EP1436301A1 - Method for producing, via organometallic compounds, organic intermediate products - Google Patents

Method for producing, via organometallic compounds, organic intermediate products

Info

Publication number
EP1436301A1
EP1436301A1 EP02801306A EP02801306A EP1436301A1 EP 1436301 A1 EP1436301 A1 EP 1436301A1 EP 02801306 A EP02801306 A EP 02801306A EP 02801306 A EP02801306 A EP 02801306A EP 1436301 A1 EP1436301 A1 EP 1436301A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
substituted
halogen
alkyl
lithium
compounds
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP02801306A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Detlef Wehle
Klaus Forstinger
Andreas Meudt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Euticals GmbH
Original Assignee
Clariant GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Clariant GmbH filed Critical Clariant GmbH
Publication of EP1436301A1 publication Critical patent/EP1436301A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F1/00Compounds containing elements of Groups 1 or 11 of the Periodic Table
    • C07F1/02Lithium compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C45/00Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C45/00Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds
    • C07C45/45Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by condensation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C51/00Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
    • C07C51/15Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by reaction of organic compounds with carbon dioxide, e.g. Kolbe-Schmitt synthesis

Definitions

  • the invention relates to a process for the production of organic compounds by producing aryllithium compounds and reacting them with suitable electrophiles, a lithium alkyl being first generated by reacting haloaliphatics with lithium metal (step 1 in equation I), which is then carried out in a halogen-metal exchange reaction with aromatic
  • Halogen compounds are reacted to form the desired lithium aromatics (step 2 in equation I), these finally being reacted with an appropriate electrophile,
  • Step 1 creating the base lithium
  • Lithium organyle for the construction of complex organic structures on the other hand.
  • Li organyls can also be prepared by reacting bromine aromatics with lithium metal
  • n-, s- and tert-butyllithium produce either butanes (deprotonations), butyl halides (halogen-metal exchange, one equivalent of BuLi) or butene and butane (halogen-metal exchange, two equivalents of BuLi) are gaseous at room temperature and escape the reaction mixtures during the required hydrolytic work-ups.
  • complex exhaust gas purification or corresponding combustion devices are also required to meet the strict legal immission regulations.
  • the specialized companies offer alternatives such as n-hexyllithium, which do not produce butanes, but are significantly more expensive than butyllithium.
  • alkyl lithium compounds can usually not be offered in these solvents.
  • the manufacturers do offer a wide range of alkyl lithium compounds of different concentrations in different
  • Hydrocarbons however, for example, halogen-metal exchanges do not take place in pure hydrocarbons, so that one necessarily has to work in mixtures of ethers and hydrocarbons. Therefore, after hydrolysis, water-containing mixtures of ethers and hydrocarbons are obtained, the separation of which is complex and in many cases cannot be carried out economically. For large-scale industrial production, however, recycling the solvents used is an essential requirement.
  • the present invention achieves all of these objects and relates to a process for the preparation of aryllithium compounds by reacting haloaliphates with lithium metal to form a lithium alkyl and further reaction with aromatic halogen compounds (III) with a halogen-metal exchange reaction to give the corresponding lithium aromatics (IV), these optionally can be reacted in a further step with an appropriate electrophile (equation I),
  • Step 1 creating the base lithium
  • R is methyl, primary, secondary or tertiary alkyl radicals with two to 12 C atoms which are optionally substituted by a radical from the following group: ⁇ phenyl, substituted phenyl, aryl, heteroaryl, alkoxy, dialkylamino, alkylthio ⁇ , substituted alkyl, substituted or unsubstituted cycloalkyl having 3 to 8 C atoms,
  • Hali fluorine, chlorine, bromine or iodine
  • Hal 2 represents chlorine, bromine or iodine
  • X- ⁇ -5 independently of one another represent carbon or one or more groupings X 1 .
  • R 1 -5 can denote nitrogen or two adjacent radicals X 1 .
  • 5 R 1 -5 can together represent O (furans), S (thiophenes), NH or NR '(pyrroles), where R' is C ⁇ _ 5 alkyl, SO ? -Phenyl, S0 2 -p-tolyl or benzoyl.
  • Preferred compounds of formula (III) which can be reacted by the process according to the invention are e.g. Benzenes, pyridines, pyrimidines,
  • Pyrazines, pyridazines, furans, thiophenes, pyrroles, any N-substituted pyrroles or naphthalenes examples include bromobenzene, 2-, 3- and 4-bromobenzotrifluoride, 2-, 3- and 4-chlorobenzotrifluoride, furan, 2-methylfuran, furfural acetals, thiophene, 2-methylthiophene, N-trimethylsilylpyrrole, 2,4-dichlorobromobenzene, Pentachlorobromobenzene and 4-bromo- or 4-iodobenzonitrile.
  • . 5 represent substituents from the group ⁇ hydrogen, methyl, primary, secondary or tertiary, cyclic or acyclic alkyl radicals having 2 to 12 carbon atoms, in which one or more hydrogen atoms are optionally replaced by fluorine, for example CF 3) substituted cyclic or acyclic
  • Alkyl groups alkoxy, dialkylamino, alkylamino, arylamino, diarylamino, phenyl, substituted phenyl, alkylthio, diarylphosphino, dialkylphosphino, dialkyl- or diarylaminocarbonyl, monoalkyl- or monoarylaminocarbonyl, CO 2 " , hydroxyalkyl, alkoxyalkyl, each can be fluorine or chlorine ⁇ or es two adjacent radicals R 1, 4 together correspond to an aromatic or aliphatic fused ring.
  • the lithium organyls prepared in this way can be reacted with any electrophilic compounds by methods of the prior art.
  • C, C linkages can be carried out by reaction with carbon electrophiles
  • boronic acids can be produced by reaction with boron compounds
  • a very efficient route to organosilanes is opened up by reaction with halogen or alkoxysilanes.
  • halogen aliphatics All available fluorine, chlorine, bromine or iodine aliphates can be used as halogen aliphatics (I), since lithium metal in ethereal solvents reacts easily with all halogen aliphatics and in almost all cases with quantitative yields.
  • Chlorine or bromoaliphatics are preferably used here, since iodine compounds are often expensive, fluorine compounds lead to the formation of LiF, which can lead to material problems in later aqueous work-ups as HF. In special cases, however, such halides can also be used advantageously.
  • Alkyl halides are preferably used which, after the halogen-metal exchange, are converted to liquid alkanes / alkenes (two equivalents of RLi) or alkyl halides (one equivalent of RLi). Chloro- or bromocyclohexane, benzyl chloride, chlorhexanes or chlorheptanes are particularly preferably used.
  • Suitable ethereal solvents are, for example, tetrahydrofuran, dioxane, diethyl ether, di-n-butyl ether, diisopropyl ether or anisole; THF is preferably used.
  • the preferred reaction temperatures are between -100 and + 25 ° C, temperatures between -80 and -10 ° C are particularly preferred. In most cases, it is possible to work with very high concentrations of organolithium compounds. Concentrations of the aliphatic or aromatic intermediates (IV) of 5 to 30% by weight, in particular 12 to 25% by weight, are preferred.
  • the haloalkane is first metered into the lithium metal in the ether, the lithium aliphatic (II) initially being formed. Then either the halogen aromatic (III) to be metallized is added first and then the electrophilic reactant, or in a one-pot variant halogen aromatic and electrophile are either added as a mixture or simultaneously.
  • the lithium can be used in the present process as a dispersion, powder, chips, sand, granules, pieces, bars or in another form, the size of the lithium particles not being quality-relevant, but rather only influencing the reaction times. Smaller particle sizes are therefore preferred, for example granules, powders or dispersions.
  • the amount of lithium added per mole of halogen to be reacted is 1.95 to 2.5 mol, preferably 1.98 to 2.15 mol.
  • Aromatics which can be used for halogen-metal exchange are initially all aromatic bromine and iodine compounds.
  • those with activating, ie. H. strongly electron-withdrawing substituents such as CF3 residues, can be lithiated in good yields.
  • the lithium aromatics (IV) generated according to the invention can be reacted with electrophilic compounds by the methods familiar to the person skilled in the art, carbon and boron and silicon electrophiles in particular being of interest to the pharmaceutical and agrochemical industry with regard to the intermediate products required.
  • the reaction with the electrophile can either take place after the production of the lithiated compound (III) or, as already described above, in a one-pot process by simultaneous addition to the reaction mixture.
  • the carbon electrophiles come in particular from one of the following
  • Aryl or alkyl cyanates (benzonitriles) oxirane, substituted oxiranes (ArCH 2 CH 2 OH, ArCR 2 CR 2 OH) with R R 1 (identical or different)
  • Immonium salts aromatic amines
  • aromatic amines halogen aromatics
  • aryl triflates aryl sulfonates
  • Alkali and alkaline earth salts of carboxylic acids (ArCHO for formates, ArCOCH3 for
  • Compounds of the formula BW 3 are used as boron electrophiles, in which W is independently of one another for identical or different (Ci-C ⁇ -alkoxy), fluorine, chlorine, bromine, iodine, N (-C 6 alkyl) 2 or S ⁇ Cs Alkyl), trialkoxyboranes, BF 3 * OR, BF 3 * THF, BCI 3 or BBr3 are preferred, trialkoxyboranes being particularly preferred.
  • SiW 4 Compounds of the formula SiW 4 are used as silicon electrophiles, in which W independently of one another represents identical or different (Ci-C ⁇ -alkoxy), fluorine, chlorine, bromine, iodine, N (CrC 6 -alkyl) 2 or S (CC 5 - Alkyl), tetraalkoxysilanes, tetrachlorosilanes or substituted alkyl or aryl halosilanes or substituted alkyl or aryl alkoxysilanes are preferred.
  • the method according to the invention opens up a very economical method for carrying out the transformation of aromatic halogen into any residues in a very economical way.
  • the work-ups are generally aqueous, with either water or aqueous mineral acids being metered in or the reaction mixture being metered into water or aqueous mineral acids.
  • the pH of the product to be isolated is adjusted here, ie usually a slightly acidic, in the case of heterocycles also slightly alkaline pH.
  • the reaction products are obtained, for example, by extraction and evaporation of the organic phases, alternatively the organic solvents can also be distilled off from the hydrolysis mixture and the product which then precipitates can be obtained by filtration.
  • the purities of the products from the processes according to the invention are generally high, but a further purification step, for example by recrystallization with the addition of small amounts of activated carbon, may be required for special applications (pharmaceutical precursors).
  • the yields of the reaction products are 70 to 99%, typical yields are in particular 85 to 95%.
  • reaction mixture After stirring for 30 minutes, the reaction mixture is added to 120 g of water, the pH is adjusted to 6.3 with 37% HCl and the low boilers are distilled off at 45 ° C. under a slight vacuum. The organic phase is separated off and the aqueous phase is extracted twice with 70 mL toluene each time. After vacuum fractionation, 29.5 g of 4-trifluoromethylacetophenone are obtained from the combined organic phases as a colorless liquid (0.157 mol, 92.2%), GC purity> 98% a / a.
  • a solution of 0.35 mol of cyclohexyllithium in THF was prepared in accordance with the procedure given in Example 1.
  • a solution of 31.4 g of bromobenzene (0.20 mol) in 50 g of THF were added dropwise in 1 h.
  • the dark solution obtained was metered onto 200 g of crushed, anhydrous dry ice under nitrogen.
  • benzoic acid was obtained in a yield of 91%.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

