JPH04211029A - 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Info
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
触媒の存在下及び共触媒の存在下での芳香族炭化水素の
環塩素化方法に関する。 [0002]環置換された塩素誘導体例えばモノクロロ
トルエンを生成させるための液相中での芳香族炭化水素
例えばトルエンとガス状塩素との反応は公知である[ウ
ルマンの工業化学の百科辞典(Ullmanns En
zyklopaedieder Technische
n Chemie) 、第4版、第9巻、499頁以下
]。この塩素化は一般にフリーデル−クラフッ触媒例え
ば塩化鉄(I I I) 、塩化アンチモンまたは塩化
アルミニウムの存在下で行う。生じる塩素化生成物は通
常異性体性のモノ塩素化及びポリ塩素化された化合物の
混合物である。FeC15を用いる場合、例えばトルエ
ンからモノクロロトルエン及びジクロロトルエンが得ら
れ;モノクロロトルエンフラクションにおいて、主生成
物はO−クロロトルエンと共にp−クロロトルエン及び
少量のm−クロロトルエンである。 [0003]p−クロロアルキルベンゼン例えばp−ク
ロロトルエンは殊に有用な中間体生成物であるため、p
クロロトルエンに対する〇−の比を減少させるように塩
素化を誘導する試みは過去になく、即ちp−クロロアル
キルベンゼンの生成を促進させる試みがなされてきた。 [0004]米国特許第3,226,447号から二価
の硫黄を含む硫黄化合物をフリーデル−クラフッ触媒に
加えることによりトルエンの塩素化において1.2の0
/p比を得ることができることが公知である。この方法
の欠点は極めて好適という程でもないこの比が、フリー
デル−クラフッ触媒としてアンチモン塩を用いる場合に
のみ達成されることにある。更に欠点はこの明細書の実
施例16により、必要とされる触媒成分の量が極めて高
く、殊に2つの触媒添加剤の各々に対して1重量%であ
ることである。〉1の値のo/p比で示されるように、
p−クロロトルエンより多い0−がこの方法でまだ生成
される。 [0005]例えばFeCl3及び52C12を用いる
トルエンの塩素化が同様にドイツ国特許出願公開第1,
543.020号及び米国特許第4,031,144号
に記載される。生じるo/p=1.03〜1.10の比
はまだ高く、不満足である。 [0006]チアントレンまたは置換されたチアントレ
ンを用いるフリーデル−クラフッ触媒でのトルエンの塩
素化は米国特許第4,031,147号、同第4.06
9゜263号、同第4,069,264号及び同第4.
250゜122号に記載される。達成させ得る最も好適
なo/p比は約0.7であるが、アンチモン塩を用いる
のみか、または鉄塩を用いる場合には約0℃の極めて低
い反応温度でのみのいずれかで得られる。これらの両方
のケースは工業的に決定的に好ましくない。かくてチア
ントレンの共触媒作用はアンチモン塩を用いる場合に微
量の鉄により大きく妨害され、そして工業的には実行す
るのに極めて困難であり得る。更に、反応は高度に発熱
的であるため、かん水を用いる冷却により約0℃で熱を
除去することは極めて高価である。更にチアントレンは
通常の反応条件下で遍在する微量の水から既に分解され
、かくてその活性を失っている。 [0007]更にルイス酸及びフェノキサチインの存在
下でのトルエンの塩素化は米国特許第4.289.91
6号、ヨーロッパ特許第63,384号及び同第173
.222号から公知である。またヨーロッパ特許第17
3゜222号の実施例1により達成し得る0、6のo/
p比は工業的に極めて好ましくない塩化アンチモンの使
用及び0.29重量%の多量の共触媒によってのみ達成
される。塩化アンチモンの代りにFeCl3を用いる場
合、再び0.68のo/p比が工業的に極めて好ましく
ない5℃の低い反応温度でのみ得られる。50℃の工業
的に有利な反応温度で、o/p比はFeC1a及びヨー
ロッパ特許第173,222号に開示されるフェノキシ
アチイン誘導体の存在下で増大し;このことはヨーロッ
パ特許第292,824号からの比較例No、 50か
ら知り得る。上記の米国特許第4.289.916号及
びヨーロッパ特許第63,384号において、最も好ま
しい約0.8のo/p比が記載される。ここにまた、F
