DE3912263C2 - Process for the preparation of halogenated benzoic acid derivatives - Google Patents
Process for the preparation of halogenated benzoic acid derivativesInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Benzoe säure-Derivaten, die wertvolle Zwischenprodukte zur Synthese antibakteriell hochwirksamer Chinoloncarbonsäuren nach dem Cycloaracylierungsverfahren darstellen, wie sie beispielsweise in den folgenden Patentanmeldungen be schrieben werden: DE 34 20 743 A1, EP 183 129 A1 und EP 184 035 A1.The present invention relates to a method for producing benzoin acid derivatives that are valuable intermediates for antibacterial synthesis highly effective quinolone carboxylic acids after the cycloaracylation process represent, for example, in the following patent applications be be written: DE 34 20 743 A1, EP 183 129 A1 and EP 184 035 A1.
Das wertvolle Zwischenprodukt 3-Chlor-2,4-5-trifluorbenzoylchlorid kann über eine Chlorierung von 2,4,5-Trifluorbenzoesäure hergestellt werden. Nachteilig bei diesem Verfahren ist, daß hierbei ein Gemisch von kernchlorierten Benzoe säuren entsteht, aus dem nach Aufarbeitung die 3-Chlor-2,4,5-trifluor benzoesäure durch mehrfaches Umkristallisieren isoliert werden muß. (DE 34 20 796 A1).The valuable intermediate 3-chloro-2,4-5-trifluorobenzoyl chloride can about a chlorination of 2,4,5-trifluorobenzoic acid can be produced. Disadvantageous in this process is that this is a mixture of nuclear chlorinated benzoin acids are formed, from which the 3-chloro-2,4,5-trifluoro after work-up benzoic acid must be isolated by repeated recrystallization. (DE 34 20 796 A1).
Ein weiteres Verfahren beschreibt die Herstellung von 3-Chlor-2,4,5-trifluor benzoylchlorid aus 3-Chlor-4-fluor-anilin über ein 11-stufiges Verfahren. Nachteilig ist der umständliche Weg, bei dem einige Schritte überdies nur mit schlechter Ausbeute verlaufen (Europäische Patentanmeldung 183 129). Ein analoges Verfahren betrifft die Herstellung von 3-Brom-2,4,5,trifluor benzoylchlorid (EP 183 129 A1). 2,3,4,5-Tetrafluor benzoesäure wird aus Tetrachlorphthaloylchlorid (Zhurnal Obshchei Khimii 36, 139 [1966]), aus Tetrafluoranthranilsäure (Bull. chem. Soc. Jap. 45, 2909 [1972]) oder aus Tetrafluorbenzol (Tetrahedron 23, 4719 [1967]); Z, Naturforsch, 31 B, 1667 [1976]) über teilweise aufwendige Schritte hergestellt. Another process describes the preparation of 3-chloro-2,4,5-trifluoro benzoyl chloride from 3-chloro-4-fluoro-aniline via an 11-step process. The disadvantage is the cumbersome way, in which a few steps moreover only with poor yield (European patent application 183 129). A an analogous process concerns the production of 3-bromo-2,4,5, trifluor benzoyl chloride (EP 183 129 A1). 2,3,4,5-tetrafluoro Benzoic acid is obtained from tetrachlorophthaloyl chloride (Zhurnal Obshchei Khimii 36, 139 [1966]), from tetrafluoroanthranilic acid (Bull. Chem. Soc. Jap. 45, 2909 [1972]) or from tetrafluorobenzene (Tetrahedron 23, 4719 [1967]); Z, Naturforsch, 31 B, 1667 [1976]) produced by sometimes complex steps.
