DE3008908A1 - Trifluoromethyl-2-(thio)-pyridon- verbindungen und verfahren zu deren herstellung - Google Patents
Trifluoromethyl-2-(thio)-pyridon- verbindungen und verfahren zu deren herstellungInfo
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Description
HOFJPMANN s EITLE* & PAIiTNER
DIPL.-ING. K. FOCHSLE · DR. RER. NAT. B. HANSEN ARABELLASTRASSE A (STERN HAUS) · D-8000 MÖNCHEN 81 · TELEFON (089) 911087 · TELEX 05-29619 (PATHE)
33 170 o/wa
ISHIHARA SANGYO KAISHA LTD., OSAKA / JAPAN
Trifluorcmethyl-2-(thio)-pyridon-Verbindungen
und Verfahren zu deren Herstellung
Die Erfindung betrifft neue Trifluoromethyl-2-(thio)-pyridon-Verbindungen,
die brauchbare Zwischenprodukte für Arzneimittel, landwirtschaftliche Chemikalien, Farbstoffe
und dergleichen sind.
5-Trifluoromethyl-2-pyridon- oder 3-Trifluoromethyl-2-pyridon-Verbindungen
mit einer chemischen Struktur, die
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30089G8
den Trifluoromethyl-2-(thio)-pyridon-Verbindungen der
Erfindung analog ist, sind aus GB-PS 1 421 619 oder Chemical and Pharmaceutical Bulletin, YT_ (3) , Seuten
510 bis 514 (1969) bekannt. Die erfindungsgemässen Verbindungen sind jedoch grosstechnische nicht einfach herzustellen.
Die Erfindung betrifft im wesentlichen Trifluoromethyl-2-(thio)-pyridon-Verbindungen
der allgemeinen Formel (I)
(D
worin X ein Wasserstoffatom oder ein Halogenatom bedeutet
und Υ.« und Y ~ jeweils ein Wasserstoff atom, ein Halogenatom
oder eine Trifluoromethylgruppe bedeuten und Z ein Wasserstoffatom oder ein Schwefelatom darstellt, und wobei
entweder 1. oder Y2 eine Trifluoromethylgruppe bedeutet
und wobei Z ein Schwefelatom bedeutet, wenn X und Y2 oder
X und Y- gleichzeitig ein Wasserstoffatom bedeuten.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung der Verbindungen der Formel (I) zu zeigen.
Die erfindungsgemässen Trifluoromethyl-2-(thio)-pyridon-Verbindungen
der Formel (I) können wie folgt hergestellt werden.
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Reaktionsschema (A)
alkalische Verbindung
. oder
schwefeleinführendes Hal Mittel
Lösungsmittel
(I)
In dem obigen Reaktionsschema (A) haben X, Y-, Y^ und Z
die vorher angegebenen Bedeutungen und Hai bedeutet ein Halogenatom. Geeignete Beispiele für Halogenatome, die
als X, Y^/ Y2 und Hai vorkommen können, sind Chloratome,
Bromatome, Fluoratome und dergleichen.
Die obige Umsetzung wird im allgemeinen in Gegenwart eines Lösungsmittels durchgeführt. Geeignete Lösungsmittel
sind Alkohole, wie Methanol, Äthanol, tert-Butanol, polare aprotische Lösungsmittel, wie Dimethylsulfoxid,
Dimethylformamid und dergleichen, oder Wasser. Geeignete Beispiele für alkalische Verbindungen sind Alkalihydroxide,
wie Natriumhydroxid oder Kaliumhydroxid, oder Erdalkalihydroxide, wie Kalziumhydroxid und Magnesiumhydroxid.
Eine geeignete Menge einer alkalischen Verbindung liegt im allgemeinen im Bereich von 1 bis 2,2 Mol/Mol der Verbindung der Formel (II). Geeignete Beispiele für schwefeleinführende
Mittel sind Thioharnstoff, Natriumhydrosulfid,
Natriumsulfid, Natriumthiosulfat oder Natrium-N,N-dimethyldithiocarbamat.