eCl3の代りに塩化アンチモン及び20℃の反応温度
、即ち工業的に好ましくない条件を用いる場合、o/p
比は0.65に低下させ得る。またフェノキサチインは
微量の水の存在下で分解する。 [0008]フリーデル−クラフッ触媒及びN−置換さ
れたフェノチアジンの存在下でのトルエンの塩素化はヨ
ロツパ特許第126.669号から公知である。またこ
こに0.84のo/p比は逆に高い。 [0009]ある種のゼオライトの存在下でのトルエン
の塩素化はヨーロッパ特許第112,722号、同第1
54.236号及び同第248,931号から公知であ
り、その際に例えば緩和剤としてハロゲノカルボン酸ハ
ロゲン化物の添加で約0.3のo/p比が達成される。 かなりの量の5重量%のゼオライト及び1重量%の緩和
剤がこの方法の欠点である。我々自身の実験が示すよう
に、この結果により極めて多量(8重量%まで)の塩化
ベンジルが生成する混合物中に生じるかなりの不利益を
受けなければならない。しかしながら、塩化ベンジルの
生成は蒸留による続いての通常の処理を全く予想外の程
度に妨害する。 [00101フリーデル−クラフッ触媒及び共触媒とし
てのチアゼピンの存在下での側鎖に炭素原子12個まで
を有するアルキルベンゼンの塩素化はヨーロッパ特許第
292.824号から公知である。この明細書に開示さ
れる共触媒の構造の特徴は3つの単結合が常に複素環式
7員環中の窒素原子から発生することである。ヨーロッ
パ特許第292,824号によれば、この窒素原子は二
重結合中に入り得ない。この方法によりトルエンに対し
て達成し得るo/p比は最良の場合に0.64である(
ヨーロッパ特許第292,824号の実施例49参照)
。 [00111フリーデル−クラフッ触媒及び共触媒とし
てのチアゾシン誘導体の存在下での側鎖に炭素原子12
個までを有するアルキルベンゼンの塩素化方法が更にド
イツ国特許出願公開第3.815.537号及び同第3
゜824.068号から公知である。ここにまた、活性
共触媒構造の特徴は単結合のみが複素環式8員環の窒素
原子から発生し、二重結合が発生しないことである。こ
の方法によりトルエンに対して達成し得るo/p比は最
良の場合に0.78である(ドイツ国特許出願公開第3
,815.537号の実施例14または同第3,824
.068号参照)。 [0012]式 %式%]
ルキルまたはC3〜C8−シクロアルキルを表わす、の
芳香族炭化水素を液相中にてフリーデル−クラフッ触媒
の存在下及び共触媒の存在下で環基素化する際に、用い
る共触媒がエクソ環式N原子上でオキシ置換される式[
0014]
ロゲン、カルボキシル、アルコキシカルボニル、アルキ
ル、アリール、アルコキシ、アリールオキシまたはアシ
ルを表わし、R3は水素、アルキルまたは塩素を表わし
、そして更に隣接する置換基である基R1またはR2の
1つ及び置換された炭素原子と一緒になって飽和、不飽
和または芳香族のイソ環式または複素環式の5〜8員環
を形成することができ、R4及びR5は相互に独立して
水素、アルキル、アリール、ハロゲン、アルコキシ、ア
リルオキシ、アシルまたはアシルオキシを表わすか、或
いは置換された炭素原子と一緒になって飽和または不飽
和の、イソ環式または複素環式の5〜8員環を形成する
ことができ、R6は水素、アルキル、アリールまたはア
ルキルもしくはアリールで置換されるシリルを表わし、
そしてnは0または2の直を仮定することができる、の
環式アミンであることを特徴とする、鎖式(I)の芳香
族炭化水素の環基素化方法が見い出された。 [0015]ハロゲンとしてフッ素、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、殊に好ま
しくはフッ素または塩素を挙げ得る。 [0016]挙げ得る上記の置換基中のアルキル基は炭
素原子1〜16個、好ましくは1〜4個を有する開鎖ア
ルキル基、及び炭素原子5〜8個、好ましくは5または
6個を有する環式アルキル基である。これらのアルキル
基はまた一連の分枝鎖状のアルキル基も含まれるように
C1〜C4−アルキル、好ましくはメチルまたはエチル
により置換され得る。更にこれらのアルキル基は1個ま
たはそれ以上のフッ素、塩素または臭素原子で置換し得
る。これらのアルキル基は更に一連のエーテルを含むよ
