HU215119B - Eljárás 5-klór-2,3-dihidro-1H-indén-1-on előállítására - Google Patents

Eljárás 5-klór-2,3-dihidro-1H-indén-1-on előállítására Download PDF

Info

Publication number
HU215119B
HU215119B HU9800738A HU9800738A HU215119B HU 215119 B HU215119 B HU 215119B HU 9800738 A HU9800738 A HU 9800738A HU 9800738 A HU9800738 A HU 9800738A HU 215119 B HU215119 B HU 215119B
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
catalyst
chloro
chlorophenyl
propanone
sulfuric acid
Prior art date
Application number
HU9800738A
Other languages
English (en)
Other versions
HUT77592A (hu
Inventor
David Richard Corbin
Donald Joseph Dumas
Sourav Kumar Sengupta
Original Assignee
E.I. Du Pont De Nemours And Company
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 E.I. Du Pont De Nemours And Company filed Critical E.I. Du Pont De Nemours And Company
Publication of HUT77592A publication Critical patent/HUT77592A/hu
Publication of HU215119B publication Critical patent/HU215119B/hu

Links

Classifications

    • 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
    • C07C45/61Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by reactions not involving the formation of >C = O groups
    • C07C45/65Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by reactions not involving the formation of >C = O groups by splitting-off hydrogen atoms or functional groups; by hydrogenolysis of functional groups

