EP1494987A1 - Verfahren zur herstellung von 2,4,5-trimethylphenylessigsäure - Google Patents

Verfahren zur herstellung von 2,4,5-trimethylphenylessigsäure

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EP1494987A1
EP1494987A1 EP03745691A EP03745691A EP1494987A1 EP 1494987 A1 EP1494987 A1 EP 1494987A1 EP 03745691 A EP03745691 A EP 03745691A EP 03745691 A EP03745691 A EP 03745691A EP 1494987 A1 EP1494987 A1 EP 1494987A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
acid
trimethylphenyl
isomeric
ethanone
pseudocumene
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP03745691A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas Himmler
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Bayer CropScience AG
Original Assignee
Bayer CropScience AG
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 Bayer CropScience AG filed Critical Bayer CropScience AG
Publication of EP1494987A1 publication Critical patent/EP1494987A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C45/00—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds
    • C07C45/45—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by condensation
    • C07C45/46—Friedel-Crafts reactions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C49/00—Ketones; Ketenes; Dimeric ketenes; Ketonic chelates
    • C07C49/76—Ketones containing a keto group bound to a six-membered aromatic ring
    • C07C49/80—Ketones containing a keto group bound to a six-membered aromatic ring containing halogen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C51/00—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
    • C07C51/093—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by hydrolysis of —CX3 groups, X being halogen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C51/00—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
    • C07C51/347—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by reactions not involving formation of carboxyl groups
    • C07C51/377—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by reactions not involving formation of carboxyl groups by splitting-off hydrogen or functional groups; by hydrogenolysis of functional groups

Definitions

  • the present invention relates to a new process for the preparation of 2,4,5-trimethylphenylacetic acid.
  • 2,4,5-Trimethylphenylacetic acid is a well-known compound (for example from: J. Prakt. Chem. 80 (1909) 193; J. Amer. Chem. Soc. 58 (1936) 629-35).
  • the preparation can be carried out, for example, starting from 2,4,5-trimethylphenyl acetophenone by an illgerodt-Kindler reaction.
  • this method produces large amounts of sulfur-containing waste.
  • highly odorous, volatile sulfur compounds can occur.
  • Another method is based on 2,4,5-trimethylbenzyl bromide. It is used e.g. the corresponding nitrile with sodium cyanide, which is then saponified (J. Amer. Chem. Soc. 58 (1936) 629-35; DE-A 19 602 524).
  • This nitrile can also be obtained by reacting durol (1,2,4,5-tetramemylbenzene) with cyanogen chloride at above 600 ° C. (DE-A 2 854210); however, the high toxicity of cyanogen chloride is disadvantageous.
  • the 2,4,5-trimethylbenzyl bromide required can in turn be produced by bromination of durol with N-bromo-succmimide (see, for example, J. Amer. Chem. Soc. 92 (1970) 994-8).
  • it is disadvantageous here that experience has shown that such brominations also lead to multi-brominated products, so that complex cleaning steps are necessary.
  • 2,4,5-trimethylphenylacetic acid can be obtained in high yield and isomer purity by firstly producing pseudocumene with dichloroacetyl chloride in a Friedel-Crafts reaction to give 2,2-dichloro-l- (2,4,5 -trimethylphenyl) -ethanone is converted, the 2,4,5-trimethylmandelic acid is produced from it using an alkali metal hydroxide and is then finally used
  • Dichlorinated acetophenones can also be prepared in a two-stage process by Friedel-Craf s acylation of the corresponding aromatics with acetyl chloride and subsequent chlorination.
  • the present invention accordingly also relates to the new connection
  • the 2,4,5-trimethylphenylacetic acid can be prepared in a simpler manner, in better selectivity and in a better yield than in the previously known processes by the process according to the invention.
  • 2,2-dichloro-l- (2,4,5-trimethylphenyl) ethanone is prepared by the first step of the process according to the invention by reacting pseudocumene with dichloroacetyl chloride in the presence of a Friedel-Crafts catalyst.
  • aluminum chloride, iron (III) chloride, tin tetrachloride or zeolites can be used as Friedel-Crafts catalysts in the process according to the invention.
  • Aluminum chloride is preferably used as the Friedel-Crafts catalyst.
  • the amount of Friedel-Crafts catalyst to be used in the process according to the invention is not critical. For example, 0.8 to 1.2 moles of catalyst can be used per dichloroacetyl chloride. 0.9 to 1.1 moles of dichloroacetyl chloride per mole of dichloroacetyl chloride are preferred.