うにC1〜C4−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得る。これらのアルキル基は
更に一連のアラルキル基が含まれるようにフェニル、ナ
フチルまたはビフェニルにより置換され得る。かかるア
ルキル基の例には次のものがある:メチル、エチル、プ
ロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、t−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、トリクロロメチル及びトリフルオロメチル;
殊に重要な基の例には次のものがある:メチル、エチル
、n−プロピル、ベンジル及びトリフルオロメチル。 [0017]またアルキル基に対して挙げられる意味の
範囲は原理的にアルコキシに適応され;炭素原子1〜6
個を有する基、殊に好ましくは炭素原子1〜4個を有す
るもの、例えばメトキシ、エトキシ、t−ブトキシ、シ
クロへキシルオキシ及びトリフルオロメトキシが好まし
い。 [0018]上の置換基における挙げ得るアリール基の
例には更にフッ素、塩素、臭素、ニトロ、C1〜C4−
アルキルまたはC1〜C4−アルコキシにより置換され
得るフェニル、ナフチル及びビフェニル例えばフェニル
、ナフチル、トリル、アニシル、クロロフェニル及びニ
トロフェニルがあり;例えばフェニル及びクロロフェニ
ルが殊に重要である。 [0019]アルコキシ基に対する上記のものと同様の
記述をアリールオキシ基に関して適用する。 [00201上の置換基におけるアシル基は炭素原子1
〜8個を有し、そして好ましくは炭素原子2〜4個を有
する脂肪族であるか、または必要な数の炭素原子を有す
る芳香族である。またこれらのものはアルキル基及びア
リール基に対して上に挙げられた第=の置換基により置
換され得る。挙げ得る例には次のものがあるニアセチル
、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
ボニル及びホルミル。 [0021]R3が基R1またはR2の1つと、そして
置換された炭素原子と一緒に環を形成する場合、この環
はイソ環式及び飽和、不飽和または芳香族であるか、或
いはまたN、 O及び/またはS原子の内容物の結果と
して複素環式であり得る。 [0022]かかる環は5〜8個、好ましくは5または
6個の環員を有し、そして式(II)に示されるベンゼ
ン環上に融合する。挙げ得るかかる環の例には次のもの
がある:ベンゾ、ナツタレノ、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
シン及びジオキソラノ、好ましくはベンゾ及びシクロヘ
キサノ。 [0023]R4及びR5が置換された炭素原子と一緒
になって環を形成する場合、この環はイソ環式及び飽和
もしくは不飽和または芳香族であるか、或いはまたN、
0及び/またはS原子の内容物の結果として複素環式
であり得る。かかる環は同様に5〜8個、好ましくは5
または6個の環員を有し、そして式(II)に示される
複素環式基上に融合される。挙げ得る例には上記のもの
、好ましくはシクロペンタノ、シクロヘキサノ及びジオ
キソラノ、殊に好ましくはシクロヘキサノがある。本発
明による共触媒の骨格は次のように番号を付ける:[0
024]
、明確にするために可能な置換基及び4位置におけるC
原子上のオキシ置換されたN原子は省略した。本発明に
より共触媒として使用し得る式(II)の系はこれらの
系において、ヨーロッパ特許箱292,824号の系と
比較して二重結合が複素環式の7員環の5位置における
N原子及び7員環の4位置における隣接するC原子間で
生じ、そして更に4位置におけるこのC原子がオキシ置
換されたN原子、即ち基−NH−0−R6により置換さ
れることを特徴とする。かくてこれらのものはエクソ環
式N原子上でオキシ置換され、且つヒドロキシルアミン
の誘導体として興味があり得る環式アミジンである。 [00251次のリストは本発明により使用し得るこれ
らの共触媒の例の名称であるが、本発明はこれらに限定
されるものではない:*N−(2,3−ジヒドロ−1,
5ベンゾチアゼピン−4−イル)−ヒドロキシルアミン
、*N−(2−メチル−2,3−ジヒドロ−1,5−ベ
ンゾチアゼピン−4−イル)−ヒドロキシルアミン、N
(2−エチル−2,3−ジヒドロ−1,5−ベンゾチア
ゼピン−4−イル)−ヒドロキシルアミン、N−(2プ