The invention concerns a method for producing aryllithium compounds by reacting halogenaliphates (I) with metal lithium, to obtain a lithiumalkyl (II), then by subsequent reaction with aromatic halogen compounds (III) with halogen-metal exchange reaction resulting in corresponding lithium aromatic compounds (IV). Step 1: producing the base; step 2: halogen-metal exchange (equation I), formulae wherein: R represents methyl, primary, secondary or tertiary alkyl radical containing 2 to 12 carbon atoms, which are optionally substituted by a radical from the following groups: {phenyl, substituted phenyl, aryl, heteroaryl, alkoxy, dialkylamino, alkylthio}, substituted alkyl, substituted or unsubstituted cycloalkyl containing 3 to 8 carbon atoms; Hal1 = fluorine, chlorine, bromine or iodine; Hal2 represents chlorine, bromine or iodine; X1-5 independently represent a carbon or one or several X1-5 R1-5 groups may represent together nitrogen, or two neighbouring X1-5 R1-5 may together represent O, S, NH or NR', wherein R' represents C1-C5 alkyl, SO2-phenyl, SO2-p-tolyl or benzoyl; the radicals R1-5 represent substituents from the group {hydrogen, methyl, cyclic or acyclic primary, secondary or tertiary alkyl radicals containing 2 to 12 carbon atoms, for which, as the case may be, one or several hydrogen atoms are substituted by fluorine, for example, CF3, substituted cyclic or acyclic alkyl groups, alkoxy, dialkylamino, alkylamino, arylamino, diaryalamino, phenyl, substituted phenyl, alkylthio, diarylphosphino, dialkylphosphino, dialkyl- or diarylaminocarbonyl, monoalkyl- or monoarylaminocarbonyl, CO2, hydroxyalkyl, alkoxyalkyl, fluorine or chlorine}, two neighbouring R1-4 radicals capable of representing an aromatic or aliphatic ring condensed on the chain.