Ein drittes Verfahren beschreibt die Herstellung von 3-Chlor-2,4,5-trifluor
benzoylfluorid ausgehend von 2,4-Dichlor-5-fluorbenzoesäure
(DE 36 31 906 A1, Seite 6, Formeln Zeilen 15-35) nach folgendem Formelschema:
A third process describes the preparation of 3-chloro-2,4,5-trifluorobenzoyl fluoride starting from 2,4-dichloro-5-fluorobenzoic acid (DE 36 31 906 A1, page 6, formulas lines 15-35) according to the following equation:
Aus dem Säurefluorid läßt sich mit SiCl4 nach bekannten Verfahren das Säure chlorid herstellen.The acid chloride can be prepared from the acid fluoride with SiCl 4 by known processes.
Es wurde nun gefunden, daß man ausgehend von 2,4-Dichlor-5-fluor benzoesäure oder sogar ausgehend von 2,4-Dichlor-5-fluorbenzoylchlorid unter bestimmten Bedingungen das Chlor in 3-Stellung auch direkt durch Kern chlorierung mit hoher Selektivität einführen kann. It has now been found that starting from 2,4-dichloro-5-fluoro benzoic acid or even starting from 2,4-dichloro-5-fluorobenzoyl chloride under certain conditions the chlorine in 3-position also directly through the core can introduce chlorination with high selectivity.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von 2,3,4-Trichlor- 5-fluorbenzoesäure oder -benzoylchlorid, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man 2,4-Dichlor-5-fluorbenzoesäure oder -benzoylchlorid mit der 1- bis 20fachen molaren Menge Chlor chloriert, und zwar 2,4-dichlor-5-fluor benzoesäure in der Schmelze unter Druck und/oder in einem Lösungsmittel, in Gegenwart von Jod und bei 20 bis 100°C und 2,4-Dichlor-5-fluorbenzoylchlorid ohne Lösungsmittel, in Gegenwart von Friedel-Crafts-Katalysatoren und bei 50 bis 150°C.The invention relates to a process for the preparation of 2,3,4-trichloro 5-fluorobenzoic acid or benzoyl chloride, which is characterized in that one 2,4-dichloro-5-fluorobenzoic acid or benzoyl chloride with the 1- to 20 times the molar amount of chlorine chlorinated, namely 2,4-dichloro-5-fluorine benzoic acid in the melt under pressure and / or in a solvent, in Presence of iodine and at 20 to 100 ° C and 2,4-dichloro-5-fluorobenzoyl chloride without solvents, in the presence of Friedel-Crafts catalysts and at 50 up to 150 ° C.
Die Ausgangsverbindungen 2,4-Dichlor-5-fluorbenzoesäure bzw. -benzoyl chlorid sind bekannt aus DE 36 31 906 A1 bzw. DE 31 42 856 A1.The starting compounds 2,4-dichloro-5-fluorobenzoic acid or benzoyl chloride are known from DE 36 31 906 A1 and DE 31 42 856 A1.
Im Falle der 2,4-Dichlor-5-fluorbenzoesäure kann als Lösungsmittel z. B. Chlor sulfonsäure oder Oleum verwendet und bei einer Temperatur bevorzugt zwischen 50 und 60°C chloriert werden.In the case of 2,4-dichloro-5-fluorobenzoic acid, the solvent z. B. chlorine sulfonic acid or oleum used and preferred at a temperature between 50 and 60 ° C are chlorinated.
Im Falle des Säurechlorids wird als Friedel-Crafts-Katalysator bevorzugt Fe und/oder FeCl3 verwendet. Die Temperatur wird während der Chlorierung be vorzugt zwischen 80 und 120°C und besonders bevorzugt zwischen 95 und 105°C gehalten. Zur Beschleunigung der Reaktion kann auch unter erhöhtem Druck gearbeitet werden.In the case of the acid chloride, the Friedel-Crafts catalyst used is preferably Fe and / or FeCl 3 . The temperature is preferably kept between 80 and 120 ° C. and particularly preferably between 95 and 105 ° C. during the chlorination. To accelerate the reaction, it is also possible to work under increased pressure.