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

A találmány tárgya javított eljárás 5-klór-2,3-dihidrolH-indén-l-on előállítására. Ez a vegyület köztitermékként hasznosítható a 92/11249 számú nemzetközi közrebocsátási iratban ismertetett, artropodicid hatású oxadiazin-származékok, például a metil 7-klór-2,5-dihidro-2-/{(metoxi-karbonil)[4-(trifluor-metoxi)-fenil]amino}-karbonil/-indeno[l,2-e][l,3,4]oxadiazin4a(3H)-karboxilát előállításánál.
5-klór-2,3-dihidro-lH-indén-l-on előállítására Olivier, M. és Marechal, E. a Bulletin de la Societe Chimique de Francé, 11, 3096-3099 (1973) szakirodalmi helyen olyan módszert ismertetnek, amelynek során 3-klór- l-(4-klór-fenil)-l-propánont (alternatív módon ezt a vegyületet 3,4’-diklór-propionfenonként is említik) alumínium-klorid és nátrium-klorid keverékével kezelik 180 °C-on. Bár az említett szakirodalmi helyen ismertetett eljárás kiindulási anyaga ugyanaz a prekurzor, mint amelyet a találmány szerinti eljárásban hasznosítunk, a reagáltatáshoz szükséges nagy mennyiségű alumínium-kloridot és nátrium-kloridot nehéz kezelni, különösen ipari méretekben a szükséges megemelt hőmérsékleten. Ráadásul a felhasználatlan alumíniumklorid és nátrium-klorid reaktánsok, továbbá a reagáltatás során képződő melléktermékek feldolgozása komoly környezetvédelmi problémát jelent.
Célul tűztük ki tehát 5-klór-2,3-dihidro-lH-indén-lon előállítására javított eljárás kidolgozását. Felismertük, hogy ha 3-klór-l-(4-klór-fenil)-l-propanon közömbös oldószerrel készült oldatát kénsavhoz adjuk 90-150 °C-on, akkor minimális mennyiségű melléktermék képződik, a végtermék elbomlása is minimális mértékű, így a hozam és a termék tisztasága maximalizálható.
Felismertük továbbá, hogy a kitűzött cél úgy is biztosítható, ha 5-klór-2,3-dihidro-lH-indén-l-on előállítása céljából 3-klór-l-(4-klór-fenil)-l-propanont - adott esetben közömbös oldószer jelenlétében - szilárd halmazállapotú savas katalizátorral érintkeztetünk 200-425 °C hőmérsékleten folyamatos átáramoltatású reaktorban.
A találmány szerinti eljárás lényegét az A reakcióvázlatban adjuk.
A találmány szerinti eljárás végrehajtásának egyik módja értelmében tehát 3-klór-l-(4-klór-fenil)-1-propanont (a következőkben az egyszerűség kedvéért: reaktánst) kénsavval érintkeztetünk 90 °C és 150 °C közötti hőmérsékleten, vagy egy szilárd halmazállapotú savas katalizátorral érintkeztetünk 200 °C és 425 °C közötti hőmérsékleten. Feltételezzük, hogy ilyen körülmények között a reaktánsból gyorsan hidrogén-klorid eliminálódik, és köztitermékként feltételezhetően l-(4klór-fenil)-2-propén-l-on képződik. Feltételezzük továbbá, hogy ez a köztitermék elvileg legalább kétféle, egymással versenyző módon továbbreagál; az egyik ilyen mód értelmében intramolekuláris ciklizálódás következik be, és a kívánt 5-klór-2,3-dihidro-lH-indén-lon (a továbbiakban: termék) képződik, egy másik ilyen mód értelmében a köztitermék molekulái között intermolekuláris reakció megy végbe, amelynek eredményeképpen nemkívánt oligomer melléktermékek képződnek. Feltételezzük, hogy az oligomer melléktermékek jelentik a hozamcsökkenés elsődleges forrását. A fentiekben említett reakciókörülmények között feltételezésünk szerint a dehidroklórozódás sebessége gyorsabb ahhoz a sebességhez képest, amellyel a köztitermék reakcióba lép, terméket vagy melléktermékeket képezve.
A találmány szerinti eljárás kénsavval való végrehajtása esetén úgy találtuk, hogy a termék hozama növelhető azáltal, hogy a reaktáns adagolásának a sebességét a reakcióelegyhez korlátozzuk, és a reaktánst közömbös oldószerben hígítjuk. Feltételezzük, hogy a reaktánsnak a reakcióelegyhez való hozzáadást sebességének csökkentésével és a reaktánsnak híg oldat formájában a reakeióelegybe való juttatásával csökken a köztitermék koncentrációja a reakcióeíegyben. A köztiterméknek a kívánt termékké való intramolekuláris ciklizálódásának a sebességét a köztitermék koncentrációja nem befolyásolja, ugyanakkor a köztitermék intermolekuláris reakciójának, vagyis a nemkívánatos oligomer melléktermékké való átalakulásának sebessége csökken a köztitermék csökkenő koncentrációjával.
A találmány szerinti eljárás kénsavval történő végrehajtása esetén a reaktánsnak a reakcióelegyhez való hozzáadást sebessége mintegy 0,05 mól és mintegy 1,0 mól közötti 3-klór-l-(4-klór-fenil)-l-propánon vonatkozásában 1 1 kénsavra (95 tömeg%-os kénsav) vonatkoztatva 1 óra alatt. Ennél nagyobb adagolási sebességek esetén a termék hozama elfogadhatatlanul alacsonnyá válik az oligomer melléktermékek megnövekedett mértékű képződésére tekintettel. Az említett adagolási sebességtartománynál alacsonyabb sebességek esetén az eljárás ipari méretekben elfogadhatatlanul lassúvá válik, bár a termék hozama nagy marad. Előnyösen a reaktáns adagolási sebessége mintegy 0,05-0,5 mól reaktáns 11 kénsavra vonatkoztatva 1 óra alatt, előnyösebben 0,1-0,3 mól reaktáns 1 1 kénsavra 1 órán belül.
A találmány szerinti eljárás kénsavval való végrehajtásakor a 3-klór-l-(4-klór-fenil)-l-propánon reaktánst közömbös oldószerrel alkotott oldatban érintkeztetjük a kénsavval. Az oldószerben a reaktáns koncentrációja nem lényeges, kivéve a konkrét esetben alkalmazott oldószer megszabta oldékonyságot. A reaktánsnak oldószerrel való hígítása tetszőleges koncentrációban nagyobb hozamot ad ahhoz képest, mintha a szilárd halmazállapotú reaktánst közvetlenül érintkeztetnénk kénsavval. Nagy hígítási arányok előnyösek a maximális hozam biztosítása céljából; a hígításnak kizárólag gyakorlati megfontolások, így például a nagy reakciótérfogatok kezelésével kapcsolatos nehézségek és a túlzottan nagy reakcióedények beszerzési költségei szabnak korlátokat. A koncentráció előnyösen 0,1-1,0 molos, előnyösebben 0,2-0,5 molos.
HU215 119 Β
