JPH01313443A - 芳香族炭化水素の環塩素化方法 - Google Patents

芳香族炭化水素の環塩素化方法

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JPH01313443A
JPH01313443A JP1107944A JP10794489A JPH01313443A JP H01313443 A JPH01313443 A JP H01313443A JP 1107944 A JP1107944 A JP 1107944A JP 10794489 A JP10794489 A JP 10794489A JP H01313443 A JPH01313443 A JP H01313443A
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dihydro
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benzothiazocin
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JP1107944A
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Franz-Josef Mais
フランツ―ヨゼフ・マイス
Helmut Fiege
ヘルムート・フイーゲ
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Bayer AG
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C17/00Preparation of halogenated hydrocarbons
    • C07C17/093Preparation of halogenated hydrocarbons by replacement by halogens
    • C07C17/10Preparation of halogenated hydrocarbons by replacement by halogens of hydrogen atoms
    • C07C17/12Preparation of halogenated hydrocarbons by replacement by halogens of hydrogen atoms in the ring of aromatic compounds

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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はフリーデル・クラフツ触媒の存在下における、
かつ液状の助触媒の存在下における芳香族炭化水素の環
塩素化方法に関するものである。
液相における芳香族炭化水素、たとえばトルエンと気体
塩素との、環置換塩素化誘導体、たとえばモノクロロト
ルエンを与える反応は公知である(ウルマン工業化学事
典(Ullmanns Enzyklopadie d
er technischen Chemie) 、 
4版、9巻、ページ499f、)。この塩素化は一般に
、フリーデル・クラフッ触媒、たとえば塩化鉄(II+
)、塩化アンチモニーまたは塩化アルミニウムの存在下
に実施する。得られる塩素化生成物は通常、−塩素化異
性体と多塩素化化合物との混合物である。たとえばFe
CQ、を使用するならば、トルエンよりモノクロロトル
エンとジクロロトルエンとの混合物が得られる。モノク
ロロトルエン分画の主生成物は 0−クロロトルエンお
よび p−クロロトルエン、ならびに少量のm−クロロ
トルエンである。
特に p−クロロアルキルベンゼン、たとえばp−クロ
ロトルエンが有用な中間林であるので、o−クロロアル
キルベンゼンの p−化合物に対する比を低くするよう
に塩素化を制御する試みが、従来、数多くなされている
。すなわち、p−クロロアルキル、ベジゼンの形成に有
利な条件を見いだす試みがなされている。
トルエンの塩素化において2価の硫黄を有する硫黄化合
物を7リーデル・クラフッ触媒に添加することにより 
1.2の o/p 比が得られることは、US 3,2
26,447により公知である。この方法の欠点は、こ
の比が7リーデル・クラフッ触媒としてアンチモニー塩
を使用する場合にのみ達成される好適な比よりも小さい
という事実にある。
他の一つの欠点は、この出願の実施例16に記載された
触媒成分の必要量が極めて高く、とりわけ、上記の2種
の触媒添加物のおのおのに関して1重量%になることで
ある。〉1の値を有する o/p比に示されるように、
結果的にはなお、0−クロロトルエンが p−クロロト
ルエンよりも多いのである。
DE−〇S(西ドイツ公開明細書’) 1,543,0
20およびU S 4,031,144も、たとえばF
eCff。
と 520Q2とを用いるトルエンの塩素化を記載して
いる。得られる o/p  = 1.03−1.10の
比はなお、不満足なほど高い。
U S 4,031,147、U S 4,069,2
63、US4.069,264およびU’34,250
.122は、チアンスレンまたは置換チアンスレンを添
加したフリーデル・クラフッ触媒を用いるトルエンめ塩
素化を記載している。得られる最も好ましい o/p 
比は0.7の近傍であるが、これはアンチモニー塩を用
いるか、または鉄塩を用いる場合にのみ、かつ、約0°
