HU224865B1 - Process for nitrating diphenyl ether compounds - Google Patents

Process for nitrating diphenyl ether compounds Download PDF

Info

Publication number
HU224865B1
HU224865B1 HU9802863A HUP9802863A HU224865B1 HU 224865 B1 HU224865 B1 HU 224865B1 HU 9802863 A HU9802863 A HU 9802863A HU P9802863 A HUP9802863 A HU P9802863A HU 224865 B1 HU224865 B1 HU 224865B1
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
mixture
halogen
solvent
acid
nitric acid
Prior art date
Application number
HU9802863A
Other languages
English (en)
Inventor
Stephen Martin Brown
James Peter Muxworthy
Original Assignee
Syngenta Ltd
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 Syngenta Ltd filed Critical Syngenta Ltd
Publication of HUP9802863A2 publication Critical patent/HUP9802863A2/hu
Publication of HUP9802863A3 publication Critical patent/HUP9802863A3/hu
Publication of HU224865B1 publication Critical patent/HU224865B1/hu

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C201/00—Preparation of esters of nitric or nitrous acid or of compounds containing nitro or nitroso groups bound to a carbon skeleton
    • C07C201/06—Preparation of nitro compounds
    • C07C201/08—Preparation of nitro compounds by substitution of hydrogen atoms by nitro groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C205/00—Compounds containing nitro groups bound to a carbon skeleton
    • C07C205/27—Compounds containing nitro groups bound to a carbon skeleton the carbon skeleton being further substituted by etherified hydroxy groups
    • C07C205/35—Compounds containing nitro groups bound to a carbon skeleton the carbon skeleton being further substituted by etherified hydroxy groups having nitro groups and etherified hydroxy groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings of the carbon skeleton
    • C07C205/36—Compounds containing nitro groups bound to a carbon skeleton the carbon skeleton being further substituted by etherified hydroxy groups having nitro groups and etherified hydroxy groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings of the carbon skeleton to carbon atoms of the same non-condensed six-membered aromatic ring or to carbon atoms of six-membered aromatic rings being part of the same condensed ring system
    • C07C205/38—Compounds containing nitro groups bound to a carbon skeleton the carbon skeleton being further substituted by etherified hydroxy groups having nitro groups and etherified hydroxy groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings of the carbon skeleton to carbon atoms of the same non-condensed six-membered aromatic ring or to carbon atoms of six-membered aromatic rings being part of the same condensed ring system the oxygen atom of at least one of the etherified hydroxy groups being further bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring, e.g. nitrodiphenyl ethers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C205/00—Compounds containing nitro groups bound to a carbon skeleton
    • C07C205/49—Compounds containing nitro groups bound to a carbon skeleton the carbon skeleton being further substituted by carboxyl groups
    • C07C205/57—Compounds containing nitro groups bound to a carbon skeleton the carbon skeleton being further substituted by carboxyl groups having nitro groups and carboxyl groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings of the carbon skeleton
    • C07C205/59—Compounds containing nitro groups bound to a carbon skeleton the carbon skeleton being further substituted by carboxyl groups having nitro groups and carboxyl groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings of the carbon skeleton the carbon skeleton being further substituted by singly-bound oxygen atoms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C303/00—Preparation of esters or amides of sulfuric acids; Preparation of sulfonic acids or of their esters, halides, anhydrides or amides
    • C07C303/36—Preparation of esters or amides of sulfuric acids; Preparation of sulfonic acids or of their esters, halides, anhydrides or amides of amides of sulfonic acids
    • C07C303/40—Preparation of esters or amides of sulfuric acids; Preparation of sulfonic acids or of their esters, halides, anhydrides or amides of amides of sulfonic acids by reactions not involving the formation of sulfonamide 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 nitrálási eljárásra vonatkozik. A találmány tárgya közelebbről eljárás difenil-éter-vegyületek nitrálására. A találmány szerinti eljárással előállítható vegyületek herbicid hatóanyagokként vagy azok közbenső termékeiként használhatók fel.
A 22 610 számú európai közzétételi irat (III) általános képletű herbicid vegyületeket ismertet - a képletben X és Y hidrogénatomot, fluoratomot, klóratomot, brómatomot, trifluor-metil-csoportot, -OCF2CHZ2 csoportot (ahol Z klór-, bróm- vagy fluoratomot jelent), trifluor-metoxi-csoportot, cianocsoportot, -COOR csoportot (ahol R rövid szénláncú alkilcsoportot jelent), fenilcsoportot, alkoxicsoportot, nitrocsoportot vagy -SO2-rövid szénláncú alkilcsoportot jelent -, amelyeket ugyanezen közlemény szerint a (IV) általános képletű vegyületek - a képletben X és Y jelentése a fenti - nitrálásával állítanak elő.
