DE3714602C2 - - Google Patents
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C33/00—Unsaturated compounds having hydroxy or O-metal groups bound to acyclic carbon atoms
- C07C33/40—Halogenated unsaturated alcohols
- C07C33/46—Halogenated unsaturated alcohols containing only six-membered aromatic rings as cyclic parts
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein neues Verfahren
zur Herstellung von bekannten 2,3,5,6-Tetrafluor-benzylalkoholen.
Es ist bereits bekannt geworden, daß man fluorierte Benzylalkohole
erhält, wenn man fluorierte Benzoesäuren mit
Lithiumalanat reduziert (vgl. EP-A 31 199 und EP-A
60 617). Hierbei ist jedoch in hohem Maße mit Fluorabspaltung
in der ortho-Position zu rechnen (vgl. Zh. Org.
Khim. 14 [1978], russ.: 100-104, engl.: 91-94).
Außerdem ist das Reduktionsmittel Lithiumalanat sehr
teuer, nur in geringem Maße verfügbar und sicherheitstechnisch
als sehr problematisch einzustufen.
Weiter ist auch die elektrochemische Reduktion von Pentafluorbenzoesäure
zu 2,3,5,6-Tetrafluor-benzyl-alkohol
bekannt geworden (vgl. J. Chem. Soc. Perkin I 1972,
184-189). Die Ausbeute beträgt jedoch nur 55% der
Theorie.
Ferner ist auch die Verwendung von Natriumboranat zur
Reduktion von Carbonsäuren oder von deren Derivaten zu
entsprechenden Alkoholen bekannt (vgl. J. Am. Chem. Soc.
78 [1956], 2582-2588). Da diese Reaktion im allgemeinen
in Gegenwart von Aluminiumchlorid durchgeführt wird,
müßte im Falle der fluorierten Benzoesäurederivate mit
einem Chlor-Fluor-Austausch gerechnet werden.
Neue Varianten der Überführung von Carbonsäuren bzw.
von deren Derivaten in Alkohole mit Natriumboranat sind
die Umsetzung entsprechender Säurechloride (vgl. Synth.
Commun. 16 [1986], 1173-1175) bzw. die Umsetzung von
Carbonsäuren in Gegenwart von Dimethylsulfat (vgl. Bull.
Korean Chem. Soc. 3 [1982], 149-152). Während die
erstgenannte Variante mehrstufig ist und insgesamt nur
mäßige Ausbeute ergibt, besteht in der zweiten Variante
das Problem einer Alkylierung von Ausgangsstoff und Reaktionsprodukt.
Es wurde nun ein neues Verfahren zur Herstellung von
2,3,5,6-Tetrafluor-benzylalkoholen der allgemeinen Formel (I)
in welcher
R für Wasserstoff oder Methyl steht,
durch Umsetzung von 2,3,5,6-Tetrafluor-benzoesäuren der allgemeinen
Formel (II)
in welcher
R für Wasserstoff oder Methyl steht,
mit Natriumboranat (Natriumborhydrid, Natriumtetrahydridoborat)
und anschließend mit einem Alkylierungsmittel,
in Gegenwart eines Verdünnungsmittels bei Temperaturen
zwischen -20°C und +150°C, gefunden,
welches dadurch gekennzeichnet ist, daß man die Umsetzung in einem aprotischen polaren organischen Lösungsmittel und mit 0,5 bis 0,9 Mol eines Alkylierungsmittels pro Mol Ausgangsverbindung der allgemeinen Formel (II) durchgeführt.
welches dadurch gekennzeichnet ist, daß man die Umsetzung in einem aprotischen polaren organischen Lösungsmittel und mit 0,5 bis 0,9 Mol eines Alkylierungsmittels pro Mol Ausgangsverbindung der allgemeinen Formel (II) durchgeführt.
Überraschenderweise werden die Verbindungen der Formel
(I) nach dem erfindungsgemäßen Verfahren in nahezu quantitativer
Ausbeute und in sehr hoher Reinheit, d. h.
praktisch frei von Alkylierungsprodukten, erhalten, indem
das Alkylierungsmittel nicht - wie aus der Literatur
bekannt - äquimolar zum im Überschuß eingesetzten Natriumboranat,
sondern pro Mol Ausgangsstoff (II) nur 0,5
bis 0,9 Mol Alkylierungsmittel eingesetzt wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist besonders für die
Durchführung im industriellen Maßstab geeignet, da relativ
kostengünstige Reagentien verwendet werden, eine
mehrstufige Reaktionsführung mit Isolierung von Zwischenprodukten
nicht erforderlich ist und die Rohprodukte
in so guter Qualität anfallen, daß besondere Reinigungsprozesse
nicht erforderlich sind.