ロピル−2,3−ジヒドロ−1,5−ベンゾチアゼピン
4−イル)−ヒドロキシルアミン、*N−(3−メチル
−2,3−ジヒドロ−1,5−ベンゾチアゼピン−4イ
ル)−ヒドロキシルアミン、IN−(2,3−ジメチル
−2,3−ジヒドロ−1,5−ベンゾチアゼピン−4イ
ル)−ヒドロキシルアミン、N−(2−フェニル2.3
−ジヒドロ−1,5−ベンゾチアゼピン−4−イル)−
ヒドロキシルアミン、N−(2−クロロ−2,3ジヒド
ロ−1,5−ベンゾチアゼピン−4−イル)ヒドロキシ
ルアミン、N−(2,3−ジヒドロ−2,3ジヒドロ−
1,5−ベンゾチアゼピン−4−イル)−ヒドロキシル
アミン、*N−(2−メトキシ−2,3−ジヒドロ−1
,5−ベンゾチアゼピン−4−イル)−ヒドロキシルア
ミン、N−(7−クロロ−2,3−ジヒドロ1.5−ベ
ンゾチアゼピン−4−イル)−ヒドロキシルアミン、N
−(6,8−ジクロロ−2,3−ジヒドロ1.5−ベン
ゾチアゼピン−4−イル)−ヒドロキシルアミン、*N
−(7−メチル−2,3−ジヒドロ−1,5ベンゾチア
ゼピン−4−イル)−ヒドロキシルアミン、*N−(8
−メチル−2,3−ジヒドロ−1,5−ベンゾチアゼピ
ン−4−イル)−ヒドロキシルアミン、*N−(7,8
−ジメチル−2,3−ジヒドロ−1,5−ベンゾチアゼ
ピン−4−イル)−ヒドロキシルアミン、*N−(7,
9−ジメチル−2,3−ジヒドロ−1,5−ベンゾチア
ゼピン−4−イル)−ヒドロキシルアミン、N(7−ト
リフルオロメチル−2,3−ジヒドロ−1,5ベンゾチ
アゼピン−4−イル)−ヒドロキシルアミン、*N−(
8−ベンジル−2,3−ジヒドロ−1,5ベンゾチアゼ
ピン−4−イル)−ヒドロキシルアミン、N−(8−ア
セチル−2,3−ジヒドロ−1,5−ベンゾチアゼピン
−4−イル)−ヒドロキシルアミン、N(8−トリフル
オロアセチル−2,3−ジヒドロ−1,5ベンゾチアゼ
ピン−4−イル)−ヒドロキシルアミン、N−(7−フ
ェノキシ−2,3−ジヒドロ−1,5ベンゾチアゼピン
−4−イル)−ヒドロキシルアミン、*N−(7−メド
キシー2,3−ジヒドロ−1,5−ベンゾチアゼピン−
4−イル)−ヒドロキシルアミン、*N(8−メトキシ
−2,3−ジヒドロ−1,5−ベンゾチアゼピン−4−
イル)−ヒドロキシルアミン、*N(7,8−ジメトキ
シ−2,3−ジヒドロ−1,5−ベンゾチアゼピン−4
−イル)−ヒドロキシルアミン、*N(7,9−ジメト
キシ−2,3−ジヒドロ−1,5−ベンゾチアゼピン−
4−イル)−ヒドロキシルアミン、N(7−フェニル−
2,3−ジヒドロ−1,5−ベンゾチアゼピン−4−イ
ル)−ヒドロキシルアミン、*N(2,3−トリメチレ
ン−2,3−ジヒドロ−1,5−ベンゾチアゼピン−4
−イル)−ヒドロキシルアミン、*N−(2,3−テト
ラメチレン−2,3−ジヒドロ−1゜5−ベンゾチアゼ
ピン−4−イル)−ヒドロキシルアミン、N−(7,8
−ジメチル−2,3−テトラメチレン2.3−ジヒドロ
−1,5−ベンゾチアゼピン−4−イル)−ヒドロキシ
ルアミン、N−(7,9−ジメチル2.3−テトラメチ
レン−2,3−ジヒドロ−1,5−ベンゾチアゼピン−
4−イル)−ヒドロキシルアミン、N*−(7,9−ジ
メチル−6−クロロ−2,3−テトラメチレン−2,3
−ジヒドロ−1,5−ベンゾチアゼピン4−イル)−ヒ
ドロキシルアミン、*N−(2,3,7゜9−テトラメ
チル−2,3−ジヒドロ−1,5−ベンゾチアゼピン−
4−イル)−ヒドロキシルアミン、*N(3−メトキシ
−2,3−ジヒドロ−1,5−ベンゾチアゼピン−4−
イル)−ヒドロキシルアミン、N−(3アセチルオキシ
−2,3−ジヒドロ−1,5−ベンゾチアゼピン−4−
イル)−ヒドロキシルアミン、N−[3アセチルオキシ
−2−(メトキシフェニル)−2,3ジヒドロ−1,5
−ベンゾチアゼピン−4−イル)−ヒドロキシルアミン
、N−(3−アセチルオキシ−2−フェニル−2,3−
ジヒドロ−1,5−ベンゾチアゼピン4−イル)−ヒド
ロキシルアミン、N−(1−オキソ2.3−ジヒドロ−
1,5−ベンゾチアゼピン−4−イル)−ヒドロキシル
アミン、N−(1−オキソ−7,9ジメチル−2,3−
テトラメチレン−2,3−ジヒドロ1.5−ベンゾチア
ゼピン−4−イル)−ヒドロキシルアミン、N−(1−
オキソ−2,3,7,9−テトラメチル−2,3−ジヒ
ドロ−1,5−ベンゾチアゼピン−4イル)−ヒドロキ
