DE3917733C2 - - Google Patents
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C201/00—Preparation of esters of nitric or nitrous acid or of compounds containing nitro or nitroso groups bound to a carbon skeleton
- C07C201/06—Preparation of nitro compounds
- C07C201/08—Preparation of nitro compounds by substitution of hydrogen atoms by nitro groups
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur
Herstellung von 2,2-Bis(3-nitro-4- hydroxyphenyl)hexafluor
propan, das als ein Zwischenprodukt für 2,2-Bis(3-amino-4-
hydroxyphenyl) hexafluorpropan verwendbar ist.
Zur Herstellung von 2,2-Bis(3-nitro-4-hydroxyphenyl)hexa
fluorpropan sind zwei Verfahren weit verwendet worden;
eines ist ein Verfahren, wie in der ersten vorläufigen
japanischen Patentveröffentlichung 59-1 09 546 gezeigt,
bei dem 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)hexafluorpropan mit
Kaliumnitrat in Trifluoressigsäure gemischt wird; das
andere ist ein Verfahren, wie in J. Polymer Science,
Polymer Chem. ED. 2 02 381 (1982) gezeigt, bei dem 2,2-
Bis(4-hydroxyphenyl)hexafluorpropan mit Trifluormethan
sulfonsäure gemischt wird, um Triflat (Trifluormethan
sulfonat) zu bilden, und dann Triflat durch Mischsäure
nitriert wird.
Bei diesen herkömmlichen Verfahren ist jedoch die Verwendung
von teuren Lösungsmitteln und Agentien notwendig. Außerdem
sollte die Reinigung des Produktes durch mühsame Destillation
durchgeführt werden.
Außerdem wird in J. Polymer Science, Polymer Lett. 7,185
(1969), worin die Nitrierung von 2,2-Bis(4-hydroxyphenyl)
propan diskutiert wird, berichtet, daß wenn 2,2-Bis(4-hydroxy
phenyl)propan mit konzentrierter Salpetersäure in gemischtem
Lösungsmittel von Benzol-Essigsäure nitriert wird, etwa
38% Dinitro-Verbindung erhalten wurde, aber die Dinitro-
Verbindung eine schlechte Reinheit infolge von Verunreini
gung durch die Mononitro-Verbindung und die Trinitro-Ver
bindung aufweist. Der Bericht folgert, daß vorzugsweise
die Nitrierung von Dichlorformiat von 2,2-Bis(4-hydroxy
phenyl)propan mit Silbernitrat in Acetonitril durchgeführt
werden sollte. In jedem Fall ist es schwierig, eine hochreine
Dinitro-Verbindung zu erhalten, wenn Salpetersäure verwendet
wird.
In der DE-OS 36 24 815 wird ein Verfahren beschrieben,
bei dem 2,2-Bis(3-nitro-4-hydroxyphenyl)hexafluorpropan
durch Nitrierung von 2,2-Bis(4-hydroxyphenyl)hexafluorpropan
mit Salpetersäure in Abwesenheit anderer Säuren hergestellt
wird.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung
eines Verfahrens zur Herstellung von 2,2-Bis(3-nitro-4-
hydroxyphenyl)hexafluorpropan, das eine hohe Ausbeute des
Produktes in hoher Reinheit liefert.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine niedere
Fettsäure mit einer Kohlenstoffzahl von 2 bis 5 für
die Nitrierung von 2,2-Bis(4-hydroxyphenyl)hexafluorpropan
mit Salpetersäure eingesetzt und nach der
Reaktion Wasser in das Reaktionssystem gegeben.
Die erfindungsgemäß einsetzbaren niederen Fettsäuren
sind Essigsäure, Propionsäure und Buttersäure.
Diese Säuren lösen sehr gut beide Materialien,
nämlich 2,2-Bis(4-hydroxyphenyl)hexafluorpropan und
das Zwischenprodukt, d. h. die Mononitro-Verbindung.
Die Säuren lösen jedoch nicht die angestrebte Dinitro-
Verbindung gut. Entsprechend ist es möglich, die an
gestrebte Dinitro-Verbindung in hochreiner Kristall
form zu erhalten.
Wenn eine gewisse Wassermenge in dem Reaktionssystem anwesend
ist, wird die Löslichkeit der Dinitro-Verbindung in den
Säuren sehr erniedrigt, wodurch eine höhere Ausbeute
der kristallisierten Dinitro-Verbindung erreicht wird.
Wenn jedoch zu viel Wasser anwesend ist, wird die Mo
nonitro-Verbindung ebenfalls als öliger Stoff abgeschieden.
Daher ist es notwendig, die Konzentration der Salpeter
säure zu bestimmen unter Berücksichtigung der Fettsäure
menge und der Wassermenge, die während der Reaktion
gebildet wird.
Die Menge an niederer Fettsäure, die für die Reaktion
verwendet wird, ist so gewählt, daß 0,8 bis 2,0 kg,
vorzugsweise 1,5 bis 1,8 kg, an 2,2-Bis(4-hydroxyphenyl)hexa
fluorpropan in einen Liter der Fettsäure gegeben werden.