Cという極めて低い反応温度でのみ得られる。状況はい
ずれも実際的な応用には極めて好ましくない。アンチモ
ニー塩の使用との組合わせにおけるチアンスレンの助触
媒作用は痕跡量の鉄により大きく損なわれるが、これも
実際上、避けることは困難である。加えて、この反応は
強度に発熱的であり、氷/塩冷却による約0℃での熱除
去が極めて経費のかかることになるほどである。
さらに、チアンスレンは通常の反応条件下で、いかなる
痕跡量であろうとも、存在する水により破壊され、その
効率が損なわれる。
さらにまた、tr s 4.289,916、EP 6
3,384およびE p  173;222はルイス酸
とフェノキサチインとの存在下におけるトルエンの塩素
化を開示している。EP 173.222の実施例1に
従って得られる0、6の o/p 比は、ここでも、塩
化アンチモニーと0.29重量%という高い量の助触媒
との使用によってのみ達成される。これらは実際の応用
には極めて好ましくない。塩化アンチモニーに替えて 
F eCQ3を使用することにより 0.68のo/p
 比が得られるが、ここでも5°Cという実際の応用に
は極めて好ましくない低い反応温度に限られる。実際の
適用に有利な50°Cの反応温度では、本件発明者らが
実施した実験(実施例21を参照)に示されるように、
EP 173,222に特許請求されたFeCQ、とフ
ェノキサチイン誘導体との存在下において o/p 比
が0.88に増加する。上記のU S 4,289.9
16およびEP63.384は約0.8の好ましい o
/p  比を記載している。この場合にも、FeCQs
に替えて塩化アンチモニーを用い、反応温度を20°C
とすることによりo/p  比を0.65に低下させる
ことができるが、実際の応用には好ましくない条件であ
る。
加えて、フェノキサチインは痕跡量の水の存在下に破壊
される。
EP  126.669は、7リーデル・クラフッ触媒
と N−置換フェッチアジンとの存在下におけるトルエ
ンの塩素化を開示している。この場合にもまた、0−8
4の o/p 比は好ましくないほど高い。
EP 112,722、EP 154,236およびE
P248.931はある種のゼオライトの存在下におけ
るトルエンの塩素化を開示しているが、ここでは、たと
えばハロカルボン酸ハロゲン化物を調節剤(moder
ator)として添加するならば、約0.3のo/p 
比が達成される。この方法の欠点は、5重量%のゼオラ
イトと1重量%の調節剤という、かなりの量である。本
件発明者ら自身の実験が示すように、この結果は、得ら
れる混合物中に極めて大量(8重量%まで)の塩化ベン
ジルが生成するという、かなりの欠点の犠牲の上に成立
している。
塩化ベンジルの生成は、蒸留による後続の通常の処理を
妨害して極めて経費のかかるものにする。
使用する助触媒が1.6−ベンゾチアゾシンであること
を特徴とする、フリーデル・クラフッ触媒の存在下にお
ける、かつ液相の助触媒の存在下における式 式中、 Rは直鎖の、もしくは枝分かれのある cl−C,□−
アルキル、または C3−C8−シクロアルキルを表す の芳香族炭化水素の環基素化方法がここに見いだされた
1.6−ベンゾチアゾシンの骨格は次式およびその番号
付与(lumber ing)により表される:本発明
記載の方法に関しては、■、6−ペンゾチアゾシンは次
式 式中、 R1およびR2は相互に独立に水素、ヒドロキシル、ア
ミノ、シアノ、ハロゲン、ニトロ、アルキルスルホニル
、フェニルスルボニル、アルキルスルホキシル、フェニ
ルスルホキシル、トシル、メルカプト、カルボキシル、
ハロカルボニル、カルボキシアミド、アルコキシカルボ
ニル、チオカルボキシアミド、アルキル、アリール、ヘ
テロアリール、アルコキシ、アリールオキシ、ヘテロア
リールオキシ、アシルオキシ、アルキルチオ、アリール
チオ、ヘテロアリールチオ、アシルチオ、アシル、チオ
アシルまたはアシルアミノを表し、R3は水素または塩
素を表し、さらに、基R1またはR2の一方とともに、
また、置換された炭素原子とともに、融合した飽和の、
不飽和の、または芳香族の、5員ないし8員の炭素環(
1socycl ic)または異節環を形成することも
でき、 R4は水素、ハロカルボニル、アルキル、アリール、ヘ
テロアリール、アシル、チオアシルまたはアルコキシカ
ルボニルを表し、Xlおよびx2は相互に独立に二重結
合した酸素、硫黄、またはR7−置換窒素を表し、ここ
で、R7は水素を除いてHpの意味範囲を有し、 m1n および0 は相互に独立に0またはlの値をと
ることができ、 R5およびR6は相互に独立に、8員環中の S[子と
 N ’Ji(子との間の炭素原子がXlまたはX2に
より占められていなければ、それらの炭素原子の1個ま
たは2個の上に位置することができて、R工およびR2
の意味範囲を有し、隣接置換の場合には置換されている
炭素原子とともに5負ないし8員の飽和の、不飽和の、
もしくは芳香族の炭素環または異節環を形成することも
でき、また、さらに二重結合上た酸素または硫黄の意味
範囲をとることもできる により特定することができる。
ハロゲンの例はフッ素、塩素、臭素またはヨウ素、好ま
しくはフッ素、塩素または臭素、特に好ましくはフッ素
または塩素である。
上記の置換基中の適当なアルキル基は1−16個の炭素
原子を、好ましくはl−4個の炭素原子を有する開鎖基
(open−chain radicals) 、およ
び5−8個の炭素原子を、好ましくは5または6個の炭
素原子を有する環状基である。これらのアルキル基はそ