Nitrálóreagensként salétromsav és kénsav elegyét használják, és a reakcióban oldószerként diklór-metán alkalmazását javasolják. A nitrálási reakció hozamára 75,4%-ot közölnek, nem közölnek azonban adatokat a termék tisztaságáról vagy egyéb nitrált izomerek jelenlétéről.
A 4 031 131 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás hasonló vegyületek előállítását ismerteti hasonló eljárással. Nitrálószerként kálium-nitrátot vagy salétromsav és kénsav elegyét használják, és a reakciót diklór-metánban végzik. A nitrálási reakció hozamára igen nagy (95%-ot meghaladó) értéket közölnek, de itt sem adnak adatokat a termék tisztaságáról. A leírás szerint a salétromsav és kénsav elegyével végzett nitrálás ecetsavanhidrid jelenlétében is végrehajtható.
A 3 416 és a 274 1 94 számú európai közzétételi irat egyaránt (V) általános képletű herbicid hatóanyagok előállítására vonatkozik - a képletben R1 adott esetben fluorozott alkilcsoportot vagy adott esetben szubsztituált fenilcsoportot jelent,
R3 hidrogén-, fluor-, klór-, bróm- vagy jódatomot vagy alkil-, trifluor-metil- vagy cianocsoportot jelent,
R4 hidrogén-, fluor-, klór-, bróm- vagy jódatomot vagy trifluor-metil-csoportot jelent,
R5 fluor-, klór-, bróm- vagy jódatomot vagy trifluor-metil-csoportot jelent, és
R6 hidrogénatomot vagy 1-4 szénatomos alkilcsoportot jelent.
A 3 461 számú európai közzétételi irat szerint ezeket a vegyületeket úgy állítják elő, hogy a megfelelő karbonsavakat vagy karboxamidokat nitrálják, majd a nitrovegyületeket szulfonamidokká alakítják, vagy magukat a szulfonamidokat nitrálják. A 7. példában leírt nitrálási reakcióban oldószerként 1,2-diklór-etánt, nitrálószerként pedig kálium-nitrát és tömény kénsav elegyét használják.
A 274 194 számú európai közzétételi irat a (VI) általános képletű vegyületek nitrálását ismerteti. A leírás szerint a reakcióban szokásos nitrálószerek, például tömény salétromsav, nátrium-nitrát vagy ezek kénsavval képezett elegyei használhatók. Oldószerként nitrálással szemben ellenálló anyagokat alkalmaznak, amelyek közül példaként a halogénezett oldószereket (így a diklór-metánt, a diklór-etánt, a diklór-propánt és a klórozott-fluorozott szénhidrogéneket), valamint az aromás oldószereket (így a nitro-benzolt) említik meg.
A felsorolt eljárások közös hátránya, hogy üzemi méretekben nem alkalmazhatók kielégítő eredménnyel, mert a reakció során a kívánt termék egyéb nitrált izomerekkel együtt képződik. A difenil-éter-vegyületek nitrált izomerjei gyakran rendkívül nehezen különíthetők el egymástól, és a más izomerek mennyisége gyakran túllépi a végtermék herbicid hatóanyagként való felhasználhatóságára hatóságilag előírt értéket. A felsorolt jelenségek különösen nagy nehézségeket okoznak akkor, ha a nitrált vegyületet nem herbicid hatóanyagként, hanem annak közbenső termékeként alkalmazzák; ekkor ugyanis a nitrált izomerelegy továbbalakításához több reagenst kell felhasználni annál, mint ami a megfelelően elkülönített izomer átalakításához szükséges lenne. Szükség van tehát olyan nitrálási eljárás kidolgozására, amellyel a kívánt izomert a lehető legnagyobb mennyiségben tartalmazó termékelegy alakítható ki.
A nitrálási folyamatban az izomerelegy-képződés problémáját a 2 103 214 számú nagy-britanniai szabadalom feltalálói ismerték fel, akik (VII) általános képletű vegyületek - a képletben Χυ X2 és X3 egymástól függetlenül hidrogén-, fluor-, klór- vagy brómatomot vagy CF3, OCF2, CHZ2 (ahol Z fluor-, klór- vagy brómatomot képvisel), OCF3, CN, COOR (ahol R rövid szénláncú alkilcsoportot jelent), fenil-, rövid szénláncú alkoxivagy NO2 csoportot jelent, azzal a feltétellel, hogy legalább egyikük hidrogénatomtól eltérő jelentésű, és Y karboxilcsoportot vagy COOR csoportot jelent - nitrálásával (Vili) általános képletű vegyületeket állítottak elő - a képletben Χυ X2, X3 és Y jelentése a fenti. A szabadalmi leírás szerint nitrálószerként salétromsav-kénsav elegyet használnak, és a nitrálást szerves oldószerben, például diklór-metánban végzik. A feltalálók hangsúlyozzák, hogy a reakcióelegyet ecetsav hozzáadásával vízmentes állapotban célszerű tartani, mert így javítható az acifluorfen (a kívánt nitrált termék) képződésének szelektivitása. Az ajánlott kiindulási anyag:oldószer:ecetsavanhidrid arány 1:2,66:1,4. A reakciót 45 °C-on végzik 3 órán át, majd ezután az elegyet a szerves és a vizes fázis szétválásáig állni hagyják, végül a szerves oldószert desztillációval eltávolítják.
Azt tapasztaltuk azonban, hogy a fenti szabadalmi leírásban javasolt reakciókörülményeket alkalmazva olyan problémák jelentkeznek, amelyeket a szabadalom feltalálói láthatólag nem vettek figyelembe. Közelebbről azt tapasztaltuk, hogy noha az ecetsavanhidrid használata bizonyos szempontokból javítja a reakció szelektivitását, az ecetsavanhidrid koncentrációja és az elérhető szelektivitás közötti összefüggés bonyolultabb annál, mint amit a 2 103 214 számú nagy-britanniai szabadalom feltalálói felismertek, és a kívánt összetételű termékelegy kialakítására a reakcióelegyben lévő ecetsavanhidrid mennyiségét gondosan kell szabályozni.
