JPH04202148A - Production of 3,5-di-t butyl-2,6-dichlorotoluene - Google Patents

Production of 3,5-di-t butyl-2,6-dichlorotoluene

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JPH04202148A
JPH04202148A JP2329648A JP32964890A JPH04202148A JP H04202148 A JPH04202148 A JP H04202148A JP 2329648 A JP2329648 A JP 2329648A JP 32964890 A JP32964890 A JP 32964890A JP H04202148 A JPH04202148 A JP H04202148A
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butyltoluene
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Abstract

PURPOSE:To industrially and advantageously obtain the title compound in high yield in producing the title compound by chlorinating 3,5-di-t-butyltoluene with a chlorine gas in the presence of Lewis acid and sulfur of simple substance by specifying a molar ratio of sulfur of simple substance/Lewis acid. CONSTITUTION:In producing 3,5-di-t-butyl-2,6-dichlorotoluene useful as an intermediate for 2,6-dichlorotoluene (intermediate for agricultural chemicals or medicines by chlorinating 3,5-di-t-butyltoluene with a chlorine gas in the presence of Lewis acid and sulfur of simple substance, the reaction is carried out in a molar ratio of simple substance/Lewis acid of 8-25, preferably 10-20 and preferably in the absence of a solvent to give the objective compound in high yield of 80% with a much smaller amount of Lewis acid than that by a well-known method and industrially and extremely advantageously because of no use of solvent.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention] 【産業上の利用分野】[Industrial application field]

本発明は、3,5−ジ−第3ブチル−2,6−ジクロロ
トルエンの改良された製造方法に関する。
The present invention relates to an improved method for producing 3,5-di-tert-butyl-2,6-dichlorotoluene.

【従来の技術】[Conventional technology]

従来、農薬或いは医薬の合成中間体として有用な2,6
−ジクロロトルエンは、トルエンを原料として3,5−
ジ−第3ブチル−2,6−ジクロロトルエンを経由して
製造することが知られており、その中間体である、3,
5−ジ−第3ブチル−2,6−ジクロロトルエンは、ト
ルエンの第3ブチル化によって得られる3、5−ジ−第
3ブチルトルエンを塩素化することによって得られるも
のである。 3.5−ジ−第3ブチルトルエンの塩素化法としては、
例えば、特開昭62−5930号公報に、スルフリルク
ロライドによって塩素化する方法と共に、ルイス酸及び
52C12、Fesなどの硫黄化合物の存在下に、塩素
ガスによって塩素化する方法が開示されている。また、
特開平2−53743号公報には、上記特開昭公報に記
載の技術の改良方法として、ルイス酸及び単体硫黄の存
在下、単体硫黄をルイス酸に対して50〜150モル%
使用して、塩素ガスによって塩素化する方法が開示され
ている。 これら従来の方法においては、目的物以外の副生を抑制
するために反応温度が低いほど好ましいが、3.5−ジ
−第3ブチル−2,6−トルエンの融点が68℃であり
、低温では反応中に結晶が・ 析出してくることから、
副反応を抑制し、かつ、結晶の析出を避けるため、極性
溶媒が使用されている。
Conventionally, 2,6 which is useful as a synthetic intermediate for agricultural chemicals or medicines.
-Dichlorotoluene is made from 3,5-
It is known to be produced via di-tert-butyl-2,6-dichlorotoluene, and its intermediate, 3,
5-di-tert-butyl-2,6-dichlorotoluene is obtained by chlorinating 3,5-di-tert-butyltoluene obtained by tertiary-butylation of toluene. As a chlorination method for 3.5-di-tert-butyltoluene,
For example, JP-A-62-5930 discloses a method of chlorination with sulfuryl chloride and a method of chlorination with chlorine gas in the presence of a Lewis acid and a sulfur compound such as 52C12 or Fes. Also,
JP-A-2-53743 discloses a method for improving the technique described in JP-A-2-53743, in which in the presence of a Lewis acid and elemental sulfur, elemental sulfur is added in an amount of 50 to 150 mol % based on the Lewis acid.
A method of chlorination with chlorine gas is disclosed. In these conventional methods, the lower the reaction temperature is, the better in order to suppress by-products other than the target product, but the melting point of 3,5-di-tert-butyl-2,6-toluene is 68°C, and the low temperature Since crystals will precipitate during the reaction,
Polar solvents are used to suppress side reactions and avoid crystal precipitation.