Eine geeignete Menge an dem sulfidlsierenden Mittel liegt im allgemeinen im Bereich von 1 bis 2#2
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Mol/Mol der Verbindung der Formel (II). Die Umsetzung
wird im allgemeinen im Temperaturbereich zwischen 5O°C und der Rückflusstemperatur, vorzugsweise bei 80 bis
1OO°C in einem Zeitraum von 0,1 bis 10 Stunden durchgeführt. Aus technischen Gesichtspunkten ist es vorteilhaft,
tert.-Butanol als Lösungsmittel, Kaliumhydroxid als
alkalische Verbindung und Natriumhydrosulfid oder Natriumsulfid als sulfidisierendes Mittel zu verwenden.
Die obige Umsetzung wird im allgemeinen durchgeführt,
indem man eine Verbindung der Formel (II) mit einer Lösung der Alkaliverbindung oder des sulfidisierenden
Mittels, gelöst in dem Lösungsmittel, durchführt. Nach Beendigung der Umsetzung wird das Reaktionsprodukt mit
einer Säure angesäuert, wobei man einen Niederschlag erhält, der dann abfiltriert wird und wobei man die erfindungsgemässen
Verbindungen erhält.
Eine Verbindung der Formel (IV), wie sie nachfolgend noch erläutert wird, kann man nach dem folgenden Reaktionsschema (B) herstellen, in welchem eine Verbindung der
noch zu beschreibenden Formel (III) mit einem Halogenierungsmittel
in Gegenwart eines Lösungsmittels umgesetzt wird.
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Reaktionsschema (B)
Halogenierungsmittel
Lösungsmittel
In obigem Reaktionsschema (B) haben X und Z die vorher
angegebenen Bedeutungen und Yg und Y. stellen jeweils
ein Wasserstoffatom oder eine Trifluoromethylgruppe dar,
wobei entweder Y3 oder Y^ eine Trifluoromethylgruppe bedeutet
,und Y5 und Yg stellen ein Halogenatom oder eine
Trifluoromethylgruppe dar, wobei entweder Y5 oder Y6
eine Trifluoromethylgruppe ist. Geeignete Beispiele für Halogenatome, die als Y^ und Yg in Frage kommen, sind
Chloratome oder Bromatome.
Die Umsetzung wird im allgemeinen in Gegenwart eines Lösungsmittels
durchgeführt. Geeignete Lösungsmittel sind halogenierte Kohlenwasserstoffe, wie Tetrachlorkohlenstoff
oder Chloroform, oder polare aprotische Lösungsmittel, wie Dimethylsulfoxid, Dimethylformamid oder Essigsäure,
Schwefelkohlenstoff oder Wasser.
Als Halogenierungsmittel vermeidet man die Verwendung starker Halogenierungsmittel, durch welche die Hydroxygruppe
in der 2-Stellung des Pyridinkerns durch ein Halogenatom ausgetauscht werden könnte. Geeignete Beispiele
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für Halogenierungsmittel sind Chlorierungsmittel, wie
gasförmiges Chlor, tert-Butylhypochlorid und dergleichen,
oder als Bromierungsmittel Brom, N-Bromosuccinimid, ein Dioxan-Brom-Komplex und dergleichen. Das Halogenierungsmittel
wird vorzugsweise im Bereich von 1 bis 1,5 Mol/ Mol der Verbindung der Formel (III) angewendet. Die Umsetzung
erfolgt bei einer Temperatur im Bereich von O bis 10O0C, vorzugsweise 20 bis 6O°C, in einem Zeitraum
von 0,5 bis 10 Stunden. Aus technischen Überlegungen ist es vorteilhaft, Chlorgas oder Brom als Halogenierungsmittel
zu verwenden.
Die Umsetzung gemäss dem Reaktionsschema (B) wird im
allgemeinen durchgeführt, indem man das Halogenierungsmittel in die Lösung der Verbindung der Formel (III)
in einem Lösungsmittel einbläst oder zugibt. Nach Beendigung der Umsetzung wird das Lösungsmittel aus dem Reaktionsprodukt
abdestilliert und gewünschtenfalls wird eine Reinigungsbehandlung angeschlossen, wobei man ein halogensubstituiertes
Trifluoromethyl-2-(thio)-pyridon der Formel (IV) erhält.