Das erfindungsgemäße Verfahren stellt somit eine wertvolle
Bereicherung der Technik dar.
Verwendet man 2,3,5,6-Tetrafluor-benzoesäure als Ausgangsstoff
und Natriumboranat und Methylchlorid als Reagenzien,
so kann der Reaktionsablauf durch das folgende
Formelschema skizziert werden:
Als Beispiele für die erfindungsgemäß herzustellenden
Verbindungen der Formel (I) seien 2,3,5,6-Tetrafluor-benzylalkohol
und 4-Methyl-2,3,5,6-tetrafluor-benzylalkohol
genannt.
Als Beispiele für die Ausgangsstoffe der Formel (II)
seien 2,3,5,6-Tetrafluor-benzoesäure und 4-Methyl-2,3,5,6-tetrafluor-benzoesäure
genannt.
Die Verbindungen der Formel (I) und (II) sind bereits
bekannt (vgl. EP-A 31 199 und EP-A 60 617).
Das erfindungsgemäße Verfahren wird unter Verwendung
eines Verdünnungsmittels durchgeführt. Als Verdünnungsmittel
kommen praktisch alle üblichen Lösungsmittel,
insbesondere jedoch aprotisch polare organische Solventien,
wie z. B. Diethylether, Diisopropylether, Diisobutylether,
Methyl-tert-butylether, 1,2-Dimethoxyethan,
Diglycoldimethylether ("Diglyme"), Tetrahydrofuran und
Dioxan, in Betracht.
Für das erfindungsgemäße Verfahren können die üblichen
Alkylierungsmittel verwendet werden. Hierzu gehören vorzugsweise
Alkylhalogenide, wie z. B. Methylchlorid, Methylbromid,
Methyliodid, Ethylchlorid, Ethylbromid und
Ethyliodid, Dialkylsulfate, wie z. B. Dimethylsulfat und
Diethylsulfat und Sulfonsäureester, wie z. B. Benzolsulfonsäure-
und p-Toluolsulfonsäure-methylester.
Dimethylsulfat wird als Alkylierungsmittel beim erfindungsgemäßen
Verfahren besonders bevorzugt.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird bei Temperaturen zwischen
-20°C und +150°C durchgeführt, vorzugsweise vor
der Zugabe des Alkylierungsmittels zwischen 0°C und
30°C, während und nach der Zugabe des Alkylierungsmittels
zwischen 20°C und 100°C.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird bei Normaldruck oder
erhöhtem Druck bis etwa 10 bar durchgeführt.
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden
auf 1 Mol Ausgangsverbindung der Formel (II) im allgemeinen
zwischen 1,0 und 1,5 Mol, vorzugsweise zwischen
1,05 und 1,20 Mol, Natriumboranat und vorzugsweise
zwischen 0,6 und 0,9 Mol eines Alkylierungsmittels
eingesetzt.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Verfahrens wird das Natriumboranat in einem geeigneten
Verdünnungsmittel vorgelegt und eine Lösung der
Ausgangsverbindung der Formel (II) wird langsam dazugegeben.
Nach einer Umsetzungszeit von etwa 30 bis 60 Minuten
wird das Alkylierungsmittel, gegebenenfalls in
einem geeigneten Lösungsmittel, langsam dazugegeben und
das Reaktionsgemisch wird bis zum Ende der Umsetzung gerührt.
Die Aufarbeitung und Isolierung des Reaktionsproduktes
der Formel (I) kann nach üblichen Methoden erfolgen.
Vorzugsweise wird das Reaktionsgemisch mit einem mit
Wasser praktisch nicht mischbaren organischen Lösungsmittel,
wie z. B. Methylenchlorid, verdünnt und dann mit
einer eiskalten wäßrigen Säure, wie z. B. 5%iger
Schwefelsäure, vermischt. Dann wird, z. B. mit konzentrierter
Natronlauge, alkalisch gestellt, die organische
Phase abgetrennt und davon das Lösungsmittel unter vermindertem
Druck sorgfältig abdestilliert, wobei das Produkt
der Formel (I) als Rückstand verbleibt.