Die Katalysatormengen werden wie folgt abgestimmt:
The amounts of catalyst are adjusted as follows:
Bezogen auf 1 Mol 2,4-Dichlor-5-fluorbenzoesäure bzw. -benzoesäurechlorid werden bevorzugt 1 bis 2 Mol Cl2 zur Chlorierung aufgewendet.Based on 1 mole of 2,4-dichloro-5-fluorobenzoic acid or benzoic acid chloride, 1 to 2 moles of Cl 2 are preferably used for the chlorination.
Das Verfahren der DE 34 20 796 A1 ist in der DE 36 31 906 A1 wegen der unbefriedigend selektiv verlaufenden Chlorierung als nachteilig bewertet worden. Der hier offenbarte Verfahrensweg hat jedoch noch einen weiteren großen Vorteil (gegenüber dem in DE 34 20 796 A1 beschriebenen Weg), der zum Zeitpunkt der Anmeldung von DE 36 31 906 A1 noch nicht klar erkannt war und deshalb auch nicht genannt worden ist. Die letzlich für die Herstellung des obengenannten wertvollen Zwischenprodukts 3-Chlor-2,4,5-trifluorbenzoyl chlorid notwendige Einführung von Fluor in die 2- und 4-Stellung durch Chlor/Fluoraustausch mit Kaliumfluorid läßt sich beim 2,3,4-Trichlorbenzoyl chlorid wesentlich leichter und mit besserer Selektivität durchführen. The method of DE 34 20 796 A1 is in DE 36 31 906 A1 because of the unsatisfactory, selective chlorination rated as disadvantageous been. However, the process route disclosed here has another one great advantage (over the route described in DE 34 20 796 A1), the not yet clearly recognized at the time of application of DE 36 31 906 A1 was and therefore has not been named. Ultimately for the production of the valuable intermediate 3-chloro-2,4,5-trifluorobenzoyl mentioned above chloride necessary introduction of fluorine in the 2- and 4-position Chlorine / fluorine exchange with potassium fluoride can be achieved with 2,3,4-trichlorobenzoyl chloride much more easily and with better selectivity.
Beispiel 1example 1
700 g (3,076 Mol) 2,4-Dichlor-5-fluorbenzoylchlorid (1) und 40 g Fe-Späne werden vorgelegt und die Mischung bei ca. 20°C innerhalb von ca. 10 Min. mit Chlor gesättigt. Unter weiterem Einleiten von Chlor heizt man das Bad innerhalb von weiteren 10 Min. auf ca. 80-95°C. Die Reaktionsmischung wird dabei durch Erwärmen zusammen mit der Wärmetönung auf ca. 100° gehalten. Nachdem insgesamt innerhalb von 5 Stunden 300 g (4,2 Mol) Chlor einge leitet worden sind, wird in der Abkühlphase, beginnend bei ca. 90°C, das nicht umgesetzte Chlor durch Aus blasen mit Stickstoff überwiegend entfernt. Man erhält 780 g eines Rohprodukts, das noch zu ca. 41,5% Edukt enthält und ca. 48% des gewünschten 2,3,4-Trichlor-5- fluor-benzoylchlorids. Das entspricht einer Selektivi tät von ca. 82% bei einem Umsatz von 58,5%.700 g (3.076 mol) 2,4-dichloro-5-fluorobenzoyl chloride (1) and 40 g Fe chips are presented and the mixture at approx. 20 ° C saturated with chlorine within approx. 10 min. The bath is heated with further introduction of chlorine within a further 10 minutes to approx. 80-95 ° C. the The reaction mixture is heated together with the heat tint kept at about 100 °. After total 300 g (4.2 mol) of chlorine were added within 5 hours will be in the cool-down phase, beginning at approx. 90 ° C, the unreacted chlorine due to Aus bubbles mostly removed with nitrogen. You get 780 g of a crude product which still contains approx. 41.5% starting material contains and approx. 48% of the desired 2,3,4-trichloro-5- fluoro-benzoyl chloride. That corresponds to a selectivi 82% with a turnover of 58.5%.