れ自体Cr −04−アルキル、好ましくはメチルまた
はエチルにより置換されていてもよく、この場合には枝
分かれアルキルの系列に入る。これらのアルキル基はさ
らにフッ素、塩素または臭素により一置換または多置換
されていてもよい。これらのアルキル基はさらにC1−
C1−アルコキシ、好ましくはメトキシまたはエトキシ
により置換されていてもよく、この場合にはエーテルの
系列に入る。これらのアルキル基はさらにフェニル、ナ
フチルまたはビフェニルにより置換されていてもよく、
この場合にはアラールキル基の系列に入る。この種のア
ルキル基の例は:メチル、エチル、プロピル、イソプロ
ピル、ブチル、イソブチル、第3ブチル、アミル、ヘキ
シル、オクチル、デシル、ドデシル、ヘキサデシル、シ
クロペンチル、メチルシクロペンチルシクロヘキシル、
メチルシクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチ
ル、メトキシメチル、エトキシメチル、ベンジル、フェ
ニルエチル、クロロメチル、ジクロロメチル、トリクロ
ロメチル、I・リフルオロメチルであり;特に重要な基
は、たとえばメチル、エチル、n−プロピル、ベンジル
およびトリフルオロメチルである。
上記のアルキル基の意味範囲は、原理的にはアルコキシ
およびアルキルチオにも適用されi l 、−6個の炭
素原子を有する基が好ましく、 l−4個の炭素原子を
有するもの、たとえばメトキシ、エトキシ、第3ブトキ
シ、シクロへキシルオキシ、トリフルオロメトキシ、メ
チルチオ、エチルチオ、シクロへキシルチオ、トリフル
オロメチルチオおよびトリクロロメチルチオが特に好ま
しい。
上記の置換基中の適当なアリール基の例はフェニル、ナ
フチルまたはビフェニルであり、これらはそれ自体フッ
素、塩素、臭素、ニトロ、C,−C,−アルキルまたは
C r − C 4−アルコキシにより置換されていて
もよく、たとえばフェニル、ナフチル、トリル、フェニ
ル、クロロフェニル、ニトロフェニルが好ましい。たと
えばフェニルおよびクロロフェニルが特に好ましい。
上記の置換基中の適当なヘテロアリール基は5一9個の
炭素原子を、好ましくは5または6個の炭素原子を有し
、かつ、環内に1−3個の、好ましくは1または2個の
、特に好ましくは1個のへテロ原子を有するものである
。これらは芳香族のものであっても非芳香族のものであ
ってもよ゛いが、好ましくは芳香族のものである。これ
らのへテロアリール基はそれ自体メチル、エチル、フッ
素または塩素により置換されていてもよい。
例は:ビリジル、メチルビリジル、フリル、ピロリル、
およびイミダゾリルである。
上にアルコキシ基およびアルキルチオ基に関して述べた
ことは、同様にアリールオキシ、ヘテロアリールオキシ
、アラールキルおよびヘテロアリールチオにも適用され
る。
上記の置換基中のアシル基は2−8個の炭素原子を有し
、好ましくは2−4個の炭素原子を有する脂肪族のもの
であるか、または、必要な数の炭素原子が与えられるな
らば、芳香族のものである。これらはそれ自体、上にア
ルキル基およびアリール基に関して挙げたものから選択
した第2の置換基により置換されていてもよい。例はニ
アセチル、クロロアセチル、トリクロロアセチル、トリ
フルオロアセチル、ベンゾイル、クロロベンゾイル、ク
ロロカルボニル、およびホルミルである。
R3が基R1または R2の一方とともに、および置換
された炭素原子とともに環を形成する場合には、この環
は炭素環の飽和の、不飽和の、または芳香族のものであ
ってもよく、また、N10および/または S原子を含
有する異部環のものであってもよい。この型の環は5−
8個の、好ましくは5または6個の環員を有し、式(I
I+)に示すようにベンゼン環に融合している。例は:
ベンゾ、ナフチルチオ、チェノ、フラノ、ピロロ、ピリ
ジノ、シクロヘキサノ、シクロペンタノ、オキソシン、
ジオキソラノ、好ましくはベンゾおよびシクロヘキサノ
である。
以下のリストは決して網羅的なものではないが、本発明
に従って使用する 1.6−ベンゾチアゾシンの説明の
ためのものである: 3.4−ジヒドロ−2H−1,6−ベンゾチアゾシン−
5(6H)−オン、 3.4−ジヒドロ−2H−1,6−ベンゾチアゾシン−
5(6H)−チオン、 4−アセチル−3,4−ジヒドロ−2H−1,6−ベン
ゾチアゾシン−5(6H)−オン、 4−メチル−3,4−ジヒドロ−2H−1,6−ベンゾ
チアゾシン−5(6H)−オン、 3−メチル−3,4−ジヒドロ−2H−1,6−ベンゾ
チアゾシン−5(6H)−オン、 2−メチル−3,4−ジヒドロ−2H−1,6−ベンゾ
チアゾシン−5(6H)−オン、′ 2−エチル−3,4−ジヒドロ−2H−1,6−ベンゾ
チアゾシン−5(6H)−オン、 2−プロピル−3,4−ジヒドロ−2H−1,6−ベン
ゾチアゾシン−5(6H)−オン、 2−フェニル−3,4−ジヒドロ−2H−1,6−ベン
ゾチアゾシン−5(6H)−オン、 4−メチル−4−アセチル−3,4−ジヒドロ−2H−
1,6−ベンゾチアゾシン−5(6H)−オン、2.4
−ジメチル−3,4−ジヒドロ−2H−1,6−ベンゾ
チアゾシン−5(6H)−オン、 3.4−テトラメチレン−3,4−ジヒドロ−2H−1
,6−ベンゾチアゾシン−5(6H)−オン、2.3−
テトラメチレン−3,4−ジヒドロ−2H−1,6−ベ
ンゾチアゾシン−5(6H)−オン、2.3−テトラメ
チレン−5,6−シヒドロー2H−1,6−ベンゾチア
ゾシン−4(3H)−オン、2.3−テトラメチレン−
3,4,5,6−テトラヒドロー2H−1,6−ベンゾ