シルアミン、*O−メチルーN(2,3−ジヒドロ−1
,5−ベンゾチアゼピン−4−イル)−ヒドロキシルア
ミン、〇−エチルーN−(2,3ジヒドロ−1,5−ベ
ンゾチアゼピン−4−イル)ヒドロキシルアミン、O−
ベンジル−N−(2,3−ジヒドロ−1,5−ベンゾチ
アゼピン−4−イル)−ヒドロキシルアミン、*〇−ト
リメチルシリルーN−(2゜3−ジヒドロ−1,5−ベ
ンゾチアゼピン−4−イル)ヒドロキシルアミン、*0
−)リメチルシリルーN(7,9−ジメチル−2,3−
テトラメチレン−2,3ジヒドロ−1,5−ベンゾチア
ゼピン−4−イル)−ヒドロキシルアミン、*O−メチ
ルーN−(7,9−ジメチル−2,3−テトラメチレン
−2,3−ジヒドロ−1゜5−ベンゾチアゼピン−4−
イル)−ヒドロキシルアミン;名称の前に*印で示され
る化合物は殊に重要な共触媒である。本発明により使用
し得る好適な共触媒は一般的に、エキソ環式N原子上で
オキシ置換される式[0026]
ン、アルキルまたはアルコキシを表わし、R13は水素
またはアルキルを表わし、R14及びR15は相互に独
立して水素、塩素またはアルキルを表わし、そして更に
置換された炭素原子と一緒になって飽和のイソ環式また
は複素環式の5〜8員環を形成し、そしてR16は水素
、アルキル、アリールまたはトリアルキルシリルを表わ
す、の環式アミンである。 [00271式(I I I)の環式アミンの中で、R
11及びR12の代りに、相互に独立して水素またはア
ルキルを表わす基R22及びR23を用いるものが殊に
好ましい。 [00281式(I I I)の環式アミンの中で、基
R]3が水素を表わすものが更に殊に好ましい。式(I
I I)の環式アミンの中で、R”及びR”が相互に
独立して水素またはアルキルを表わし、そして更に置換
された炭素原子と一緒になって飽和のイソ環式の5−ま
たは6員環を形成し得るものがまた更に殊に好ましい。 [0029]工キソ環式N原子上でオキシ置換され、そ
して本発明により共触媒として使用し得る環式アミンは
原理的に公知である方法で、例えば下記式による4−メ
チルチオ−2,3−ジヒドロ−1,5−ベンゾチアゼピ
ンとヒドロキシルアミンまたはその誘導体との反応によ
り製造し得る:
88)、1399によれば、本発明により使用し得るタ
イプの化合物がこの反応から生成する(具体的49参照
)。しかしながらまた、かかる化合物を次式による2、
3−ジヒドロ−1,5−ベンゾチアゼピン−5(H)
−4−チオンとヒドロキシルアミンとの反応により得る
ことができる。 [0031]
同一である(具体例50参照)。 [0032]更に本発明により使用し得るタイプの化合
物は次の互変平衡にあると考えられる:[0033]
、 25 (1988)、1399によれば、かかる
化合物はAの形態である。 [0034]本発明により環中で塩素化される式(I)
の芳香族炭化水素の挙げ得る例には次のものがある:ト
ルエン、エチルベンゼン、プロピルベンゼン、クメン、
t−ブチルベンゼン及びフェニル−シクロヘキサン;本
発明による方法はトルエンの環塩素化に殊に重要である
。 [0035]本発明による方法は液相中で行い、その際
に芳香族炭化水素は液(溶融)状または適当ならば不活
性溶媒での希釈状態で用いることができる。適当な溶媒
は環塩素化の条件下で塩素により攻撃されず、そしてこ
の目的に対して専門家に公知であるもの、例えば塩化メ
チレン、クロロホルム、四塩化炭素及び酢酸である。好
適な形態では、反応は溶媒なしで行う。 [0036]本発明による方法に対する塩素化剤として
好ましくは塩素を用いる。塩素は液体またはガス状で反
応混合物中に通すことができる。ガス状塩素を好ましく
は用いる。 [0037]Lかしながらまた、例えば塩化スルフリル
のように、反応条件下で塩素を与える他の塩素化剤を用
いることができる。 [0038]本発明により行う環塩素化は原理的に反応
混合物の凝固点から沸点までの温度で行い得る。反応温
度は一般に0〜100℃、好ましくは20〜80℃、殊
に好ましくは40〜60℃である。 [0039]反応圧は常圧、減圧または昇圧であること
ができ、そして原理的に重大なものではない。安価な方
法のために常圧が好ましい。例えば反応を低沸点溶媒の
沸点以上で行う場合、昇圧を用いることができ;この場
合に例えば、反応は反応混合物中に自動的に達成される
自発的圧力下で行い得る。 [00401反応混合物の塩素化の程度は好ましくは塩