  • Solvents for the Friedel-Crafts reaction are largely inert solvents such as nitrobenzene, carbon disulfide, methylene chloride, 1,2-dichloroethane or pseudocumene itself are used in the process according to the invention. Carbon disulfide, 1,2-dichloroethane and pseudocumene are preferred.
  • Pseudocumol is particularly preferred.
  • the amount of dichloroacetyl chloride to be used by the process according to the invention is not critical and can be varied within wide limits.
  • 0.8 to 1.2 moles of dichloroacetyl chloride can be used per mole of pseudocumene.
  • 0.9 to 1.1 moles of dichloroacetyl chloride per mole of pseudocumol are preferred.
  • the first step of the process according to the invention can be carried out at temperatures between -20 and + 60 ° C. Temperatures between - 10 and + 30 ° C are preferred.
  • reaction times of the first step of the process according to the invention are between 1 and 24 hours.
  • NaOH, KOH and CsOH can be used as alkali metal oxide in the second step of the process according to the invention.
  • NaOH and KOH are preferred; NaOH is particularly preferred.
  • the amount of alkali hydroxide is 3 to 7 moles per mole of 2,2-dichloro-1 - (2,4,5-trimethylphenyl) ethanone. 4 to 6 moles per mole of 2,2-dichloro-1- (2,4,5-trimethylphenyl) ethanone are preferably used.
  • Water is used as the solvent for the second step of the process according to the invention.
  • the second step of the process according to the invention can be carried out at temperatures between -20 and + 120 ° C. Temperatures between +20 and + 110 ° C are preferred.
  • reaction times of the second step of the process according to the invention are between 1 and 24 hours.
  • the reduction of 2,4,5-trimethylmandelic acid in the third step of the process according to the invention can be carried out by various fundamentally known methods for reducing mandelic acids, for example using hydrogen on suitable catalysts or using red phosphorus.
  • the reduction is preferably carried out with red phosphorus.
  • the red phosphorus is in the third step of the process according to the invention in
  • Amounts of 0.67 to 3 moles per mole of 2,4,5-trimethylmandelic acid are used. 1 to 2 moles per mole of 2,4,5-trimethylmandelic acid are preferred. Excess red phosphorus can be recovered and reused.
  • hydrogen iodide, KJ or NaJ is used as the iodide source.
  • iodine can also be used. NaJ or KJ is preferably used.
  • the amount of iodide is 1 to 30 mole percent (based on 2,4,5-trimethylmandelic acid); 5 to 20 mole percent are preferably used.
  • Suitable solvents in the third step of the process according to the invention are formic acid, acetic acid, propionic acid, etc., mixtures of these solvents, or 70 to 85% aqueous phosphoric acid. 70 to 85% aqueous phosphoric acid and acetic acid are preferred; acetic acid is particularly preferred.
  • conc. Sulfuric acid, conc. Hydrochloric acid or 80 to 85% aqueous phosphoric acid are used.
  • the third step of the method according to the invention can be carried out at temperatures between +20 and + 120 ° C. Temperatures between +60 and + 110 ° C are preferred.
  • reaction times of the third step of the process according to the invention are between 1 and 24 hours.
  • A1C1 3 146.6 g of A1C1 3 are introduced in portions into a mixture of 333 g of pseudocumene and 147.7 g of dichloroacetyl chloride at 0-5 ° C. in the course of 2-3 hours. The mixture is then stirred at 0-5 ° C for 2 hours and allowed to come to room temperature. The reaction mixture is concentrated in 3300 ml of ice water with 66.7 g. Hydrochloric acid stirred in. It is extracted with once 350 ml and twice 500 ml of ethyl acetate. The combined organic phases are first shaken with 165 ml of water and then 85 ml of saturated aqueous NaCl solution, dried and concentrated (up to 70 ° C. bath / 1 mbar).
  • Target product isomers 5.32%; i.e. the ratio of ZP to isomers is approximately 94: 6.