Description

Beschreibungdescription
VERFAHREN ZUR METALLORGANISCHEN HERSTELLUNG ORGANISCHER ZWISCHENPRODUKTEMETHOD FOR THE METAL ORGANIC PRODUCTION OF ORGANIC INTERMEDIATE PRODUCTS
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von organischen Verbindungen durch Erzeugung von Aryllithiumverbindungen und deren Umsetzung mit geeigneten Elektrophilen, wobei zunächst durch Umsetzung von Halogenaliphaten mit Lithiummetall ein Lithiumalkyl generiert wird (Schritt 1 in Gleichung I), das anschließend in einer Halogen-Metall-Austauschreaktion mit aromatischenThe invention relates to a process for the production of organic compounds by producing aryllithium compounds and reacting them with suitable electrophiles, a lithium alkyl being first generated by reacting haloaliphatics with lithium metal (step 1 in equation I), which is then carried out in a halogen-metal exchange reaction with aromatic
Halogenverbindungen unter Bildung der gewünschten Lithiumaromaten umgesetzt wird (Schritt 2 in Gleichung I), wobei diese abschließend mit einem entsprechenden Elektrophil zur Reaktion gebracht werden,Halogen compounds are reacted to form the desired lithium aromatics (step 2 in equation I), these finally being reacted with an appropriate electrophile,
Schritt 1 : Erzeugung der Base LithiumStep 1: creating the base lithium
R-Hal., ». R-LiR-Hal., ». R-Li
(I) (II)(I) (II)
Schritt 2: Halogen-Metall-AustauschStep 2: halogen-metal exchange
(II) (III) (IV)(II) (III) (IV)
(GLEICHUNG I)(EQUATION I)
Der Aufschwung der metallorganischen Chemie, insbesondere derjenige des Elementes Lithium, in der Herstellung von Verbindungen für die pharmazeutische und agrochemische Industrie sowie für zahlreiche weitere Anwendungen ist in den vergangenen Jahren beinahe exponentiell verlaufen, wenn man die Anzahl der Anwendungen bzw. die Menge entsprechend hergestellter Produkte gegen eine Zeitachse aufträgt. Wesentliche Gründe hierfür sind die immer komplexer werdenden Strukturen der benötigten Feinchemikalien für die Bereiche Pharma und Agro einerseits sowie das fast unbegrenzte Synthesepotential derThe boom in organometallic chemistry, especially that of the element lithium, in the production of compounds for the pharmaceutical and agrochemical industry and for numerous other applications is in the past years have been almost exponential if one plots the number of applications or the quantity of correspondingly manufactured products against a time axis. The main reasons for this are the increasingly complex structures of the required fine chemicals for the pharmaceutical and agro sectors on the one hand and the almost unlimited synthetic potential of the
Lithiumorganyle für den Aufbau komplexer organischer Strukturen andererseits.Lithium organyle for the construction of complex organic structures on the other hand.
Beinahe jede lithiumorganische Verbindung lässt sich über das moderne Arsenal der metallorganischen Chemie leicht erzeugen und mit fast jedem Elektrophil zum jeweils gewünschten Produkt umsetzen. Dabei werden die meisten Lithiumorganyle auf einem der folgenden Wege generiert:Almost every organolithium compound can be easily generated via the modern arsenal of organometallic chemistry and implemented with almost any electrophile to the desired product. Most of the lithium organyls are generated in one of the following ways:
(1 ) Zweifellos der wichtigste Weg ist der Halogen-Metall-Austausch, bei dem meist Bromaromaten mit n-Butyllithium bei tiefen Temperaturen umgesetzt werden(1) The most important way is undoubtedly the halogen-metal exchange, in which mostly bromoaromatics are reacted with n-butyllithium at low temperatures
(2) durch Umsetzung von Bromaromaten mit Lithiummetall lassen sich ebenfalls sehr viele Li-Organyle herstellen(2) A large number of Li organyls can also be prepared by reacting bromine aromatics with lithium metal
(3) sehr bedeutsam ist des weiteren die Deprotonierung von ausreichend aciden organischen Verbindungen mit Lithiumalkylen (z. B. BuLi), Lithiumamiden (z.B. LDA oder LiNSi) oder den SCHLOSSER-Superbasen(3) The deprotonation of sufficiently acidic organic compounds with lithium alkyls (e.g. BuLi), lithium amides (e.g. LDA or LiNSi) or the SCHLOSSER superbases is also very important
(RLi/KOtBu).(RLi / KOtBu).
Daraus folgt schon, dass für den größten Teil dieser Chemie der Einsatz von käuflichen Alkyllithium-Verbindungen erforderlich ist, wobei hier meistens n-BuLi eingesetzt wird. Die Synthese von n-BuLi und verwandten Lithiumaliphaten ist technisch aufwendig und erfordert sehr viel Know-How, wodurch n-Butyllithium, s-Butyllithium, tert.-Butyllithium und ähnliche Moleküle nur - an industriellen Maßstäben gemessen - sehr teuer angeboten werden. Dies ist der wichtigste, aber bei weitem nicht der einzige Nachteil dieses ansonsten sehr vorteilhaft und breit einsetzbaren Reagenzes. Aufgrund der extremen Empfindlichkeit und in konzentrierten Lösungen pyrophorer Natur solcher Lithiumaliphaten müssen bei den in der industriellen Großproduktion angestrebten Größenordnungen (Jahresproduktionsmengen zwischen 5 und 500 Tonnen) sehr aufwendige logistische Systeme für Transport, Einspeisung in die Dosiervorlage und Dosierung aufgebaut werden, die hohen Investitionen in das Anlagevermögen entsprechen.It follows from this that the use of commercially available alkyl lithium compounds is required for the majority of this chemistry, n-BuLi being used here mostly. The synthesis of n-BuLi and related lithium aliphates is technically complex and requires a great deal of know-how, as a result of which n-butyllithium, s-butyllithium, tert.-butyllithium and similar molecules are only offered at very high prices - measured by industrial standards. This is the most important, but by no means the only disadvantage of this otherwise very advantageous and widely usable reagent. Due to the extreme sensitivity and pyrophoric nature of such lithium aliphates in concentrated solutions, very complex logistical systems for transport, feeding into the dosing template and dosing have to be set up for the sizes sought in large industrial production (annual production quantities between 5 and 500 tons), the high investments in this Fixed assets correspond.
Des weiteren entstehen bei den Umsetzungen von n-, s- und tert.-Butyllithium entweder Butane (Deprotonierungen), Butylhalogenide (Halogen-Metallaustausch, ein Äquivalent BuLi) oder Buten und Butan (Halogen-Metall-Austausch, zwei Äquivalente BuLi), die bei Raumtemperatur gasförmig sind und bei den erforderlichen hydrolytischen Aufarbeitungen den Reaktionsmischungen entweichen. Dadurch werden zusätzlich auch noch aufwendige Abgasaufreinigungen oder entsprechende Verbrennungsvorrichtungen erforderlich, um den strengen gesetzlichen Immissionsvorschriften zu genügen. Als Ausweg bieten die spezialisierten Unternehmen Alternativen wie n- Hexyllithium an, die zwar keine Butane entstehen lassen, dafür aber nochmals deutlich teurer sind als Butyllithium.Furthermore, the reactions of n-, s- and tert-butyllithium produce either butanes (deprotonations), butyl halides (halogen-metal exchange, one equivalent of BuLi) or butene and butane (halogen-metal exchange, two equivalents of BuLi) are gaseous at room temperature and escape the reaction mixtures during the required hydrolytic work-ups. As a result, complex exhaust gas purification or corresponding combustion devices are also required to meet the strict legal immission regulations. As a way out, the specialized companies offer alternatives such as n-hexyllithium, which do not produce butanes, but are significantly more expensive than butyllithium.
Ein weiterer Nachteil ist das Anfallen komplexer Lösungsmittelgemische nach der Aufarbeitung. Aufgrund der hohen Reaktivität von Alkyllithium-Verbindungen gegenüber Ethern, die fast immer Lösungsmittel für die Folgeumsetzungen sind, können Alkyllithium-Verbindungen meist nicht in diesen Lösungsmitteln angeboten werden. Die Hersteller bieten zwar eine breite Palette von Alkyllithium- Verbindungen verschiedenster Konzentrationen in verschiedenstenAnother disadvantage is that complex solvent mixtures occur after working up. Due to the high reactivity of alkyl lithium compounds towards ethers, which are almost always solvents for the subsequent reactions, alkyl lithium compounds can usually not be offered in these solvents. The manufacturers do offer a wide range of alkyl lithium compounds of different concentrations in different