チアゾシン、 3.4,5.6−テトラヒドロー2H−1,6−ベンゾ
チアゾシン、 6−アセチル−3,4,5,6−テトラヒドロ−2H−
1,6−ペンゾチアゾシン、 6−トリフルオロアセチル−3,4,5,6−テトラヒ
ドロー2H−1,6−ベンゾチアゾシン、6−クロロア
セチル−3,4,5,6−テトラヒドロー2H−1,6
−ベンゾチアゾシン、 6−メチル−3,4,5,6−テトラヒドロー2H−1
,6−ベンゾチアゾシン、 6−エチル−3,4,5,6−チトラヒドロー2H−1
,6−ベンゾチアゾシン、 6−アセチル−3,4−ジヒドロ−2H−1,6−ベン
ゾチアゾシン−5(6H)−オン、 6−トリフルオロアセチル−3,4−ジヒドロ−2H−
1,6−ベンゾチアゾシン−5(6H)−オン、6−ク
ロロアセチル−3,4−ジヒドロ−2H−1,6−ベン
ゾチアゾシン−5(6H)−オン、6−メチル−3,4
−ジヒドロ−2H−1,6−ベンゾチアゾシン−5(6
H)−オン、 6−ベンジル−3,4−ジヒドロ−2H−1,6−ベン
ゾチアゾシン−5(6H)−オン、 2H−ベンゾチアゾシン−3(4H)−5(6H)−ジ
オン、 2H−3,4−ジヒドロ−1,6−ベンゾチアゾシン−
2゜5(6H)−ジオン、 8−クロロ−3,4−ジヒドロ−2H−1,6−ベンゾ
チアゾシン−5(6H)−オン、 8−メチル−3,4−ジヒドロ−2H−1,6−ベンゾ
チアゾシン−5(6H)−オン、 8−メトキシ−3,4−ジヒドロ−2H−1,6−ベン
ゾチアゾシン−5(6H)−オン、 9−メトキシ−3,4−ジヒドロ−2H−1,6−ベン
ゾチアゾシン−5(6H)−オン、 8−メトキシ−2,3−テトラメチレン−3,4−ジヒ
ドロ−2H−1,6−ベンゾチアゾシン−5(6H)−
オン、 8−フルオロ−3,4−ジヒドロ−2)! −1,6−
ベンゾチアゾシン−5(6H)−オン、 2.3−ジメチル−3,4−ジヒドロ−2H−1,6−
ベンゾチアゾシン−5(6H)−オン、 2.3−ジメチル−6−アセチル−3,4−ジヒドロ−
2H−1,6−ベンゾチアゾシン−5(6H)−オン、
8.9−ジメチル−3,4−ジヒドロ−2H−1,6−
ベンゾチアゾシン−5(6H)−オン、 8、lO−ジメチル−3,4−ジヒドロ−2H−1,6
−ベンゾチアゾシン−5(6H)−オン、 8、lO−ジメチル−3,4,5,6−テトラヒドロー
2H−1,6−ベンゾチアゾシン、 8.10−ジメチル−2,3−テトラメチレン−3,4
−ジヒドロ−2H−1,6−ベンゾチアゾシン−5(6
H)−オン、 8、IO−ジメチル−3,4−ジヒドロ−2H−1,6
−ベンゾチアゾシン−5(6H)−チオン、8、lO−
ジメチル−2,3−テトラメチレン−3,4−ジヒドロ
−2H−1,6−ベンゾチアゾシン−5(6H)−チオ
ン、 8−メチル−3,4−ジヒドロ−2H−1,6−ベンゾ
チアゾシン−5(6H)−チオン、 8−トリフルオロメチル−3,4−ジヒドロ−2H−1
゜6−ベンゾチアゾシン−5(6H)−オン、2−クロ
ロ−3,4−ジヒドロ−2H−1,6−ベンゾチアゾシ
ン−5(6H)−オン、 2.2−ジメチル−3,4−ジヒドロ−2H−1,6−
ベンゾチアゾシン−5(6H)−オン、 ■−オキソー3,4−ジヒドロー2H−1,’6−ペン
ゾチアゾシンー5(6H)−オン、 ■−オキソー3,4.5.6−チトラヒドロー2H−1
,6−ベンゾチアゾシン、 2H−1,6−ジベンゾ[b、f]チアゾシン−5(6
H)−オン、 5.6−シヒドロー2H−1,6−ベンゾ[b、f’]
チアゾシン、および、 3.4−ジヒドロ−2H−1,6,2,3−ナフタレン
チアゾシン−5(6H)−オン、 好ましくは: 3.4−ジヒドロ−2H−1,6−ベンゾチアゾシン−
5(6H)−オン、 2−メチル−3,4−ジヒドロ−2H−’1.6−ペン
ゾチアゾシンー5(6H)−オン、 2.4−ジメチル−3,4−ジヒドロ−2H’−1,6
−ベンゾチアゾシン−5(6H)−オン、 3.4−テトラメチレン−3,4−ジヒドロ−2H−1
,6−ベンゾチアゾシン−5(6H)−オン、2.3−
テトラメチレン−3,4−ジヒドロ−2H−1,6−ベ
ンゾチアゾシン−5(6H)−オン、2.3−テトラメ
チレン−3,4,5,6−テトラヒドロー2H−1,6
−ベンゾチアゾシン、 3.4.5.6−テトラヒドロー2H−1,6−ベンゾ
チアゾシン、 =19− 6−トリフルオロアセチル−3,4,5,6−テトラヒ
ドロー2H−1,6−ベンゾチアゾシン、6−アセチル
−3,4−ジヒドロ−2’H−1,6−ベンゾチアゾシ
ン−5(6H)−オン、 6−メチル−3,4−ジヒドロ−2H−1,6−ベンゾ
チアゾシン−5(6H)−オン、 8−メチル−3,4−ジヒドロ−2H−1,6−ベンゾ
チアゾシン−5(6H)−オン、 6−アセチル−3,4,5,6−テトラヒドロペンゾチ
アゾシン、 2−フェニル−3,4−ジヒドロ−2H−1,6−ベン
ゾチアゾシン−5(6H)−オン、 4−メチル−3,4−ジヒドロ−2H−1,6−ベンゾ
チアゾシン−5(6H)−オン、 8−メトキシ−3,4−ジヒドロ−2H−1,6−ベン
ゾチアゾシン−5(6H)−オン、 8−メトキシ−2,3−テトラメチレン−3,4−ジヒ
ドロ−2H’−1,6−ベンゾチアゾシン−5(6H)
−オン、 2.3−ジメチル−3,4−ジヒドロ−2H−1,6−
ベン−20= ゾチアゾシン−5(6H)−オン、 8、lO−ジメチル−3,4−ジヒドロ−2H−1’、
6−ベンゾチアゾシン−5(6H)−オン、 8、lO−ジメチル−3,4,5,6−テトラヒドロー
2H−1,6−ベンゾチアゾシン、 8.10−ジメチル−2,3−テトラメチレン−3,4