HU 224 865 Β1
A találmány tárgya tehát eljárás (I) általános képletű vegyületek - a képletben
R1 hidrogénatomot, adott esetben egy vagy több halogénatommal és/vagy hidroxilcsoporttal szubsztituált 1-6 szénatomos alkil-, 2-6 szénatomos alkenilvagy 2-6 szénatomos alkinilcsoportot vagy -COOR4, -COR6, -CONR4R5 vagy -CONHSO2R4 általános képletű csoportot jelent, és az utóbbi képletekben R4 és R5 egymástól függetlenül hidrogénatomot vagy adott esetben egy vagy több halogénatommal szubsztituált 1-4 szénatomos alkilcsoportot, R6 pedig halogénatomot vagy R4 csoportot képvisel,
R2 hidrogénatomot vagy halogénatomot jelent, és R3 halogénatomot vagy adott esetben egy vagy több halogénatommal szubsztituált 1-4 szénatomos alkil-, 2-4 szénatomos alkenil- vagy 2-4 szénatomos alkinilcsoportot jelent előállítására oly módon, hogy a (II) általános képletű vegyületeket - a képletben R1, R2 és R3 jelentése a fenti - szerves oldószer és ecetsavanhidrid jelenlétében nitrálószerrel, éspedig salétromsavval vagy salétromsav-kénsav eleggyel reagáltatjuk. A találmány értelmében az ecetsavanhidrid és a (II) általános képletű vegyület mólarányát körülbelül 1:1 és 3:1 közötti értéken tartjuk.
Ilyen reakciókörülmények között a termékelegyben maximumra hozható a kívánt izomer részaránya, anélkül azonban, hogy a termék hozama túlzott mértékben csökkenne, vagy az eljárási költségek túlzott mértékben növekednének.
A találmány szerinti eljárással előállított (I) általános képletű vegyületek 4-nitroizomerek. A reakcióban az (I) általános képletű vegyületek mellett egyéb mononitroizomerek, így (la) általános képletű 2-nitroizomerek és (Ib) általános képletű 6-nitroizomerek is képződhetnek. Ezeken túlmenően még három különböző dinitroizomer képződésére is lehetőség van.
A leírásban és az igénypontokban az „1-6 szénatomos alkilcsoportok” megjelölésen az egyenes és elágazó láncú telített szénhidrogéncsoportokat egyaránt értjük, amelyek közül példaként a metil-, etil-, n-propil-, terc-butil-, n-pentil- és n-hexil-csoportot említjük meg. Az 1-4 szénatomos alkilcsoportok a fenti értelmezésnek megfelelő 1-6 szénatomos alkilcsoportok alosztályát képezik.
A „2-6 szénatomos alkenilcsoportok” megjelölésen legalább egy szén-szén kettős kötést tartalmazó, egyenes vagy elágazó láncú csoportokat értünk, amelyek közül példaként az etenil-, allil-, propenil- és hexenilcsoportot említjük meg. A 2-4 szénatomos alkenilcsoportok a fenti értelmezésnek megfelelő 2-6 szénatomos alkenilcsoportok alosztályát képezik.
A „2-6 szénatomos alkinilcsoportok” megjelölésen legalább egy szén-szén hármas kötést tartalmazó, egyenes vagy elágazó láncú csoportokat értünk, amelyek közül példaként az etinil-, propinil- és hexinilcsoportot említjük meg. A 2-4 szénatomos alkinilcsoportok a fenti értelmezésnek megfelelő 2-6 szénatomos alkinilcsoportok alosztályát képezik.
A „halogénatom” megjelölésen fluor-, klór-, brómés jódatomot értünk.
A találmány szerinti reakciókörülmények alkalmazásának igen fontos előnye, hogy a képződött termékelegyben maximumra hozható a kívánt 4-nitroizomerek mennyisége. Meglepő módon azt tapasztaltuk, hogy az ecetsavanhidrid jelenléte és a termékelegy izomer-összetétele közötti összefüggés nem olyan egyszerű, mint amilyennek a 2 103 214 számú nagybritanniai szabadalmi leírás alapján látszik. Noha ebből a közleményből megállapítható, hogy az ecetsavanhidrid jelenléte előnyös, az ecetsavanhidrid mennyiségi határaira nem vonható le következtetés. Vizsgálataink során azt tapasztaltuk, hogy noha az ecetsavanhidrid mennyiségének növelésével csökken a termékelegyben az (1) és (2) dinitroizomerek részaránya, a 2-nitroszennyezés mennyisége viszont nő. A 2-nitroizomer külön figyelmet érdemel, mert rendkívül nehezen különíthető el a 4-nitroizomertől, ezért a termékelegyben a lehető legkisebbre kell szorítani a 2-nitroizomer koncentrációját. Ennek elérésére nem célszerű az ecetsavanhidrid:(ll) általános képletű vegyület mólarányt körülbelül 3:1-nél nagyobb értékre növelni.
Azt tapasztaltuk továbbá, hogy a különböző mononitroizomerek részarányának alakulásában a reakció hőmérséklete jelentős szerepet játszik. A reakció hőmérsékletének csökkentésével nő a kívánt izomer részaránya a termékelegyben. A reakció hőmérsékletének megválasztásánál azonban azt is figyelembe kell venni, hogy a hőmérsékletet ne csökkentsük olyan értékre, ahol a hűtés energiaigénye már gazdaságtalanná tenné a gyártást. A 2 103 214 számú nagy-britanniai szabadalom feltalálói, akik 45 °C körüli reakció-hőmérsékletet javasolnak, láthatóan nem ismerték fel, hogy a hőmérséklet csökkentésével csökken a 2-nitroés a 6-nitroizomer részaránya a termékelegyben. Azt tapasztaltuk, hogy ha a reakciót 45 °C-on végezzük, a termékelegy 12 századrésznél nagyobb mennyiségű 2-nitroizomert tartalmaz, míg ha a reakció hőmérsékletét 10 °C-ra csökkentjük, 10-11 századrészre csökken a 2-nitroizomer részaránya a termékelegyben. Ez a különbség már komoly hatással lehet az utólagos tisztítási műveletekre, és nagyüzemi gyártást figyelembe véve igen jelentős költségmegtakarítást eredményezhet. A találmány szerinti eljárást előnyösen -15 °C és +15 °C közötti, különösen előnyösen -10 °C és +10 °C közötti hőmérsékleten végezzük.
