DE69207571T2 - Verfahren zum Herstellen von Estern der Halomaleinsäure und Halofumarsäure - Google Patents
Verfahren zum Herstellen von Estern der Halomaleinsäure und HalofumarsäureInfo
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Description
- Monohalomaleinsäureester und Monohalofumarsäureester sind nützlich bei der Herstellung von Pyridin-2,3-dicarbonsäureestern, die Schlüsselintermediate bei der Herstellung einer Klasse von hochwirksamen herbiziden Mitteln, der 2-(Imidazolin-2- yl)nikotinsäuren, Estern und Salzen sind. Monohalomaleinsäureester und Monohalofumarsäureester sind auch nützlich bei der Herstellung von Anilinofumarat, das eine wichtige Zwischenstufe bei der Herstellung von 2-(2-Imidazolin-2-yl)chinolin-3- carbonsäureherbiziden ist. Beschreibungen der Verwendung dieser wichtigen Halomaleat- und Halofumaratverbindungen bei der Herstellung von Imidazolinylherbiziden sind im US-Patent 4 904 816 zu finden.
- Stellvertretend für die Verfahren, die verwendet werden, um Halomaleinsäure- oder Halofumarsäureester aus Dihalosuccinsäureestern herzustellen, sind solche, die hohe Reaktionstemperaturen, überschußmengen an organischem Lösungsmittel und lange Reaktionszeiten erfordern, wie es in Japan 76 16 406 und Japan 68 29 571 beschreiben wird.
- Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von Monohalomaleinsäure- und Monohalofumarsäureestern aus Dihalosuccinestern bereitzustellen, das mildere Reaktionsbedingungen und kürzere Reaktionszeiten verwendet.
- Es wird ein Verfahren zur Herstellung einer Verbindung der Formel I bereitgestellt
- wobei X Halogen ist und R C&sub1;-C&sub6;-Alkyl ist, das umfaßt eine Umsetzung einer Verbindung der Formel II
- wobei X und R wie für Formel I beschrieben sind, mit mindestens einem molaren Äquivalent einer Base in Gegenwart eines Phasentransferkatalysators und Wasser.
- Das Verfahren der Erfindung ist ein verbessertes Verfahren mit effektiv niedrigeren Reaktion stemperaturen, signifikant kürzeren Reaktionszeiten und minimalen organischen Lösungsmittelerfordernissen.
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von Monohalomaleat- und Monhalofumaratverbindungen aus der geeigneten Dihalosuccinatvorstufe. Monohalomaleat- und Monohalofumaratverbindungen sind wichtige Zwischenstufen bei der Herstellulng einer neuen Klasse von hochwirksamen 2-(Imidazolin-2-yl)nicotinat und -chinolin-3-carboxylatherbiziden.
- Es wurde jetzt festgestellt, daß die Alkylmonohalomaleate und Monohalofumarate der Formel I effizient und effektiv aus Dialkyldihalosuccinaten der Formel II hergestellt werden können, durch Umsetzung der Verbindungen der Formel I mit mindestens einem molaren Äquivalent einer Alkalimetallbase in Gegenwart eines Phasentransferkatalysators (PTC) und Wasser, gegebenenfalls bei einer erhöhten Temperatur. Die Reaktion wird in Flußdiagramm I gezeigt, wobei X Halogen und R C&sub1;-C&sub6;-Alkyl ist. Flußdiagramm I Base, H&sub2;O
- Der Begriff Halogen, wie er in der Beschreibung und den Ansprüchen verwendet wird, bezeichnet Cl, Br und I. Basen, die geeignet sind zur Verwendung in dem erfinderischen Verfahren sind Alkalimetallhydroxide, wie NaOH oder KOH, Alkalimetallcarbonate, wie Na&sub2;CO&sub3;, K&sub2;CO&sub3; und dergleichen und Alkalimetallbicarbonate, wie NaHCO&sub3;, KHCO&sub3; und dergleichen. Alkalimetallcarbonate, wie Na&sub2;CO&sub3; sind bevorzugt. Phasentransferkatalysatoren, die geeignet sind zur Verwendung im Verfahren der Erfindung beinhalten tetraalkylierte Ammoniumsalze, wie Tetra-n-butylammoniumbromid, Tricaprylmethylammoniumhydrogensulfat, Benzyltriethylammoniumchlorid, Tributylmethylammoniumchlorid und dergleichen.
- Im Einklang mit dem Verfahren der Erfindung wird ein Dihalosuccinsäureester der Formel II mit 1,0 bis 1,5 molaren Äquivalenten einer Alkalimetallbase, vorzugsweise einem Alkalimetallcarbonat, in Gegenwart eines Phasentransferkatalysators, vorzugsweise einem tetraalkylierten Ammoniumsalz, umgesetzt, gegebenenfalls bei einer erhöhten Temperatur von 45º bis 75ºC, vorzugsweise 50º bis 60ºC, um das Monohalomaleinsäure- und Monohalofumarsäureester-Produkt der Formel I zu bilden. Vorteilhafterweise wird die Bildungsgeschwindigkeit des Produktes der Formel I durch die Gegenwart eines Phasentransferkatalysators in hohem Maße erhöht und sie wird weiter erhöht durch eine erhöhte Temperatur. Deshalb können durch Erhöhung der Reaktionstemperatur in einen Bereich von 45º bis 75ºC effektive Reaktionsgeschwindigkeiten erreicht werden. Das Produkt kann durch Trennung der Phasen des Reaktionsgemisches und gegebenenfalls Destillation der organischen Phasen isoliert werden. Eine Phasentrennung kann durch die Zugabe eines geeigneten organischen Lösungsmittels, wie Toluol, Benzol, Xylol, Mono- oder Dichlorbenzol, Methylenchlorid, Kohlenstofftetrachlond, Methylisobutylketon und dergleichen verstärkt werden.