Kohlenwasserstoffen an, allerdings laufen beispielsweise Halogen-Metall- Austausche in reinen Kohlenwasserstoffen nicht ab, so dass man zwangsläufig in Gemischen aus Ethern und Kohlenwasserstoffen arbeiten muss. Daher erhält man nach Hydrolyse wasserhaltige Gemische aus Ethern und Kohlenwasserstoffen, deren Auftrennung aufwendig ist und in vielen Fällen gar nicht ökonomisch durchführbar ist. Für eine industrielle Großproduktion ist allerdings die Rückführung der verwendeten Lösungsmittel unabdingbare Voraussetzung. Aus den genannten Gründen wäre es daher sehr wünschenswert, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, bei dem die einzusetzende Alkyllithiumverbindung ausgehend von den billigen Rohstoffen Halogenalkan und Lithiummetall in einem Ether erzeugt und dabei gleichzeitig oder anschließend mit dem umzusetzenden Halogenaromaten umgesetzt wird, da durch diese Vorgehensweise alle oben genannten Nachteile der „klassischen" Erzeugung von Lithiumaromaten umgangen werden könnten.Hydrocarbons, however, for example, halogen-metal exchanges do not take place in pure hydrocarbons, so that one necessarily has to work in mixtures of ethers and hydrocarbons. Therefore, after hydrolysis, water-containing mixtures of ethers and hydrocarbons are obtained, the separation of which is complex and in many cases cannot be carried out economically. For large-scale industrial production, however, recycling the solvents used is an essential requirement. For the reasons mentioned, it would therefore be very desirable to provide a process in which the alkyl lithium compound to be used is produced from the cheap raw materials haloalkane and lithium metal in an ether and is reacted simultaneously or subsequently with the halogen aromatic compound to be reacted, because by this procedure all the above-mentioned disadvantages of the "classic" production of lithium aromatics could be avoided.
Die vorliegende Erfindung löst alle diese Aufgaben und betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Aryllithiumverbindungen durch Umsetzung von Halogenaliphaten mit Lithiummetall zu einem Lithiumalkyl und weiterer Reaktion mit aromatischen Halogenverbindungen (III) unter Halogen-Metall-Austauschreaktion zu den entsprechenden Lithiumaromaten (IV), wobei diese gegebenenfalls in einem weiteren Schritt mit einem entsprechenden Elektrophil zur Reaktion gebracht werden können (Gleichung I),The present invention achieves all of these objects and relates to a process for the preparation of aryllithium compounds by reacting haloaliphates with lithium metal to form a lithium alkyl and further reaction with aromatic halogen compounds (III) with a halogen-metal exchange reaction to give the corresponding lithium aromatics (IV), these optionally can be reacted in a further step with an appropriate electrophile (equation I),
Schritt 1 : Erzeugung der Base LithiumStep 1: creating the base lithium
R-Hal., - R-LiR-Hal., - R-Li
(I) (H)(I) (H)
Schritt 2: Halogen-Metall-AustauschStep 2: halogen-metal exchange
(II) (Hl) (IV)(II) (Hl) (IV)
(GLEICHUNG 1)(EQUATION 1)
worin R für Methyl, primäre, sekundäre oder tertiäre Alkylreste mit zwei bis 12 C-Atomen, die gegebenenfalls mit einem Rest aus der folgenden Gruppe substituiert sind: {Phenyl, substituiertes Phenyl, Aryl, Heteroaryl, Alkoxy, Dialkylamino, Alkylthio}, substituiertes Alkyl, substituiertes oder unsubstituiertes Cycloalkyl mit 3 bis 8 C-Atomen steht,wherein R is methyl, primary, secondary or tertiary alkyl radicals with two to 12 C atoms which are optionally substituted by a radical from the following group: {phenyl, substituted phenyl, aryl, heteroaryl, alkoxy, dialkylamino, alkylthio}, substituted alkyl, substituted or unsubstituted cycloalkyl having 3 to 8 C atoms,
Hali = Fluor, Chlor, Brom oder lod bedeutet, Hal2 für Chlor, Brom oder lod steht,Hali = fluorine, chlorine, bromine or iodine, Hal 2 represents chlorine, bromine or iodine,
X-ι-5 stehen unabhängig voneinander für Kohlenstoff oder eine oder mehrere Gruppierungen X1.5 R1-5 können Stickstoff bedeuten oder jeweils zwei benachbarte Reste X1.5 R1-5 können gemeinsam für O (Furane), S (Thiophene), NH oder NR' (Pyrrole) stehen, wobei R' für Cι_5-Alkyl, SO?-Phenyl, S02-p-Tolyl oder Benzoyl steht.X-ι-5 independently of one another represent carbon or one or more groupings X 1 . 5 R 1 -5 can denote nitrogen or two adjacent radicals X 1 . 5 R 1 -5 can together represent O (furans), S (thiophenes), NH or NR '(pyrroles), where R' is Cι_ 5 alkyl, SO ? -Phenyl, S0 2 -p-tolyl or benzoyl.
Bevorzugte Verbindungen der Formel (III), die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren umgesetzt werden können sind z.B. Benzole, Pyridine, Pyrimidine,Preferred compounds of formula (III) which can be reacted by the process according to the invention are e.g. Benzenes, pyridines, pyrimidines,
Pyrazine, Pyridazine, Furane, Thiophene, Pyrrole, beliebig N-substituierte Pyrrole oder Naphthaline. In Frage kommen beispielsweise Brombenzol, 2-, 3- und 4-Brombenzotrifluorid, 2-, 3- und 4-Chlorbenzotrifluorid, Furan, 2- Methylfuran, Furfuralacetale, Thiophen, 2-Methylthiophen, N-Trimethylsilylpyrrol, 2,4-Dichlorbrombenzol, Pentachlorbrombenzol und 4-Brom- bzw. 4-lodbenzonitril.Pyrazines, pyridazines, furans, thiophenes, pyrroles, any N-substituted pyrroles or naphthalenes. Examples include bromobenzene, 2-, 3- and 4-bromobenzotrifluoride, 2-, 3- and 4-chlorobenzotrifluoride, furan, 2-methylfuran, furfural acetals, thiophene, 2-methylthiophene, N-trimethylsilylpyrrole, 2,4-dichlorobromobenzene, Pentachlorobromobenzene and 4-bromo- or 4-iodobenzonitrile.
Die Reste R-|.5 stehen für Substituenten aus der Gruppe {Wasserstoff, Methyl, primäre, sekundäre oder tertiäre, cyclische oder acyclische Alkylreste mit 2 bis 12 C-Atomen, bei denen gegebenenfalls ein oder mehrere Wasserstoffatome durch Fluor ersetzt sind, z.B. CF3) substituierte cyclische oder acyclischeThe residues R- |. 5 represent substituents from the group {hydrogen, methyl, primary, secondary or tertiary, cyclic or acyclic alkyl radicals having 2 to 12 carbon atoms, in which one or more hydrogen atoms are optionally replaced by fluorine, for example CF 3) substituted cyclic or acyclic
Alkylgruppen, Alkoxy, Dialkylamino, Alkylamino, Arylamino, Diarylamino, Phenyl, substituiertes Phenyl, Alkylthio, Diarylphosphino, Dialkylphosphino, Dialkyl- oder Diarylaminocarbonyl, Monoalkyl- oder Monoarylaminocarbonyl, CO2 ", Hydroxyalkyl, Alkoxyalkyl, Fluor oder Chlor}, oder es können jeweils zwei benachbarte Reste R1.4 zusammen einem aromatischen oder aliphatischen ankondensierten Ring entsprechen. Die so hergestellten Lithiumorganyle können mit beliebigen elektrophilen Verbindungen nach Verfahren des Standes der Technik umgesetzt werden. Durch Umsetzung mit Kohlenstoff-Elektrophilen können beispielsweise C,C- Verknüpfungen vorgenommen werden, durch Umsetzung mit Borverbindungen können Boronsäuren hergestellt werden, und durch Umsetzung mit Halogen- oder Alkoxysilanen wird ein sehr effizienter Weg zu Organosilanen erschlossen.Alkyl groups, alkoxy, dialkylamino, alkylamino, arylamino, diarylamino, phenyl, substituted phenyl, alkylthio, diarylphosphino, dialkylphosphino, dialkyl- or diarylaminocarbonyl, monoalkyl- or monoarylaminocarbonyl, CO 2 " , hydroxyalkyl, alkoxyalkyl, each can be fluorine or chlorine} or es two adjacent radicals R 1, 4 together correspond to an aromatic or aliphatic fused ring. The lithium organyls prepared in this way can be reacted with any electrophilic compounds by methods of the prior art. For example, C, C linkages can be carried out by reaction with carbon electrophiles, boronic acids can be produced by reaction with boron compounds, and a very efficient route to organosilanes is opened up by reaction with halogen or alkoxysilanes.
Als Halogenaliphaten (I) können alle verfügbaren oder herstellbaren Fluor-, Chlor-, Brom- oder lodaliphaten eingesetzt werden, da Lithiummetall in etherischen Lösungsmitteln mit allen Halogenaliphaten leicht und in fast allen Fällen mit quantitativen Ausbeuten reagiert. Bevorzugt werden hierbei Chlor- oder Bromaliphaten eingesetzt, da lodverbindungen oft teuer sind, Fluorverbindungen zur Bildung von LiF führen, das bei späteren wässrigen Aufarbeitungen als HF zu Werkstoffproblemen führen kann. In Spezialfällen können aber auch solche Halogenide vorteilhaft einsetzbar sein.All available fluorine, chlorine, bromine or iodine aliphates can be used as halogen aliphatics (I), since lithium metal in ethereal solvents reacts easily with all halogen aliphatics and in almost all cases with quantitative yields. Chlorine or bromoaliphatics are preferably used here, since iodine compounds are often expensive, fluorine compounds lead to the formation of LiF, which can lead to material problems in later aqueous work-ups as HF. In special cases, however, such halides can also be used advantageously.