Azt is tapasztaltuk, hogy a nem kívánt izomerek képződése tovább csökkenthető, ha növeljük a reagensek koncentrációját az oldószerben. Az oldószerreagens (a jelen lévő izomereket is beleértve) tömegarány előnyösen legfeljebb 4,25:1, különösen előnyösen 1:1 és 2,5:1 közötti érték lehet.
A reakciót bármely alkalmas oldószerben végrehajthatjuk. Oldószerként például halogénezett oldószereket, így diklór-metánt (DCM-et), etilén-dikloridot (EDC-t), kloroformot, tetraklór-etilént (perklont) és diklór-benzo-trifluoridot (DCBTF-et) használhatunk. A reakciót azonban más oldószerekben is sikeresen
HU 224 865 Β1 végrehajthatjuk, amelyek közül példaként a következőket soroljuk fel: ecetsav, acetonitril, éterek [így tetrahidrofurán (THF) és dioxán], szulfolán, nitro-benzol, nitro-metán, folyékony kén-dioxid és folyékony szén-dioxid.
A találmány szerinti eljárásban különösen előnyös oldószernek bizonyult a perklon, mert - egyébként azonos reakciókörülmények között - a perklonban végzett reakció során mintegy 30%-kal kevesebb 2- és 6-nitroizomer képződik annál, ami az EDC-ben vagy DCMben végzett reakcióban keletkezik. Egyes eredményeink azt mutatják, hogy oldószerként perklont használva a reakció hozama is nő.
Miként már közöltük, nitrálószerként salétromsavat vagy salétromsav-kénsav elegyet használunk. A salétromsav-kénsav elegy például körülbelül 30-45% (jellemzően körülbelül 30-35%) tiszta salétromsavat tartalmazhat.
Ha nitrálószerként savkeveréket használunk, azt rendszerint körülbelül 30 perc-15 óra alatt adjuk a reakcióelegyhez. Az adagolási sebesség azonban a felhasznált oldószer jellegétől függően változik. Számos oldószer (például EDC és DCM) esetén a savkeveréket rendszerint 1-6 óra, előnyösen 2-4 óra alatt adjuk a reakcióelegyhez.
Azt tapasztaltuk, hogy a perklonban végzett reakció a más oldószerekben (például EDC-ben vagy DCMben) végzett reakcióknál általában valamivel lassabban megy végbe. Ezért ebben az esetben a nitrálószert gyakran a fent közöltnél lassabban, például 5-15 óra alatt célszerű a reakcióelegyhez adni. A beadagolás időtartama különösen előnyösen 6-12 óra lehet.
Noha a találmány szerinti eljárás bármely (I) általános képletű vegyület előállítására alkalmas, ezzel az eljárással különösen előnyösen állíthatunk elő R2 helyén klóratomot és R3 helyén trifluor-metil-csoportot tartalmazó vegyületeket. Az (I) általános képletű vegyületek utóbbi csoportjának kiemelkedően előnyös képviselői az R1 helyén -COOH vagy -CONHSO2CH3 csoportot tartalmazó származékok, azaz az 5-(2-klóra,a,a-trifluor-4-tolil-oxi)-2-nitro-benzoesav (acifluorfen) és az 5-(2-klór-a,a,a-trifluor-4-tolil-oxi)-N-metánszulfonil-2-nitro-benzamid (fomezafen). Mindkét vegyület hatékony herbicid anyag.
Az acifluorfen - azon túlmenően, hogy önmagában is herbicidhatást fejt ki - a fomezafen szintéziséhez is felhasználható kiindulási anyagként. Az acifluorfent a megfelelő savkloriddá alakítva, majd a kapott savkloridot metánszulfonamiddal reagáltatva alakíthatjuk át fomezafenné. Mindkét reakciót szokásos módon, például a 3 416 számú európai közzétételi iratban megadottak szerint végezhetjük.
A találmány szerinti eljárást a következő példákban részletesebben ismertetjük. A példákban az oldószerek megnevezésére a korábbiakban ismertetett rövidítéseket használtuk. A példákban a „savkeverék” megjelölés 33,6% salétromsavat és 66,4% kénsavat tartalmazó keveréket jelent. A közölt mólarányok és moláris mennyiségek a savkeverékben lévő salétromsav móljaira vonatkoznak.
1. példa
Általános eljárás acifluorfen előállítására 3-(2klór-a,a,a-trifluor-4-tolil-oxi)-benzoesav diklórmetánban végzett nitrálásával
Nitrálás g (0,063 mól) 3-(2-klór-a,a,a-trifluor-4-tolil-oxi)benzoesav (a táblázatokban: reagens) és 54 g (0,635 mól) diklór-metán (a táblázatokban: DCM) elegyéhez az I. és II. táblázatban megadott mennyiségű ecetsavanhidridet (a táblázatokban: Ac2O) adtunk, és az elegyet a kiindulási anyag feloldódásáig 40 °C-on kevertük. Ezután a reakcióelegyet a kívánt hőmérsékletre hűtöttük (az elegyből esetenként kiindulási anyag kristályosodott ki), majd az elegybe 2 óra alatt 13 g savkeveréket (0,069 mól salétromsav) csepegtettünk. A reakció menetét nagy teljesítményű folyadékkromatografálással követtük, és szükség esetén további savkeverék beadagolásával a kiindulási anyag mennyiségét 1 századrész körüli értékre csökkentettük.
A reakcióelegy feldolgozása
A reakcióelegyet háromszor mostuk a következők szerint:
1. mosás: Az elegyhez 30 ml vizet adtunk, az elegyet kb. 38 °C-on mostuk, majd a vizes fázist elválasztottuk.
2. mosás: Az elegyhez 25 ml vizet adtunk, az elegyet kb. 38 °C-on mostuk, majd a vizes fázist elválasztottuk.