−ジヒドロ−2H−1,6−ベンゾチアゾシン−5(6
H) −オン、 および、 3.4−ジヒドロ−2H−1,6−ベンゾチアゾシン−
5(6H)−チオン。” 好ましい1.6−ベンゾチアゾシンは式l (○)O 式中、 R1ないし R6、Xl、X2および0 は上記の意味
範囲を有する − のものである。
式(IV)および(V)の1.6−ベンゾチアゾシンが
特に好適に使用される。
式(V)の1.6−ベンゾチアゾシンが特に極めて好適
に使用される。
式中の指数0 が0の値を有する式(Ill)の1.6
−ベンゾチアゾシンも好適に使用される。
式中の基R11、R12およびR13 ここで、 R”およびR”は相互に独立に水素、ハロゲン、ニトロ
、アルキル、アリール、アルコキシ、アリールオキシ、
アシルオキシ、アルキルチオ、アリールチオ、アシルま
たはチオアシルを表し、 R13は水素または塩素を表し、さらに、基R11およ
びRJ2の一方とともに、ならびに置換された炭素原子
とともに5ないし7員の融合飽和炭素環または融合ベン
ゼン環を形成することもできる がR1、R2およびR3に置き換わった式(III)の
1.6−ベンゾチアゾシンも好適に使用される。
式中の基R”、R22およびR23 ここで、 R21およびR22は相互に独立に Cl−04−アル
キル、C,−C,−アルコキシ、フッ素、または塩素を
表し、 R23は水素または塩素を表し、さらに、基R2+およ
びf<22の一方とともに、ならびに置換された炭素原
子とともに、融合シクロペンタン環、シクロヘキサン環
またはベンゼン環を形成することもできる がR”、R”およびR”に置き換わった式(Ill)の
1.6−ベンゾチアゾシンは特に極めて好ましい。
その他の好ましい1.6−ベンゾチアゾシンは、式中の
、水素、Cl−C4−アルキル、フェニル、C,−C振
−アシルまたはC2−C,4−アルコキシカルボニルを
表す基R14がR4に置き換わった式(III)のもの
である。式中の、水素、C1−C7−アルキル、ベンジ
ル、フェニル、ホルミル、アセチル、トリフルオロアセ
チル、クロロカルボニルまたはプロピオニルを表すR2
4がR14に置き換わった式(III)の1.6−ベン
ゾチアゾシンは特に好ましい。
その他の好ましい1.6−ベンゾチアゾシンは、式中の
、水素、C,−C4−アルキル、C,−C4−アルコキ
シ、C□−C1−アシル、フェニル、フッ素または塩素
を表し、さらに隣接置換基の場合には、双方の基が置換
された炭素原子とともにシクロペンクン、シ、クロヘキ
サンまたはベンゼン環ヲ形成していてもよい基R16お
よびR16がR5およびR6に置き換わった式(III
)のものである。
本発明に従って使用する 1.6−ベンゾチアゾシンは
公知の方法により、たとえば置換アミノチオフェノール
または未置換アミノチオフェノールとγ−ブチロラクト
ン反応により(DE−AS(西ドイツ公告明細書) 1
,545,805、DE−As(西ドイツ公告明細書)
1,545,806、US 3,155゜649) 、
またはベンゾチエピンの環拡大(GB l。
112.681、! S 、3,311.615)によ
り製造することができる。
本発明に従って環上に塩素化する式(I)の芳香族炭化
水素の例は:トルエン、エチルベンゼン、プロピルベン
ゼン、クメン、第3ブチルベンゼンおよびフェニルシク
ロヘキサンであり;この方法はトルエンの環塩素化に特
に重要である。
本発明記載の方法は液相中で実施し、ここでは上記の芳
香族炭化水素を液体(熔融)形状で使用することもでき
、所望ならば不活性溶媒で希釈することもできる。適当
な溶媒は上記の原塩素化条件下で塩素の攻撃を受けず、
抵抗性であることが当業者にとって公知であるのもの、
たとえば塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素およ
び酢酸である。好ましくは溶媒を使用しない。
本発明記載の方法用の塩素化剤は、好ましくは塩素であ
る。塩素は液体または気体として反応混合物に通ずるこ
とができる。好ましくは気体の塩素を使用する。しかし
、たとえば塩化スルフリルのような、反応条件下で塩素
を放出する他の塩素化剤を使用することも可能である。
使用するフリーデル・クラフッ触媒が完全に脱活してし
まうのでない限り、反応混合物の水分含有量は、原理的
には厳密なものではない。出発物質を特別に乾燥せずに
、通常生成する状態で使用するのが工業化学の実際にお
いては好ましいが、本発明に従って出発化合物のあるも
の、または全てを乾燥することも可能である。一般には
、水分含有量は出発化合物の飽和限界を超えてはならな
い。本件反応混合物の水分含有量は好ましくは250 
ppm以内、特に好ましくは150 ppm以内、特に
極めて好ましくは100 ppm以内である。
本発明に従って実施する環塩素化は、原理的には反応混
合物の固化温度から沸点までの温度で実施することがで
きる、反応温度は一般に0−100℃、好ましくは20
−80℃、特に好ましくは40−60°Cである。
反応圧は大気圧、減圧および加圧のいずれであってもよ
く、原理的には厳密なものではない。低コストであると
いう理由で、大気圧での操作が好ましい。たとえば、こ
の反応を低沸点溶媒の沸点以上で実施するならば、加圧
を推奨することができる。この場合には、たとえば自動
的に得られる混合物の内部圧下で反応を実施することも
可能である。反応混合物の塩素化度は、塩素化する芳香
族炭化水素に対する相対値で、好ましくはlより高くな
い。より高い塩素化度も可能であるが、望ましくない多