Von dem unerwünschten Isomeren 2,4,6-Trichlor-5-fluor benzoylchlorid entsteht nur 0.7%. Da die 6-Stellung im Gegensatz zur 3-Stellung durch die Säurechloridgruppe aktiviert ist, findet bei der in der nächsten Stufe er folgenden Fluorierung im Falle des unerwünschten Iso meren in allen Positionen ein Cl/F-Austausch statt, während bei dem 2,3,4-Trichlor-5-fluor-benzoylchlorid, wie erwünscht, in der 3-Stellung das Chlor erhalten bleibt. Damit sind die beiden Verbindungen nicht mehr isomer und lassen sich destillativ trennen. Das bei der Chlorierung zu ca. 2% entstehende Perchlorierungspro dukt 2,3,4,6-Tetrachlor-5-fluorbenzoylchlorid läßt sich schon vor der Fluorierung destillativ abtrennen. Die anderen in geringer Menge anfallenden Nebenprodukte sind durch Decarbonylierung entstandene Halogenbenzole, die sich ebenso wie das Edukt 2,4-Dichlor-5-fluorbenzoyl chlorid leicht abtrennen lassen.Of the undesired isomer 2,4,6-trichloro-5-fluoro Benzoyl chloride is only 0.7%. Since the 6 position in the In contrast to the 3-position due to the acid chloride group is activated, it will be found in the next level following fluorination in the case of the undesired iso A Cl / F exchange takes place in all positions, while with the 2,3,4-trichloro-5-fluoro-benzoyl chloride, as desired, the chlorine is obtained in the 3-position remain. With that the two connections are no more isomeric and can be separated by distillation. That at the Chlorination to approx. 2% resulting perchlorination pro duct 2,3,4,6-tetrachloro-5-fluorobenzoyl chloride can be Separate by distillation even before the fluorination. the other small amounts of by-products halobenzenes formed by decarbonylation which just like the starting material 2,4-dichloro-5-fluorobenzoyl let the chloride separate easily.
Beispiel 2Example 2
52,5 g (0,25 Mol) 2,4-Trichlor-5-fluorbenzoesäure und 52 ml Chlorsulfonsäure werden auf 50°-60°C erwärmt, 1 g Jod wird zugefügt und dann bei 50-60°C 17,75 g (0,25 Mol) Cl2 eingeleitet. Die Versuchsdauer beträgt 40 Minu ten.52.5 g (0.25 mol) of 2,4-trichloro-5-fluorobenzoic acid and 52 ml of chlorosulfonic acid are heated to 50 ° -60 ° C., 1 g of iodine is added and then 17.75 g at 50 ° -60 ° C. (0.25 mol) Cl 2 introduced. The duration of the experiment is 40 minutes.
Aufarbeitung: Zur Abkühlung wird auf ca. 200 g Eis ge geben, abgesaugt, 3× mit H2O gewaschen und bei 60° im Hochvakuum getrocknet.Working up: For cooling, the mixture is poured onto approx. 200 g of ice, filtered off with suction, washed 3 × with H 2 O and dried at 60 ° in a high vacuum.
Die Ausbeute beträgt 55 g. (Fp. 122°-123°)
60% Edukt (2,4-Dichlor-5-fluorbenzoesäure)
40% Produkt (2,3,4-Trichlor-5-fluorbenzoesäure)
The yield is 55 g. (Mp. 122 ° -123 °)
60% educt (2,4-dichloro-5-fluorobenzoic acid)
40% product (2,3,4-trichloro-5-fluorobenzoic acid)
Nach Überführung in die Säurechloride kann durch Destil lation leicht eine Trennung erfolgen.After conversion into the acid chlorides, Destil lation can easily be separated.