Die Verbindungen der Formel (I) können als Zwischenprodukte
für Insektizide verwendet werden (vgl. EP-A 31 199
und EP-A 60 617).
9,9 g (0,262 Mol) Natriumboranat werden in 100 ml 1,2-Dimethoxyethan
vorgelegt. Dann werden 45 g (0,232 Mol)
Tetrafluorbenzoesäure gelöst in 100 ml 1,2-Dimethoxyethan
innerhalb von 30 Minuten zugetropft, wobei die
Temperatur 30°C nicht übersteigen soll. Anschließend
wird noch 30 Minuten nachgerührt und dann eine Lösung
von 23,3 g (0,185 Mol) Dimethylsulfat in 50 ml Dimethoxyethan
bei 50°C innerhalb von einer Stunde zudosiert
und noch zwei Stunden bei dieser Temperatur nachgerührt.
Nach dem Abkühlen wird die Reaktionsmischung
mit 100 ml Methylenchlorid versetzt, auf 0°C abgekühlt
und langsam in 140 g 5%ige Schwefelsäure eingetragen.
Nach 30 Minuten Rühren wird mit 5 ml 45%iger Natronlauge
alkalisch gestellt, die organische Phase abgetrennt,
die wäßrige Phase nochmals mit Methylenchlorid
extrahiert und die vereinigten organischen Phasen eingeengt.
Man erhält 41,2 g (96,7% der Theorie) Tetrafluorbenzylalkohol
(Gehalt: 98%).
Analog Beispiel 1 erhält man aus 4-Methyl-2,3,5,6-tetrafluorbenzoesäure
den 4-Methyl-2,3,5,6-tetrafluorbenzylalkohol
in 95%iger Ausbeute.
Claims (5)
1. Verfahren zur Herstellung von 2,3,5,6-Tetrafluorbenzylalkoholen
der allgemeinen Formel
in welcher
R für Wasserstoff oder Methyl steht,
durch Umsetzung von 2,3,5,6-Tetrafluor-benzoesäuren der allgemeinen Formel (II) in welcher
R für Wasserstoff oder Methyl steht,
mit Natriumboranat und anschließend mit einem Alkylierungsmittel, in Gegenwart eines Verdünnungsmittels bei Temperaturen zwischen -20°C und +150°C,
dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung in einem aprotischen polaren organischen Lösungsmittel als Verdünnungsmittel und mit 0,5 bis 0,9 Mol Alkylierungsmittel pro Mol Ausgangsverbindung der allgemeinen Formel (II) durchführt.
R für Wasserstoff oder Methyl steht,
durch Umsetzung von 2,3,5,6-Tetrafluor-benzoesäuren der allgemeinen Formel (II) in welcher
R für Wasserstoff oder Methyl steht,
mit Natriumboranat und anschließend mit einem Alkylierungsmittel, in Gegenwart eines Verdünnungsmittels bei Temperaturen zwischen -20°C und +150°C,
dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung in einem aprotischen polaren organischen Lösungsmittel als Verdünnungsmittel und mit 0,5 bis 0,9 Mol Alkylierungsmittel pro Mol Ausgangsverbindung der allgemeinen Formel (II) durchführt.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß man die Umsetzung mit 1,0 bis
1,5 Mol Natriumboranat, vorzugsweise 1,05 bis 1,2 Mol
Natriumboranat und 0,6 bis 0,9 Mol Alkylierungsmittel
pro Mol Verbindung der allgemeinen Formel (II) durchführt.
3. Verfahren gemäß Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
daß man Alkylierungsmittel Alkylhalogenide, Dialkylsulfate
oder Sulfonsäureester einsetzt.
4. Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß man als Alkylierungsmittel Dimethylsulfat einsetzt.
5. Verfahren gemäß Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß man die Umsetzung vor Zugabe des Alkylierungsmittels
bei Temperaturen zwischen 0 und 30°C und nach der Zugabe
des Alkylierungsmittels bei Temperaturen zwischen 20°C
und 100°C durchführt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Applications Claiming Priority (1)
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DE19873714602 DE3714602A1 (de) | 1987-05-01 | 1987-05-01 | Verfahren zur herstellung von 2,3,5,6-tetrafluor-benzyl-alkoholen |
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Publication Number | Publication Date |
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DE19873714602 Granted DE3714602A1 (de) | 1987-05-01 | 1987-05-01 | Verfahren zur herstellung von 2,3,5,6-tetrafluor-benzyl-alkoholen |
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