DE4221152C1 - Verfahren zur Herstellung von 4-Brom-2,6-difluortrifluormethoxybenzol und 2,6-Difluor-3-nitrotrifluormethoxybenzol - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von 4-Brom-2,6-difluortrifluormethoxybenzol und 2,6-Difluor-3-nitrotrifluormethoxybenzolInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von
4-Brom-2,6-difluor-trifluormethoxybenzol der Formel I,
wobei man eine Aminoverbindung der Formel II
bromiert, die so erhaltene Bromverbindung diazotiert und
reduziert.
Die Verbindungen der Formel I stellen wertvolle Zwischenprodukte
zur Herstellung hochveredelter Endprodukte für die
Elektronikindustrie dar. Insbesondere können mit ihrer Hilfe
flüssigkristalline oder mesogene Endprodukte hergestellt
werden (z. B. DE-OS 37 32 284 oder DE-OS 40 27 840).
Trifluormethoxybenzol-Derivate werden in der Regel hergestellt,
indem man die entsprechenden Phenole mit einem
Perhalogenmethan in Gegenwart von Fluorwasserstoff behandelt
(z. B. U. S. Pat. No. 41 57 344). Bei der Herstellung der
Verbindung der Formel I führt dieses Verfahren jedoch zu
äußerst geringen Ausbeuten.
Die direkte Bromierung von 2,6-Difluor-trifluormethoxybenzol
ergibt nich die gewünschte Verbindung der Formel I, sondern
3-Brom-2,6-difluor-trifluormethoxybenzol.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es nun ein Verfahren
aufzuzeigen, das es erlaubt, die Verbindungen der Formel I in
einfacher Weise und in zufriedenstellenden bis guten Ausbeuten
herzustellen.
Überraschenderweise konnte die erfindungsgemäße Aufgabe
gelöst werden, indem man 3-Amino-2,6-difluor-trifluormethoxybenzol
bromiert und die erhaltene Bromverbindung diazotiert
und reduziert.
Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zur Herstellung
von 4-Brom-2,6-difluor-trifluormethoxybenzol der Formel I,
wobei man ein Trifluormethoxybenzol-Derivat der Formel III
nitriert, die erhaltene Nitroverbindung der Formel IV
anschließend reduziert, die erhaltene Aminoverbindung der
Formel II
bromiert, die so erhaltene Bromverbindung diazotiert und
reduziert.
Bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens
sind:
- a) Ein Verfahren zur Herstellung der Aminoverbindung der Formel II, wobei man das Trifluormethoxy-Derivat der Formel III mit einem Gemisch aus Salpetersäure und Schwefelsäure bei Temperaturen zwischen 0 und 90°C umsetzt;
- b) Ein Verfahren, wobei man die Aminoverbindung der Formel II mit Brom in einem polaren Lösungsmittel bei Temperaturen zwischen 0 und 50°C umsetzt;
- c) Ein Verfahren, wobei man die erhaltene Bromaminoverbindung der Formel V mit tert.-Butylnitrit in einem polaren Lösungsmittel bei Temperaturen zwischen 25 und 180°C umsetzt.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist das
bei dem Verfahren durchlaufene neue Zwischenprodukt:
2,6-Difluor-3-nitrotrifluormethoxybenzol-Derivat der Formel IV,
2,6-Difluor-3-nitrotrifluormethoxybenzol-Derivat der Formel IV,
Das als Ausgangsverbindung benötigte 2,6-Difluortrifluormethoxybenzol
ist bekannt und kann z. B. nach U. S.
Pat. No. 41 57 344 hergestellt werden.
Die einzelnen Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens sind
einfach und können in Analogie zu an sich bekannten Verfahren
durchgeführt werden.