【発明が解決しようとする課題】[Problem to be solved by the invention]

しかしながら、上記従来の方法は、3.5−ジ−第3ブ
チル−2,6−ジクロロトルエンの収率が70%前後で
あり、満足できるものではない。 上記したように、3.5−ジ−第3ブチル−2゜6−ジ
クロロトルエンは、2,6−ジクロロトルエンの製造中
間体として使用されるものであって、トルエンを出発原
料としてブチル化して得られる3、5−ジ−第3ブチル
トルエンを塩素化して得られ、このものはさらに脱ブチ
ル化されて2,6−ジクロロトルエンに導かれるが、3
.5−ジ−第3ブチルトルエンの塩素化収率の低さが、
2゜6−ジクロロトルエンの製造上のネックになってい
る。 本発明は、上記のような現状に鑑みてなされたものであ
って、その目的は、3.5−ジ−第3ブチルトルエンよ
り、3,5−ジ−第3ブチル−2゜6−ジクロロトルエ
ンを高収率で得ることができる方法を提供することにあ
る。
However, the above conventional method has a yield of 3,5-di-tert-butyl-2,6-dichlorotoluene of around 70%, which is not satisfactory. As mentioned above, 3,5-di-tert-butyl-2゜6-dichlorotoluene is used as an intermediate in the production of 2,6-dichlorotoluene, and is produced by butylating toluene as a starting material. It is obtained by chlorinating the obtained 3,5-di-tert-butyltoluene, which is further debutylated to lead to 2,6-dichlorotoluene.
.. The low chlorination yield of 5-di-tert-butyltoluene is due to
This is a bottleneck in the production of 2゜6-dichlorotoluene. The present invention was made in view of the above-mentioned current situation, and its purpose is to produce 3,5-di-tert-butyl-2゜6-dichloro from 3,5-di-tert-butyltoluene. The object of the present invention is to provide a method capable of obtaining toluene in high yield.

【課題を解決するための手段】[Means to solve the problem]

本発明者等は、塩素ガスによる3、5−ジ−第3ブチル
トルエンの塩素化について、鋭意研究した結果、ルイス
酸及び単体硫黄を触媒とし、単体硫黄/ルイス酸のモル
比を8〜25とするとき、3.5−ジ−第3ブチル−2
,6−ジクロロトルエンの収率が著しく向上することを
見いだし、本発明を完成するに至った。 すなわち、本発明の構成上の特徴は、3. 5−ジ−第
3ブチルトルエンをルイス酸及び単体硫黄の存在下、塩
素ガスによって塩素化することがらなる3、5−ジ−第
3ブチル−2,6−ジクロロトルエンの製造方法におい
て、単体硫黄/ルイス酸のモル比を8〜25の範囲にお
いて塩素化を行うことにある。 以下、本発明について詳細に説明する。 本発明における原料物質である3、5−ジ−第3ブチル
トルエンは、公知の方法により製造される。例えば、ト
ルエンを第3ブチルクロリドと反応させて得られる第3
ブチルトルエンを、塩化アルミニウムの存在下、不均化
反応させることにより、容易に得ることができる。 本発明において、塩素化反応は、触媒としてルイス酸及
び単体硫黄を併用して行われる。ルイス酸としては、例
えば、A I CL  、F e Cl 3、5bCI
  5nC14、およびT iC1i、など3 ゝ をあげることができる。ルイス酸の使用量は、原料物質
の3,5−ジ−第3ブチルトルエンに対して、0.01
〜5モル%、好ましくは、0.05〜5モル%の範囲に
設定される。本発明において、ルイス酸と単体硫黄の使
用割合は、単体硫黄/ルイス酸のモル比を8〜25の範
囲にすることが必要であり、好ましくは10〜20の範
囲である。 単体硫黄のルイス酸に対するモル比が8未満の場合は、
反応収率が低く、一方、単体硫黄の量をそれ以上増やし
ても反応収率の向上は微増に止まるので、25よりも多
く使用するのは経済的ではない。 本発明の実施に当たっては、反応温度は45〜70℃、
好ましくは50〜60℃に設定する。本発明では、多量
の単体硫黄を用いることから、3.5−ジ−第3ブチル
トルエンから第3ブチル基の脱離を抑制し得るため、従
来好ましいとされていた0〜30℃より高温での反応が
可能で、しかも目的物を高い収率で得ることができる。 従来の方法に比べ高温で反応させ得ることから反応溶媒
を必要としない。しかし、反応温度が45℃より低くな
ると、反応中に生成物が析出してくることが避けられず
、70℃を超える温度で反応させると、副反応が急激に
増加することから、反応温度は上記のように設定される
As a result of extensive research into the chlorination of 3,5-di-tert-butyltoluene with chlorine gas, the present inventors discovered that using Lewis acid and elemental sulfur as catalysts, the molar ratio of elemental sulfur/Lewis acid was 8 to 25. 3.5-di-tert-butyl-2
, 6-dichlorotoluene was found to be significantly improved, and the present invention was completed. That is, the structural features of the present invention are 3. A method for producing 3,5-di-tert-butyl-2,6-dichlorotoluene, which comprises chlorinating 5-di-tert-butyltoluene with chlorine gas in the presence of a Lewis acid and elemental sulfur. The purpose is to carry out chlorination at a molar ratio of Lewis acid/Lewis acid in the range of 8 to 25. The present invention will be explained in detail below. 3,5-di-tert-butyltoluene, which is a raw material in the present invention, is produced by a known method. For example, tertiary butyl chloride obtained by reacting toluene with tertiary butyl chloride
Butyltoluene can be easily obtained by subjecting it to a disproportionation reaction in the presence of aluminum chloride. In the present invention, the chlorination reaction is carried out using a Lewis acid and elemental sulfur together as a catalyst. Examples of Lewis acids include AI CL , Fe Cl 3 , 5bCI
5nC14, and TiC1i, among others. The amount of Lewis acid used is 0.01 per 3,5-di-tert-butyltoluene as the raw material.
It is set in the range of 5 mol% to 5 mol%, preferably 0.05 to 5 mol%. In the present invention, the ratio of Lewis acid to elemental sulfur used is such that the molar ratio of elemental sulfur/Lewis acid is in the range of 8 to 25, preferably in the range of 10 to 20. If the molar ratio of elemental sulfur to Lewis acid is less than 8,
The reaction yield is low, and on the other hand, even if the amount of elemental sulfur is increased further, the reaction yield will only increase slightly, so it is not economical to use more than 25. In carrying out the present invention, the reaction temperature is 45 to 70°C,
Preferably it is set at 50 to 60°C. In the present invention, since a large amount of elemental sulfur is used, it is possible to suppress the elimination of the tert-butyl group from 3,5-di-tert-butyltoluene, so it is possible to suppress the elimination of the tertiary-butyl group from 3,5-di-tert-butyltoluene. reaction, and the desired product can be obtained in high yield. Since the reaction can be carried out at a higher temperature than conventional methods, no reaction solvent is required. However, if the reaction temperature is lower than 45°C, it is inevitable that the product will precipitate during the reaction, and if the reaction is carried out at a temperature higher than 70°C, side reactions will rapidly increase. Set as above.

