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Verfahren zur Herstellung von Chloriden von Polycarbonsäuren Bekanntlich
setzt sich Benzotrichlorid bzw: Benzoylchlorid mit Monocarbonsäuren in der Wärme
nach folgenden Gleichungen um:
C,;H.#CC13+R.COOH >HCI+C,,H,#COCl+R#COCl, (z) |
C,;H5#CC13+2R.COOH ->HCl+C6H5#COOH+2R,COC1, (2) |
C,;H5 # COCl .-.+- R # COOH > C611.- COOH -+- R # COCl,
(3) |
worin R den Rest eines aliphatischen, aromatischen oder aliphatisch-aromatischen
Kohlenwasserstoffs bedeutet. Es gelingt jedoch nicht, diese Umsetzung ohne weiteres
auf Dicarbonsäuren zu übertragen, bei denen die Carboxylgruppen unmittelbar oder
durch ein oder zwei Kohlenstoffatome miteinander verbunden sind. Beispielsweise
werden beim Erhitzen von Oxalsäure mit Benzotrichlorid nur große Mengen Chlorwasserstoff
frei, jedoch bildet sich keine Spur Oxalylchlorid. Aus Phthalsäure entsteht unter
starker Chlorwasserstoffentwicklung Phthalsäureanhydrid. Lediglich durch Umsetzen
von o-Phthalsäureanhydriden mit Benzotrichlorid oder Benzoyl-Chlorid in Gegenwart
eines Katalysators konnte man bisher Phthalsäurechloride herstellen.
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Es wurde nun gefunden, daß durch Erhitzen von Benzotrichlorid, Benzoylchlo@rid
oder deren im Kern halogenierten Abkömmlingen mit Polycarbansäuren, bei denen drei
Carboxylgruppen durch mindestens drei Kohlenstoffatoine voneinander getrennt sind,
im Gegensatz zu den oben geschilderten Beobachtungen die entsprechenden Po.lycarbonsäurechloride
entstehen. So erhält man beispielsweise bei Verwendung von Benzol-z, 3- oder -t,
4.-dicarbonsäure, Diphenyl - ¢, q.' - dicarbr)nsäure, Benzol-r, 3, 5-tricarbonsättre,
Anthrachinon-
1, 5 - dicarbon ,säure oder Pyren- 3, 6 - dicarbonsäure
die entsprechenden Säurechloride in guter Ausbeute. Je nach dem angewandten Verhältnis
der Ausgangsstoffe verläuft die Umsetzung nach einer der folgenden Gleichungen:
worin R den Rest einer entsprechenden aliphatischen, ,aromatischen, aliphatisch-aromatischen
oder heterocyclischen Verbindung bedeutet.
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Man führt die Umsetzung zweckmäßig in der Weise aus, daß man ein Gemisch
der Ausgangsstoffe in dem gewünschten Verhältnis so lange zum Sieden erhitzt, bis
kein Chlorwasserstoff mehr entweicht. Durch geringe Mengen von Katalysatoren kann
man die Um= setzurig beschleunigen. Hierfür kommen beispielsweise wasserfreies Zinkchlorid,
Aluminiumchlorid oder konzentrierte Schwefelsäure in Betracht.
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An Stelle von Benzotrichlorid kann man ebensogut seine im Kern halogenierten
Abkömmlinge benutzen, z. B. z, q.-Dichlorbenzotrichlorid. Das Umsetzungsgemisch
kann mau in einfacher Weise aufarbeiten, z. B. durch gebrocheneDestillätion oder:
durch Kristallisation.
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Im Vergleich mit der bekannten Herstellung der Pölycarbonsäurechloride
mittels Thiönylchlorid zeichnet sich das vorliegende Verfahren vor allem dadurch
aus, daß es viel weniger Zeit beansprucht. Während man zum Beispiel zur Überführung
von Benzol-1, 4.-dicarbonsäure in das entsprechende Dichlarid mittels Thionylchlorid
das Umsetzungsgemisch 6 bis 7 Tage lang zum Sieden erhitzen muß, ist die Umsetzung
von Benzotrichlorid mit Benzol-i, 4-dicarbonsätire bereits nach to bis 15 Stunden
beendet.
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Beispiel i Man erhitzt eine Mischung von 166 Teilen Benzol-i, 4-dicarbonsäure
und q_oo Teilen technischem Benzotrichlorid 12 Stunden lang zum Sieden. Nach dieser
Zeit ist die Säure restlos in Lösung gegangen. Durch Destillation der Flüssigkeit
unter vermindertem Druck erhält man neben etwa 27o Teilen Benzöylchlorid 17o Teile
reines Benzol-i, 4.-dicarbonsäuredichloricl. An Stelle der Benzol-i, 4-dicarbonsäiire
kann man mit ebenso gutem Erfolg 166 Teile Benzol-i, 3-dicarbonsäure verwenden.
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Beispiel z Eine Mischung von 263 Teilen 2, q.- Dichlorbenzotrichlo,rid
und 166 Teilen Benzol-i, 4-dicarbonsäure erhitzt man solange zum Sieden, bis kein
Chlorwasserstoff mehr entweicht. Das erhaltene Gemisch von #" 4-Dichlorbenzol-i-carbonsäure
und Benzol-i, q.-dicarbonsäuredichJorid trennt man dann durch gebrochene Destillation.
Die Ausbeute an Säurechlorid beträgt etwa So % der berechneten.
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Beispiel 3 Man erhitzt ein Gemisch von q.oo Teilen Benzotrichlorid
und 26v Teilen Diphenyl-.4, 4@--dicarbonsäure so lange zum Sieden, bis kein Chlörwassersteff
mehr entweicht. Maat erhält so eine dunkelbraune dicke Flüssigkeit; die beim Abkühlen
erstarrt. Durch Umkristallisieren aus Ligroin erhält man daraus in guter Ausbeute.
das Diphenyl-4, 4.'-dicarbonsäuredichlorid.
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An Stelle der Diphenyl-q., 4'-dicarbonsäure können auch andere aromatische
Dicarhonsauren benutzt werden, bei denen die Carboxylgruppen nicht an benachbarte
Kohlenstoffatome gebunden sind, zum Beispiel Pyren-3, 6-dicarbonsäure oder Anthrachinoni,
5-dicarbönsäure.