A kénsav alkalmazásával kapcsolatosan hasznosított oldószer bármely olyan oldószer lehet, amely közömbös a reaktánsokkal és a reakciókörülményekkel szemben, így például használhatunk alkánokat, például pentánt, heptánt, oktánt vagy petrolétert, illetve klóralkánokat, például diklór-metánt. Az egyenes szénláncú alkánok előnyösek.
Ha a 3-klór-l-(4-klór-fenil)-l-propánon oldatát kénsavhoz adjuk, akkor a reakcióhőmérséklet mintegy 90 °C és mintegy 150 °C közötti. Úgy találtuk, hogy alacsonyabb hőmérsékleteken a termék hozama elfogadhatatlanul alacsonnyá válik, minthogy az oligomer és más melléktermékek képződése nagyobb mértékű. 150 °C fölötti hőmérsékleteken kénsav jelenlétében az előállítani kívánt termék instabillá válik, és hajlamos bomlásra. Előnyösen a találmány szerinti eljárást mintegy 100 °C és mintegy 125 °C közötti hőmérsékleteken hajtjuk végre.
A találmány szerinti eljárásban használt kénsav előnyösen tömény kénsav, azaz legalább mintegy 95 tömeg%-os koncentrációjú.
Reakcióedényként, illetve berendezésként a normál kémiai gyártástechnológiáknál szokásosan használt edényeket és berendezéseket hasznosíthatunk. Biztonsági okokból, figyelembe véve, hogy az oldószerek éghetőek és a reakcióhőmérséklet viszonylag magas, az eljárást előnyösen közömbös atmoszférában, különösen előnyösen nitrogéngáz-atmoszférában hajtjuk végre. Az eljárás részeként gázalapú hidrogén-klorid képződik, így az alkalmazott gyártóberendezésnek a hidrogénklorid kimosására alkalmas eszközzel kell rendelkeznie abból a célból, hogy meg lehessen akadályozni a hidrogén-kloridnak a környezetbe jutását.
A kénsavhoz hozzáadott 3-klór-l-(4-klór-fenil)-lpropanon összmennyisége előnyösen 1 1 kénsavra vonatkoztatva mintegy 20-406 g (0,1-2 mól), még előnyösebben 1 1 kénsavra vonatkoztatva mintegy 51-203 g (0,25-1,0 mól). A termék általában a kénsavas fázisban marad, és innen elkülöníthető bármely szokásos módon, például a kénsavas fázis jég fölötti kvencselése és a kivált szilárd anyagok kiszűrése útján. A találmány szerinti eljárás egy másik végrehajtási módja értelmében a reaktánst feloldjuk magas forráspontú oldószerben (az oldószer forráspontja a reakcióhőmérséklet fölötti), majd a reaktáns így kapott oldatát folyamatosan vagy kis adagokban a reakcióhőmérsékleten tartott kénsavat tartalmazó reakcióedénybe adagoljuk. Ekkor termék képződik, a termék a kénsavas fázisba kerül, míg a magas forráspontú oldószer egy külön fázisként megjelenik a kénsav fölött. A reakcióelegyet enyhén keveijük az adagolás során. A reaktáns oldatát adott esetben előmelegíthetjük a reakcióhőmérsékletre a reakcióedénybe való beadagolását megelőzően. Adott esetben az adagolás megkezdése előtt a kénsav tetejére rétegezhetjük a magas forráspontú oldószert. Ha a reakcióedényben egy alulsó kénsavas fázis és egy felső magas forráspontú oldószeres fázis van, akkor egy további lehetőség a szilárd reaktánst lassan a felső oldószeres fázishoz hozzáadunk olyan körülmények között, hogy a reaktáns oldódjék a magas forráspontú oldószerben azt megelőzően, mielőtt lényeges mértékben kapcsolatba kerülne a kénsavval. A reaktáns adagolásának sebessége és a reakcióelegyhez hozzáadott reaktáns összmennyisége a korábbiakban említett korlátok között kell, hogy legyen.
A találmány szerinti eljárás egy további végrehajtási módja értelmében a reaktánst feloldjuk alacsony forráspontú oldószerben (a reakcióhőmérséklet alatti forráspontú oldószerben), majd a reaktáns oldatát folyamatosan vagy kis adagokban a reakcióhőmérsékleten tartott kénsavat tartalmazó reakcióedénybe adagoljuk. Amikor a reaktáns oldata érintkezik a kénsavval, akkor az oldószer pillanatszerűen elpárolog, és visszavezethető egy további reagáltatáshoz, míg a reaktáns átalakul a termékké, amely a kénsavas fázisban marad. A reaktáns adagolásának sebessége és a reakcióelegyhez hozzáadott reaktáns összmennyisége a fentiekben említett korlátok között kell, hogy maradjon.
A találmány szerinti eljárás szilárd halmazállapotú savas katalizátort alkalmazó végrehajtási módjánál a reagáltatást előnyösen olyan folyamatos átfolyású, rögzített ágyas reakciórendszerben hajtjuk végre, amelynél közömbös hordozógázt hasznosítunk. A 3-klór-l-(4-klórfenil)-l-propanont a reakciózónába ömledékként tápláljuk be, vagy pedig egy közömbös oldószerrel, így például 1,2-diklór-benzollal, klór-benzollal, 1,1,2,2-tetraklóretilénnel, tetrahidronaftalinnal, dekahidronaftalinnal, nitro-benzollal vagy egy xilollal alkotott oldat formájában. Előnyös oldószerként az 1,2-diklór-benzol, klórbenzol, tetraklór-etilén, tetrahidronaftalin, dekahidronaftalin vagy xilolok használata. A leginkább előnyösen a kiindulási anyagot ömledékként vagy tetrahidronaftalinnal vagy 1,2-diklór-benzollal készült oldat formájában adagoljuk. Ha oldószert alkalmazunk, akkor a reaktánsnak az oldószerben való koncentrációja vonatkozásában nincs megkötés, kivéve a választott oldószerben való oldékonyság szabta megkötéseket.
A találmány szerinti eljárásnak szilárd halmazállapotú savas katalizátorral való végrehajtásakor 1 g szilárd halmazállapotú savas katalizátorra vonatkoztatva bármely, a gyakorlatban hasznosítható átfolyási sebességgel reagáltathatjuk a 3-klór-l-(4-klór-fenil)-lpropanont. Előnyösen óránként 1 g szilárd halmazállapotú savas katalizátorra vonatkoztatva a 3-klór-1-(4klór-fenil)-l-propanont 0,5-10 g átfolyási sebességgel adagoljuk. Az ennél kisebb átfolyási sebességek kevésbé praktikusak, míg a nagyobb átfolyási sebességek az 5-klór-2,3-dihidro-lH-indén-l-on irányában kisebb konverziót eredményeznek.
A találmány szerinti eljárás szilárd halmazállapotú savas katalizátorral való végrehajtásakor a reakcióhőmérséklet előnyösen mintegy 200 °C és 425 °C közötti, előnyösebben 300 °C és 400 °C közötti, a leginkább előnyösen 340 °C és 400 °C közötti.