塩素化生成物の形成に導くので通常は有利でない。した
がって、塩素または塩素放出性物質はたとえば、芳香族
炭化水素1モルあたり0.8−1.1モルの、好ましく
は0.8− 1.0モルの量で使用する。
本発明記載の方法用の7リーデル・クラフッ触媒は公知
の全てのもの、たとえば塩化アンチモニー、酸塩化アン
チモニー、塩化アルミニウム、塩化鉄(II)、塩化鉄
(+1り、塩化テルル、塩化モリブデン、塩化タングス
テン、塩化チタニウム、塩化亜鉛、塩化スズ、塩化ホウ
素および/または三7ツ化ホウ素であるが、塩素化中に
7リーデル・クラフッ触媒(ルイス酸)を形成する元素
の単体および化合物を使用することも可能である。たと
えば、単体金属または半金属のアンチモニー、鉄、鉛、
スズ、亜鉛、モリブデン、テルルおよびアルミニウムま
たはその酸化物、硫化物、カルボニルもしくは塩類(た
とえば炭酸塩等):例は、酸化アンチモニー、酸化鉄、
硫化鉄、硫化鉛、硫化スズ、硫化亜鉛、鉄カルボニル、
モリブデンカルボニルおよび/またはリン酸ホウ素であ
る。上記の塩化物に替えて、上記の元素の臭化物、およ
び、ある場合にはフッ化物またはヨウ化物を使用するこ
ともできる。好ましいフリーデル・クラ7ツ触媒は塩化
アンチモニー、塩化アルミニウム、鉄、酸化鉄、硫化鉄
、鉄カルボニルおよび/または塩化鉄(II+)である
。塩化鉄(II+)が特に好ましい。
上記の7リーデル・クラフッ触媒またはその数種の混合
物の量は広い範囲で変えることができる。
たとえば触媒効果は0.0005重量%の添加で既に検
出することができるが、一方、5重量%の、またはそれ
以上のフリーデル・クラフツ触媒を添加することも可能
である。しかし、このような大量は、通常なんらの利点
をももたらさず、かえって後処理中に困難を持ち込む可
能性がある。フリーデル・クラフッ触媒は通常、0.0
01−5重量%の、好ましくは0.01−0.1重量%
の量で使用する。
上記の量は全て、使用する芳香族炭化水素の量を基準に
したものである。
本発明に従って使用し得る助触媒には、上記の物質に加
えて、反応条件下で上記の式(II+)ないしくVl)
でカバーされる化合物の混合物を生成し得る全ての物質
が含まれる。これらは、たとえば−不飽和または多不飽
和の化合物である。さらに、これらは本発明記載の条件
下で閉環反応を受け、したがって本発明記載の助触媒に
転化する開鎖前駆体である。さらに、上記の本発明記載
の助触媒と塩素または塩化水素との反応による塩素化の
反応条件下で生成し得る全ての物質も使用することがで
きる。例は上記の助触媒の塩酸塩である。
さらに、上記の助触媒と本発明記載の方法の助触媒とし
ては特許請求されていない他の元素または化合物との組
合わせを使用することも可能である。本件助触媒は個々
に使用し得るのみでなく、その数種の混合物としても使
用することができる。
本発明記載の助触媒を使用し得る量は、広い範囲で変え
ることができるが、0.0001重量%以下の量の場合
には助触媒作用が消失するので利点は少なくなる。5重
量%、またはそれ以上の量の助触媒を添加することも可
能であるが、このような大量は一般にはなんらの利点を
ももたらさず、かえって後処理中に困難を持ち込む可能
性がある。したがって、本発明記載の助触媒は一般に、
使用する炭化水素の量に対して0.0001−0.5重
量%の、好ましくは0.0005−0.1重量%の、特
に好ましくは0.0005−0.0075重量%の量で
使用する。
本発明記載の方法において、フリーデル・クラフッ触媒
と助触媒との混合物のモル比は広い範囲で変えることが
できる。一般には、フリーデル・クラフツ触媒に対して
過大な過剰量の助触媒を使用しないのが有利である。同
様に、過大な過剰量のフリーデル・クラフッ触媒を選択
しないのが、一般にはより有利である。本発明によれば
、フリーデル・クラフッ触媒の助触媒に対するモル比は
100: 1−1: 10、好ましくは75:l−1:
4、特に好ましくは50:l−1:2である。
実際に本発明記載の方法を実施する場合には、反応混合
物の個々の成分は、所望のいかなる順序で添加してもよ
い。本件方法は連続的にでも、回分法ででも実施するこ
とができる。
典型的な具体例は以下のとおりである:最初に所望の芳
香族炭化水素、たとえばトルエンを導入し、所望の温度
(たとえば50’0)にする。温度を実質的に一定に保
ちながら、所望量のフリーデル・クラフツ触媒と助触媒
とを任意の所望の順序で添加し、所望の塩素化度が達成
されるまで、気体塩素を導入する。ついで、この混合物
を通常の手法で、蒸留により処理する。
その他の典型的な具体例は以下のようなものである: 所望量の触媒および助触媒を含有するアルキルベンゼン
の混合物を調製し、所望の反応温度にする。ついで、所
望の塩素化度が達成されるまで塩素化剤を導入する。こ
の場合にも、後地理は蒸留により、通常の手法で実施す
ることができる。
その他の具体例は以下のとおりである:触媒と助触媒と
をアルキルベンゼンに溶解させた溶液を調製し、連続的
に操作する塩素化装置に移す。同様に、塩素化剤を所望
の塩素化度に達するような速度で連続的に導入する。こ
の場合にも、連続的に形成される反応混合物は蒸留によ
り、通常の方法で処理することができる。
本発明記載の方法とは対照的に、従前より公知の o/
p 選択性調節用の異部環化合物は全て異なった構造、
すなわち、3個の直線的に融合した6員環の形状を有し
ていた。
本発明記載の方法において驚くべきことには、本発明記
載の助触媒は明確な o/p 比に関する選択効果を有