- Das Verfahren der vorliegenden Erfindung wird weiter durch die folgenden Beispiele erläutert, die zur Veranschaulichung dienen und die Erfindung nicht einschränken.
- Außer wenn es anders angegeben wird, sind alle Teile Gewichtsteile. Der Begriff HPLC bezeichnet Hochleistungs-Flüssigchromatographie und der Begriff HRGC bezeichnet hochaufgelöste Gaschromatographie.
- Ein gerührtes Gemisch aus wasserfreiem Natriumcarbonat (9,8 g, 0,093 mol) und Tetra-n-butylammoniumbromid (0,9 g, 0,0028 mol) in 35 g Wasser wird mit Diethyldichlorsuccinat (15,0 g, 0,062 mol) versetzt und für 2 Stunden auf 55ºC erhitzt, bis die Reaktion nach HPLC-Analyse vollendet ist. Das Reaktionsgemisch wird auf Raumtemperatur abgekühlt und mit Toluol extrahiert. Die Extrakte werden vereinigt und destilliert, um die Titelverbindung in 95% Ausbeute als eine 6:1-Mischung von jeweils Diethylchlorfumarat und Diethylchlormaleat zu ergeben, die durch HRGC-Analyse identifiziert wurde.
- Ein gerührtes Gemisch aus wasserfreiem Natriumcarbonat (16,0 g, 0,15 mol) und Tetra-n-butylammoniumbromid (2,2 g, 0,0068 mol) wird mit Diethyldichlorsuccinat (53,1 g, 0,22 mol) versetzt. Das Reaktionsgemisch wird auf 60ºC erhitzt und auf dieser Temperatur gehalten bis die Reaktion beendet ist. Es werden periodisch Proben gezogen und durch Gaschromatographie analysiert. Die Ergebnisse werden in Tabelle I unten gezeigt. Wenn die Reaktion beendet ist, wird Methylenchlorid zu dem Reaktionsgemisch zugegeben und die Phasen werden getrennt. Die organische Phase wird destilliert, um die Titelverbindung, 45,1 g, (97,4% Reinheit) in 96,6% Ausbeute zu ergeben, die aus 83,3% Diethylchlorfumarat und 14,1% Diethylchlormaleat besteht, wie durch HRGC-Analyse identifiziert wurde. TABELLE I Bildungsgeschwindigkeit von Chlorfumarat und Chlormaleat in Gegenwart eines Phasentransferkatalysators Reaktionszeit (Minuten) 1 Diethyldichlorsuccinat 2 Diethylchlorfumarat 3 Diethylchlormaleat
- Wie aus Tabelle 1 ersehen werden kann, ist die Reaktion in ungefähr 1 Stunde bei 60ºC im wesentlichen beendet und die Gesamtausbeute ist im wesentlichen quantitativ.
- Ein gerührtes Gemisch von wasserfreiem Natriumcarbonat (5,3 g, 0,05 mol) in Wasser wird mit Diethyldichlorsuccinat (17,7 g, 0,065 mol) versetzt. Das Reaktionsgemisch wird auf 60ºC erhitzt und auf dieser Temperatur gehalten bis die Reaktion erschöpft ist. Proben werden in periodischen Abständen gezogen und wie in Beispiel 2 beschrieben analysiert. Die Ergebnisse werden in Tabelle II unten gezeigt. Die Messung, die bei einer Reaktionszeit gleich Null gemacht wurde, wurde gemacht nachdem angefangen wurde, auf 60ºC zu erhitzen. TABELLE II Bildungsgeschwindigkeit von Chlorfumarat und Chlormaleat in Abwesenheit eines Phasentransferkatalysators Reaktionszeit (Minuten) 1 diethyldichlorsuccinat 2 Diethylchlorfumarat 3 Diethylchlormaleat
- Wie aus Tabelle II ersehen werden kann, ist die Reaktion nach 6 Stunden bei 60ºC immer noch unvollständig.
Claims (10)
1. Verfahren zur Herstellung einer Verbindung der Formel I
wobei X Halogen ist und R C&sub1;-C&sub6;-Alkyl ist, das umfaßt eine
Umsetzung einer Verbindung der Formel II
wobei X und R wie für Formel I beschrieben sind, mit
mindestens einem molaren Äquivalent einer Base in Gegenwart
eines Phasentransferkatalysators und Wasser.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die Base in einer Menge
von 1,0 bis 1,5 molaren Äquivalenten vorliegt.
3. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die Base ein
Alkalimetallhydroxid, Carbonat oder Bicarbonat ist.
4. Verfahren gemäß Anspruch 3, wobei die Base ein
Alkalimetallcarbonat ist.
5. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei der
Phasentransferkatalysator ein tetraalkyliertes Ammoniumsalz ist.
6. Verfahren gemäß Anspruch 5, wobei der
Phasentransferkatalysator Tetra-n-butylammoniumbromid ist.
7. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die Reaktion bei einer
erhöhten Temperatur geführt wird.
8. Verfahren gemäß Anspruch 7, wobei die Temperatur 45º bis
75ºC ist.
9. Verfahren gemäß Anspruch 8, wobei die Temperatur 50º bis
60ºC ist.
10. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei X Cl ist und R Methyl
oder Ethyl ist.
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