3. mosás: Az elegyhez 25 ml vizet adtunk, az elegyet kb. 38 °C-on mostuk, majd a vizes fázist elválasztottuk.
Ezután az elegyhez 80 ml vizet adtunk, az elegyet 38 °C-ra melegítettük, és az elegy pH-ját 6,4 g (0,076 mól) nátrium-hidroxidnak megfelelő mennyiségű 47 t%-os vizes nátrium-hidroxid-oldattal 10-11-re állítottuk. Az elegyből melegítés közben kidesztilláltuk a DCM-et. Ekkor az acifluorfen nátriumsójának oldatát kaptuk, amit szobahőmérsékletre hűtöttünk, és minimális mennyiségű víz felhasználásával átmostuk egy lombikba mérés és analízis céljára.
2. példa
Általános eljárás acifluorfen előállítására 3-(2klór-a,a,a-trifluor-4-tolil-oxi)-benzoesav etiléndikloridban végzett nitrálásával
Nitrálás g (0,063 mól) 3-(2-klór-a,a,a-trifluor-4-tolil-oxi)benzoesav (a táblázatokban: reagens) és 54 g (0,545 mól) etilén-diklorid (a táblázatokban: EDC) elegyéhez az I. és II. táblázatban megadott mennyiségű ecetsavanhidridet (a táblázatokban: Ac2O) adtunk, és az elegyet a kiindulási anyag feloldódásáig 40 °C-on kevertük. Ezután a reakcióelegyet a kívánt hőmérsékletre hűtöttük (az elegyből esetenként kiindulási anyag kristályosodott ki), majd az elegybe 2 óra alatt 13 g savkeveréket (0,069 mól salétromsav) csepegtettünk. A reakció menetét nagy teljesítményű folyadékkromatografálással követtük, és szükség esetén további savkeverék beadagolásával a kiindulási anyag mennyiségét 1 századrész körüli értékre csökkentettük.
A reakcióelegy feldolgozása
A reakcióelegyet háromszor mostuk a következők szerint:
HU 224 865 Β1
1. mosás: Az elegyhez 30 ml vizet adtunk, az elegyet kb. 70 °C-on mostuk, majd a vizes fázist elválasztottuk.
2. mosás: Az elegyhez 25 ml vizet adtunk, az elegyet kb. 70 °C-on mostuk, majd a vizes fázist elválasztottuk.
3. mosás: Az elegyhez 25 ml vizet adtunk, az elegyet kb. 70 °C-on mostuk, majd a vizes fázist elválasztottuk.
Ezután az elegyhez 80 ml vizet adtunk, az elegyet 80 °C-ra melegítettük, és az elegy pH-ját 6,4 g (0,076 mól) nátrium-hidroxidnak megfelelő mennyiségű 47%-os vizes nátrium-hidroxid-oldattal 10-11-re állítottuk. A fázisokat szétválni hagytuk, és az EDC-fázist eltávolítottuk. A vizes fázisból kidesztilláltuk az EDC nyomait. Ekkor az acifluorfen nátriumsójának oldatát kaptuk, amit szobahőmérsékletre hűtöttünk, és minimális mennyiségű víz felhasználásával átmostuk egy lombikba mérés és analízis céljára.
3. példa
Általános eljárás acifluorfen előállítására 3-(2-klórα,a,a-trifluor-4-tolil-oxi)-benzoesav perklonban végzett nitrálásával
Az 1. és 2. példában leírtak szerint jártunk el, azzal a különbséggel, hogy oldószerként perklont használtunk.
Az 1-3. példák szerint végzett 1-45. kísérletek (a táblázatban: K) eredményeit az I. és II. táblázatban foglaljuk össze. Ezekben a kísérletekben az ecetsavanhidrid mennyiségét, a reakció hőmérsékletét, az oldószer típusát és mennyiségét változtattuk az optimális reakciókörülmények meghatározása céljából. Mindegyik kísérletben 20 g nyers kiindulási anyagot használtunk, ami 84,3% 3-(2-klór-a,a,a-trifluor-4-tolil-oxi)-benzoesavat tartalmazott. Az I. táblázatban felsorolt kísérletekben 54,0 g oldószert használtunk, a II. táblázatban felsorolt kísérletekben azonban változtattuk az oldószer mennyiségét.
Az I. táblázatban azt mutatjuk be, hogyan hat az ecetsavanhidrid:kiindulási anyag mólarány, a hőmérséklet és az oldószer minőségének változtatása a végtermékben lévő szennyezések koncentrációjára.
Az ecetsavanhidrid:kiindulási anyag mólarány változtatásának hatását a 11., 10., 2., 5. és 8. kísérlet eredményeinek egybevetésével értékelhetjük. Mindegyik kísérletben a reakciót diklór-metánban, 0 °C-on végeztük. A táblázatból megállapítható, hogy míg az ecetsavanhidrid:kiindulási anyag mólarány növelésével csökken a termékelegyben a dinitroszennyezések összkoncentrációja, a termékelegy 2-nitro- és 6-nitroizomer-tartalma nem ezt a változási menetet követi. 0,5, 1,0, 1,4, 2,0 és 3,0 ecetsavanhidrid:kiindulási anyag mólarány esetén a termékelegy 2-nitroizomertartalma rendre 13,23, 10,2, 9,39, 9,58 és 10,56 századrész, míg a 6-nitroizomer-tartalom rendre 5,48, 5,02, 5,56, 5,79 és 6,17 századrész volt. Minthogy a 2és 6-nitroizomerek a dinitrovegyületeknél sokkal nehezebben távolíthatók el az acifluorfenből, célszerű az említett mononitroizomerek képződését a lehető legkisebb értékre visszaszorítani. A táblázat adataiból látható, hogy optimális eredmények elérésére az ecetsavanhidrid:kiindulási anyag mólarányt körülbelül 1:1 és 3:1 közötti értéken kell tartani.
A hőmérséklet változásának hatását például az 1-3. vagy a 12-14. vagy a 24-26. kísérletek eredményeinek egybevetésével értékelhetjük. Látható, hogy a hőmérséklet növelésével általában minden szennyező anyag mennyisége nő a termékelegyben.
Az I. táblázat adatai alapján az oldószer minőségének hatását is értékelhetjük. Látható, hogy DCM és EDC használatakor a termékelegyben lévő 2-nitro- és 6-nitroszennyezések mennyisége igen hasonló, míg ha oldószerként perklont használunk, ezeknek a szennyezőknek a mennyisége mintegy 32%-kal csökken. így a találmány szerinti eljárásban különösen előnyösen használhatunk oldószerként perklont.