素化される芳香族炭化水素をベースとして実質的に1よ
り高くない。より高度の塩素化が可能であるが、これに
より望ましくないポリ塩素化生成物が生じるために通常
有利ではない。従って塩素または塩素供与性物質は例え
ば芳香族炭化水素1モル当り0.8〜1,1モル、好ま
しくは0.8〜1.0モルの量で用いる。 [00411反応混合物の含水量は一般に臨界的ではな
い。すべての出発物質を特異的に乾燥するのではなく、
通常化学工業に存在するものが有する(低い)含水量の
ものを用いることが好ましい。しかしながら、反応混合
物の個々の物質またはすべての物質を乾燥することがで
きる。出発物質の含水量は通常特殊な出発物質の飽和限
界以下であるべきである。本発明により好ましい塩素化
混合物中の含水量は250ppmまで、殊に好ましくは
150ppmまで、特に好ましくは100ppmまでの
ものである。 [0042]本発明による方法に対するフリーデル−ク
ラフッ触媒はすべての公知のフリーデル−クラフッ触媒
例えば塩化アンチモン、オキシ塩化アンチモン、塩化ア
ルミニウム、塩化鉄(I I) 、塩化鉄(I I I
) 、塩化テルル、塩化モリブデン、塩化タングステン
、塩化チタン、塩化亜鉛、塩化スズ、三塩化ホウ素及び
/または三フッ化ホウ素である。しかしながらまた、塩
素化中にフリーデル−クラフッ触媒(ルイス酸)を生成
させる元素及び元素状化合物例えば元素状金属または準
金属、アンチモン、鉄、鉛、スズ、亜鉛、モリブデン、
テルル及びアルミニウム、或いは酸化物、硫化物、カル
ボニルまたはその塩(例えば炭酸塩など)を用いること
ができる。 これに関して挙げ得る例には次のものがある:酸化アン
チモン、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及び/または硫
酸ホウ素。上記の塩化物の代りに、上記の元素の臭化物
、及び適当ならばまたフッ化物またはヨウ化物も用いる
ことができる。好適なフリーデル−クラフッ触媒は塩化
アンチモン、塩化アルミニウム、鉄、酸化鉄、硫化鉄、
鉄カルボニル及び/または塩化鉄(I I I)である
。塩化鉄(I I I)が殊に好ましい。 [0043]フリーデル−クラフッ触媒またはその数種
の混合物の量は広い範囲内で変え得る。かくて触媒作用
は0. OO05重量%の添加で既に検出可能であり;
他方また、5重量%またはそれ以上のフリーデル−クラ
フッ触媒を加えることができるが、かかる多量のものは
一般に利点を与えず、そして処理中に困難をもたらし得
る。フリーデル−クラフッ触媒は通常0.001〜0.
5重量%、好ましくは0.01〜0.1重量%の量で用
いる。すべての量的データは用いる芳香族炭化水素の量
をベースとする。 [0044]上記の物質に加えて、本発明により使用し
得る共触媒には反応条件下で式(II)で示される化合
物または化合物の混合物を生成させ得るすべての物質が
含まれる。更に塩素化の反応条件下での本発明による上
記の共触媒と塩素または塩化水素との反応により生成さ
せ得るすべての物質を使用し得る。これに関して挙げ得
る例には上記の共触媒の塩酸塩である。 [0045]更に共触媒を本発明による方法において共
触媒として請求されていない他の元素または化合物と共
に用いることができる。共触媒は個々にか、またはこれ
らのものの数種の混合物としてのいずれかで使用し得る
。本発明による共触媒を用いる量は広い範囲内で変え得
る。しかしながら、共触媒作用が減少するために0゜0
001重量%以下の景は有利ではない。5重量%または
それ以上の共触媒も加え得るが、これらの多量のものは
有利ではなく、そして処理に問題を生じさせ得る。従っ
て本発明による共触媒は一般に用いる芳香族炭化水素を
ベースとして0.0001〜0.5重量%、好ましくは
0.0005〜0.1重量%、殊に好ましくはo、 o
o 。 5〜0.01重量%の量である。 [0046]フリーデル−クラフッ触媒(複数)及び共
触媒(複数)のモル比は本発明による方法において広い
範囲内で変え得る。一般に、共触媒はフリーデル−クラ
フッ触媒と比較して過剰すぎて用いないことは有利であ
る。同様にまた選択されるフリーデル−クラフッ触媒の
過剰量は多すぎないことが一般により有利である。本発
明による共触媒に対するフリーデル−クラフッ触媒のモ
ル比は100 : 1〜1:10、好ましくは75:1