し、結果として p−化合物が優先的に生成するのであ
る。さらに、本発明記載の助触媒が特に、実際的な応用
に極めて好ましく、かつ望ましいフリーデル・クラフツ
触媒FeCQ、との組合わせにおいてこの種の良好な結
果を得るという事実は特に驚くべきことであり、かつ、
極めて有利なことである。
他の驚くべき事実はこれらの良好な結果が、実際的な応
用面で極めて有利な、たとえば40−60°Cの範囲の
温度で得られることである。その他の驚くべき事実は、
本発明記載の助触媒が極めて低い濃度においてもその 
p−選択性を示し、助触媒所要量が特に小さくなること
である。所要量は0.0005−0.0075重量%の
特に好ましい範囲であり、従前より公知の助触媒の場合
よりも数桁少ないのである。
この事実は実際的な応用面において、また、非経済的な
、環境的な面で極めて有利である。さらに好ましいこと
には、本発明記載の助触媒は市販の出発物質より、単一
反応段階で簡単に製造することができる。
実施例 l 最初にトルエン100重量部を撹拌しながら反応器に導
入し、F eC(1,0,017重量部と式の助触媒0
.0045重量部とを添加し、この混合物を50°0に
加熱した。温度を実質的に一定に保ちながら、トルエン
に対して93−95モル%の塩素を気体状で、5時間か
けて均一に導入した。反応混合物中の残留トルエン含有
量は4.3重量%であり、o−クロロトルエンの p−
クロロトルエンに対する比(oZp)は0.80であっ
た。
実施例 2 実施例1の手順を繰り返したが、式 の助触媒0,0045重量部を添加した。残留トルエン
含有量は4,6%であり、oZp 比は0.94であっ
た。
実施例 3 トルエンに替えてエチルベンゼン100重量部を使用し
た以外は実施例1の手順を繰り返した。
残留エチルベンゼン含有量は10.6重量%であり、0
−クロロエチルベンゼンの p−クロロエチルベンゼン
に対する比は oZp  −0,69であった。
35一 実施例 4 トルエンに替えてクメン100重量部を使用した以外は
実施例1の手順を繰り返した。残留クメン含有量は11
.7重量%であり、0−クロロイソプロピルベンゼンの
 p−クロロイソプロピルベンゼンに対する比は oZ
p  = 0.41であった。
実施例 5 トルエンに替えてシクロヘキシルベンゼン100重量部
を使用した以外は実施例1の手順を繰り返した。残留シ
クロヘキシルベンゼン含有量は10.8 を量%であり
、0−クロロシクロヘキシルベンゼンの p−クロロシ
クロヘキシルベンゼンに対する比は oZp  = 0
.44であった。
実施例 6 トルエンに替えて t−ブチルベンゼン100 Ii量
置部使用した以外は実施例1の手順を繰り返した。残留
 t−ブチルベンゼン含有量は1000重量%であり、
0−クロロ t−ブチルベンゼンのp一体に対する比は
 oZp  = 0.22であった。
実施例 7 実施例1の手順を繰り返したが、式 の助触媒0.005重量部を添加した。残留トルエン含
有量は4.2重量%であり、oZp 比は 0/p  
−0,90であった。
実施例 8 実施例1の手順を繰り返したが、式 の助触媒0.0045重量部を添加した。残留トルエン
含有量は3.5重量%であり、oZp 比は1.00で
あった。
実施例−9 実施例1の手順を繰り返したが、式 の助触媒0.005重量部を添加した。残留トルエン含
有量は4.1重量%であり、o/p 比は0.93であ
った。
実施例 IO 実施例1の手順を繰り返したが、式 の助触媒0.0061重量部を添加した。残留トルエン
含有量は3.3重量%であり、o/p 比は0.98で
あった。
実施例 11 実施例1の手順を繰り返したが、式 の助触媒0.0058重量部を添加した。残留トルエン
含有量は5.4重量%であり、o/p 比は1.02で
あった。
実施例 12 実施例1の手順を繰り返したが、式 の助触媒0.0045重量部を添加した。残留トルエン
含有量は8.9重量%であり、o/p  比は1.10
であった。
実施例 13 実施例1の手順を繰り返したが、式 の助触媒0.0112重量部を添加した。残留トルエン
含有量は3.5重量%であり、o/p 比は1.03−
であった。
実施例 14 実施例1の手順を繰り返したが、実施例1で使用した助
触媒を0.0011重量部のみ使用した。残留トルエン
含有量は4.0重量%、0/p比は0.78であった。
実施例 15 実施例1の手順を繰り返したが、実施例1で使用した助
触媒を0.00055重量部のみ使用した。
残留トルエン含有量は4.4重量%、o/p比は0.7
9であった。
実施例 16 実施例2の手順を繰り返したが、実施例2で使用した助
触媒を0.0011重量部のみ使用した。
残留トルエン含有量は8.4重量%、o/p 比は1.
05であった。
実施例 17 実施例13の手順を繰り返したが、実施例13で使用し
た助触媒を0.0045重量部のみ使用した。
残留トルエン含有量は7.3重量%、o ’/ p 比
は1.06であった。
実施例 18 実施例13の手順を繰り返したが、実施例13で使用し
た助触媒を0.0012重量部のみ使用した。
残留トルエン含有量は5.0重量%、o/p 比は1.
00であった。
実施例 19 実施例9の手順を繰り返したが、実施例9で使用した助
触媒を0.0012重量部のみ使用した。
残留トルエン含有量は5.4重量%、o/p 比は1.
10であった。
実施例 20 実施例7の手順を繰り返したが、実施例7で使用した助
触媒を0.0013重量部のみ使用した。
残留トルエン含有量は5.2重量%、olp 比は0.
