HU199099B - Process for producing 2-/trifluoro-methyl/-phenol and 4-/trifluoro-methyl/-phenol - Google Patents

Description

A talámány tárgya eljárás 2-(trifluor-metil)-fenol ás 4-(trifluor-metil)-fenol 2-(trifluor-metil)-klór-benzolból illetve 4-(trifluor-nietill-klór-benzolból .történő előállítására.

A 2-(trifluor-inetill-fenol és a 4-(trifluor-metil)-fenol előállítására a szakirodalomban ismertetett módszereket az eljárások kiindulási anyaga szerint, bárom csoportba sorolhatjuk.

Az o- illetve p-krezolból kiinduló eljárások során a hidroxil-csoport foszgénes (1.257.784 lajstromszámú NSZK-beli szabadalmi leírás) vagy trifluor-ecetsavas (1.469.596 lajstromszámú francia szabadalmi leirás) védelmét követően oldalláncban történő klórozást hajtanak végre, majd a klóratomokat fluoratomokra cserélve alakítják ki a trifluor-metil-csoportot. A (trifluor-metil)-benzolból kiinduló eljárás során nitrálással és redukcióval amino-benzotrifluoridokat állítanak elő és ezek diazotálásón keresztül jutnak el a megfelelő fenol-származékokhoz (934.577 lajstromszámú brit szabadalmi leirás valamint a J. Am. Chem. Soc. 69, 2346-50).

A 2-(trifluoi—metil)-klór-benzolból illetve a 4-(trifluor-metil)-klór-benzolból kiinduló eljárásoknak, melyek során a fenolos hidroxil-csoportot a klóratom hidrolízisével alakítják ki, két változata ismert.

Az egyik változat szerint a klóratomot az aromás gyűrűbe bevitt nitrocsoportlal lazítva, a hidrolízist dimetil-szulfoxid oldószerben, nátrium-hidroxiddal végzik (J. Org. Chem. 36(1), 1971, 242-43), majd a nitro-csoportot hidroxiddal redukálják és diazotálást. követően reduktív elfözéssel tavolitják el (Org. Prep. Proc. Int, 1977, 9(2), 96-98). A másik változat szerint a klóratom közvetett hidrolízisével állítják elő a megfelelő fenol-származókot. Az eljárás során a nátriumhidrid és benzil-alkohol reagensekkel, dimetil-acetamid oldószerben közbenső termékként feníl-benzil-éter származékot állítanak elő, majd ezt katalitikus hidrogénezéssel (trifluor-metil)-fenollá alakítják (4.168.388 lajstromszámú USA-beli szabadalmi ' leirás). A 4.168.388 lajstromszámú USA-beli szabadalmi leírásban ismertetett közvetett, hidrolízist alkalmazó módszer kivételével, valamennyi előállítási eljárás közös jellemzője, hogy nagyszámú művelet alkalmazásával jut el a megfelelő fenol-származékhoz.

A nagyszámú műveleti lépés következtében velük csak alacsony (50% alatti) kitermelés érhető el, így üzemi méretekben történő, gazdaságos gyártásra nem alkalmasak. Az irodalmi adatok szerint nem kedvezőbb a helyzet a közvetett hidrolízissel történő előállítás során sem. Annak ellenére, hogy ez az eljárási változat mindössze két reakciólépésből áll, az összesített kitermelés nem éri el a 60%-ot. Ez utóbbi módszer hátránya továbbá a veszélyes náriumhidrid reagens alkalmazása.

A találmány célja az ismert eljárások hátrányainak kiküszöbölése, olyan kémiai eljárás kidolgozása, amely lehetőséget teremt a 2-(trifluor-metil)-fenol és a 4-(trifluor-metil)-fenol ipari méretekben történő biztonságos és gazdaságos előállítására.

A találmány szerinti előállítási eljárás azon a felismerésen alapul, hogy ha a 2—(tri— fluor-metil)-klór-benzol, illetve a 4-(trifluormetil)—klór—benzol klóratomjának közvetett hidrolízise során a közbenső termékként előállítandó fenil-benzil-éter-származák kialakítását alkálifém-hidroxid és benzil-alkohol reagensekkel, a keletkező viz desztillácíóval történő eltávolításával egyidejűleg hajtjuk végre, akkor az éterképzódési reakció .a veszélyes nátriumhidrid reagens alkalmazása nélkül is jó kitermeléssel megvalósítható.