Es werden bevorzugt solche Alkylhalogenide eingesetzt, die nach dem Halogen- Metall-Austausch zu flüssigen Alkanen/Alkenen (zwei Äquivalente RLi) bzw. Alkylhalogeniden (ein Äquivalent RLi) umgesetzt werden. Besonders bevorzugt werden Chlor- oder Bromcyclohexan, Benzylchlorid, Chlorhexane oder Chlorheptane eingesetzt.Alkyl halides are preferably used which, after the halogen-metal exchange, are converted to liquid alkanes / alkenes (two equivalents of RLi) or alkyl halides (one equivalent of RLi). Chloro- or bromocyclohexane, benzyl chloride, chlorhexanes or chlorheptanes are particularly preferably used.
Geeignete etherische Lösungsmittel sind beispielsweise Tetrahydrofuran, Dioxan, Diethylether, Di-n-butylether, Diisopropylether oder Anisol, bevorzugt wird THF eingesetzt.Suitable ethereal solvents are, for example, tetrahydrofuran, dioxane, diethyl ether, di-n-butyl ether, diisopropyl ether or anisole; THF is preferably used.
Aufgrund der hohen Reaktivität von Alkyl- und Aryllithiumverbindungen, insbesondere auch gegenüber den als Lösungsmittel eingesetzten Ethern, liegen die bevorzugten Reaktionstemperaturen zwischen -100 und +25°C, besonders bevorzugt sind Temperaturen zwischen -80 und -10°C. Es kann in den meisten Fällen bei recht hohen Konzentrationen an lithiumorganischen Verbindungen gearbeitet werden. Bevorzugt sind Konzentrationen der aliphatischen bzw. aromatischen Zwischenprodukte (IV) von 5 bis 30 Gew.-%, insbesondere 12 bis 25 Gew.-%.Because of the high reactivity of alkyl and aryllithium compounds, in particular also towards the ethers used as solvents, the preferred reaction temperatures are between -100 and + 25 ° C, temperatures between -80 and -10 ° C are particularly preferred. In most cases, it is possible to work with very high concentrations of organolithium compounds. Concentrations of the aliphatic or aromatic intermediates (IV) of 5 to 30% by weight, in particular 12 to 25% by weight, are preferred.
In den beiden bevorzugten Ausführungsformen wird zunächst das Halogenalkan zum Lithiummetall im Ether zudosiert, wobei sich zunächst der Lithiumaliphat (II) bildet. Anschließend wird entweder zunächst der zu metallierende Halogenaromat (III) zugesetzt und anschließend der elektrophile Reaktionspartner, oder es werden in einer Eintopfvariante Halogenaromat und Elektrophil entweder als Mischung oder gleichzeitig zudosiert.In the two preferred embodiments, the haloalkane is first metered into the lithium metal in the ether, the lithium aliphatic (II) initially being formed. Then either the halogen aromatic (III) to be metallized is added first and then the electrophilic reactant, or in a one-pot variant halogen aromatic and electrophile are either added as a mixture or simultaneously.
Überraschenderweise wurde gefunden, dass in der bevorzugten Ausführungsform als Eintopf in vielen Fällen höhere Ausbeuten beobachtet werden, als wenn man zunächst RLi generiert und nacheinander mit Halogenaromat und erst anschließend mit dem Elektrophil umsetzt.Surprisingly, it was found that in the preferred embodiment as a stew, higher yields are observed in many cases than if RLi was first generated and then reacted with halogen aromatic and only then with the electrophile.
Das Lithium kann im vorliegenden Verfahren als Dispersion, Pulver, Späne, Sand, Granalien, Stücke, Barren oder in anderer Form eingesetzt werden, wobei die Größe der Lithiumpartikel nicht qualitätsrelevant ist, sondern lediglich die Reaktionszeiten beeinflusst. Daher sind kleinere Partikelgrößen bevorzugt, beispielsweise Granalien, Pulver oder Dispersionen. Die zugesetzte Lithiummenge beträgt je Mol umzusetzenden Halogens 1 ,95 bis 2,5 mol, bevorzugt 1 ,98 bis 2,15 Mol.The lithium can be used in the present process as a dispersion, powder, chips, sand, granules, pieces, bars or in another form, the size of the lithium particles not being quality-relevant, but rather only influencing the reaction times. Smaller particle sizes are therefore preferred, for example granules, powders or dispersions. The amount of lithium added per mole of halogen to be reacted is 1.95 to 2.5 mol, preferably 1.98 to 2.15 mol.
In allen Fällen können auf der Stufe der Herstellung von RLi durch Zusatz organischer Redoxsysteme, beispielsweise Biphenyl, 4,4'-Di-tert.-butylbiphenyl oder Anthracen, deutliche Steigerungen der Reaktionsgeschwindigkeiten beobachtet werden. Der Zusatz solcher Systeme erwies sich vor allem dann als vorteilhaft, wenn die Lithiierungszeiten ohne diese Katalyse > 12 h waren. Die Konzentrationen an zugesetztem organischen Katalysator betragen sinnvollerweise zwischen 0,01 und 1 mol-%, bevorzugt zwischen 0,05 und 0,1 mol-%.In all cases, significant increases in reaction rates can be observed at the stage of the production of RLi by adding organic redox systems, for example biphenyl, 4,4'-di-tert-butylbiphenyl or anthracene. The addition of such systems proved to be particularly advantageous when the lithiation times were> 12 h without this catalysis. The concentrations of added organic catalyst are expediently between 0.01 and 1 mol%, preferably between 0.05 and 0.1 mol%.
Für den Halogen-Metall-Austausch einsetzbare Aromaten sind zunächst alle aromatischen Brom- und lodverbindungen. Für Chlorverbindungen gilt, dass solche mit aktivierenden, d. h. stark elektronenziehenden Substituenten wie beispielsweise CF3-Resten, in guten Ausbeuten lithiiert werden können.Aromatics which can be used for halogen-metal exchange are initially all aromatic bromine and iodine compounds. For chlorine compounds it applies that those with activating, ie. H. strongly electron-withdrawing substituents such as CF3 residues, can be lithiated in good yields.
Die erfindungsgemäß generierten Lithiumaromaten (IV) können nach den dem Fachmann geläufigen Methoden mit elektrophilen Verbindungen umgesetzt werden, wobei insbesondere Kohlenstoff-, Bor- und Silicium-Elektrophile im Hinblick auf die benötigten Zwischenprodukte für die pharmazeutische und agrochemische Industrie von Interesse sind.The lithium aromatics (IV) generated according to the invention can be reacted with electrophilic compounds by the methods familiar to the person skilled in the art, carbon and boron and silicon electrophiles in particular being of interest to the pharmaceutical and agrochemical industry with regard to the intermediate products required.
Die Umsetzung mit dem Elektrophil kann entweder nach der Erzeugung der lithiierten Verbindung (III) oder, wie bereits vorher beschrieben, im Eintopfverfahren durch gleichzeitige Zugabe zur Reaktionsmischung erfolgen.The reaction with the electrophile can either take place after the production of the lithiated compound (III) or, as already described above, in a one-pot process by simultaneous addition to the reaction mixture.
Die Kohlenstoff-Elektrophile stammen insbesondere aus einer der folgendenThe carbon electrophiles come in particular from one of the following
Kategorien (in Klammern jeweils die Produkte):Categories (the products in brackets):
Aryl- oder Alkylcyanate (Benzonitrile) Oxiran, substituierte Oxirane (ArCH2CH2OH, ArCR2CR2OH) mit R = R1 (gleich oder verschieden)Aryl or alkyl cyanates (benzonitriles) oxirane, substituted oxiranes (ArCH 2 CH 2 OH, ArCR 2 CR 2 OH) with R = R 1 (identical or different)
Azomethine (ArCR1 2-NR'H)Azomethine (ArCR 1 2 -NR ' H)
Nitroenolate (Oxime)Nitroenolates (oximes)
Immoniumsalze (Aromatische Amine) Halogenaromat, Aryltriflate, andere Arylsulfonate (Biaryle)Immonium salts (aromatic amines) halogen aromatics, aryl triflates, other aryl sulfonates (biaryls)
Kohlendioxid (ArCOOH)Carbon dioxide (ArCOOH)
Kohlenmonoxid (Ar-CO-CO-Ar)Carbon monoxide (Ar-CO-CO-Ar)
Aldehyde, Ketone (ArCHR1-OH, ArCR1 2-OH; α,ß-ungesättigte Aldehyde/Ketone (ArCH(OH)-Vinyl, CR1(OH)-Vinyl) Ketene (ARC(=0)CH3 bei Keten, ArC(=0)-R1 bei substituierten Ketenen)Aldehydes, ketones (ArCHR 1 -OH, ArCR 1 2 -OH; α, β-unsaturated aldehydes / ketones (ArCH (OH) vinyl, CR 1 (OH) vinyl) ketenes (ARC (= 0) CH 3 for ketene , ArC (= 0) -R 1 for substituted ketenes)
Alkali- und Erdalkalisalze von Carbonsäuren (ArCHO bei Formiaten, ArCOCH3 beiAlkali and alkaline earth salts of carboxylic acids (ArCHO for formates, ArCOCH3 for
Acetaten, ArR1CO bei R1COOMet) Aliphatische Nitrile (ArCOCH3 bei Acetonitril, ArR1CO bei R1CN) Aromatische Nitrile (ArCOAr') Amide (ArCHO bei HCONR2, ArC(=0)R bei RCONR' 2) Ester (Ar2C(OH)R1) oder Alkylierungsmittel (Ar-Alkyl).Acetates, ArR 1 CO at R 1 COOMet) Aliphatic nitriles (ArCOCH 3 for acetonitrile, ArR 1 CO for R 1 CN) Aromatic nitriles (ArCOAr ' ) amides (ArCHO for HCONR 2 , ArC (= 0) R for RCONR ' 2 ) esters (Ar 2 C (OH) R 1 ) or alkylating agent (Ar-alkyl).