Bei der halben Ansatzgröße mit der gleichen Menge Chlor
(100% Überschuß) erhält man
27 g (Fp: 130°C-140°C)
33% Edukt (2,4-Dichlor-5-fluorbenzoesäure)
65% Produkt (2,3,4-Trichlor-5-fluorbenzoesäure)
2% dichloriertes Produkt (2,3,4,6-Tetrachlor-5-
fluorbenzoesäure).Half the batch size with the same amount of chlorine (100% excess) is obtained
27 g (m.p .: 130 ° C-140 ° C)
33% educt (2,4-dichloro-5-fluorobenzoic acid)
65% product (2,3,4-trichloro-5-fluorobenzoic acid)
2% dichlorinated product (2,3,4,6-tetrachloro-5-fluorobenzoic acid).
Beispiel 3 (Vergleich)Example 3 (comparison)
25 g (0,133 Mol) 2,4,5-Trifluorbenzoylchlorid und 0,8 g
FeCl3 subl. werden vorgelegt, 10 Min. bei RT mit Cl2
gesättigt und bei 100°C-110°C innerhalb von 6 Stunden
chloriert.
Ausbeute: 27 g.25 g (0.133 mol) 2,4,5-trifluorobenzoyl chloride and 0.8 g FeCl 3 subl. are presented, saturated with Cl 2 for 10 min. at RT and chlorinated at 100 ° C.-110 ° C. within 6 hours.
Yield: 27 g.
Zusammensetzung:
30% Edukt (2,4,5-Trifluorbenzoylchlorid)
20% Monochlorierungsprodukt (2,4,5-Trifluor-3-chlor
benzoylchlorid
0,5% dichloriertes Produkt (2,4,5-Trifluor-3,6-dichlor
benzoylchlorid) und andere Nebenprodukte.
Composition:
30% educt (2,4,5-trifluorobenzoyl chloride)
20% monochlorination product (2,4,5-trifluoro-3-chlorobenzoyl chloride
0.5% dichlorinated product (2,4,5-trifluoro-3,6-dichlorobenzoyl chloride) and other by-products.
Die Selektivität bezogen auf Monochlorierung beträgt < 29%.The selectivity based on monochlorination is <29%.
Zur Optimierung des erfindungsgemäßen Verfahrens wurden
folgende Reaktionsvarianten des Beispiels 1 durchgeführt
(50 g Edukt):
To optimize the process according to the invention, the following reaction variants of Example 1 were carried out (50 g of starting material):
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19893912263 DE3912263C2 (en) | 1989-04-14 | 1989-04-14 | Process for the preparation of halogenated benzoic acid derivatives |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19893912263 DE3912263C2 (en) | 1989-04-14 | 1989-04-14 | Process for the preparation of halogenated benzoic acid derivatives |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3912263A1 DE3912263A1 (en) | 1990-10-18 |
DE3912263C2 true DE3912263C2 (en) | 1998-09-17 |
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ID=6378665
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19893912263 Expired - Fee Related DE3912263C2 (en) | 1989-04-14 | 1989-04-14 | Process for the preparation of halogenated benzoic acid derivatives |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3912263C2 (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2821965A1 (en) * | 1977-06-14 | 1979-01-04 | Gaf Corp | METHOD FOR SELECTIVE CHLORINATION OF BENZOYL CHLORIDE |
DE3142856A1 (en) * | 1981-10-29 | 1983-05-11 | Bayer Ag, 5090 Leverkusen | METHOD FOR PRODUCING 2,4-DICHLOR-5-FLUOR-BENZOYL CHLORIDE |
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1989
- 1989-04-14 DE DE19893912263 patent/DE3912263C2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE2821965A1 (en) * | 1977-06-14 | 1979-01-04 | Gaf Corp | METHOD FOR SELECTIVE CHLORINATION OF BENZOYL CHLORIDE |
DE3142856A1 (en) * | 1981-10-29 | 1983-05-11 | Bayer Ag, 5090 Leverkusen | METHOD FOR PRODUCING 2,4-DICHLOR-5-FLUOR-BENZOYL CHLORIDE |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3912263A1 (en) | 1990-10-18 |
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