Die Verbindung der Formel III wird in üblicher Weise
nitriert, vorzugsweise mit Nitriersäure, d. h. einem Gemisch
aus Schwefelsäure und Salpetersäure (z. B. Organikum,
15. Auflage 1976, S. 379-383).
Vorzugsweise gibt man ein Gemisch aus 40-70%iger Salpetersäure
und 70-100%iger, vorzugsweise 90-98%iger Schwefelsäure,
zu der Verbindung der Formel III unter Kühlung, wobei sich
das Reaktionsgemisch auf 20 bis 50°C erwärmt. Anschließend
wird in der Regel auf Temperaturen zwischen 40°C und 100°C
erwärmt. Unter den genannten Bedingungen ist die Reaktion
in der Regel nach 0,5 bis 2 Stunden beendet. In der Regel
werden 3 bis 5, vorzugsweise 3,5 bis 4,5 Gewichtsteile
Nitriersäure, (1 bis 2 Volumenteile H₂SO₄ bezogen auf 1 Teil
HNO₃) bezogen auf 1 Gewichtsteil der Verbindung der Formel III
eingesetzt.
Die Hydrierung der Nitroverbindung der Formel erfolgt z. B.
nach Organikum, 15. Auflage 1976, S. 648-650. Vorzugsweise
wird die Hydrierung in Gegenwart eines Übergangmetallkatalysators,
insbesondere von Raney-Nickel, in einem
inerten, polaren Lösungsmittel, insbesondere in Ethylacetat
durchgeführt. Vorzugsweise wird die Reaktion bei einer Temperatur
zwischen 0 und 80°C, insbesondere 20 und 60°C und bei
einem Wasserstoffdruck von 1,013 · 10⁵ bis 101,3 10⁵ Pa
durchgeführt.
In der Regel werden 0,2 bis 0,4 Gewichtsteile Raney-Nickel,
bezogen auf die Verbindung der Formel IV eingesetzt.
Die Bromierung der Verbindung der Formel II erfolgt z. B. nach
Organikum, 15. Auflage, S. 343-395.
Vorzugsweise gibt man Brom zu der Verbindung der Formel II in
einem inerten Lösungsmittel, vorzugsweise einer Carbonsäure,
insbesondere Eisessig, bei Temperaturen zwischen -20 und
+50°C, vorzugsweise 0 und 25°C.
In der Regel werden 0,8 bis 2,0 mol, vorzugsweise 0,9 bis
1,1 mol Brom, bezogen auf die Verbindung der Formel II eingesetzt.
Die Verbindung der Formel V wird in der Regel mit einem
Alkylnitrit, vorzugsweise tert.-Butylnitrit oder Isoamylnitrit,
diazotiert und mit einem Reduktionsmittel behandelt.
Vorzugsweise wird die Diazotierung und Reduktion in einem
Arbeitsschritt durchgeführt, dabei ist es von Vorteil, wenn
das Lösungsmittel reduzierende Eigenschaften aufweist. Solche
Lösungsmittel sind z. B. Dialkylformamide, insbesondere
Dimethylformamid.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Verbindung der
Formel V mit einem Alkylnitrit in Dimethylformamid umgesetzt.
Es werden dabei, in der Regel, 0,8 bis 2,0, vorzugsweise 1,1
bis 1,8 Mol Alkylnitrit, bezogen auf 1 Mol der Verbindung der
Formel V eingesetzt.
Die Aufarbeitung des Reaktionsgemisches und die Isolierung
der Produkte erfolgt in üblicher Weise, z. B. indem man das
Reaktionsgemisch auf Wasser und/oder Eis bzw. verdünnter Säure
gießt und nach Abtrennen der wäßrigen Phase die Produkte
durch Destillatiuo, Chromatographie und/oder Kristallisation
gewinnt.
Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt es erstmals, 2,6-Difluor-
4-bromtrifluormethoxybenzol der Formel I in hohen Ausbeuten
aus leicht zugänglichen Ausgangsprodukten herzustellen.
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung erläutern, ohne
sie zu begrenzen.