A találmány szerinti előállítási eljárás során 2-(trifluor-metil)-klór-benzolt, ’ benzil-alkoholt és alkálifém-hidroxidot vagy 4-(trifluor-metil)-klór-benzolt, benzil-alkoholt és alkálifém-hidroxidot tartalmazó reakcióelegy forralásával 2-(trifluor-metil)-fenil-benzil-élert vagy 4-(Lrifluor—metil)-fenil-benzil-étert állítunk elő, miközben a keletkező vizet desztillácíóval eltávolítjuk. Adott esetben a reakció során oldószerként és/vagy azeotrópképzőként a kiindulási anyagok valamelyikének fölöslegét alkalmazzuk vagy vízzel nem elegyedő és azzal azeotrópot képező inért szerves oldószert használunk.

A 2-(trifluoi—metil)-fenil-benzil-étert, illetve a 4-(lrifluor-metil)-fenil-benzil-étert ismert módon végzett katalitikus hidrogénezéssel 2-(trifluor-meLil)-fenollá, illetve 4—(tri— fluor-meLiU-fenollá alakítjuk.

A találmány szerinti eljárás előnyös megvalósítása során alkálifém-hidroxidként kálium- vagy nátrium-hidroxidot, oldószerként és/vagy azeotrópképzőként a reagensek feleslegét alkalmazzuk vagy toluolt, xilolt vagy benzolt használunk. Az éterképződési reakció lejátszódása után a reakcióelegyet vízzel, majd híg sósav oldattal semlegesre mossuk és az oldószert vákuumdesztillációval regeneráljuk.

A fenil-benzil-éter-származékok hidrogénezését alifás alkoholban, célszerűen metil-alkoholban vagy etil-alkoholban hajtjuk végre, hordozóra felvitt palládium katalizátort alkalmazva.

A találmány szerinti előállítási eljárás előnye, hogy kiküszöböli az eddig ismert módszerek hátrányait és igy alkalmazásával lehetőség nyílik a 2-(trifluor-metil)-fenol és a 4-(trifluor-metil)-fenol gazdaságos és biztonságos, ipari méretekben történő előállítására. Az éterképződési reakcióban felhasznált reagensek biztonságosan kezelhetők. Az eddigi eljárások alacsony kitermelési értékével szemben az éterképződési és a hidrogénezési reakciólépésben egyaránt 90%-osnál magasabb kitermelés érhető el, így a két lépés együttes hozama meghaladja a 85%-ot.

-2IIΠ 199099 Β

A találmány szerinti eljárásokat - az oltalmi igényünk korlátozása nélkül - az alábbi kiviteli példákkal szemléltetjük.

1. példa

4-(trifluor-metil)-fenol előállítása, oldószerként és azeotrópképzőként 4-(trifIuor-metil)-klór-benzolt alkalmazva

3610 g (20 mól) 4-(trifluor-metil)-klór-benzol és 1080 g (10 mól) benzil-alkohol elegyéhez keverés közben hozzáadunk 590 g (10,5 mól) kálium-hidroxidot. A reakcióelegyet réfluxáltatjuk, miközben a keletkező vizet vizleválaszló feltétből elvezetjük. Az éterképződési reakció befejeződését a viz-kidesztillálás megszűnése jelzi. Ekkor a reakcióelegyet 80-100 °C-ra hűtjük és 2500 g vízzel, majd 200 g 4 tX-os híg sósav oldattal kimossuk. A reakcióközegként használt 4-(trifluor-metil)-klór-benzol-felesleget vákuumban lehajtjuk, amikor is megkapjuk a 4-(trifluor-metil)-fenil-benzil-étert. A regenerált 4-(trifluor-metil)-klór-benzolt újabb éterképzési reakciók során használjuk fel, a 4-(trifluor-metil)-fenil-benzil-étert pedig 12 1 metanolban oldjuk és 24 g 10 tX-os csontszenes palládiumkatalizátor jelenlétében, 50 °C hőmérsékleten, 3-5 bar közötti nyomáson hidrogénezzük. A katalizátor kiszűrése után a metanolt és a reakció során keletkezett toluolt vákuumban ledesztilláljuk. A regenerált metanolt további hidrogénezési reakciók oldószereként használjuk.

A reakció során kapott nyers 4-(trifluor-metil)-fenolhoz 20 g szilikonolajat adunk és 80-85 °C-on végrehajtott vákuumdesztillációval tisztítjuk. A párlatok kondenzáltatását a kristályosodás elkerülése érdekében 50 °C-on végezzük. A tisztítás során 1445 g, 99 tX-os tisztaságú végterméket kapunk, amely 1430 g (8,8 mól) 4-(trifluoi— metil)-fenol mennyiséget jelent. A felhasznált 4-(trifluor-metil)-klór-benzolra és benzol-alkoholra számított moláris hozam egyaránt 88%-os.