Die meisten der Ausgangsverbindungen für die oben beschriebenen
Reaktionsschemen sind bekannte Verbindungen. Zum Beispiel wird 2-Chloro-5-trifluoromethylpyridin und
5-Trifluoromethyl-2-pyridon in der GB-PS 1 421 619 beschrieben und 3-Trifluoromethyl-2-pyridon wird in Chemical
and Pharmaceutical Bulletin J_7 (3), Seiten 510 bis 514
(1969) beschrieben. 2,3-Dichloro-5-trifluoromethylpyridin
und 2-Chloro-3-bromo-5-trifluoromethylpyridin sind aus den BE-PSen 865 136 und 865 137 bekannt. 2,6-Dichloro-3-trifluoromethylpyridin
wird in der japanischen Offenlegungs· schrift (OPI) 37784/75 beschrieben und die Verbindungen
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der Formel (II), bei denen Y^ eine Trifluoromethylgruppe
bedeutet, ist aus der BE-PS 862 325 bekannt. Die neuen Verbindungen der Formel (II) können nach den Verfahren
in den vorerwähnten Druckschriften hergestellt werden.
Einige typische erfindungsgemässe Verbindungen sind die
folgenden:
3-Chloro~5-trifluoromethyl-2-pyridon 5-Trifluoromethyl-2-thiopyridon
3-Bromo-5-trifluoromethyl-2-pyridon 3-Chloro-5-trifluoromethyl-2-thiopyridon 3/6-Dichloro-5-trifluoromethyl-2-pyridon 5,6-Dichloro-3-trifluoromethyl-2-pyridon 6-Chloro-S-trifluoromethyl-2-pyridon 6-Chloro-3-trifluoromethyl-2-pyridon 5-Bromo-3-trifluoromethyl-2-pyridon
3-Bromo-5-trifluoromethyl-2-pyridon 3-Chloro-5-trifluoromethyl-2-thiopyridon 3/6-Dichloro-5-trifluoromethyl-2-pyridon 5,6-Dichloro-3-trifluoromethyl-2-pyridon 6-Chloro-S-trifluoromethyl-2-pyridon 6-Chloro-3-trifluoromethyl-2-pyridon 5-Bromo-3-trifluoromethyl-2-pyridon
Die erfindungsgemässen Verbindungen kann man in N-Benzoyl-N1-^4-(5-trifluoromethylpyridyl-2-oxy)-phenyl7~harnstoff-Verbindungen
einführen, indem man sie z.B. mit halogenierten Nitrobenzolen kondensiert,unter Bildung von 4-(5~Trifluoromethylpyridyl-2-oxy)-nitrobenzolen,
worauf man diese dann zu 4-(5-Trifluoromethylpyridyl-2-oxy)-anilinen
reduziert und mit Benzoylisocyanaten umsetzt. So kann man z.B. das erfindungsgemässe 3-Chloro-5-trifluoromethyl-2-pyridon
in ein Silbersalz überführen nach dem Verfahren von Justus Liebigs Annalen der Chemie, 484, Seite 56 (1930).
Das Silbersalz wird dann mit 3,4,5-Trichloronitrobenzol
kondensiert und reduziert, unter Bildung von 3,5-Dichloro-4-O-chloro-5-trifluoromethylpyridyl-2-oxy)-anilin,
das daraufhin mit 2,6-Difluorobenzoylisocyanat umgesetzt wird,
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F: | 1 | 65 - | 166°C |
F: | 1 | 47 - | 15O°C |
F: | 1 | 62 - | 165°C |
F: | 1 | 25 - | 128°C |
F: | 1 | 29 - | 131°C |
F: | 1 | 63 - | 165°C |
F: | 1 | 43 - | 145°C |
F: | 87 - | 89 0C | |
F: | 1 | 66 - | 17O°C |
unter Bildung von N-(2,6-Difluorobenzoyl)-N1~^3,5-dichloro-4-(3-chloro-5-trifluoromethylpyridyl-2-oxy)phenyl7-harnstoff.