A reakcióelegyben lévő oldószer mennyiségének változtatásával elért hatásokat a II. táblázat adatai szemléltetik. Ebből a táblázatból megállapítható, hogy rendszerint minél hígabb a reakcióelegy, annál nagyobb a termékelegyben lévő 2-nitro- és 6-nitroszennyezések mennyisége.
HU 224 865 B1
I. táblázat
Szennyezés hozama (%) 13,09 16,83 16,80 14,20 15,78 15,91 15,67 15,30 17,18 18,68 19,57 14,67 14,76 15,96 [ 12,47 15,66 | 15,04 | 14,13 [ 14,69 16,86 19,41 24,55 17,64 17,29 16,58
Századrész reagens 0,00 1,30 0,00 0,00 0,00 0,00 0,46 0,00 CO 4,26 0,00 1,52 o o 0,00 0,00 0,00 0,00 CO o o G 2,08 5,88 6,56 9,16 3,39 I_ 2,88
összes dinitro 2,43 4,17 3,36 2,15 2,96 1,92 2,23 1,42 3,12 5,23 1,95 3,00 3,21 1,33 4,28 1,74 1,58 1,84 1,25 3,66 6,29 4,50 7,60 6,05
dinitro 3 0,00 0,53 0,46 o o o 0,39 0,35 0,25 00Ό 0,50 0,98 0,71 0,32 0,47 0,54 0,00 1,97 0,49 0,34 0,33 0,52 m 2,80 0,83 3,61 1,96
dinitro 2 CO 2,12 2,07 1,35 1,77 66Ό 1,38 06Ό 0,52 1,42 3,67 1,08 1,92 1,74 0,85 1,66 0,81 0,76 0,90 0,25 1,80 2,74 2,94 3,43 3,58
dinitro 1 0,70 1,52 0,83 00 o~ 0,81 0,58 09Ό 0,52 0,50 0,72 0,84 0,55 0,61 0,93 0,48 0,65 0,44 0,48 0,61 0,48 0,70 0,74 0,73 0,56 0,51
6’-nitro 4,89 5,56 6,00 5,37 5,79 6,33 5,63 6,17 6,51 5,02 5,48 4,64 5,06 5,45 4,77 5,31 5,90 4,74 5,65 6,21 4,73 5,65 2,54 3,06 3,68
2'-nitro 8,62 i. ................................................. 9,39 10,36 9,01 9,58 10,58 9,79 10,56 IO 10,20 13,23 8,85 9,03 10,21 8,72 9,09 10,21 9,05 10,14 11,12 9,83 13,58 5,28 6,36 7,58
Termék hozama (%) 82,1 82,4 85,2 85,9 86,1 84,5 86,5 84,3 83,3 82,7 81,7 ί _I 86,5 81,6 84,6 84,2 83,9 84,2 85,4 83,3 81,6 80,5 76,5 82,1 84,7 82,1
HNO3-fel- használás (mol/mol) 1,10 i .......... 1,10 o o o 1,10 o o o 1,29 1,42 o o o o o o o o o 1,20 CM 1,20 CO 1,22
0) — o ó < 5 S 1,40 1,40 1,40 2,00 2,00 2,00 3,00 3,00 3,00 1,00 0,50 o T~ 1,40 1,40 2,00 i 2,00 2,00 3,00 3,00 3,00 1,00 0,50 1,40 1,40 1,40
Hőmér- séklet (”C) o 7 o o o 7 o o o 7 o o o o o 7 o o o 7 o o o 7 o o o o o 7 o o v
Oldószer DCM DCM DCM DCM υ Q DCM DCM DCM DCM DCM DCM EDC EDC EDC EDC EDC EDC EDC EDC EDC EDC EDC perklon perklon perklon
- CM CO LO CO 00 CD o CM CO LO CO co CD T— 20 CM 22 24 25 26
HU 224 865 B1
/. táblázat (folytatás)
Szennyezés hozama (%) 14,59 15,76 17,10 11,07 15,47 14,47 18,57 17,01 15,72 14,90
Századrész reagens 3,25 1,86 1,46 1,08 1,07 o o o 9,37 3,67 0,00 0,00
összes dinitro 5,15 5,98 7,33 1,34 o o r- 3,91 4,15 5,01 5,89 5,25
dinitro 3 1,16 1,96 2,85 0,41 1,84 1,54 0,44 0,75 0,90 1,09
dinitro 2 3,38 3,44 3,86 0,22 4,49 1,79 2,99 3,55 4,14 3,35
dinitro 1 0,61 0,59 0,61 0,71 0,66 0,59 0,73 0,70 0,85 0,81
o Έ <£> 2,82 3,61 3,89 3,46 3,66 4,83 3,33 4,02 4,43 4,43
2'-nitro 5,46 7,03 7,56 7,01 6,29 8,86 6,35 7,80 8,07 7,94
Termék hozama (%) 87,5 85,3 84,5 85,9 85,9 82,2 80,0 83,0 85,4 84,6
HNO3-fel- használás (mol/mol) CO 1,20 1,27 1,24 1,21 CO 1,13 CO 1,20 1,20
φ ií5 o 'cd c O nS O “ g < jS E, 2,00 2,00 2,00 3,00 3,00 3,00 1,40 1,40 3,00 3,00
Hőmér- séklet (°C) -10 o o oi·- o o o o 0-5 0-5
Oldószer perklon perklon perklon perklon perklon perklon perklon perklon perklon perklon
X. 27 28 CD CM o co CO CM CO 33 ^í- co m co 36
Szennye- zés hozama (%) 14,39 14,20 14,85 15,68 12,47 13,38 14,00 14,59 14,14
Századrész reagens T- in o o o 0,00 1,70 o o θ’ 0,00 2,07 3,25 in cm
összes di- nitro 1,34 2,15 2,89 3,90 1,33 2,12 5,52 5,15 I 6,07
dinitro 3 h- CM O 00‘0 0,45 0,29 0,00 0,43 0,62 to 0,62
dinitro 2 0,61 1,35 1,68 2,23 0,85 1,07 4,15 3,38 4,75
dinitro 1 0,45 0,81 0,76 1,38 0,48 0,62 0,76 0,61 0,70
6’-nitro 5,21 5,37 5,44 4,49 b- b- 4,68 2,97 2,82 2,85
2’-nitro 8,66 9,01 9,38 8,19 8,72 9,20 5,77 5,46 5,28
Termék hozama (%) 86,1 85,9 83,9 85,8 84,2 83,7 85,7 87,5 84,9
HNO3-fel- használás (mol/mol) o o 1,10 o 1,10 1,27 00 CM
tn o φ “CD O £ 2 E Ο N 04 (Z) O θ CD £ < -C O- 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00
Hőmér- séklet (°C) -10 -10 o τ- Ι o τ- Ι -10 o Τ- Ι -10 o I -10
Oldószermennyiség (g) 27,0 54,0 1000 27,0 54,0 100,0 27,0 54,0 o o o
Oldószer DCM DCM DCM EDO O Q Lll EDO perklon perklon perklon
37 00 co CO co 40 5 42 43 44 -1 45
HU 224 865 Β1
4. példa
Fomezafen előállítása 3-(2-klór-a,a,a-trifluor-4-tolil-oxi)-N-metil-szulfonil-benzamid diklór-metánban végzett nitrálásával
10,4 g (0,0264 mól) 3-(2-klór-a,a,a-trifluor-4tolil-oxi)-N-metil-szulfonil-benzamidot keverés közben 25,9 g diklór-metánban diszpergáltunk. Az elegyhez körülbelül 30 perc alatt, a hőmérsékletet 20 °C körüli értéken tartva 11,4 g 98%-os ecetsavanhidridet (0,110 mól) adtunk. Az elegyhez lassan, mintegy 45 perc alatt 0,0317 mól salétromsavnak megfelelő mennyiségű, 32,6% salétromsavat tartalmazó salétromsav-kénsav keveréket adtunk, majd ezután a reakcióelegyet 3 órán át 40-45 °C-on tartottuk. A reakcióelegyet vízzel mostuk, és az oldószert ledesztilláltuk. 10,4 g (85,2%) fomezafent kaptunk, ami 6,8 századrész 2-nitroizomert és 5,3 századrész 6-nitroizomert tartalmazott.