Als Bor-Elektrophile werden Verbindungen der Formel BW3 eingesetzt, worin W unabhängig voneinander für gleiche oder verschiedene (Ci-Cβ-Alkoxy), Fluor, Chlor, Brom, lod, N(Cι-C6-Alkyl)2 oder S^ Cs-Alkyl) steht, bevorzugt sind dabei Trialkoxyborane, BF3*OR , BF3*THF, BCI3 oder BBr3, besonders bevorzugt Trialkoxyborane.Compounds of the formula BW 3 are used as boron electrophiles, in which W is independently of one another for identical or different (Ci-Cβ-alkoxy), fluorine, chlorine, bromine, iodine, N (-C 6 alkyl) 2 or S ^ Cs Alkyl), trialkoxyboranes, BF 3 * OR, BF 3 * THF, BCI 3 or BBr3 are preferred, trialkoxyboranes being particularly preferred.
Als Silicium-Elektrophile werden Verbindungen der Formel SiW4 eingesetzt, worin W unabhängig voneinander für gleiche oder verschiedene (Ci-Cβ-Alkoxy), Fluor, Chlor, Brom, lod, N(CrC6-Alkyl)2 oder S(C C5-Alkyl) steht, bevorzugt sind dabei Tetraalkoxysilane, Tetrachlorsilane oder substituierte Alkyl- bzw. Aryl- Halogensilane oder substituierte Alkyl- bzw. Aryl-Alkoxysilane. Das erfindungsgemäße Verfahren eröffnet eine sehr ökonomische Methode, um die Transformation von aromatischem Halogen in beliebige Reste auf einem sehr wirtschaftlichen Weg zu bewerkstelligen.Compounds of the formula SiW 4 are used as silicon electrophiles, in which W independently of one another represents identical or different (Ci-Cβ-alkoxy), fluorine, chlorine, bromine, iodine, N (CrC 6 -alkyl) 2 or S (CC 5 - Alkyl), tetraalkoxysilanes, tetrachlorosilanes or substituted alkyl or aryl halosilanes or substituted alkyl or aryl alkoxysilanes are preferred. The method according to the invention opens up a very economical method for carrying out the transformation of aromatic halogen into any residues in a very economical way.
Die Aufarbeitungen geschehen im allgemeinen wässrig, wobei entweder Wasser bzw. wässrige Mineralsäuren zudosiert werden oder die Reaktionsmischung auf Wasser bzw. wässrige Mineralsäuren dosiert wird. Zur Erzielung bester Ausbeuten wird hier jeweils der pH-Wert des zu isolierenden Produkts eingestellt, also für gewöhnlich ein leicht saurer, im Falle von Heterocyclen auch leicht alkalischer pH- Wert. Die Reaktionsprodukte werden beispielsweise durch Extraktion und Eindampfen der organischen Phasen gewonnen, alternativ können auch aus der Hydrolysemischung die organischen Lösungsmittel abdestilliert und das dann ausfallende Produkt durch Filtration gewonnen werden. Die Reinheiten der Produkte aus den erfindungsgemäßen Verfahren sind im allgemeinen hoch, für Spezialanwendungen (Pharmavorprodukte) kann allerdings noch ein weiterer Aufreinigungsschritt, beispielsweise durch Umkristallisation unter Zusatz geringer Mengen Aktivkohle, erforderlich werden. Die Ausbeuten an den Reaktionsprodukten betragen 70 bis 99 %, typische Ausbeuten sind insbesondere 85 bis 95 %.The work-ups are generally aqueous, with either water or aqueous mineral acids being metered in or the reaction mixture being metered into water or aqueous mineral acids. In order to achieve the best yields, the pH of the product to be isolated is adjusted here, ie usually a slightly acidic, in the case of heterocycles also slightly alkaline pH. The reaction products are obtained, for example, by extraction and evaporation of the organic phases, alternatively the organic solvents can also be distilled off from the hydrolysis mixture and the product which then precipitates can be obtained by filtration. The purities of the products from the processes according to the invention are generally high, but a further purification step, for example by recrystallization with the addition of small amounts of activated carbon, may be required for special applications (pharmaceutical precursors). The yields of the reaction products are 70 to 99%, typical yields are in particular 85 to 95%.
Das erfindungsgemäße Verfahren soll durch die nachfolgenden Beispiele erläutert werden, ohne die Erfindung darauf zu beschränken: The process according to the invention is to be illustrated by the following examples, without restricting the invention thereto:
Beispiel 1example 1
Herstellung von 4-Trifluormethylacetophenon aus 4-BrombenzotrifluoridPreparation of 4-trifluoromethyl acetophenone from 4-bromobenzotrifluoride
(2 Äquivalente RLi)(2 equivalents of RLi)
41 ,6 g Chlorcyclohexan (0,35 mol) werden zu einer Suspension von 4,65 g Lithiumgranalien (0,68 mol) in 350 g THF bei -55°C zugetropft, wobei als Dosierzeit 2 Stunden gewählt wurde. Nach einem per GC bestimmten Umsatz des Chlorcyclohexans von > 97 % (insgesamt 10 h) werden bei der gleichen Temperatur 38,3 g 4-Brombenzotrifluorid (0,170 mol) in 15 Minuten zugetropft. Nach 30-minütigem Nachrühren bei -50°C wird die Reaktionsmischung auf 25,5 g Essigsäureanhydrid (0,25 mol) in 50 g THF bei -30°C dosiert (30 Minuten). Nach 30-minütigem Nachrühren wird die Reaktionsmischung auf 120 g Wasser gegeben, der pH mit 37 % HCI auf 6,3 eingestellt und die Niedrigsieder bei 45 °C im leichten Vakuum abdestilliert. Die organische Phase wird abgetrennt und die wässrige noch zweimal mit jeweils 70 mL Toluol extrahiert. Aus den vereinigten organischen Phasen erhält man nach Vakuumfraktionierung 29,5 g 4-Trifluormethylacetophenon als farblose Flüssigkeit (0,157 mol, 92,2 %), GC-Reinheit > 98 % a/a.41.6 g of chlorocyclohexane (0.35 mol) are added dropwise to a suspension of 4.65 g of lithium granules (0.68 mol) in 350 g of THF at -55 ° C., the metering time being chosen to be 2 hours. After a conversion of the chlorocyclohexane determined by GC of> 97% (10 h in total), 38.3 g of 4-bromobenzotrifluoride (0.170 mol) are added dropwise at the same temperature in 15 minutes. After stirring for a further 30 minutes at -50 ° C., the reaction mixture is metered onto 25.5 g of acetic anhydride (0.25 mol) in 50 g of THF at -30 ° C. (30 minutes). After stirring for 30 minutes, the reaction mixture is added to 120 g of water, the pH is adjusted to 6.3 with 37% HCl and the low boilers are distilled off at 45 ° C. under a slight vacuum. The organic phase is separated off and the aqueous phase is extracted twice with 70 mL toluene each time. After vacuum fractionation, 29.5 g of 4-trifluoromethylacetophenone are obtained from the combined organic phases as a colorless liquid (0.157 mol, 92.2%), GC purity> 98% a / a.
Beispiel 2Example 2
Herstellung von 4-Trifluormethylacetophenon aus 4-Brombenzotrifluorid (1 Äquivalent RLi)Preparation of 4-trifluoromethylacetophenone from 4-bromobenzotrifluoride (1 equivalent of RLi)
Der Versuch wurde wie in Beispiel 1 beschrieben durchgeführt, wobei hier jedoch nur die halbe Stoffmenge an Chlorcyclohexan und Lithiummetall eingesetzt wurde. Nach wässriger Aufarbeitung und Destillation wurde hier 4-Trifluormethylacetophenon in einer Ausbeute von nur noch 68 % erhalten.The experiment was carried out as described in Example 1, but only half the amount of chlorocyclohexane and lithium metal was used here. After aqueous work-up and distillation, 4-trifluoromethylacetophenone was obtained in a yield of only 68%.
Beispiel 3 Herstellung von Benzoesäure aus BrombenzolExample 3 Preparation of Benzoic Acid from Bromobenzene
Eine Lösung von 0,35 mol Cyclohexyllithium in THF wurde entsprechend der in Beispiel 1 angegebenen Vorschrift hergestellt. Bei -55°C wurde eine Lösung von 31 ,4 g Brombenzol (0,20 mol) in 50 g THF in 1 h zugetropft. Nach zweistündigem Nachrühren bei -55°C wurde die erhaltene dunkle Lösung auf 200 g zerstoßenes, wasserfreies Trockeneis unter Stickstoff dosiert. Nach dem Abdampfen des unumgesetzten CO2 und der üblichen wässrigen Aufarbeitung wurde Benzoesäure in einer Ausbeute von 91 % erhalten.A solution of 0.35 mol of cyclohexyllithium in THF was prepared in accordance with the procedure given in Example 1. At -55 ° C a solution of 31.4 g of bromobenzene (0.20 mol) in 50 g of THF were added dropwise in 1 h. After stirring for two hours at -55 ° C., the dark solution obtained was metered onto 200 g of crushed, anhydrous dry ice under nitrogen. After evaporation of the unreacted CO 2 and the usual aqueous workup, benzoic acid was obtained in a yield of 91%.
Beispiel 4: Umsetzung eines ChloraromatenExample 4: Implementation of a chloroaromatic
Herstellung von 3-Trifluormethylbenzoesäure aus 3-ChlorbenzotrifluoridPreparation of 3-trifluoromethylbenzoic acid from 3-chlorobenzotrifluoride