  • reaction mixture is mixed with 400 ml of water at 45 ° C. and with 400 ml of MTBE at room temperature, the phases are separated, the aqueous phase is shaken again with 300 ml of MTBE, then acidified with sulfuric acid and the precipitated solid is suctioned off. This is washed three times with 50 ml of water and then dried. This gives 102.4 g of white solid which, according to GC, is 91.9%
  • Example 5 2,4,5-trimethylphenylacetic acid
  • a mixture of 69.9 g of 2,4,5-trimethylmandelic acid, 38.3 g of 36% hydrochloric acid, 11.2 g of red phosphorus and 6 g of KJ in 270 ml of glacial acetic acid is heated to 100 ° C. for 16 hours. It is then diluted with 150 ml of glacial acetic acid at room temperature. The excess phosphorus is filtered off and washed with three times 50 ml of glacial acetic acid. The filtrate is mixed with 150 ml of water and the acetic acid at 50 ° C bath. / 60 mbar largely spun off. The remaining suspension is adjusted to pH 1 with 5 ml of 20% sulfuric acid and the solid is filtered off with suction.
  • A1C1 3 are introduced in portions into a mixture of 60 g of pseudocumene and 7.85 g of acetyl chloride within 1-2 hours. The mixture is then stirred at 0-5 ° C for 2 hours and allowed to come to room temperature. The reaction mixture is concentrated in 340 ml of ice water with 7 g. Hydrochloric acid stirred in. It is extracted with 35 ml once and twice 50 ml of ethyl acetate. The combined organic phases are first shaken with 20 ml of water and then 10 ml of saturated aqueous ⁇ aCl solution, dried and concentrated (up to 70 ° C. bath / 1 mbar).

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein neues Verfahren zur Herstellung von 2,4,5-Trimethylphenylessigsäure, bei dem man Pseudocumol mit Dichloracetylchlorid in einer Friedel-Crafts-Reaktion zu 2,2-Dichlor-1-(2,4,5-trimethylphenyl)-ethanon umsetzt, aus diesem mittels einem Alkalimetallhydroxid die 2,4,5-Trimethylmandelsäure herstellt und diese zur 2,4,5-Trimethylphenylessigsäure reduziert.

Description

Verfahren zur Herstellung von 2,4,5 -Trimethylphenyϊessigsäure
Die vorliegende Erfindung betrifft ein neues Verfahren zur Herstellung von 2,4,5- Trimethylphenylessigsäure.
2,4,5-Trimethylphenylessigsäure ist eine schon lange bekannte Verbindung (beispielsweise aus: J. prakt. Chem. 80 (1909) 193; J. Amer. Chem. Soc. 58 (1936) 629-35). Die Herstellung kann beispielsweise ausgehend von 2,4,5-Trimethylphenyl- acetophenon durch eine illgerodt-Kindler-Reaktion erfolgen. Bei dieser Methode fallen jedoch große Mengen schwefelhaltiger Abfälle an. Außerdem können stark geruchsbelästigende leichtflüchtige Schwefelverbindungen auftreten.
Eine weitere Methode geht von 2,4,5 -Trimethylbenzylbromid aus. Man stellt daraus z.B. mit Natriumcyanid das entsprechende Nitril her, welches anschließend verseift wird (J. Amer. Chem. Soc. 58 (1936) 629-35; DE-A 19 602 524). Dieses Nitril lässt sich auch durch Umsetzung von Durol (l,2,4,5-Tetramemylbenzol) mit Chlorcyan bei über 600°C erhalten (DE-A 2 854210); hierbei ist jedoch die hohe Giftigkeit von Chlorcyan nachteilig. Das benötigte 2,4,5-Trimethylbenzylbromid wiederum kann durch Bromierung von Durol mit N-Brom-succmimid hergestellt werden (siehe beispielsweise J. Amer. Chem. Soc. 92 (1970) 994-8). Hierbei ist allerdings nachteilig, dass solche Bromierungen erfahrungsgemäß auch zu mehrfach bromierten Produkten führen, so dass aufwendige Reinigungsschritte notwendig werden.
Eine weitere bekannt gewordene Möglichkeit besteht darin, von 2,4,5-Trimethyl- benzylchlorid auszugehen, daraus das Nitril herzustellen (J. Amer. Chem. Soc. 58 (1936) 629-35; J. Org. Chem. 33 (1968) 2338-42) und dieses dann zu verseifen. 2,4,5-Trimethylbenzylchlorid ist bekannt und kann durch Chlormethylierung von Pseudocumol (1,2,4-Trimethylbenzol) hergestellt werden. Hierbei ist jedoch als ausgesprochen ungünstig anzusehen, dass die Chlormethylierung nur mit unbefriedigender Selektivität erfolgt. Es werden Selektivitäten von etwa 75-85 % beschrieben (J. Org. Chem. 24 (1959) 1823-5; US 3,658,923). Außerdem ist die Chlormethylierung wegen der Möglichkeit, dass dabei der hochtoxische Bis-chlor- methyl-ether auftritt, eine nur mit hohem technischen Aufwand durchführbare Methode.