Folgende Abkürzungen werden verwendet
TMS | |
Tetramethylsilan | |
HNO₃ | 65%ige Salpetersäure |
H₂SO₄ | 96%ige Schwefelsäure |
DMF | Dimethylformamid |
Sdp. | Siedepunkt (°C) |
Die ¹H-NMR Spektren wurden auf einem Bruker AC 200 Spektrometer
gemessen; die chemischen Verschiebungen in ppm beziehen
sich auf TMS als inneren Standard.
Ein Gemisch aus 170,1 ml HNO₃ und 255,2 ml H₂SO₄ wird unter
Eiskühlung zu 84,2 g 2,6-Difluor-trifluormethoxybenzol
gegeben. Nach beendeter Zugabe wird das Reaktionsgemisch
45 Minuten auf 75°C erhitzt.
Nach Abkühlen wird das Reaktionsgemisch auf Eiswasser
gegossen und wie üblich aufgearbeitet.
Man erhält das Produkt 101,6 g (= 98% d. Th.) als gelbliche
Flüssigkeit nach Destillation; δ =7,21 (m), 8,17 (m) ppm.
Ein Gemisch aus 101,9 g 3-Nitro-2,6-difluor-trifluormethoxybenzol,
30,0 g Raney-Nickel und 1 l Essigsäureethylester wird
bei Temperaturen zwischen 22 und 50°C bei Normaldruck bis
zur Sättigung hydriert. Man erhält das Produkt 80,4 g
(= 83% d. Th.) nach Destillation unter reduziertem Druck:
Sdp: 45°C/0,1 mbar; δ = 3,75 (breit), 6,15 (m), 6,80 (m) ppm.
Ein Gemisch aus 72,0 g 3-Amino-2,6-difluor-trifluormethoxybenzol
und 175 ml Eisessig wird bei 20°C mit einem Gemisch
aus 54,0 g Brom und 225 ml Eisessig versetzt. Nach 3stündigem
Rühren wird auf 250 g Eis gegossen und wie üblich aufgearbeitet.
Man erhält das Produkt 95,3 g (= 97% d. Th.) als
rötliche Flüssigkeit; δ = 4,05 (breit), 7,15 (dd) ppm.
Ein Gemisch aus 95,3 g 4-Brom-3-amino-2,6-difluor-trifluormethoxybenzol
und 162,5 ml DMF (wasserfrei) wird mit 58,5 g
tert.-Butylnitrit versetzt. Nach zweistündigem Rühren bei
100°C wird wie üblich aufgearbeitet. Man erhält 35 g
(=39% d. Th.) des Produkts nach Destillation,
Sdp. 53-54°C/26 mbar; δ = 7,22 (m) ppm.
Claims (6)
1. Verfahren zur Herstellung von 4-Brom-2,6-difluor-trifluormethoxybenzol
der Formel I,
dadurch gekennzeichnet, daß man ein Trifluormethoxybenzol-
Derivat der Formel III
nitriert, die erhaltene Nitroverbindung der Formel IV
anschließend reduziert, die erhaltene Aminoverbindung der
Formel II
bromiert, die so erhaltene Bromverbindung diazotiert und
reduziert.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
man das Trifluormethoxy-Derivat der Formel III mit einem
Gemisch aus Salpetersäure und Schwefelsäure bei Temperaturen
zwischen 0° und 90°C umsetzt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß man die Nitroverbindung der Formel IV in Gegenwart
eines Übergangsmetallkatalysators hydriert.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
man die Aminoverbindung der Formel II mit Brom in einem
polaren Lösungsmittel bei Temperaturen zwischen 0° und
50°C umsetzt.
5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet,
daß man die erhaltene Bromaminoverbindung der Formel V
mit tert.-Butylnitrit in einem polaren Lösungsmittel bei
Temperaturen zwischen 25° und 180°C umsetzt.
6. 2,6-Difluor-3-nitrotrifluormethoxybenzol der Formel IV,
Priority Applications (1)
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DE19924221152 DE4221152C1 (de) | 1992-06-27 | 1992-06-27 | Verfahren zur Herstellung von 4-Brom-2,6-difluortrifluormethoxybenzol und 2,6-Difluor-3-nitrotrifluormethoxybenzol |
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