Szilárd halmazállapotú savakként definiálhatunk olyan anyagokat, amelyek felületükön protonokat vagy koordinált telítetlen kationos központokat tartalmaznak (Clark, James H.: „Catalysis of Organic Reactions by Supported Inorganic Reagents”; a könyv a VCH Publishers, Inc. New York-i kiadó gondozásában 1994-ben
HU215 119 Β jelent meg). E definíció alapján a szilárd fázisú savas katalizátorokat tágabb értelemben kétféle osztályba lehet sorolni, éspedig a szilárd Bronsted-savak és a szilárd Lewis-savak osztályába. Az előző osztályba tartozó savak hajlamosak protont leadni, míg az utóbbi osztályba tartozó savak hajlamosak egy elektronpárt felvenni (Tanabe, K., Misono, Μ., Ono, Y. és Hattori, H.: „New Solid Acids and Bases Their Catalytic Properties”; a könyv az Elsevier kiadó gondozásában 1989-ben jelent meg). A szilárd halmazállapotú Bronsted-savaknak is különböző típusai vannak, éspedig a következők:
1. Egyszerű oxidok (szilícium-dioxid, alumíniumoxid stb.)
2. Vegyes oxidok (szilícium-dioxid és alumíniumoxid kombinációja, zeolitok stb.)
3. Természetes és szintetikus agyagásványok (montmorillonit stb.)
4. Kationcserélő gyanták (perfluorozott szulfonsav-gyanták stb.)
5. Hordozós savak (szilícium-dioxidra felvitt kénsav stb.)
6. Aktivált vízmolekulákat tartalmazó szilárd anyagok (hidratált szulfátok stb.)
Másrészt a szilárd halmazállapotú Lewis-savakra mint katalizátorokra példaképpen megemlíthetjük az ittrium-triflátot vagy a szilícium-dioxid hordozóra felvitt alumínium-kloridot.
A találmány szerinti eljárásnak szilárd halmazállapotú savas katalizátorral való végrehajtása esetén a ciklizálási reakció a katalizátor felületén mehet végbe. A túlnyomórészt felületkatalizált reakciók nem szelektív intermolekuláris reakciókhoz vezethetnek a kívánt ciklizálási reakció mellett. Az intermolekuláris reakciók rendszerint oligomer melléktermékek képződéséhez vezetnek. Mikropórusos anyagok, például a zeolitok esetében azonban a ciklizációs reakciók előnyben vannak az intermolekuláris reakciókhoz képest a pórusok méretére és alakjára, illetve a pórusokon belül a reaktáns vagy köztitermék abszorpciójának jellegére tekintettel. A katalizátor pórusainak olyannak kell lenniük, hogy lehetővé tegyék a reaktáns diffúzióját és a termék képződését, ugyanakkor megakadályozzák az intermolekuláris reakció eredményeképpen képződő nagyobb molekulák kialakulását. A mikropórusos anyagokban az intermolekuláris reakciókat tovább gátolhatjuk a külső felület passziválása útján.
A találmány szerinti célokra leginkább célszerűen hasznosítható szilárd halmazállapotú savas katalizátorok a zeolitok. A zeolitok olyan komplex aluminoszilikátok, amelyekre háromdimenziós térszerkezet jellemző, e szerkezeten belül ionok és vízmolekulák által elfoglalt üregek vannak, és az említett anyagok, azaz az ionok és a vízmolekulák kivétel nélkül jelentős szabadsági fokkal rendelkeznek a zeolit-mátrixon belül. A találmány szerinti eljárásban felhasználható legtöbb zeolit a következő általános képlettel jellemezhető:
[(M)2/nO A12O3 · xSiO2 yH2O] ahol M jelentése n vegyértékű kation; x értéke 2 vagy ennél több; és y olyan empirikus szám, amelyet a zeolit porozitása és hidratációja határoz meg, rendszerint 2 és közötti értékű. A természetben előforduló zeolitokban M jelentése alapvetően nátrium, kalcium, kálium, magnézium és bárium. Az M kation lazán kötődik a szerkezethez, és gyakran teljesen vagy részben hidrogénnel vagy más kationnal lehet cserélve szokásos ioncsere útján. Ha M teljesen vagy túlnyomórészt hidrogént jelent, akkor a zeolitot savas formájúnak tekintjük, illetve H-formájúként j elöljük.
A zeolit szerkezete térhálósított tetraéderekből áll, amelyek központjukban alumínium- vagy szilíciumatomokat és sarkaikban oxigénatomokat tartalmaznak. Az ilyen tetraéderek azután jól meghatározott ismétlődő szerkezeteket alkotnak, amelyek 4-, 5-, 6-, 8-, 10- és 12-tagú, oxigéntartalmú gyűrűk különböző kombinációiból állnak. Az így kialakuló szerkezet szabályos csatornákat és zárványokat alkot, amelyek a katalízishez alkalmas pórusos szerkezetért felelnek. A pórusdimenziókat a zeolitcsatomákat vagy zárványokat képező aluminoszilikát-tetraéderek geometriája határozza meg. A találmány céljaira a gyűrű előnyösen 10- vagy 12-tagú. Az Y jelzésű szintetikus zeolitban a nominális pórusméret közel 7,4 · 10-'° m; a modemitekben ez az érték körülbelül 6,7 · 10-10 m; és a ZSM-5 jelölésű zeolitban ez az érték 5,3 · 5,6 · 10-10 m és 5,1 · 5,5 · 1010 m. Az aktuális pórusméret azonban változhat bizonyos mértékben olyan tényezőktől függően, mint a hidratáltság foka, vagy fémionok jelenléte és helyzete. Az aktuális pórusméretet meghatározhatjuk például a Barrer, R. M. által a „Hydrothermal Chemistry of Zeolites” című könyv 1. fejezetének 20-27. oldalán ismertetettek alapján; a könyv 1982-ben az Academic Press New York-i kiadó gondozásában jelent meg. A zeolitok vonatkozásában további információk találhatók Szostak, R. és van Nostrand 1992-ben megjelent „The Handbook of Molecular Sieves” című könyvében.
A találmány szerinti eljárásban hasznosított zeolitoknak savas formájúaknak vagy H-formájúaknak kell lenniük. A savas forma vagy H-forma előállítható többek között ammóniumionok cseréjével, majd kalcinálással, vagy pedig egy ásványi savval végrehajtott közvetlen ioncsere útján, vagy pedig többértékű kationokkal végzett hidrolízis útján. Feltételezzük, hogy az ilyen zeolitokban jelenlévő savas helyek felelnek a zeolitok katalitikus aktivitásáért. A zeolitok savas helyeivel kapcsolatosan utalunk a Dwyer által a „Zeolite Structure, Composition, and Catalysis” című cikk 258-269. oldalán előadottakra, a cikk a „Chemistry and Industry” című folyóirat 1984. április 2-ai kiadásában jelent meg. Általában elmondható, hogy ezek a savas helyek Bronsted-típusúak vagy Lewis-sav típusúak, és valamelyik típus dominálhat. A találmány célja szempontjából azonban nem lényeges, hogy milyen típusú savas helyek dominálnak.