Eine weitere Möglichkeit zur Herstellung von 2,4,5-Trimethylphenylessigsäure besteht schließlich darin, zunächst Pseudocumol mit Glyoxylsäure zur 2,4,5-Trimethyl- mandelsäure umzusetzen (Atti Accad., Lettere Arti Palermo, Pt. I 24 (1965) 19-33) und diese dann zur 2,4,5-Trimethylphenylessigsäure zu reduzieren (J. Amer. Chem. Soc. 58 (1936) 629-35). Die Herstellung der 2,4,5-Trimethylmandelsäure nach dem genannten Verfahren hat jedoch den Nachteil, dass unter den üblichen Reaktionsbedingungen die bereits entstandene 2,4,5-Trimethylmandelsäure mit weiterem Pseudocumol reagiert und so erhebliche Anteile an 2.2',4,4',5,5'-Hexamethyldiphenylessig- säure entstehen (Atti Accad., Lettere Arti Palermo, Pt. I 24 (1965) 19-33), die natürlich die Ausbeute verringern und zusätzliche Reinigungsschritte notwendig machen.
Alle bisher bekannt gewordenen Methoden zur Herstellung von 2,4,5-Trimethyl- phenylessigsäure weisen demnach z.T. erhebliche Mängel und Nachteile auf, die die Herstellung von 2,4,5 -Trimethylphenylessigsäure erschweren. Da Phenylessigsäuren, und unter ihnen auch die 2,4,5-Trimethylphenylessigsäure, wichtige Vorprodukte beispielsweise für Wirkstoffe im Pflanzenschutz sind (vgl. WO 97/36868), besteht Bedarf an einer technisch einfachen Methode zur Herstellung von 2,4,5-Trimethyl- phenylessigsäure.
Es wurde nun gefunden, dass man 2,4,5-Trimethylphenylessigsäure überraschenderweise in hoher Ausbeute und Isomerenreinheit erhält, indem man zunächst Pseudocumol mit Dichloracetylchlorid in einer Friedel-Crafts-Reaktion zu 2,2-Dichlor-l- (2,4,5-trimethylphenyl)-ethanon umsetzt, aus diesem mittels einem Alkalimetall- hydroxid die 2,4,5-Trimethylmandelsäure herstellt und diese dann schließlich zur
2,4,5-Trimethylphenylessigsäure reduziert. Die Herstellung von Mandelsäuren durch Umsetzung von Dihalogen-acetophenonen mit einem Alkalihydroxid ist eine bekannte Methode (siehe beispielsweise; Org. Syntheses 35 (1955) 11-14). Ebenfalls ist bereits bekannt, 2,4,5-Trimethylphenyl- ethanon (Acetyl-pseudocumol) bzw. 2-Chlor-l-(2,4,5-trimethylρhenyl)-ethanon
(Chloracetyl-pseudocumol) zu bromieren, so 2,2-Dibrom-l-(2,4,5-tr-metiιylphenyl)- ethanon bzw. 2-Brom-2-chlor-l-(2,4,5-trimethylphenyl)-ethanon zu erhalten und diese dann mit wässriger Kaliumhydroxidlösung zur 2,4,5-Trimethylmandelsäure umzusetzen (J. Amer. Chem. Soc. 57 (1935) 1562-4). Diese Metliode hat jedoch den Nachteil, zweistufig und aufwendig zu sein.
Dichlorierten Acetophenone lassen sich in einem ebenfalls zweistufigen Verfahren durch Friedel-Craf s-Acylierung des entsprechenden Aromaten mit Acetylchlorid und .anschließende Chlorierung herstellen.
Vorteilhafter ist es jedoch, in einer einstufigen Verfahrensweise den betreffenden Aromaten direkt mit Dichloracetylchlorid in einer Friedel-Crafts-Acylierung zum dichlorierten Acetophenon umzusetzen.
Während 2,4,5-Trimethylphenyl-ethanon (J. prakt. Chemie <2> 41 (1890) 509; J.
Amer. Chem. Soc. 52 (1930) 2959-72) und 2-Chlor-l-(2,4,5-trimethylphenyl)- ethanon (J. Amer. Chem. Soc. 57 (1935) 1562) bereits seit langem bekannt sind, wurde das zur Herstellung der 2,4,5-Trimethylphenylessigsäure nach dem erfindungsgemäßen Verfahren benötigte 2,2-Dichlor-l-(2,4,5-trimethylphenyl)-ethanon bisher jedoch nicht beschrieben.