Die so gebildete Harnstoffverbindung stellt ein hochaktives Insektizid dar und istwirksam bei der Bekämpfung
einer ganzen Reihe von schädlichen Insekten. Zum Beispiel wurde bestätigt, dass beim Aufbringen von Larven der
Diamantrückenmotte (Plutella xylostella) im zweiten oder dritten Entwicklungsstadium auf Kohlblätter/die zuvor in
eine 100 ppm wässrige Dispersion der vorerwähnten Harnstoffverbindung getaucht und dann luftgetrocknet worden
waren, nach 8 Tagen eine Mortalität von 100 % erzielt wurde.
(A) 0,2 g 5-Trifluoromethyl-2-pyridon wurden in
20 ml Chloroform gelöst und durch die Lösung wurde unter Rühren während 1 Stunde bei 50°C Chlorgas geleitet.
Nach Beendigung der Umsetzung wurde das Chloroform abdestilliert und die Titelverbindung wurde aus einem
Mischlösungsmittel aus Toluol und η-Hexan umkristallisiert, wobei man 0,15 g der Verbindung mit einem Schmelzpunkt
von 144 bis 147°C erhielt. Durch weiteres Umkristallisieren wurden 0,09 g der Titelverbindung mit einem
Schmelzpunkt von 165 bis 166°C erhalten.
(B) 4 g 2,3-Dichloro-5-trifluoromethylpyridin wurden zu einer wässrigen Lösung von 2,4 g Natriumhydroxid,
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gelöst in 12,5 ml Wasser, gegeben und dazu wurden 12,5 ml
Dimethylsulfoxid gegeben. Die Lösung wurde 1 Stunde unter Rühren bei 11O°C umgesetzt. Nach Beendigung der Umsetzung
liess man das Reaktionsprodukt abkühlen und säuerte es mit konzentrierter Chlorwasserstoffsäure an,
wobei ein Niederschlag ausfiel. Der Niederschlag wurde durch Filtrieren gewonnen, wobei man 2,5 g der Titelverbindung
erhielt.
4 g 2-Chloro-5-trifluoromethylpyridin und 1,67 g Thioharnstoff
wurden in 30 ml Äthanol gelöst und die Lösung wurde 3 Stunden unter Rückfluss umgesetzt. Dann wurden
zu der Reaktionslösung nach und nach 1,23 g einer wässrigen Lösung von Kaiiumhydroxid gegeben und die Umsetzung
wurde eine weitere Stunde unter Rückflussbedingungen durchgeführt. Nach Beendigung der Umsetzung
Üess man das Reaktionsprodukt abkühlen und goss es zu einer verdünnten wässrigen alkalischen Lösung. Das
erhaltene Produkt wurde mit Methylenchlorid gewaschen und mit Essigsäure angesäuert. Dann wurde das Produkt
mit Methylenchlorid extrahiert und die Extraktionsschicht wurde mit Wasser gewaschen und dann über wasserfreiem
Natriumsulfat getrocknet. Nach dem Abdestillieren von Methylenchlorid erhielt man 2,1 g der Titelverbindung
mit einem Schmelzpunkt von 147 bis 15O°C.
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Herstellung von 3-Bromo-5-trifluoromethy_l-2-p_y>rid^n
0,4 g 5-Trifluoromethyl-2-pyridon wurden in 10 ml Essigsäure
gelöst und zu der Lösung wurden 0,4 g Brom gegeben und das Ganze wurde dann 4 Stunden unter Rühren umgesetzt.
Nach Beendigung der Umsetzung wurde die Essigsäure abdestilliert und beim Umkristallisieren aus einem Mischlösungsmittel
aus Methylenchlorid und η-Hexan wurden 0,45 g der Titelverbindung mit einem Schmelzpunkt von
162 bis 165°C erhalten.
Herstellun2_von_3-Chloro-53trifluoromethYl-2~thiO2^ridon
Das Verfahren gemäss Beispiel 2 wurde wiederholt mit der
Ausnahme, dass 4,75 g 2,3-Dichloro-5-trifluoromethylpyridin anstelle von 4 g 2-Chloro-5-trifluoromethylpyridin
verwendet wurden. Man erhielt 1,9 g der Titelverbindung mit einem Schmelzpunkt von 125 bis 128°C.