〜1:4、殊に好ましくは50:1〜1:2である。反
応混合物の個々の成分のいずれかの所望の添加の順序は
本発明による方法を実際に行う際に可能である。ここに
本法は連続的にか、または非連続的にかのいずれかで行
い得る。具体的な例は次のとおりである:所望の芳香族
炭化水素例えばトルエンを最初に反応容器中に導入し、
そして所望の温度(例えば50℃)に調整する。次に所
望の量のフリーデル−クラフッ触媒(複数)及び共触媒
(複数)をいずれかの所望の順序で加え、次にガス状塩
素を所望の塩素化の程度まで通し、その間に温度をほぼ
一定に保つ。次に混合物を常法で蒸留により処理する。 [0047]他の具体的な例は次のとおりである:アル
キルベンゼンと所望の含有量の触媒及び共触媒の混合物
を調製し、そして所望の反応温度に調整する。次に所望
の塩素化の程度に達するまで塩素化剤を通す。この場合
にまた、処理を常法で蒸留により行い得る。 [0048]他の具体例は次のとおりである:アルキル
ベンゼン中の触媒及び共触媒の溶液を調製し、そしてこ
のものを連続的に運転する塩素化装置に供給する。また
塩素化剤を所望の程度の塩素化が達成されるような速度
で連続的に通す。ここにまた、連続的に得られる反応混
合物を常法で蒸留により処理し得る。 [0049]更にアルキルベンゼンの環塩素化における
p−異性体のために異性体比を移行させる本発明により
与えられる可能性は極めて驚くべきものであり、その理
由はヨーロッパ特許第292,824号及びドイツ国特
許出願公開第3.824.068号に記載される多数の
チアゼピン及びチアゾシンをベースとして、本発明によ
り改質化される誘導体はまたかかる重大な改善、即ちか
かる重大なo/p比の減少を与えることが予期されたか
らである。 [00501例えばトルエンの環塩素化に対する本発明
による方法により達成し得るo/p比は約0.55であ
る。このものは今日フリーデル−クラフッ触媒として塩
化鉄(I I I)を用いて40〜60℃の平均温度で
トルエンに対して達成され得る最低のo/p比である。 ヨロツパ特許第292,824号による0、64から約
0゜55へのo/p比のかかる減少は混合物中でのp−
含有量の従来の61.0%から本発明の64.5%への
増加と同時に、〇−含有量の従来の39.0%から本発
明の35.5%への減少を意味する。このことは5.7
%のp収率の相対的増加に対応する。このことはヨーロ
ッパ特許第63,384号(明細書の2頁、1〜6行目
)により、0.5%のみのp−異性体の増加が既に多大
な進歩及び大きな経済的価値を表わすためにかなりの進
歩である。 [00511次の実施例は種々の本発明による方法を説
明するためのものであり、これらの実施例により本発明
は限定されない。 [0052]
て表に示す量の触媒FeCL及び共触媒を撹拌しながら
加えた。混合物を所定温度に加熱し、そして所定量の塩
素(約94モル%)を5時間にわたって撹拌しながら均
一に通した。生じたHCI排ガスを高効率凝縮器を介し
て除去した。得られた塩素化混合物を較正後にガスクロ
マトグラフィーにより分析し、表に示す組成を重量%の
組成物として表わした。 [0053]塩塩素化合物は工業的に通常の蒸留により
個々のフラクション例えばトルエン、異性体性モノクロ
ロトルエン及びジクロロトルエンフラクションに分離す
ることができた。 [0054]次の表は最初に式(II)におけるR6が
水素を表わす本発明による共触媒を含有する。本発明に
よる実施例は各々ヨーロッパ特許箱292,824号に
おける実施例として直接に示されるか、またはヨーロッ
パ特許箱292,824号の請求の範囲にあるかのいず
れかである2つの比較例を指定する。かくて実施例1は
比較例2及び比較例3と対比し、実施例4は比較例5及
び6と対比し、以下同様である。これらの3つの群は実
施例34及び比較例35及び36まで続く。 [0055]殊に本発明による共触媒を3つの群におけ
る2つの公知の比較例と比較する場合、所望の通り、0
/p比を大きく減少させ、即ち塩素化混合物におけるp
クロロトルエンの含有量を大きく増加させる本発明によ
る共触媒の能力は明らかに、且つ印象的に見ることがで
きる。 [0056]式(II)におけるR6がアルキル、フェ
ニル置換されたアルキルまたはトリアルキルシリルを表
わす共触媒を用いる実施例37〜40を表に続けて示す
。これらの実施例もまた一般的方法に従って行った。 [0057]