Die Umsetzung von Pseudocumol mit Acetylchlorid unter Friedel-Crafts-Be- dingungen liefert 2,4,5-Trimethylphenyl-ethanon in hoher Selektivität (s. Vergleichsbeispiel 1). Die entsprechende Umsetzung mit Chloracetylchlorid ist dagegen deut- lieh weniger selektiv (s. Vergleichsbeispiel 2 ). Es war daher nicht von vornherein zu erwarten, dass bei der Friedel-Crafts-Reaktion von Pseudocumol mit Dichloracetylchlorid das 2,2-Dichlor-l-(2,4,5-trimethyl- phenyl)-ethanon in genügend hoher Isomerenreinheit zu erhalten sein würde.
Das erfmdungsgemäße Verfahren kann durch folgendes Schema veranschaulicht werden:
CI2CHCOCI
Reduktion
Ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist demnach die neue Verbindung
2,2-Dichlor- 1 -(2,4,5-trimethylphenyl)-ethanon.
Überraschenderweise kann nach dem erfindungsgemäßen Verfahren die 2,4,5-Tri- methylphenylessigsäure auf einfachere Weise, in besserer Selektivität und in besserer Ausbeute als nach den früher bekannt gewordenen Verfahren hergestellt werden.
Die Herstellung von 2,2-Dichlor-l-(2,4,5-trimethylphenyl)-ethanon nach dem ersten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt durch Umsetzung von Pseudocumol mit Dichloracetylchlorid in Gegenwart eine Friedel-Crafts-Katalysators.
Als Friedel-Crafts-Katalysatoren nach dem erfindungsgemäßen Verfahren können beispielsweise Aluminiumchlorid, Eisen(III)-chlorid, Zinntetrachlorid oder Zeolithe eingesetzt werden. Bevorzugt wird als Friedel-Crafts-Kataylsator Aluminiumchlorid eingesetzt. Die Menge an nach dem erfindungsgemäßen Verfahren einzusetzendem Friedel- Crafts-Katalysator ist nicht kritisch. So können beispielsweise 0,8 bis 1,2 Mol Katalysator pro Dichloracetylchlorid eingesetzt werden. Bevorzugt sind 0,9 bis 1,1 Mol Dichloracetylchlorid pro Mol Dichloracetylchlorid.
Als Lösungsmittel für die Friedel-Crafts-Reaktion werden nach dem erfindungsgemäßen Verfahren weitgehend inerte Lösungsmittel wie beispielsweise Nitrobenzol, Schwefelkohlenstoff, Methylenchlorid, 1,2-Dichlorethan oder Pseudocumol selbst eingesetzt. Bevorzugt sind Schwefelkohlenstoff, 1,2-Dichlorethan und Pseudocumol.
Besonders bevorzugt ist Pseudocumol.
Die Menge .an nach dem erfindungsgemäßen Verfahren einzusetzendem Dichloracetylchlorid ist nicht kritisch und kann in weiten Grenzen variiert werden. Bei Verwendung eines Lösungsmittels kann man beispielsweise 0,8 bis 1,2 Mol Dichloracetylchlorid pro Mol Pseudocumol einsetzen. Bevorzugt sind 0,9 bis 1,1 Mol Dichloracetylchlorid pro Mol Pseudocumol.
Verwendet man einen Überschuss an Pseudocumol als Lösungsmittel, wird das Verhältnis von Dichloracetylchlorid zu Pseudocumol naturgemäß deutlich kleiner sein.
Der erste Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens kann bei Temperaturen zwischen -20 und +60°C durchgeführt werden. Bevorzugt sind Temperaturen zwischen - 10 und +30°C.
Die Reaktionszeiten des ersten Schritts des erfmdungsgemäßen Verfahrens betragen zwischen 1 und 24 Stunden.
Als Alkalihydoxid im zweiten Schritt des erfmdungsgemäßen Verfahrens kann beispielsweise NaOH, KOH und CsOH eingesetzt werden. Bevorzugt sind NaOH und KOH; besonders bevorzugt ist NaOH. Die Menge an Alkalihydroxid beträgt 3 bis 7 Mol pro Mol 2,2-Dichlor-l -(2,4,5- trimethylphenyl)-ethanon. Bevorzugt werden 4 bis 6 Mol pro Mol 2,2-Dichlor-l- (2.4,5-trimethylphenyl)-ethanon eingesetzt.