Bei -78°C wurde zunächst eine Lösung von tert.-Butyllithium in THF ausgehend von 46,2 g tert.-Butylchlorid (0,50 mol), 7,0 g Lithiumgranalien, 20 mg Biphenyl und 220 g THF erzeugt (7 h). Anschließend wurden 72,2 g 3-Chlorbenzotrifluorid in 1 h zugetropft und bei -78°C über Nacht und anschließend weitere 4 h bei -45°C gerührt. Die Umsetzung mit C02 und die Aufarbeitung wurden analog zu Beispiel 3 vorgenommen. Die Ausbeute an Trifluormethylbenzoesäure betrug hier 86 %, HPLC-Reinheit 98,3 % a/a.At -78 ° C, a solution of tert-butyllithium in THF was first generated starting from 46.2 g tert-butyl chloride (0.50 mol), 7.0 g lithium granules, 20 mg biphenyl and 220 g THF (7 h ). 72.2 g of 3-chlorobenzotrifluoride were then added dropwise in 1 h and the mixture was stirred at -78 ° C. overnight and then at -45 ° C. for a further 4 h. The reaction with C0 2 and the workup were carried out analogously to Example 3. The yield of trifluoromethylbenzoic acid here was 86%, HPLC purity 98.3% a / a.
Beispiel 5Example 5
Herstellung von 4-Trifluormethylacetophenon aus 4-Bromacetophenon (2 Äquivalente RLi, Εintopf-Variante")Production of 4-trifluoromethylacetophenone from 4-bromoacetophenone (2 equivalents of RLi, "one-pot variant")
41,6 g Chlorcyclohexan (0,35 mol) werden zu einer Suspension von 4,65 g Lithiumgranalien (0,68 mol) in 350 g THF bei -55°C zugetropft, wobei als Dosierzeit 2 Stunden gewählt wurde. Nach einem per GC bestimmten Umsatz des Chlorcyclohexans von > 97 % (insgesamt 10 h) wird bei der gleichen Temperatur eine Mischung aus 38,3 g 4-Brombenzotrifluorid (0,170 mol) und 7,0 g Acetonitril (0,170 mol) in 15 Minuten zugetropft. Nach 30-minütigem Nachrühren bei -50°C wird die Reaktionsmischung langsam auf RT aufgetaut und in der üblichen Weise wässrig aufgearbeitet. Die Ausbeute an 4-Trifluormethylacetophenon beträgt nach Destillation 81 %. 41.6 g of chlorocyclohexane (0.35 mol) are added dropwise to a suspension of 4.65 g of lithium granules (0.68 mol) in 350 g of THF at -55 ° C., the metering time being chosen to be 2 hours. After a conversion of the chlorocyclohexane determined by GC of> 97% (total 10 h), a mixture of 38.3 g of 4-bromobenzotrifluoride (0.170 mol) and 7.0 g of acetonitrile (0.170 mol) is added dropwise in 15 minutes at the same temperature , After stirring for a further 30 minutes at -50 ° C., the reaction mixture is slowly thawed to RT and worked up in the usual manner with water. The yield of 4-trifluoromethyl acetophenone is 81% after distillation.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zur Herstellung von Aryllithiumverbindungen durch Umsetzung von Halogenaliphaten (I) mit Lithiummetall zu einem Lithiumalkyl (II) und weiterer Reaktion mit aromatischen Halogenverbindungen (III) unter Halogen-Metall- Austauschreaktion zu den entsprechenden Lithiumaromaten (IV),1. Process for the preparation of aryllithium compounds by reacting halogen aliphates (I) with lithium metal to form a lithium alkyl (II) and further reaction with aromatic halogen compounds (III) with a halogen-metal exchange reaction to give the corresponding lithium aromatics (IV),
Schritt 1 : Erzeugung der BaseStep 1: creating the base
Lithiumlithium
R-Hal. R-Li (I) dl)R-Hal. R-Li (I) dl)
Schritt 2: Halogen-Metall-AustauschStep 2: halogen-metal exchange
(II) (III) (IV) (II) (III) (IV)
(GLEICHUNG I)(EQUATION I)
worin R für Methyl, primäre, sekundäre oder tertiäre Alkylreste mit zwei bis 12 C- Atomen, die gegebenenfalls mit einem Rest aus der folgenden Gruppe substituiert sind: {Phenyl, substituiertes Phenyl, Aryl, Heteroaryl, Alkoxy, Dialkylamino, Alkylthio}, substituiertes Alkyl, substituiertes oder unsubstituiertes Cycloalkyl mit 3 bis 8 C-Atomen steht,wherein R is methyl, primary, secondary or tertiary alkyl radicals having two to 12 carbon atoms, which are optionally substituted by a radical from the following group: {phenyl, substituted phenyl, aryl, heteroaryl, alkoxy, dialkylamino, alkylthio}, substituted alkyl , substituted or unsubstituted cycloalkyl having 3 to 8 carbon atoms,
Hali = Fluor, Chlor, Brom oder lod bedeutet,Hali = fluorine, chlorine, bromine or iodine,
Hab für Chlor, Brom oder lod steht, X1.5 stehen unabhängig voneinander für Kohlenstoff oder eine oder mehrere Gruppierungen X1.5 R1-5 können Stickstoff bedeuten oder jeweils zwei benachbarte Reste X1-5 R1-5 können gemeinsam für O, S, NH oder NR' stehen, wobei R' für d-5-Alkyl. S02-Phenyl, S02-p-Tolyl oder Benzoyl steht;Have chlorine, bromine or iodine, X1.5 independently of one another represent carbon or one or more groupings X 1 .5 R 1 -5 can denote nitrogen or two adjacent radicals X 1 -5 R 1 - 5 can together represent O, S, NH or NR ', where R 'is d-5-alkyl. S0 2 -phenyl, S0 2 -p-tolyl or benzoyl;
die Reste R1.5 für Substituenten aus der Gruppe {Wasserstoff, Methyl, primäre, sekundäre oder tertiäre, cyclische oder acyclische Alkylreste mit 2 bis 12 C- Atomen, bei denen gegebenenfalls ein oder mehrere Wasserstoffatome durch Fluor ersetzt sind, z.B. CF3, substituierte cyclische oder acyclische Alkylgruppen, Alkoxy, Dialkylamino, Alkylamino, Arylamino, Diarylamino, Phenyl, substituiertes Phenyl, Alkylthio, Diarylphosphino, Dialkylphosphino, Dialkyl- oder Diarylaminocarbonyl, Monoalkyl- oder Monoarylaminocarbonyl, CO2 ", Hydroxyalkyl, Alkoxyalkyl, Fluor oder Chlor} stehen, oder worin jeweils zwei benachbarte Reste R1-4 zusammen einem aromatischen oder aliphatischen ankondensierten Ring entsprechen können.the radicals R 1 . 5 for substituents from the group {hydrogen, methyl, primary, secondary or tertiary, cyclic or acyclic alkyl radicals having 2 to 12 carbon atoms, in which one or more hydrogen atoms are optionally replaced by fluorine, for example CF 3 , substituted cyclic or acyclic alkyl groups , Alkoxy, dialkylamino, alkylamino, arylamino, diarylamino, phenyl, substituted phenyl, alkylthio, diarylphosphino, dialkylphosphino, dialkyl- or diarylaminocarbonyl, monoalkyl- or monoarylaminocarbonyl, CO 2 " , hydroxyalkyl, alkoxyalkyl, fluorine or chlorine} or neighboring radicals R 1 -4 together can correspond to an aromatic or aliphatic fused ring.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Umsetzung bei Temperaturen im Bereich von -100 bis +25°C durchgeführt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the reaction is carried out at temperatures in the range of -100 to + 25 ° C.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Verbindungen der Formel (I) Chlor- oder Bromcyclohexan, Benzylchlorid, Chlorhexane oder -heptane eingesetzt werden.3. The method according to claim 1 and / or 2, characterized in that chlorine or bromocyclohexane, benzyl chloride, chlorhexane or -heptane are used as compounds of formula (I).
4. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zuzusetzende Lithiummenge pro Mol umzusetzendes Halogen im Bereich von 1 ,95 bis 2,5 mol liegt.4. The method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the amount of lithium to be added per mole of halogen to be converted is in the range from 1.95 to 2.5 mol.
5. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktion in einem etherischen Lösungsmittel durchgeführt wird. 5. The method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the reaction is carried out in an ethereal solvent.
6. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Reaktion organische Redoxsysteme zugegeben werden.6. The method according to at least one of the preceding claims, characterized in that organic redox systems are added in the reaction.
7. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungen der Formeln (IV) anschließend mit einem Elektrophil umgesetzt werden.7. The method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the compounds of the formulas (IV) are then reacted with an electrophile.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktion als Eintopfreaktion durchgeführt wird und das Elektrophil gleichzeitig mit der8. The method according to claim 7, characterized in that the reaction is carried out as a one-pot reaction and the electrophile simultaneously with the
Verbindung der Formel (III) der Reaktionsmischung zugegeben wird.Compound of formula (III) is added to the reaction mixture.
9. Verfahren nach Anspruch 7 und/oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass als Elektrophile Kohlenstoff-, Bor- oder Siliciumverbindungen eingesetzt werden. 9. The method according to claim 7 and / or 8, characterized in that carbon, boron or silicon compounds are used as electrophiles.
EP02801306A 2001-10-12 2002-10-02 Method for producing, via organometallic compounds, organic intermediate products Withdrawn EP1436301A1 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10150614 2001-10-12
DE10150614A DE10150614A1 (en) 2001-10-12 2001-10-12 Process for organometallic production of organic intermediates via halogen-metal exchange reactions
PCT/EP2002/011052 WO2003033504A1 (en) 2001-10-12 2002-10-02 Method for producing, via organometallic compounds, organic intermediate products