4,5 g 2,3-Dichloro-5-trifluoromethylpyridin wurden zu
einer Lösung aus 2,7 g Kaliumhydroxid, gelöst in 40 ml
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tert.-Butanol gegeben und die Mischung wurde 1 Stunde
unter Rühren bei Rückflusstemperatur umgesetzt. Nach Beendigung der Umsetzung liess man das Reaktionsprodukt abkühlen
und säuerte mit konzentrierter Chlorwasserstoffsäure an. Der Inhalt wurde unter vermindertem Druck konzentriert,
wobei man einen Feststoff erhielt, der nach der Reinigung 3,1 g der Titelverbindung mit einem Schmelzpunkt
von 165 bis 166°C ergab.
60 g des in herkömmlicher Weise hergestellten Silbersalzes des gemäss Beispiel 5 erhaltenen 3-Chloro-5-trifluoromethyl-2-pyridons
wurden mit 46,8 g 3,4,5-Trichloronitrobenzol
in Dimethoxyäthan 24 Stunden unter Rückflussbedingungen
und unter Rühren umgesetzt. Nach Beendigung der Umsetzung wurde das Reaktionsprodukt in üblicher Weise
behandelt. Das dabei erhaltene Produkt wurde über eine Kieselgelsäule (Eluiermittel: Toluol) gegeben, wobei
man 15,6 g 3-Chloro-2-(2,6-dichloro-4-nitrophenoxy)-5-trifluoromethylpyridin erhielt. Dieses Produkt wurde in
Äthanol in Gegenwart von 29,5 g Zinnchlorid in üblicher Weise reduziert, wobei man 7,5 g 3,5-Dichloro-4-(3-chloro~
5-trifluoromethylpyridyl-2-oxy)-anilin mit einem Schmelzpunkt von 150 bis 153°C erhielt.
Man stellte eine Lösung her durch Auflösen von 7,2 g 3,5-Dichloro-4-(3-chloro-5-trifluoromethylpyridyl-2-oxy)-anilin
in 30 ml Dioxan. Zu dieser Lösung wurde unter Rühren eine Lösung zugegeben, die man herstellte durch
Auflösen von 3,6 g 2,6-Difluorobenzoylisocyanat in 10 ml
Dioxan, und führte die Umsetzung dann bei Raumtemperatur (d.h. bis 20 bis 30°C) während 1 Stunde durch. Nach
dem Abkühlen des Reaktionsproduktes erhielt man nach
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Zugabe von Wasser einen Niederschlag, der abfiltriert und mit η-Hexan gewaschen und dann aus Dioxan umkristallisiert
wurde, wobei man 10,1 g N-(2,6-Difluorobenzoyl)-N1-^3,5-dichloro-4-(3-chloro-5-trifluoromethylpyridyl-2-oxy)-phenyl7-harnstoff
mit einem Schmelzpunkt von 217 bis 22O°C erhielt.
2,2 g 2,3-Dichloro-5-trifluoromethylpyridin und 1,1 g
Natriumsulfid wurden in 30 ml tert.-Butanol gelöst und
die Lösung wurde 5 Stunden unter Rückflusstemperatur umgesetzt. Anschliessend wurden nach und nach 0,9 g einer
wässrigen Kaliumhydroxidlösung zugegeben und die Mischung wurde eine weitere Stunde unter Rückflussbedingungen umgesetzt.
Nach Beendigung der Umsetzung wurde das Reaktionsprodukt abkühlen gelassen und zu einer verdünnten
wässrigen alkalischen Lösung gegeben und dann mit Methylenchlorid gewaschen und mit Essigsäure angesäuert. Daraufhin
wurde das Produkt mit Methylenchlorid extrahiert und die Extraktionsschichten wurden mit Wasser gewaschen
und dann über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet. Nach dem Abdestillieren des Methylenchlorids erhielt man 0,8 g
der Titelverbindung mit einem Schmelzpunkt von 125 bis 128°C.