Als Lösungsmittel des zweiten Schrittes des erfmdungsgemäßen Verfahrens wird Wasser verwendet.
Der zweite Schritt des erfmdungsgemäßen Verfahrens kann bei Temperaturen zwischen -20 und +120°C durchgeführt werden. Bevorzugt sind Temperaturen zwischen +20 und +110°C.
Die Reaktionszeiten des zweiten Schritts des erfindungsgemäßen Verfahrens betragen zwischen 1 und 24 Stunden.
Die Reduktion der 2,4,5-Trimethylmandelsäure im dritten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens kann nach verschiedenen grundsätzlich bekannten Methoden zur Reduktion von Mandelsäuren durchgeführt werden, so beispielsweise mittels Wasserstoff an geeigneten Katalysatoren, oder mittels rotem Phosphor. Bevorzugt wird die Reduktion mit rotem Phosphor durchgeführt.
Die Reduktion durch roten Phosphor erfolgt in Gegenwart katalytischer Mengen Jodid, eines Lösungsmittels und einer starken Säure.
Der rote Phosphor wird im dritten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrenes in
Mengen von 0,67 bis 3 Mol pro Mol 2,4.5-Trimethylmandelsäure eingesetzt. Bevorzugt sind 1 bis 2 Mol pro Mol 2,4,5-Trimethylmandelsäure. Überschüsse an rotem Phosphor können zurückgewonnen und wiederverwendet werden. Als Jodidquelle wird im dritten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens Jodwasserstoff, KJ oder NaJ verwendet. Grundsätzlich kann auch Jod eingesetzt werden. Bevorzugt wird NaJ oder KJ verwendet.
Die Menge an Jodid beträgt 1 bis 30 Molprozent (bezogen auf 2,4,5-Trimethyl- mandelsäure); bevorzugt werden 5 bis 20 Molprozent eingesetzt.
Als Lösungsmittel im dritten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrenes kommen Ameisensäure, Essigsäure, Propionsäure usw., Gemische dieser Lösungsmittel, oder 70 bis 85 %ige wässrige Phosphorsäure in Frage. Bevorzugt sind 70 bis 85 %ige wässrige Phosphorsäure und Essigsäure; besonders bevorzugt ist Essigsäure.
Als starke Säure wird im dritten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrenes konz. Schwefelsäure, konz. Salzsäure oder 80 bis 85 %ige wässrige Phosphorsäure einge- setzt. Bevorzugt sind konz. Schwefelsäure und konz. Salzsäure. Besonders bevorzugt ist konz. Salzsäure.
Wenn als Lösungsmittel 80 bis 85%ige wässrige Phosphorsäure verwendet wird, kann auf den Zusatz einer weiteren Säure naturgemäß verzichtet werden.
Der dritte Schritt des erfmdungsgemäßen Verfahrens kann bei Temperaturen zwischen +20 und +120°C durchgeführt werden. Bevorzugt sind Temperaturen zwischen +60 und +110°C.
Die Reaktionszeiten des dritten Schritts des erfindungsgemäßen Verfahrens betragen zwischen 1 und 24 Stunden.
Die Herstellung von 2,4,5-Trimethylphenylessigsäure nach dem erfindungsgemäßen Verfahren soll durch die folgenden Herstellungsbeispiele erläutert werden: Herstellungsbeispiele
Beispiel 1: 2,2-Dichlor-l-(2,4,5-trimethylphenyl)-ethanon
Bei 0-5°C werden in eine Mischung aus 333 g Pseudocumol und 147,7 g Dichloracetylchlorid 146,6 g A1C13 innerhalb von 2-3 Stunden portionsweise eingetragen. Man rührt danach noch 2 Stunden bei 0-5 °C und lässt auf Raumtemperatur kommen. Das Reaktionsgemisch wird in 3300 ml Eiswasser mit 66,7 g konz. Salzsäure eingerührt. Man extrahiert mit einmal 350 ml und zweimal je 500 ml Essigester. Die vereinigten organischen Phasen werden mit zuerst 165 ml Wasser und dann 85 ml gesättigter wässriger NaCl-Lösung ausgeschüttelt, getrocknet und eingeengt (bis 70°C Badt. / 1 mbar). Man erhält 236,1 g Öl, das nach GC 85,57 % Zielprodukt (ZP) enthält = 202,0 g = 87,4 % der Theorie. Des weiteren sind enthalten: 2,8 % Pseudocumol; 2,6 % Tetramethylbenzol; 0,57 % isomeres ZP; 2,27 % isomeres ZP; 0,55 % isomeres ZP; 0,72 % isomeres ZP; 1,21 % isomeres ZP. Damit beträgt die Summe an
Isomeren des Zielproduktes 5,32 %; d.h. das Verhältnis ZP zu Isomeren beträgt ca. 94 : 6.