Claims (8)

  1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK
    1. Eljárás egy (I) általános képletű vegyület - a képletben
    R1 hidrogénatomot, adott esetben egy vagy több halogénatommal és/vagy hidroxilcsoporttal szubsztituált
    1- 6 szénatomos alkil-, 2-6 szénatomos alkenil- vagy
  2. 2- 6 szénatomos alkinilcsoportot vagy -COOR4, -COR6, -CONR4R5 vagy -CONHSO2R4 általános képletű csoportot jelent, és az utóbbi képletekben R4 és R5 egymástól függetlenül hidrogénatomot vagy adott esetben egy vagy több halogénatommal szubsztituált 1-4 szénatomos alkilcsoportot, R6 pedig halogénatomot vagy R4 csoportot képvisel,
    R2 hidrogénatomot vagy halogénatomot jelent, és R3 halogénatomot vagy adott esetben egy vagy több halogénatommal szubsztituált 1-4 szénatomos alkil-, 2-4 szénatomos alkenil- vagy 2-4 szénatomos alkinilcsoportot jelent előállítására oly módon, hogy egy (II) általános képletű vegyületet - a képletben R1, R2 és R3 jelentése a fenti szerves oldószer és ecetsavanhidrid jelenlétében nitrálószerrel, éspedig salétromsavval vagy salétromsav-kénsav eleggyel reagáltatunk, miközben az ecetsavanhidrid és a (II) általános képletű vegyület mólarányát 1:1 és 3:1 közötti értéken tartjuk, azzal jellemezve, hogy szerves oldószerként tetraklór-etilént (perklont) használunk.
    2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az oldószer:reagens - a jelen lévő izomereket is beleértve - tömegarányt legfeljebb 4,25:1 értékre állítjuk be.
  3. 3. A 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az oldószerreagens - a jelen lévő izomereket is beleértve - tömegarányt 1:1 és 2,5:1 közötti értékre állítjuk be.
  4. 4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy nitrálószerként 30-45% tiszta salétromsavat tartalmazó salétromsav-kénsav elegyet használunk.
  5. 5. A 4. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a nitrálószert körülbelül 30 perc-15 óra alatt adjuk a reakcióelegyhez.
  6. 6. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a kiindulási anyagok megfelelő megválasztásával R2 helyén klóratomot és R3 helyén trifluor-metil-csoportot tartalmazó (I) általános képletű vegyületeket állítunk elő.
  7. 7. A 6. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a kiindulási anyagok megfelelő megválasztásával 5-(2-klór-a,a,a-trifluor-4-tolil-oxi)-2-nitro-benzoesavat, nemzetközi szabad nevén acifluorfent, vagy 5-(2-klóra,a,a-trifluor-4-tolil-oxi)-N-metánszulfonil-2-nitro-benzamidot, nemzetközi szabad nevén fomezafent állítunk elő.
  8. 8. A 7. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a kiindulási anyag megfelelő megválasztásával acifluorfent állítunk elő, amit savkloridjává alakítunk, és a kapott savkloridot metánszulfonamiddal reagáltatva fomezafenné alakítjuk.
HU9802863A 1995-09-13 1996-08-06 Process for nitrating diphenyl ether compounds HU224865B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GBGB9518705.0A GB9518705D0 (en) 1995-09-13 1995-09-13 Chemical process
PCT/GB1996/001892 WO1997010199A1 (en) 1995-09-13 1996-08-06 Process for nitrating diphenyl ether compounds