A találmány céljaira alkalmas szilárd halmazállapotú savas katalizátorok közé tartoznak a „The Handbook of Molecular Sieves” című könyvben ismertetett, HZSM-5, HZSM-11, H-Mordenite, H-Y és H-Beta jelölésű anyagok, amelyekben a szilíciumnak az alumíniumra vonatkoztatott aránya 2,0 és 150 közötti értékű. Előnyös a HZSM-5, amelyben a szilíciumnak az alumí4
HU 215 119 Β niumra vonatkoztatott aránya 15 és 40 közötti, különösen az olyan HZSM-5, amely felületkezelt. A zeolitok, például a következőkben ismertetésre kerülő 1. táblázat 27-29. példáiban hasznosított zeolitok felületkezelése végrehajtható a 4 752 596 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban ismertetett módon, éspedig a 9. hasáb 25. sorától a 12. hasáb 19. soráig tartó részben ismertetett módon. A találmány céljaira különösen célszerű a katalizátor felületkezelése, mert ezáltal a katalizátor külső felülete semlegessé válik. Ez egyszerűen végrehajtható úgy, hogy a katalizátort szilícium, alumínium, foszfor vagy bór mint elemek közül legalább egyet tartalmazó egy vagy több vegyülettel kezeljük abból a célból, hogy a felületen legalább 0,05 tömeg1/) elem rakódjon le, miként ez részletesen ismertetve van a 4 752 596 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban. Az összes előnyös zeolit az előzőekben ismertetett körülmények között képes lesz pórusszerkezetén belül a 3-klór-l-(4-klór-fenil)-lpropanon-molekulát abszorbeálni.
5-klór-2,3-dihidro-lH-indén-l-on előállítására alkalmas, szilárd halmazállapotú savas katalizátorok kiválasztását végrehajthatjuk 25 ml térfogatú, keverővei ellátott csőreaktorban. A reakciókat 100-300 °C hőmérsékleten, HZSM-5, H-Y, H-Beta, HZSM-11 és H-Mordenite elnevezésű zeolitokkal, illetve HLzeolitokkal végezzük, katalizátorként ittrium-triflátot használva. A kísérletek során a reaktáns polimerizálódik, de EK-179 nem képződik. Ezeknek az eredményeknek az alapján megállapíthatjuk, hogy a kívánt reakció folyamatos átáramoltatású reaktorban is végrehajtható. Egy másik kísérletsorozatban (7-29. példák) a szilárd halmazállapotú savas katalizátorok kiválasztását 5-klór-2,3-dihidro-lH-indén-l-on előállítására 3-klór1-(4-klór-fenil)-1-propanonból folyamatos átáramoltatású, rozsdamentes acélból készült csőreaktorban végezzük.
A találmány szerinti eljárás egy további végrehajtási módja értelmében a kiindulási anyagként használt 3klór-l-(4-klór-fenil)-l-propanon dehidrohalogénezhető egy bázissal végzett kezelés útján, majd a képződött 3-(4-klór-fenil)-propén-3-on a fentiekben ismertetett körülmények között 5-klór-2,3-dihidro-lH-indén-lonná ciklizálható.
A találmányt közelebbről a következő példákkal kívánjuk megvilágítani.
1. példa
Mechanikai keverővei, hőmérővel, 500 ml-es adagolótölcsérrel és visszafolyató hűtővel ellátott, 11 térfogatú négynyakú gömblombikot lassú nitrogéngázárammal öblítünk át úgy, hogy a gáz az adagolótölcsér tetején lép be, és a visszafolyató hűtő tetején lép ki vízmosón át. Az edénybe bemérünk 100 ml tömény kénsavat (97%-os koncentrációjú, a Baker cég terméke), továbbá 50 ml kénsavval mosott n-oktánt. Az így kapott keveréket lassan keverjük, illetve olajfürdő alkalmazásával 105 °C-ra felmelegítjük. Külön 10,7 g 3-klór-1-(4-klórfenil)-!-propánon (95%-os tisztaságú, az Aldrich cég terméke) 200 ml n-oktánnal készült elegyét közel °C-ra felmelegítjük, majd melegen szüljük a kis mennyiségű barna színű oldhatatlan anyag eltávolítása céljából. Ezt követően a 3-klór-1-(4-klór-fenil)-1propanon oldatát cseppenként 3 óra leforgása alatt hozzáadjuk a kénsav és az n-oktán elegyéhez. Ezalatt az idő alatt a belső hőmérséklet 108 °C-ra emelkedik, illetve az olajfürdő hőmérséklete 110 °C-ról 112 °C-ra emelkedik. A melegítést az adagolás befejezése után 5 percen át folytatjuk, majd az olajfürdőt eltávolítjuk. Lehűtéskor az n-oktános réteget dekantáljuk, majd a sötétvörös és barna közötti színű kénsavas réteget keverés közben 750 g tört jégre öntjük. A kivált szilárd csapadékot szűréssel elkülönítjük, majd 50-50 ml vízzel tizenötször mossuk addig, míg a mosófolyadék színtelenné válik. A visszamaradt sötétsárga színű szilárd anyagot vákuumkemencében 40 °C körüli hőmérsékleten megszárítjuk, amikor 6,69 g mennyiségben 84-89 °C olvadáspontú, 84%-os 5-klór-2,3-dihidro-lH-indén-l-ont kapunk. A tisztaság meghatározását nagy felbontóképességű folyadékkromatografálással végezzük 25 cm-es Zorbax SBC8 típusú oszlopon, víz és acetonitril 70:30 térfogatarányú elegyével eluálva, illetve 294 tűnnél ibolyántúli fénnyel detektálva. A termék kezelésére használt üvegedényt etil-acetáttal kimossuk, majd az egyesített mosófolyadékokat magnézium-szulfát fölött szárítjuk, és az oldószert csökkentett nyomáson eltávolítjuk. Ekkor további 0,27 g mennyiségű 84%-os tisztaságú 5-klór-2,3-dihidro-lH-indén-l-ont kapunk. Az összhozam 70%.
2. példa
Az 1. példában ismertetett eljárást megismételjük a következő változtatásokkal: a) az olajfíirdőt elektromos fütőköpennyel helyettesítjük; és b) a reaktorba betáplált oktán kezdeti mennyiségét 300 ml-re növeljük. így 7,2 g mennyiségben sötétsárga csapadékot kapunk, amelynek elemzése azt mutatja, hogy az 5-klór-2,3-dihidro-lHindén-l-on tisztasága 78%, illetve a hozam 67%.
3. példa
A 2. példa szerinti eljárást megismételjük azzal a különbséggel, hogy a nyers terméket közel 350 ml vízzel mossuk, majd 500 ml vízben feliszapoljuk, és ezt követően vízgőzdesztillálást hajtunk végre. Összesen közel 1 1 desztillátumot gyűjtünk, szükség szerinti mennyiségben vizet adagolva. A desztillátum első 200 ml-nyi mennyiségéből 1,78 g 93-95 °C olvadáspontú fehér csapadék különíthető el. A következő 400 ml-ből további 2,74 g 93-95 °C olvadáspontú fehér csapadék különíthető el. A végső 400 ml 0,43 g mennyiségben 92-94 °C olvadáspontú fehér csapadékot ad. Az összhozam tehát 59% tisztított 5-klór-2,3dihidro-1 H-indén-1 -on.