88であった。
実施例 21(比較例) F eCQs 0.07重量部と E PO,173,
222の手順により製造したフェノキサチイン誘導体0
.29重量部とを100重量部のトルエンに溶解させた
トルエンに対して約94モル%の塩素を気体の形状で、
50°Cで撹拌しながら導入した。残留トルエン含有量
は7.9%、olp 比は0.88であった。
実施例 22(比較例) 実施例21の手順を繰り返した。F eCQ。
0.0175重量部と E P O,173,222の
手順により製造したフェノキサチイン誘導体o、oos
重量部とを100 Ji量置部トルエンlこ溶解させた
。トルエンに対して約94モル%のCQ2を気体の形状
で、50℃で撹拌しながら導入した。残留トルエン含有
量は6.4重量%、olp 比は1.26であった。
実施例 23(比較例) 実施例21の手順を繰り返した。F eCQ。
0.0175重量部と U S −P 4,031,1
47の実施例4に記載された式 の助触媒0.0065重量部とを100重量部のトルエ
ンに溶解させた。この混合物を50’0 に加熱し、ト
ルエンに対して約94モル%のcQ2を気体の形状で、
撹拌しながら導入した。残留トルエン含有量は6.7重
量%、olp 比は1.55であった。
本発明の主なる特徴および態様は以下のとおりである。
l、使用する助触媒が1.6−ベンゾチアゾシンである
ことを特徴とする、フリーデル・クラフツ触媒の存在下
における、かつ液相の助触媒の存在下における式 式中、 Rは直鎖の、もしくは枝分かれのある C1−C1,−
アルキル、またはC5−C,−シクロアルキルを表す の芳香族炭化水素の環基素化方法。
2、次式 式中、 R1およびR2は相互に独立に水素、ヒドロキシル、ア
ミノ、シアノ、ハロゲン、ニトロ、アルキルスルホニル
、フェニルスルホニル、アルキルスルホキシル、フェニ
ルスルホキシル、トシル、メルカプト、カルボキシノ呟
ハロカルボニル、カルボキシアミド、アルコキシカルボ
ニル、チオカルボキシアミド、アルキル、アリール、ヘ
テロアリール、アルコキシ、アリールオキシ、ヘテロア
リールオキシ、アシルオキシ、アルキルチオ、アリール
チオ、ヘテロアリールチオ、アシルチオ、アシル、チオ
アシルまたはアシルアミノを表し、R3は水素または塩
素を表し、さらに、基R1または R2の一方とともに
、また、置換された炭素原子とともに、融合した飽和の
、不飽和の、または芳香族の、5員ないし8員の炭素環
または異節環を形成することもでき、 R4は水素、アルキル、アリール、ヘテロアリール、ア
シル、チオアシル、ハロカルボニルまたはアルコキシカ
ルボニルを表し、XIおよびX2は相互に独立に二重結
合した酸素、硫黄、またはR7−l1l換窒素を表し、
ここで、R7は水素を除いてR1の意味範囲を有し、 mSn および0 は相互に独立に0またはlの値をと
ることができ、 R6およびR@は相互に独立に、8員環中のS原子と 
N原子との間の炭素原子がXIまIこはX2により占め
られていな(すれば、それらの炭素原子の1個または2
個の上に位置することができて、R1およびR2の意味
範囲を有し、隣接置換の場合には置換されている炭素原
子とともに5貝ないし8員の飽和の、不飽和の、もしく
は芳香族の炭素環または異節環を形成することもでき、
また、さらに二重結合した酸素または硫黄の意味範囲を
とることもできる の1.6−ベンゾチアゾシンを使用することを特徴とす
る、上記の第1項記載の方法。
3、式 式中、 R1、R2、R3、R4、R5、R6、X l、 x 
1および0 は上記の第2項に与えた意味範囲を有する の1.6−ベンゾチアゾシンを使用することを特徴とす
る、上記の第2項記載の方法。
4、式 式中、 R1,R2、R3、R4、R6、R6、X’ オJ:び
0 は上記の第2項に与えた意味範囲を有する の1,6−ベンゾチアゾシンを使用することを特徴とす
る、上記の第3項記載の方法。
5、式 式中、 R1,R2、R3、R′、R5、R6、Xlおよび0 
は上記の第2項に与えた意味範囲を有する の1.6−ベンゾチアゾシンを使用することを特徴とす
る、上記の第4項記載の方法。
6−o が0の値をとることを特徴とする上記の第2項
記載の方法。
7、基R1、R2およびR3が基R11、RI2および
RI3 ここで、 R11およびR12は相互に独立に水素、ハロゲン、ニ
トロ、アルキル、アリール、アルコキシ、アリールオキ
シ、アシルオキシ、アルキルチオ、アリールチオ、アシ
ルまたはチオアシルを表し、 R”は水素または塩素を表し、さらに、基R11および
R12の一方とともに、ならびに置換された炭素原子と
ともに5ないし7員の融合飽和炭素環または融合ベンゼ
ン環を形成することもできる により置き換えられていることを特徴とする、好ましく
は、基R11、R14およびR13が基H!+422お
よびR” ここで、 B21およびR22は相互に独立に Cr −C4−ア
ルキル、C,−C,−アルコキシ、フッ素、または塩素
を表し、 R23は水素または塩素を表し、さらに、基H!+およ
びB22の一方とともに、ならびに置換された炭素原子
とともに、融合シクロペンタン環、シクロヘキサン環ま
たはベンゼン環を形成することもできる により置き換えられていることを特徴とする、上記の第
2項記載の方法。
A、基R゛が、水素、c、−c、−アルキル、フェニル
、c、−c、−アシルまたはc、−c、−アルコキシカ
ルボニルを表すRI4により置き換えられていることを
特徴とする特に好ましくは基R目が、水素、c、’−c
、−アルキル、ベンジル、フェニル、アセチル、トリフ
ルオロアセチル、クロロアセチル、クロロカルボニルま
たはグロピオニルを表す基R”によ、り置き換えられて
いることを特徴とする、上記の第゛2項記載の方法。
9、基R5およびR6が、水素、c、−c、−アルキル
、c、−c、−アルコキシ、c、−c4−アシル、フェ
ニル、フッ素または塩素を表し、さらに隣接置換基の場
合には、双方の基が置換された炭素原子とともにシクロ
ペンクン、シクロヘキサンまたはベンゼン環を形成して
いてもよい基RISおよびR”により置き換えられてい
ることを特徴とする上記の第2項記載の方法。
10、使用する助触媒の量が、使用する芳香族炭化水素
の量に対して0.0001ないし0.5重量%、好まし
くは0.0005ないし0.1重量%、特に好ましくは
0.0005ないし0.0075重量%であることを特
徴とする、上記の第1および第2項記載の方法。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、使用する助触媒が1,6−ベンゾチアゾシンである
    ことを特徴とする、フリーデル・クラフツ触媒の存在下
    における、かつ液相の助触媒の存在下における式 ▲数式、化学式、表等があります▼ 式中、 Rは直鎖の、もしくは枝分かれのあるC_1−C_1_
    2−アルキル、またはC_3−C_8−シクロアルキル
    を表すの芳香族炭化水素の環塩素化方法。
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