1H-NMR (400 MHz, CDC13): δ = 2,29 (s; 6H), 2,48 (s; 3H), 6,71 (s., 1H), 7,09 (s; 1H), 7,50 (s; 1H) ppm. MS: m/e = 230 (M+ für 35C1; ca. 2% rel. Intensität), 147 (M-CHC12; 100%), 119
(Me3Ph; 28%).
Beispiel 2: 2,2-Dichlor-l-(2,4,5-trimethylphenyl)-ethanon
Bei 0-5°C werden in eine Lösung von 28,3 g Pseudocumol und 14,8 g Dichloracetylchlorid in 100 ml Schwefelkohlenstoff 14,7 g A1C13 innerhalb einer Stunde portionsweise eingetragen. Man rührt danach noch 2 Stunden bei 0-5°C, lässt auf Raumtemperatur kommen und rührt weitere 2 Stunden. Zum Reaktionsgemisch werden 50 ml 2 N Salzsäure getropft. Man extrahiert mit einmal 50 ml und zweimal je 25 ml Essigester. Die vereinigten organischen Phasen werden mit 50 ml gesättigter wässriger NaCl-Lösung ausgeschüttelt, getrocknet und eingeengt (bis 50°C Badt. / 1 mbar).
Man erhält 29,51 g Öl, das nach GC 61,49 % Zielprodukt (ZP) enthält = 18,1 g = 78,3 % der Theorie. Des weiteren sind enthalten: 28,9 % Pseudocumol; 3,2 % Tetramethylbenzol; 0,47 % isomeres ZP; 1,58 % isomeres ZP; 0,40 % isomeres ZP; 0,55 % isomeres ZP; 0,82 % isomeres ZP. Damit beträgt die Summe an Isomeren des Zielproduktes 3,82 %; d.h. das Verhältnis ZP zu Isomeren beträgt ca. 94 : 6.
Beispiel 3: 2,2-Dichlor-l-(2,4,5-trimethyIphenyI)-ethanon
Es wird vorgegangen wie in Beispiel 2, mit dem Unterschied, dass in 1,2-Dichlor- ethan als Lösungsmittel gearbeitet wird.
Man erhält 28,87 g Öl, das nach GC 59,15 % Zielprodukt (ZP) enthält = 17,1 g =
74 % der Theorie. Des weiteren sind enthalten: 19,4 % Pseudocumol; 5,6 % Tetramethylbenzol; 0,96 % isomeres ZP; 2,71 % isomeres ZP; 0,42 % isomeres ZP; 0,52 % isomeres ZP; 0,90 % isomeres ZP. Damit beträgt die Summe an Isomeren des Zielproduktes 5,51 %; d.h. das Verhältnis ZP zu Isomeren beträgt ca. 91,5 : 8,5.
Beispiel 4: 2,4,5-Trimethylmandelsäure
222 g 45 %ige Natronlauge und 400 ml Wasser werden vorgelegt und zum Rückfluss erhitzt. Innerhalb von ca. 90 Minuten werden 115,6 g 2,2-Dichlor-l -(2,4,5- trimethylphenyl)-ethanon zugetropft. Anschließend kocht man noch eine weitere
Stunde, versetzt dann das Reaktionsgemisch bei 45°C mit 400 ml Wasser und bei Raumtemperatur mit 400 ml MTBE, trennt die Phasen, schüttelt die wässrige Phase nochmals mit 300 ml MTBE aus, stellt sie dann mit Schwefelsäure sauer und saugt den ausgefallenen Feststoff ab. Dieser wird dreimal mit je 50 ml Wasser gewaschen und dann getrocknet. Man erhält 102,4 g weißen Feststoff, der laut GC 91,9 %
Zielprodukt enthält = 94,1 g = 96,9 % der Theorie. Beispiel 5: 2,4,5-Trimethylphenylessigsäure
Eine Mischung aus 69,9 g 2,4,5-Trimethylmandelsäure, 38,3 g 36 %ige Salzsäure, 11,2 g rotem Phosphor und 6 g KJ in 270 ml Eisessig wird 16 Stunden auf 100°C erhitzt. Anschließend wird bei Raumtemperatur mit 150 ml Eisessig verdünnt. Der Überschuss an Phosphor wird abgesaugt und mit dreimal 50 ml Eisessig gewaschen. Das Filtrat wird mit 150 ml Wasser versetzt und die Essigsäure bei 50°C Badt. / 60 mbar weitgehend abrotiert. Die verbleibende Suspension wird mit 5 ml 20 %iger Schwefelsäure auf pH 1 gestellt und der Feststoff abgesaugt. Der Feststoff wird dreimal mit je 180 ml Wasser gewaschen, wobei dieses Wasser zum ersten Filtrat kommt. Dadurch fällt nochmals Feststoff aus, der über den schon vorhandenen Filterkuchen abgesaugt wird. Man wäscht nochmals mit 100 ml Wasser und trocknet bis zur Gewichtskonstanz. Es resultieren 64,46 g weißer Feststoff, der nach GC 95,8 % Zielprodukt enthält = 61,7 g = 96,2 % d.Th.