【実施例】【Example】

以下、本発明を実施例及び比較例によって説明する。 実施例1 攪拌装置、還流冷却器、温度計を備えた300リツトル
の反応器に、3.5−ジ−第3ブチルトルエン150k
g(740モル)、無水塩化鉄労(II+)  0. 
12kg (0,74モル)、単体硫黄0.24kg 
(7,4モル)を仕込み、攪拌しながら60℃で塩素ガ
スを147モル/時間の導入速度で吹き込み、10時間
反応させた。発生する塩化水素ガスは、水酸化ナトリウ
ム水溶液に導いた。次いで、反応混合物を水洗し、得ら
れた反応液をガスクロマトグラフィーにより組成分析し
た。 その結果、3,5−ジ−第3ブチル−2,6−ジクロロ
トルエンの収率は83%であることが確認された。 実施例2 攪拌装置、還流冷却器、温度計を備えた600リツトル
の反応器に、3.5−ジ−第3ブチルトルエン290k
g (1,42キロモル)、無水塩化アルミニウム(I
I+)0. 19kg (1,42モル)、単体硫黄0
.91kg (28,4モル)を仕込み、攪拌しながら
50°Cで塩素ガスを237モル/時間の導入速度で吹
き込み、12時間反応させた。発生する塩化水素ガスは
、水酸化ナトリウム水溶液に導いた。次いで、反応混合
物を水洗し、得られた反応液をガスクロマトグラフィー
により組成分析した。その結果、3,5−ジ−第3ブチ
ル−2,6−ジクロロトルエンの収率は85゜1%であ
ることが確認された。 比較例1〜4 実施例2における無水塩化アルミニウム(II+)及び
単体硫黄の使用量を表1に示す割合に変えて、実施例2
と同様に反応させ、得られた反応液をガスクロマトグラ
フィーにより組成分析した。3゜5−ジ−第3ブチル−
2,6−ジクロロトルエンの収率を表1に示す。 表1
The present invention will be explained below with reference to Examples and Comparative Examples. Example 1 150 k of 3,5-di-tert-butyltoluene was added to a 300 liter reactor equipped with a stirrer, reflux condenser and thermometer.
g (740 mol), anhydrous iron chloride (II+) 0.
12 kg (0.74 mol), elemental sulfur 0.24 kg
(7.4 mol) was charged, and while stirring, chlorine gas was blown in at an introduction rate of 147 mol/hour at 60°C, and the reaction was allowed to proceed for 10 hours. The generated hydrogen chloride gas was led to an aqueous sodium hydroxide solution. Next, the reaction mixture was washed with water, and the composition of the resulting reaction solution was analyzed by gas chromatography. As a result, it was confirmed that the yield of 3,5-di-tert-butyl-2,6-dichlorotoluene was 83%. Example 2 In a 600 liter reactor equipped with a stirrer, reflux condenser and thermometer, 290 k of 3,5-di-tert-butyltoluene was added.
g (1,42 kmol), anhydrous aluminum chloride (I
I+)0. 19kg (1.42 mol), elemental sulfur 0
.. 91 kg (28.4 mol) was charged, and while stirring, chlorine gas was blown in at a rate of 237 mol/hour at 50°C, and the reaction was allowed to proceed for 12 hours. The generated hydrogen chloride gas was led to an aqueous sodium hydroxide solution. Next, the reaction mixture was washed with water, and the composition of the resulting reaction solution was analyzed by gas chromatography. As a result, it was confirmed that the yield of 3,5-di-tert-butyl-2,6-dichlorotoluene was 85.1%. Comparative Examples 1 to 4 Example 2 was prepared by changing the amounts of anhydrous aluminum chloride (II+) and elemental sulfur in Example 2 to the proportions shown in Table 1.
The reaction solution was reacted in the same manner as above, and the composition of the resulting reaction solution was analyzed by gas chromatography. 3゜5-di-tert-butyl-
Table 1 shows the yield of 2,6-dichlorotoluene. Table 1