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Herstellun2_Yon_3i6-Dichloro-53;trif luoromethYl-2-pYridon
Zu einer Lösung aus 2,7 g Kaiiumhydroxid, gelöst in 37
ml tert.-Butanol, wurden 6,0 g 2,3,6-Trichloro-5-trifluoromethylpyridin
gegeben und die Lösung wurde 3 Stunden unter Rühren bei 8O°C umgesetzt. Nach Beendigung
der Umsetzung wurde das Reaktionsprodukt abgekühlt und mit konzentrierter Chlorwasserstoffsäure angesäuert.
Das Lösungsmittel wurde unter vermindertem Druck abdestilliert und der Rückstand wurde mit Methylenchlorid extrahiert.
Die Methylenchloridlösung wurde mit Wasser gewaschen und über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet. Das Methylenchlorid
wurde unter vermindertem Druck abdestilliert und der erhaltene Rückstand wurde durch eine Kieselgelsäule
geschickt (Eluiermittel: ein n-Hexan/Äthylacetat-Gemisch
- 3:1 w/w), wobei man 1,5 g 3,6-Dichloro-5-trifluoromethyl-2-pyridon
mit einem Schmelzpunkt von 129 bis 1310C bzw. 0,8 g 5,6-Dichloro-3-trifluoromethyl-2-pyridon
mit einem Schmelzpunkt von 163 bis 165°C erhielt.
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Claims (9)
- TrifLuoromethyl-2-(thio)-pyridon-Verbindungen und Verfahren zu deren HerstellungPATENTANSPRÜCHETrifluoromethy 1-2- (thio) -pyridon-Verbindung der allgemeinen Formelworin bedeuten:X ein Wasserstoffatom oder ein Halogenatom, Y- und Y~ jeweils ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom oder eine Trifluormethy!gruppe, und030040/0648Z ein Sauerstoffatom oder ein Schwefelatom, und entweder Y1 oder Y2 eine Trifluormethylgruppe bedeuten ,wobei Z ein Schwefelatom bedeutet/ wenn X und Y„ oder X und Y- gleichzeitig ein Wasserstoffatom bedeuten.
- 2. Verbindung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass Y2 ein Halogenatom ist.
- 3. Verbindung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass X ein Wasserstoffatom und Y2 ein Halogenatom ist.
- 4. Verbindung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass Z ein Sauerstoffatom ist.
- 5. Verbindung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung 3-Chloro-5-trifluoromethyl-2-pyridon ist.
- 6. Verbindung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die Verbindung 3-Bromo-5-trifluoromethyl-2-pyridon ist.
- 7. Verbindung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung 3,6-Dichloro-5-trifluoromethyl-2-pyridon ist.
- 8. Verfahren zur Herstellung einer Trifluoromethyl-2-(thio)-pyridon-Verbindung der allgemeinen Formel030040/0646gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass man eine Verbindung der allgemeinen FormelHaiin welcher X, Y* und Y2 die in Anspruch 1 angegebene Bedeutung haben, und Hai ein Halogenatom bedeutet, mit einer alkalischen Verbindung oder einer ein Schwefelatom einführenden Verbindung in Gegenwart eines Lösungsmittels umsetzt.
- 9. Verfahren zur Herstellung eines halogensubstituierten Trifluoromethyl-2-(thio)-pyridons der allgemeinen Formel030040/0646worin X ein Wasserstoffatom oder ein Halogenatom und Y5 und Yg jeweils ein Halogenatom oder eine Trifluoromethylgruppe bedeuten und Z ein Sauerstoffatom oder ein Schwefelatom darstellt und worin entweder Yc oder Yg eine Trifluoromethylgruppe bedeutet/ dadurch gekennzeichnet , man eine Verbindung der allgemeinen Formeldassworin X und Z die vorher angegebenen Bedeutungen haben und Y3 und Y^ jeweils ein Wasserstoffatom oder eine Trifluoromethylgruppe bedeuten und in welcher entweder Y^ oder Y. eine Trifluoromethylgruppe ist, mit einem Halogenierungsmittel in Gegenwart eines Lösungsmittels umsetzt.030040/0646
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