gegenwart eines Alkalimetallhydroxids und eines quaternären Ammoniumsalzes und/oder quaternären Phosphoniumsalzes durchführt.