4. példa
A 2. példában ismertetett módon járunk el, azonban a reagáltatást 115-116 °C hőmérsékleten végezzük. így 6,88 g mennyiségben barna színű szilárd anyagot kapunk, amely elemzése szerint 80%-os tisztaságú 5-klór2,3-dihidro-lH-indén-l-on (hozam: 66%).
HU215 119 Β
5. példa
Az 1. példában ismertetett eljárást ismételjük meg a következő változtatásokkal: a) az olajfürdőt elektromos fütőköpennyel helyettesítjük; és b) a reagáltatást 125 °C hőmérsékleten végezzük. így 6,6 g mennyiségben barna színű szilárd anyagot kapunk, amely elemzésének tanúsága szerint 87%-os tisztaságú 5-klór-2,3-dihidrolH-indén-l-on (hozam: 68%).
6. példa
Az 1. példában ismertetett eljárást ismételjük meg a következő változtatásokkal: a) n-oktán helyett n-heptánt használunk; és b) a reagáltatást 96-99 °C hőmérsékleten végezzük. így 6,0 g mennyiségben barna színű szilárd anyagot kapunk, amely elemzésének tanúsága szerint 68%-os tisztaságú 5-klór-2,3-dihidro-lH-indén1-on. Ez azt jelenti, hogy a hozam 53%, 0,75 g 3-klór1-(4-klór-fenil)-1-propanonra korrigálva, amely az adagolótölcsérben bekövetkezett kristályosodás következtében nem került beadagolásra.
7-29. példák
3-klór-1-(4-klór-fenil)-1-propanolból kiindulva 5klór-2,3-dihidro-lH-indén-l-on előállítására alkalmas, szilárd halmazállapotú savas katalizátorok kiértékelését olyan folyamatosan üzemeltetett, rozsdamentes acélból készült csőreaktorban végezzük, amelynek külső átmérője 13 mm, belső átmérője 11 mm és hossza 40 cm. A csőreaktor el van látva megfelelő Swagelock márkanevű szerelvényekkel, amelyek biztosítják a kapcsolatot a betápláló egységgel, a termék elkülönítésére szolgáló egységgel és egy fő elemmel. A reaktor melegítését úgy végezzük, hogy olyan csőkemencében helyezzük el, amelyben tűzálló anyagba beágyazott fűtőelemek vannak, és így képes egyenletes hőmérsékletet tartani a teljes reakciózónában. A reakcióhőmérsékletet méljük, illetve megfigyeljük a katalizátorágy közepébe beágyazott hőelem útján, illetve a mikroreaktor külső falába beágyazott hőelem útján.
A reaktor beadagolási rendszerét úgy alakítjuk ki, hogy lehetővé váljék a reakciózónába gőzök és folyadékok egyenletes áramban való beadagolása. A gázokat mérjük, illetve Brooks típusú tömegárammérő berendezéssel figyeljük, ugyanakkor a folyékony halmazállapotú reagenseket a reaktorba Isco típusú befecskendezős szivattyúval juttatjuk be.
A termékáramot vagy a reaktort elhagyó anyagáramot olyan csapdarendszerbe juttatjuk, amely jéggel hűtött csapdából, illetve kettő, egymás után kapcsolt, szárazjeget tartalmazó csapdából áll. Az illékony szerves anyago15 kát kondenzáljuk, majd összegyűjtjük feldolgozás és elemzés céljából. Az esetleg nem kondenzálódott gőzöket egymás után kapcsolt kettő mosóberendezésbe vezetjük. A közömbös, nem mosott gázokat az atmoszférába lefúvatjuk. A termék azonosítását, illetve mennyiségének megállapítását a következőkben említett egy vagy több módszer alkalmazásával hajtjuk végre: gázkromatografálás, tömegspektrometria és NMR-spektrum felvétele.
A 7-29. példák szerinti kísérletekben a katalizátort levegőn kalcináljuk 550 °C-ra való felmelegítés útján
60 °C/óra sebességgel, majd az 550 °C hőmérséklet 6 órán át való tartása útján. Ezután a katalizátort 120 °C hőmérsékletre lehűlni hagyjuk, majd ebből a katalizátorból 3-5 g tömegű mennyiséget a reaktorba töltünk. A katalizátorágyat megelőzi, illetve követi közömbös töltőanyag tartalmú réteg, közömbös töltőanyagként például kvarcot vagy szilicium-dioxid chipeket használunk, ezek célja az, hogy a belépő anyagáram vonatkozásában jobb hőtranszfert biztosítsanak. Elvégzünk egy olyan vakpróbát (13. példa), amikor a reaktor csak kvarcchipekkel van töltve. A kapott eredményeket az 1. táblázatban adjuk meg.
1. táblázat
A példa sorszáma Katalizátor Si/Al tömegarány Oldószer Katalizátor mennyisége (g) DCP mennyiség (tömeg%) Átfolyási sebesség (g/óra) Hőmérséklet (°C) TOS3 (óra) Hozam (%)
7 HZSM-5 25 TCE 2,001 11,8 8,9 350 4,0 55,9
8 HZSM-5 25 TCE 2,000 11,8 8,9 340 7,3 50,4
9 HY 97 TCE 2,001 11,8 8,9 350 4,0 3,8
10 HZSM-5 25 TÉT 3,000 21,0 5,7 360 6,0 60,4
11 HZSM-5 25 NB 3,000 11,8 8,9 340 6,1 8,9
12 HZSM-5 25 XYL 3,001 21,0 5,2 350 6,0 45,6
13 BLANK - ODCB 0,000 21,0 6,1 350 8,0 0,0
14 H-Beta 12,5 ODCB 3,000 21,0 5,7 350 8,5 16,9
15 HZSM-5 25 ODCB 3,000 21,0 7,0 300 8,0 60,6
16 HZSM-5 25 ODCB 3,001 21,0 6,9 340 6,0 64,9
17 HZSM-5 25 ODCB 3,001 21,0 6,7 350 7,8 64,9
18 HZSM-5 25 ODCB 3,001 21,0 7,2 350 12,0 63,4
19 HZSM-5 25 ODCB 3,001 21,0 6,9 375 8,0 59,2
HU215 119 Β
A példa sorszáma Katalizátor Si/Al tömegarány Oldószer Katalizátor mennyisége (g) DCP mennyiség (tömeg%) Átfolyási sebesség (g/óra) Hőmérséklet (°C) TOS3 (óra) Hozam (%)
20 HZSM-5 Extrd.4 25 ODCB 4,000 21,0 7,1 350 7,5 54,4
21 HZSM-5 Extrd. 25 ODCB 4,000 21,0 7,0 350 10,0 54,2
22 HZSM-5 Extrd. 25 ODCB 4,000 21,0 7,0 350 12,0 49,4
23 HZSM-5 15 - 5,000 100,0 1,23 360 12,0 59,6
24 HZSM-5 25 - 5,000 100,0 1,22 360 12,0 70,8
25 HZSM-5 40 - 5,000 100,0 L17 360 12,0 70,1
26 HZSM-5 40 - 5,000 100,0 1,29 360 8,0 71,1
27 HZSM-5 TEOS5 25 ODCB 4,000 100,0 6,3 360 8,0 60,7
28 HZSM-5 TEOS 25 - 5,000 100,0 1,34 360 8,0 84,7
29 HZSM-5 Extrd./ TEOS 25 - 5,000 100,0 1,25 360 12,0 62,5
1TCE = 1,1,2,2-tetraklór-etilén, TÉT = tetrahidronaftalin, NB = nitro-benzol, XYL = xilol, ODCB = 1,2-diklór-benzol 2DCP = 3-klór-l-(4-klór-fenil)-l-propanon 3 TOS = üzemeltetési idő;4 Extrd. = extrudátum;5 TEOS = tetraetil-ortoszilikáttal kezelt