Nergleichsbeispiele
Nergleichsbeispiel 1: 2,4,5-Trimethylphenyl-ethanon
Bei 0-5°C werden in eine Mischung aus 60 g Pseudocumol und 7,85 g Acetylchlorid 14,7 g A1C13 innerhalb von 1-2 Stunden portionsweise eingetragen. Man rührt danach noch 2 Stunden bei 0-5°C und lässt auf Raumtemperatur kommen. Das Reaktionsgemisch wird in 340 ml Eiswasser mit 7 g konz. Salzsäure eingerührt. Man extrahiert mit einmal 35 ml und zweimal je 50 ml Essigester. Die vereinigten organischen Phasen werden mit zuerst 20 ml Wasser und dann 10 ml gesättigter wässriger ΝaCl-Lösung ausgeschüttelt, getrocknet und eingeengt (bis 70°C Badt. / 1 mbar).
Man erhält 14,44 g Öl, das nach GC 89,82 % Zielprodukt (ZP) enthält = 12,97 g = 80,0 % der Theorie. Des weiteren sind enthalten: 2,9 % Pseudocumol; 0,5 %
Tetramethylbenzol; 0,4 % isomeres ZP; 1,28 % isomeres ZP; 0,49 % isomeres ZP; 0,30 % isomeres ZP; 0,62 % isomeres ZP. Damit beträgt die Summe an Isomeren des Zielproduktes 3,09 %; d.h. das Verhältnis ZP zu Isomeren beträgt ca. 97 : 3.
Nergleichsbeispiel 2: 2-ChIor-l-(2,4,5-trimethyIphenyl)-ethanon
Bei 0-5°C werden in eine Mischung aus 170 g Pseudocumol und 67,7 g Chlor- acetylchlorid 88 g A1C13 innerhalb von 2-3 Stunden portionsweise eingetragen. Man rührt danach noch 2 Stunden bei 0;5°C und lässt auf Raumtemperatur kommen. Das Reaktionsgemisch wird in 1000 ml Eiswasser mit 20 g konz. Salzsäure eingerührt. Man extrahiert mit einmal 100 ml und zweimal je 75 ml Essigester. Die vereinigten organischen Phasen werden mit zuerst 100 ml Wasser und dann 50 ml gesättigter wässriger ΝaCl-Lösung ausgeschüttelt, getrocknet und eingeengt (bis 70°C Badt. / 1 mbar). Man erhält 125,77 g Öl, das nach GC 65,2 % Zielprodukt (ZP) enthält = 82,0 g = 69,5 % der Theorie. Des weiteren sind enthalten: 6,8 % Pseudocumol; 1,8 % Tetramethylbenzol; 16,1 % isomeres ZP; 8,0 % isomeres ZP. Damit beträgt die
Summe an Isomeren des Zielproduktes 24,7 %; d.h. das Verhältnis ZP zu Isomeren beträgt ca. 72,5 : 27,5.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung von 2,4,5-Trimethylphenylessigsäure dadurch gekennzeichnet, dass man Pseudocumol mit Dichloracetylchlorid in einer Friedel-Crafts-Reaktion zu 2.2-Dichlor-l-(2,4,5-trimethylphenyl)-ethanon umsetzt, aus diesem mittels einem Alkalimetallhydroxid die 2,4,5-Trimethyl- mandelsäure herstellt und diese zur 2,4,5-Trimethylphenylessigsäure reduziert.
2. 2,2-Dichlor-l-(2,4,5-trimethylphenyl)-ethanon.
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