Die Menge an verwendeter Salpetersäure ist vorzugsweise
etwa 2 bis 3 Äquivalente des Materials, nämlich 2,2-Bis(4-hydroxy
phenyl)hexafluorpropan. Salpetersäure mit einem spezifischen
Gewicht von 1,38 bis 1,52 ist einsetzbar.
Um die angestrebte Dinitro-Verbindung mit hoher Ausbeute
und hoher Reinheit zu erhalten, ist eine Zugabe von
Wasser in das Reaktionssystem bevorzugt. Dafür beträgt
die Menge des zusätzlichen Wassers 0,01 bis 1,5, vorzugs
weise 0,4 bis 0,6, mal derjenigen der eingesetzten niederen
Fettsäure.
Die Temperatur für die Reaktion sollte im Bereich von
30°C bis 70°C liegen. Wenn die Temperatur niedriger
als 30°C ist, wird keine ausreichende Reaktion
erreicht, und wenn die Temperatur höher als 70°C ist,
entwickelt sich eine unerwünschte Nitrierung höherer Ordnung.
Die vorliegende Erfindung wird durch die folgenden
Beispiele näher erläutert.
672 g (2 Mol) 2,2-Bis(4-hydroxyphenyl)hexafluorpropan
wurden in 400 ml Essigsäure bei 50°C gelöst, dann wurden
350 ml (2,3 Aquivalente) Salpetersäure (spezifisches
Gewicht: 1,38) tropfenweise zu der Lösung bei 50°C
gegeben, was etwa 1 Stunde dauerte. Als etwa ²/₃ der
Salpetersäure verbraucht waren, wurde das Ausfallen einer
kristallisierten Substanz in der Lösung beobachtet.
Danach ließ man die Lösung etwa 1 Stunde lang bei 50°C
stehen. Dann wurden zum ausreichenden Ausfällen der
kristallisierten Substanz 270 ml Wasser zu der Lösung
gegeben, wodurch eine Aufschlämmungskonzentration einge
stellt wurde. Unter dieser Bedingung wurde die Wassermenge
in dem Reaktionssystem mit 518 ml berechnet. Die in der
Lösung so hergestellte gelbe kristallisierte Substanz
wurde filtriert und mit 200 ml 50%igem Methanol gewaschen,
und dann wurde die Substanz in einem Ofen getrocknet.
Diese Schritte ergaben 735 g 2,2-Bis(3-nitro-4-hydro
xyphenyl) hexafluorpropan mit 99,9%iger Reinheit in einer
Ausbeute von 88,4%. Der Schmelzpunkt des Produktes
betrug 118 bis 121,5°C.
Es wurden im wesentlichen dieselben Schritte wie im oben
beschriebenen Beispiel 1 durchgeführt mit der Ausnahme,
daß in Beispiel 2 400 ml (2,63 Aquivalente) Salpetersäure
verwendet wurden. Die Schritte dieses Beispiels ergaben
794 g 2,2-Bis(3-nitro-4-hydroxyphenyl)hexafluorpropan mit
99,9%iger Reinheit in einer Ausbeute von 93,2%. Zur Zeit
des Reaktionsendes wurde die Wassermenge in dem Reaktions
system mit 557 ml berechnet.
Die Bedingungen dieser Beispiele sind in Tabelle 1
angegeben. Die Reaktion wurde in jedem Beispiel zwei Stun
den lang durchgeführt.
Claims (9)
1. Verfahren zur Herstellung von 2,2-Bis(3-nitro-4-hydroxy
phenyl)hexafluorpropan, dadurch gekennzeichnet, daß man
2,2-Bis(4-hydroxyphenyl)hexafluorpropan mit Salpeter
säure in einer niederen Fettsäure mit 2, 3, 4 oder 5
Kohlenstoffatomen reagieren läßt und nach der Reaktion
Wasser in das Reaktionssystem gibt.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die niedere Fettsäure Essigsäure
ist.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Menge der niederen Fettsäure
so gewählt ist, daß 0,8 bis 2,0 kg 2,2-Bis(4-hydroxy
phenyl) hexafluorpropan in 1 Liter Fettsäure gegeben werden.
4. Verfahren nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Menge der niederen Fettsäure
so gewählt ist, daß 1,5 bis 1,8 kg 2,2-Bis(4-hydroxyphenyl)
hexafluorpropan in 1 Liter Fettsäure gegeben werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Menge der Salpetersäure 2
bis 3 Äquivalente des 2,2-Bis(4-hydroxyphenyl)hexafluorpropan
beträgt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Salpetersäure ein spezifisches
Gewicht von 1,38 bis 1,52 hat.
7. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die in das Reaktionssystem zu
gebende Wassermenge 0,01- bis 1,5mal so viel wie die der
niederen Fettsäure beträgt.
8. Verfahren nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die in das Reaktionssystem zu
gebende Wassermenge 0,4- bis 0,6mal so viel wie die der
niederen Fettsäure beträgt.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionstemperatur im
Bereich von 30 bis 70°C gehalten wird.
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