2. példa

2-(trifluor-metil)-fenol előállítása, oldószerként és azeotrópképzőként 2-(trifluor-metil)-klór-benzolt alkalmazva

A 2-(trifluor-metil)-fenolt az 1. példában leírtakkal analóg módon, a 4-(trifluor-metil)-klór-benzol helyett 20 mól 2-(trifluor-metil)-klór-benzolt alkalmazva állítjuk elő. A vákuumdesztillációval történő tisztítást 90-95 °C-on hajtjuk végre. Végtermékeként 1475 g, 99 tX-os tisztaságú anyagot kapunk, amely 1460 g. (9,0 mól) 2-(trifluor-metil)-fenol mennyiséget és 90%-os moláris hozamot jelent.

3. példa

4-(trifluor-metil)-fenol előállítása oldÓBze ként és azeotrópképzőként benzil-alkoholt < kalmazva

1805 g (10 mól) 4-{trifluor-metil)-kló -benzol és 2160 g (20 mól) benzil-alkol elegyéhez keverés közben hozzáadunk 840 (15 mól) kálium-hidroxidot. A továbbiakb az 1. példában leírtakkal analóg módon j runk el, azzal a különbséggel, hogy a nye 4-(trifluor-metil)-fenolhoz vákuumdesztillác előtt 2 g szilikonolajat adunk és a desztill ciót 50-55 °C-on hajtjuk végre. Végtermé ként 1410 g, 98 tX-σβ tisztaságú anyagot k púnk, amely 1380 g (8,5 mól) 4-(trifluor-m til)-fenol mennyiséget és 85%-os moláris h zainot jelent.

4. példa

2-(trifluor-metil)-fenol előállítása, azeotró képzőként toluolt alkalmazva

1805 g (10 mól) 2-(trifluoi—metil)-kló -benzol, 1080 g (10 mól) benzil-alkohol 100 g toluol elegyéhez keverés közben 400 (10 mól) nátrium-hidroxidot adunk. A tóvá biakban az 1. példában leírtakkal analóg m dón járunk el, azzal a különbséggel, hogy hidrogénezési reakciólépés előtt a toluolt ne távolítjuk el és, hogy a nyers 2-(trifluo -roetil)-fenolhoz vákuumdesztilláció ele 200 g szilikonolajat adunk és a desztilláci 140-150 °C-on hajtjuk végre. Végtermékké 1420 g, 99 tX-os tisztaságú anyagot kapun amely 1405 g (8,7 mól) 2-(trifluor-metil)-fen mennyiséget és 87%-os moláris hozamot jlent.

5. példa

4-(trifluor-metil)-fenol előállítása, azeotró; képző alkalmazása nélkül

1805 g (10 mól) 4-(trifluor-metil)-kló: -benzol és 1080 g (10 mól) benzil-alkoh elegyéhez keverés közben 560 g (10 mól) k< lium-hidroxidot adnak,

A továbbiakban az 1. példában leirtakk analóg módon járunk el, azzal a különbség gél, hogy a hidrogénezési reakciólépés élőt desztillációra nincs szükség.

Végtermékként 1230 g, 98 tX-os tisztaság anyagot kapunk, amely 1215 g (7,5 mól) < -(trifluor-metil)-fenol mennyiséget és 75%-c moláros hozamot jelent.

Claims (1)

1. SZABADALMI IGÉNYPONT

   Eljárás 2-(trifluoi— metil)-fenol és 4-( trifluor-metil)-fenol előállítására, amely során 2-(trifluor-metil)-klór-benzol és benzil-alkohol 5 vagy 4-(trifluor-melil)-klói— benzol és benzil-alkohol forralásával fenil-benzil-éter származékot képezünk, majd a kapott 2-(trifluor-metil)-fenil-benzil-étert vagy 4-(trifluor-meLill-fenil-benzil-étert ismert módon kataliti- 10 kusan hidrogénezzük, azzal jellemezve, hogy a feriil-benzil-éler-származék képzését alkáliféin-hidroxid jelenlétében végezzük, miközben a reakció során keletkező vizet desztillációval eltávolítjuk és adott esetben oldószer- 15 ként és/vagy azeotrópképzőként a kiindulási anyagok valamelyikének fölöslegét alkalmazzuk vagy vízzel nem elegyedő és azzal azeotrópot képező inért szerves oldószert használunk. 20