Publications (3)

Publication Number Publication Date
HUP9802863A2 HUP9802863A2 (hu) 1999-03-29
HUP9802863A3 HUP9802863A3 (en) 2000-08-28
HU224865B1 true HU224865B1 (en) 2006-03-28

Family

ID=10780649

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HU9802863A HU224865B1 (en) 1995-09-13 1996-08-06 Process for nitrating diphenyl ether compounds

Country Status (18)

Country Link
US (2) US20030191341A1 (hu)
EP (1) EP0851852B1 (hu)
JP (1) JP3886533B2 (hu)
KR (1) KR100423572B1 (hu)
CN (1) CN1078885C (hu)
AR (1) AR003328A1 (hu)
AT (1) ATE191450T1 (hu)
AU (1) AU6663996A (hu)
BR (1) BR9610294A (hu)
CA (1) CA2229735C (hu)
DE (1) DE69607633T2 (hu)
ES (1) ES2145475T3 (hu)
GB (1) GB9518705D0 (hu)
HU (1) HU224865B1 (hu)
IL (1) IL123616A (hu)
TW (1) TW460447B (hu)
WO (1) WO1997010199A1 (hu)
ZA (1) ZA966931B (hu)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6028219A (en) * 1995-09-13 2000-02-22 Zeneca Limited Process for the nitration of diphenylethers
DE69707007T2 (de) * 1996-11-01 2002-04-18 Syngenta Ltd., Haslemere Nitrierungsverfahren
GB9930369D0 (en) * 1999-12-22 2000-02-09 Zeneca Ltd Chemical process
DE102007010161A1 (de) 2007-03-02 2008-09-04 Saltigo Gmbh Verfahren zur Nitrierung substituierter Benzole in Gegenwart von Propionsäure
CN101486654B (zh) * 2009-03-04 2012-10-10 西安近代化学研究所 2-甲基-3-硝基苯乙酸合成方法
CN103787890A (zh) * 2014-02-28 2014-05-14 江苏省激素研究所股份有限公司 一种三氟羧草醚的合成方法
CN105820054A (zh) * 2016-04-26 2016-08-03 合肥工业大学 一种3-甲基-2-硝基苯甲酸甲酯的制备方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4031131A (en) * 1975-09-29 1977-06-21 Rohm And Haas Company Process for preparing phenoxybenzoic acids
US4400530A (en) * 1980-06-27 1983-08-23 Ppg Industries, Inc. Process for preparing substituted diphenyl ethers
US4405805A (en) * 1981-07-27 1983-09-20 Rhone-Poulenc, Inc. Process for recovering and purifying herbicidal phenoxybenzoic acid derivatives
US4594440A (en) * 1981-07-27 1986-06-10 Rhone:Pulenc, Inc. Process for recovering and purifying herbicidal phenoxybenzoic acid derivatives
US4424393A (en) * 1981-08-24 1984-01-03 Ppg Industries, Inc. Process of preparation of substituted diphenyl ethers
US4743703A (en) * 1981-10-19 1988-05-10 Rohm And Haas Company Herbicidal 4-fluoroalkyl-4'-nitrodiphenyl ethers
US4429146A (en) * 1982-04-15 1984-01-31 Gaf Corporation Substituted diphenyl ether herbicides and process for use
DE3480539D1 (en) * 1984-01-03 1989-12-28 Gen Electric Nitration reactions with acid anhydride promoters
ATE169611T1 (de) * 1994-02-17 1998-08-15 Zeneca Ltd Verfahren zur phosgenierung in gegenwart des acetonitrils

Also Published As

Publication number Publication date
ATE191450T1 (de) 2000-04-15
TW460447B (en) 2001-10-21
KR19990044447A (ko) 1999-06-25
IL123616A (en) 2001-06-14
EP0851852B1 (en) 2000-04-05
CA2229735A1 (en) 1997-03-20
US20070055077A1 (en) 2007-03-08
KR100423572B1 (ko) 2004-07-19
HUP9802863A3 (en) 2000-08-28
US20030191341A1 (en) 2003-10-09
ZA966931B (en) 1997-03-13
BR9610294A (pt) 1999-03-16
GB9518705D0 (en) 1995-11-15
AR003328A1 (es) 1998-07-08
AU6663996A (en) 1997-04-01
IL123616A0 (en) 1998-10-30
HUP9802863A2 (hu) 1999-03-29
DE69607633D1 (de) 2000-05-11
EP0851852A1 (en) 1998-07-08
CN1196045A (zh) 1998-10-14
CA2229735C (en) 2008-10-28
ES2145475T3 (es) 2000-07-01
JPH11512420A (ja) 1999-10-26
JP3886533B2 (ja) 2007-02-28
CN1078885C (zh) 2002-02-06
DE69607633T2 (de) 2000-08-31
WO1997010199A1 (en) 1997-03-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
HU224865B1 (en) Process for nitrating diphenyl ether compounds
JPS5827260B2 (ja) ホウコウゾクニトロカゴウブツノ セイゾウホウホウ
US5801245A (en) Process for the preparation of ethyl-N-(2,3 dichloro-6-nitrobenzyl) glycine
US6028219A (en) Process for the nitration of diphenylethers
US6342630B1 (en) Chemical process
AU620022B2 (en) Preparation of 2-nitro- substituted phenoxy (alkylsulphonyl benzamides)
JP3557624B2 (ja) ４，６−ジニトロハロベンゼンの製造方法
JP4047932B2 (ja) ニトロ化方法
JP2001515878A (ja) 高割合で１，５−ジニトロナフタレンを含有するジニトロナフタレンの異性体混合物の製造方法
US3703546A (en) Preparation of 3-amino-2,5-dichlorobenzoic acid
US4165268A (en) Process for the production of substituted toluene compounds
JPS6117812B2 (hu)
EP0912492B1 (fr) Procede de preparation de derives halogenes du 2-amino ou du 2-acetamido trifluoromethylbenzene
JP2001514647A (ja) 置換ｐ−ニトロジフェニルエーテル類の精製法
JPH06247905A (ja) 芳香族ニトロ化合物の製造方法
JPS63267741A (ja) β−アセトナフトンの選択的製造方法

Legal Events

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