Claims (10)

  1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK
    1. Eljárás 5-klór-2,3-dihidro-lH-indén-l-on előállítására 3-klór-1-(4-klór-fenil)-1-propánon katalitikus ciklizálásával, azzal jellemezve, hogy 3-klór-l-(4-klórfenil)- 1 -propanont kénsav vagy az alumíniumra vonat- 35 koztatva 2,0 és 150 közötti tömegarányban szilíciumot tartalmazó, szilárd halmazállapotú savas katalizátor közül megválasztott katalizátorral érintkeztetjük, amennyiben katalizátorként kénsavat használunk, akkor az érintkeztetési 90 °C és 150 °C közötti hőmér- 40 sékleten végezzük úgy, hogy a reaktáns közömbös oldószerrel készült oldatát adagoljuk a reakcióelegybe, amely már előzetesen előállított 5-klór-2,3-dihidrolH-indén-l-ont, kénsavat és még reakcióba nem lépett 3-klór-l-(4-klór-fenil)-l-propanont tartalmaz, mi- 45 mellett 1 óra időtartamra vonatkoztatva 1 1 kénsavra a 3-klór-l-(4-klór-fenil)-l-propanon adagolási arányát 0,05 mól és 1,0 mól között választjuk meg, vagy ha a szilárd halmazállapotú savas katalizátor kerül alkalmazásra, akkor ezt 200 °C és 425 °C közötti hőmérsékle- 50 ten használjuk úgy, hogy 1 óra időtartamra vonatkoztatva 1 g katalizátorra a 3-klór-l-(4-klór-fenil)-1propanon adagolási arányát 0,5 g és 10 g között választjuk meg.
  2. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, 55 hogy katalizátorként kénsavat használunk, és a hőmérsékletet 100 °C és 125 °C között tartjuk.
  3. 3. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy katalizátorként kénsavat használunk, és a 3-klór30 1-(4-klór-fenil)-1-propánon koncentrációját az oldószerben 0,1 mól és 1,0 mól között állítjuk be.
  4. 4. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy katalizátorként szilárd halmazállapotú savas katalizátort használunk, és a hőmérsékletet 340 °C és 400 °C között tartjuk.
  5. 5. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy katalizátorként a zeolitok köréből az alumíniumra vonatkoztatva 15 és 40 közötti tömegarányban szilíciumot tartalmazó, HZSM-5 jelölésű katalizátort használunk.
  6. 6. Az 5. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a külső felületein közömbössé tett felületkezelt katalizátort használunk.
  7. 7. A 6. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy tetraetil-orto-szilikáttal felületkezelt katalizátort használunk.
  8. 8. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy szilárd halmazállapotú savas katalizátort használunk, és a katalizátorhoz a reaktánsként használt 3-klór-1(4-klór-fenil)-1 -propanont közömbös oldószerrel készült, 10-100 tömeg%-os koncentrációjú oldatként adagoljuk.
  9. 9. A 8. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy oldószerként klór-benzolt vagy 1,2-diklór-benzolt használunk.
  10. 10. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy katalizátorként szilárd halmazállapotú savas katalizátort használunk, és a reaktánsként használt 3klór-1-(4-klór-fenil)-1-propanont a katalizátorhoz ömledék formájában adjuk hozzá.
HU9800738A 1994-12-28 1995-10-12 Eljárás 5-klór-2,3-dihidro-1H-indén-1-on előállítására HU215119B (hu)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US36695094A 1994-12-28 1994-12-28