【発明の効果】【Effect of the invention】

本発明は、従来、極性溶剤の存在下で行われて  □い
た塩素ガスによる3、5−ジ−第3ブチルトルエンの塩
素化反応を、単体硫黄とスイス酸を上記のモル比で使用
することにより、3,5−ジ−第3ブチル−2,6−ジ
クロロトルエンを80%以上の高収率で製造することが
可能になる。しかも、ルイス酸の使用量は、従来知られ
ている方法に比して著しく少なくてよく、また溶媒を使
用しなくてもよいため、その製造は工業的に極めて有利
に実施することができる。
The present invention improves the chlorination reaction of 3,5-di-tert-butyltoluene with chlorine gas, which has conventionally been carried out in the presence of a polar solvent, by using elemental sulfur and Swiss acid in the above molar ratio. This makes it possible to produce 3,5-di-tert-butyl-2,6-dichlorotoluene with a high yield of 80% or more. In addition, the amount of Lewis acid used can be significantly smaller than in conventionally known methods, and since no solvent is required, the production can be carried out industrially with great advantage.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)3,5−ジ−第3ブチルトルエンをルイス酸及び
単体硫黄の存在下、塩素ガスによって塩素化することか
らなる3,5−ジ−第3ブチル−2,6−ジクロロトル
エンの製造方法において、単体硫黄/ルイス酸のモル比
を8〜25の範囲において塩素化を行うことを特徴とす
る3,5−ジ−第3ブチル−2,6−ジクロロトルエン
の製造方法。
(1) Production of 3,5-di-tert-butyl-2,6-dichlorotoluene by chlorinating 3,5-di-tert-butyltoluene with chlorine gas in the presence of a Lewis acid and elemental sulfur. A method for producing 3,5-di-tert-butyl-2,6-dichlorotoluene, characterized in that chlorination is carried out at a molar ratio of elemental sulfur/Lewis acid in the range of 8 to 25.
(2)塩素化を無溶剤下で行うことを特徴とする請求項
(1)に記載の3,5−ジ−第3ブチル−2,6−ジク
ロロトルエンの製造方法。
(2) The method for producing 3,5-di-tert-butyl-2,6-dichlorotoluene according to claim (1), wherein the chlorination is carried out without a solvent.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6271426B1 (en) 1995-06-13 2001-08-07 Kureha Kagaku Kogyo K.K. Process for the production of 2,6-dichloro-3,5-di(secondary or tertiary alkyl)toluene

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6271426B1 (en) 1995-06-13 2001-08-07 Kureha Kagaku Kogyo K.K. Process for the production of 2,6-dichloro-3,5-di(secondary or tertiary alkyl)toluene

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