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP1436301A1 true EP1436301A1 (en) 2004-07-14

Family

ID=7702418

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP02801306A Withdrawn EP1436301A1 (en) 2001-10-12 2002-10-02 Method for producing, via organometallic compounds, organic intermediate products

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20050001333A1 (en)
EP (1) EP1436301A1 (en)
JP (1) JP2005505629A (en)
CN (1) CN1568327A (en)
DE (1) DE10150614A1 (en)
RU (1) RU2004114272A (en)
WO (1) WO2003033504A1 (en)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10150615A1 (en) * 2001-10-12 2003-04-30 Clariant Gmbh Process for organometallic production of organic intermediates
CN105254652A (en) * 2008-01-11 2016-01-20 陶氏益农公司 Process for the selective deprotonation and functionalization of 1-fluoro-2-substituted-3-chlorobenzenes
CA2816957A1 (en) 2010-11-07 2012-05-10 Targegen, Inc. Compositions and methods for treating myelofibrosis
US9592598B2 (en) 2013-03-15 2017-03-14 Caterpillar Inc. Hydraulic hammer having impact system subassembly
CN109715622A (en) 2016-09-22 2019-05-03 拜耳作物科学股份公司 New triazole derivative and its purposes as fungicide
WO2018054832A1 (en) 2016-09-22 2018-03-29 Bayer Cropscience Aktiengesellschaft Novel triazole derivatives
CR20190165A (en) 2016-09-29 2019-07-09 Bayer Ag Novel 5-substituted imidazolylmethyl derivatives
EP3519404A1 (en) 2016-09-29 2019-08-07 Bayer CropScience Aktiengesellschaft 5-substituted imidazolylmethyldioxolane derivatives as fungiciides
BR112019016241A2 (en) 2017-02-08 2020-04-07 Bayer Cropscience Ag triazole derivatives and their use as fungicides
CA3052519A1 (en) 2017-02-08 2018-08-16 Andreas Gortz Triazolethione derivatives
US20200045967A1 (en) 2017-02-08 2020-02-13 Bayer Cropscience Aktiengesellschaft Novel triazole derivatives
JP2020507579A (en) 2017-02-10 2020-03-12 バイエル アクチェンゲゼルシャフトBayer Aktiengesellschaft Composition for controlling harmful microorganisms containing 1- (phenoxy-pyridinyl) -2- (1,2,4-triazol-1-yl) -ethanol derivative
WO2020020816A1 (en) 2018-07-26 2020-01-30 Bayer Aktiengesellschaft Novel triazole derivatives

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3649701A (en) * 1969-02-26 1972-03-14 Foote Mineral Co Preparation of solutions of cyclohexyllithium
US3780045A (en) * 1972-08-29 1973-12-18 Nat Hellenic Res Foundation Preparation of organolithium compounds
DE10150615A1 (en) * 2001-10-12 2003-04-30 Clariant Gmbh Process for organometallic production of organic intermediates

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
M. SCHLOSSER: "organometallics in synthesis", 1994, WILEY, UNITED KINGDOM *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN *
See also references of WO03033504A1 *
T.A. ONDRUS ET AL., AUST. J. CHEM., vol. 32, 1979, pages 2313 - 2316 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN1568327A (en) 2005-01-19
DE10150614A1 (en) 2003-04-30
WO2003033504A1 (en) 2003-04-24
RU2004114272A (en) 2005-10-27
US20050001333A1 (en) 2005-01-06
JP2005505629A (en) 2005-02-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10110051C2 (en) Process for the preparation of boronic and boric acids
EP1436301A1 (en) Method for producing, via organometallic compounds, organic intermediate products
EP1537126A1 (en) Method for metal-organic production of organic intermediate products by means of aryl lithium-bases
EP1436300B1 (en) Method for producing, via organometallic compounds, organic intermediate products
WO2004024663A1 (en) Method for the organometallic production of organic intermediate products by halogen-metal exchange reactions
EP1988095B1 (en) Method for manufacturing aminoaryl or heteroaryl boronic acid and their derivatives
EP2096101A1 (en) Method for producing ketones from alpha-oxocarboxylates and aryl bromides
DE19831246A1 (en) Process for the preparation of aryl pyridines
EP1479686B1 (en) Process for the preparation of aniline boronic acids and derivatives thereof
EP0979809B1 (en) Process for the preparation of 4-chlorobiphenylenes
WO2003033505A1 (en) Method for organometallic production of organic intermediate products via lithium amide bases
DE10111262A1 (en) Process for the preparation of vinyl aryl and heteroarylacetic acids and their derivatives
WO2011113925A2 (en) Carbonylation of organic zinc compounds
US6570044B2 (en) Process for the preparation of 6,6-dimethylhept-1-en-4-yn-3-ol
Cheval et al. Vinyl nosylates as partner in copper and silver co-catalyzed Sonogashira cross-coupling reactions
DE69714404T2 (en) METHOD FOR PRODUCING BENZYL METAL COMPOUNDS AND METHOD FOR PRODUCING 4-PHENYL-1-BUTEN USING THEREOF
WO2004024737A1 (en) Method for the organometallic production of organic intermediate products comprising carbon-heteroatom bonds achieved by the deprotonation of heteroatoms
EP1479685A1 (en) Process for the preparation of pyridine-2-boronic acid esters
CN116947921A (en) Method for preparing alkenyl phosphate compound
DE102007020401A1 (en) Preparation of aminoaryl or aminoheteroaryl-boronic acid compound involves, formation of protected group by condensation, followed by metalating with boronic compound to form protected boronic acid, then removing protective-group
WO2007048799A1 (en) Method for the production of functionalized five-ring heterocycles, and use thereof
DE102007025449A1 (en) Preparation of aminoaryl or aminoheteroaryl-boronic acid compound involves, formation of protected group by condensation, followed by metalating with boronic compound to form protected boronic acid, then removing protective-group

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20040512

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE SK TR

RIN1 Information on inventor provided before grant (corrected)

Inventor name: FORSTINGER, KLAUS

Inventor name: WEHLE, DETLEF

Inventor name: MEUDT, ANDREAS

RBV Designated contracting states (corrected)

Designated state(s): CH DE FR GB IT LI

RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: CLARIANT PRODUKTE (DEUTSCHLAND) GMBH

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION HAS BEEN WITHDRAWN

RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: ARCHIMICA GMBH

18W Application withdrawn

Effective date: 20060912