Publications (2)

Publication Number Publication Date
HUT77592A HUT77592A (hu) 1998-06-29
HU215119B true HU215119B (hu) 1998-09-28

Family

ID=23445310

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HU9800738A HU215119B (hu) 1994-12-28 1995-10-12 Eljárás 5-klór-2,3-dihidro-1H-indén-1-on előállítására

Country Status (10)

Country Link
US (1) US5811585A (hu)
EP (1) EP0800500B1 (hu)
JP (1) JP3882200B2 (hu)
CN (1) CN1084723C (hu)
AU (1) AU3826395A (hu)
DE (1) DE69510087T2 (hu)
HU (1) HU215119B (hu)
IL (1) IL115895A (hu)
TW (1) TW304191B (hu)
WO (1) WO1996020151A1 (hu)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6392010B1 (en) 1996-12-19 2002-05-21 Aventis Pharmaceuticals Inc. Process for the solid phase synthesis of aldehyde, ketone, oxime, amine, hydroxamic acid and αβ-unsaturated carboxylic acid and aldehyde compounds
DE19736922A1 (de) * 1997-08-25 1999-03-04 Bayer Ag Verfahren zur Herstellung von 2-Halogenindan-1-onen
DE19736921A1 (de) 1997-08-25 1999-03-04 Bayer Ag Verfahren zur Herstellung von 2-Cyanoindan-1-onen
WO1999063825A1 (en) * 1998-06-10 1999-12-16 E.I. Du Pont De Nemours And Company Arthropodicidal carboxanilides
FR2784986A1 (fr) * 1998-10-26 2000-04-28 Rhodia Chimie Sa Procede de preparation d'un compose de type indanone ou thioindanone
FR2788764B1 (fr) * 1999-01-25 2001-03-02 Rhodia Chimie Sa Procede de preparation d'un compose de type indanone ou thioindanone
US6331624B1 (en) 2000-04-05 2001-12-18 E.I. Du Pont De Nemours And Company Process for preparing 6-aminocaproamide
CN101293820B (zh) * 2007-04-27 2012-10-10 天津药明康德新药开发有限公司 5-三氟甲基-1-茚酮的合成方法
CN108273525B (zh) * 2018-01-23 2022-01-11 滨州黄海科学技术研究院有限公司 一种磁性纳米固体酸催化制备化工中间体的方法
IL313255A (en) * 2021-12-07 2024-08-01 Adama Makhteshim Ltd Process for preparing 5-chloro-2, 3-dihydro-1H-indan-1-one
CN114487162A (zh) * 2021-12-29 2022-05-13 山东京博生物科技有限公司 一种5-氯-2,3-二氢-1-茚酮含量的检测方法
CN115436507B (zh) * 2022-08-18 2024-08-30 山东京博生物科技有限公司 一种3,4ˊ-二氯苯丙酮含量的检测方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2815382A (en) * 1955-05-10 1957-12-03 Givaudan Corp Alkyl-substituted tetrahydronaphthindanones
US3509215A (en) * 1967-06-15 1970-04-28 Givaudan Corp Acyl indan compounds
US4568782A (en) * 1985-06-17 1986-02-04 The Standard Oil Company Preparation of indenes

Also Published As

Publication number Publication date
EP0800500A1 (en) 1997-10-15
US5811585A (en) 1998-09-22
DE69510087T2 (de) 1999-12-23
TW304191B (hu) 1997-05-01
IL115895A0 (en) 1996-01-31
IL115895A (en) 2001-10-31
WO1996020151A1 (en) 1996-07-04
CN1171772A (zh) 1998-01-28
JPH11500416A (ja) 1999-01-12
EP0800500B1 (en) 1999-06-02
CN1084723C (zh) 2002-05-15
DE69510087D1 (de) 1999-07-08
HUT77592A (hu) 1998-06-29
AU3826395A (en) 1996-07-19
JP3882200B2 (ja) 2007-02-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0320936B1 (en) Process for the preparation of para-ethylphenol
HU215119B (hu) Eljárás 5-klór-2,3-dihidro-1H-indén-1-on előállítására
US20030023116A1 (en) Method for production of diaminodiphenylmethanes
WO2007014534A1 (fr) Procede de synthese de l'ether dimethylique par distillation catalytique a partir du methanol
FR2656300A1 (fr) Procede de production de phenol.
JP2996727B2 (ja) 第三級ブチルアミンの製造法
KR100261001B1 (ko) 제올라이트의 선택적 표면 탈알루미늄화 및 표면-탈알루미늄화된 제올라이트의 용도
JPH10502942A (ja) 芳香族エーテルのアシル化のためのプロセス
RU2200726C2 (ru) Объединенный способ производства кумола
EA000698B1 (ru) Способ получения n-метил-2-(3,4-диметоксифенил)этиламина
JPH1135498A (ja) クメンの製造方法
JPH09104645A (ja) ジアリールエタンの製法
US20060122438A1 (en) Method of purifying phenol
US6013840A (en) Process for the acylation of aromatic ethers
JPH01319452A (ja) ヒドロキシベンズアルデヒドの製法
KR100554583B1 (ko) 방향족 폴리아민 혼합물의 제조방법
SU1578121A1 (ru) Способ получени пентанона-2
JP2001335529A (ja) 2−(1−ヒドロキシアルキル)シクロアルカノンの製造方法
JPS61167634A (ja) 2−エチルヘキセナ−ルの製造方法
JP4168620B2 (ja) ジアリールアミン類の製造方法
RU2072979C1 (ru) Способ получения формальдегида
JPH09124561A (ja) アミンの製法
JPH0380137B2 (hu)
JPH0770001A (ja) アニリン類の製造方法
JPH0618797B2 (ja) パラジアルキルベンゼンの製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of definitive patent protection due to non-payment of fees