ンゼンの環塩素化に対する本発明を説明する。 [0058]
0,0175重量部及び式 %式%]
部に室温で加え、そして混合物を50℃に加熱した。C
l294.0モル%を一般的方法と同様に5時間にわた
って均一に通した。塩素化混合物をガスクロマトグラフ
イーにより分析した。塩素化混合物の組成は次の通りで
あった:エチルベン上26.フ5重量%、オルト−クロ
ロエチルベンゼン29.60重量%、メタ−クロロエチ
ルベンゼン0.71重量%、パラ−クロロエチルベンゼ
ン62.21重量%及びジクロロエチルベンゼン0.7
3重量%。かくてo/p比は0.47である。 [00601
ゼンの環基素化) 実施例41の共触媒の代りに式 %式%] 【11】 ] の共触媒0.0050重量部を用いる以外は実施例41
の方法をくり返して行った。塩素化混合物の組成は次の
通りであった:エチルベン上24.22重量%、オルト
クロロエチルベンゼン33.12重量%、メタ−りロロ
エチルベンゼン0.89重量%、パラ−クロロエチルベ
ンゼン60.76重量%及びジクロロエチルベンゼン1
.01重軍事。かくてo/p比は0.54である。 [0062]
ルベンゼンの代りにイソプロピルベンゼン100重量部
及び実施例41の共触媒の代りに式%式%]
の共触媒0.048重量部を用いる以外は実施例41の
方法をくり返して行った。塩素化混合物の組成は次の通
りであった:イソプロビルベン上26.フ3重量%、オ
ルト−クロロイソプロピルベンゼン18.37重量%、
メタ−クロロイソプロピルベンゼン1.09重量%、パ
ラ−クロロイソプロピルベンゼン73.40重軍事及び
ジクロロイソプロピルベンゼン0.41重量%。かくて
o/p比は0.25である。 [0064]
ルベンゼンの環基素化) エチルベンゼンの代りにイソプロピルベンゼン100重
量部及び実施例41の共触媒の代りに式%式%]
方法をくり返して行った。塩素化混合物の組成は次の通
りであった:イソプロピルベン上23.38重量%、オ
ルト−クロロイソプロピルベンゼン21.17重量%、
メタ−りロロイソプロピルベンゼン1.38重量%、パ
ラ−クロロイソプロピルベンゼン73.02重量%及び
ジクロロイソプロピルベンゼン1.04重量%。かくて
o/p比は0.29である。 [0066]
ルベンゼンの代りにt−ブチル−ベンゼン100重量部
及び実施例41の共触媒の代りに式%式%]
の方法をくり返して行った。塩素化混合物の組成は次の
通りであった:t−ブチルベンゼン7.61重軍事、オ
ルト−りロローt−ブチルベンゼン10.63重量%、
メタ−クロロ−t−ブチルベンゼン0.89重量%、パ
ラ−クロロ−t−ブチルベンゼン79.68重電%及び
ジクロロ−t−ブチルベンゼン1.19重量%。かくて
o/p比は0.13である。 [0068]
ベンゼンの環基素化) エチルベンゼンの代りにt−ブチルベンゼン100重量
部及び実施例41の共触媒の代りに式 %式%]
−4−オン] の共触媒0.0045重量部を用いる以外は実施例41
の方法をくり返して行った。塩素化混合物の組成は次の
通りであった:t−ブチルベンゼン8.91重量%、オ
ルト−クロロ−t−ブチルベンゼン12.91重量%、
メタ−クロロ−t−ブチルベンゼン0.95重量%、パ
ラ−クロロ−t−ブチルベンゼン75.94重量%及び
ジクロロ−t−ブチルベンゼン1.29重量%。かくて
o/p比は0.17である。
の代りにシクロヘキシルベンゼン100重量部及び実施
例41の共触媒の代りに式%式%]
の方法をくり返して行った。塩素化混合物の組成は次の
通りであったニジクロヘキシルベンゼン5.09重軍事
、オルト−クロロシクロヘキシルベンゼン15.51重
量%、メタ−クロロシクロヘキシルベンゼン0.70重
量%、パラ−クロロシクロヘキシルベンゼン76.76
重量%及びジクロロ−シクロヘキシルベンゼン1.94
重量%。かくてo/p比は0.20である。 [0072]
シルベンゼンの原塩素化) エチルベンゼンの代りにシクロムキシルベン上2100
重景部及び実施例41の共触媒の代りに式%式%]
の方法をくり返して行った。塩素化混合物の組成は次の
通りであったニジクロヘキシルベンゼン2.63重量%
、オルト−クロロ−シクロヘキシルベンゼン19.06
重量%、メタ−りロローシクロヘキシルベンゼン1゜0
9重量%、パラ−クロロ−シクロヘキシルベンゼン76
.24重量%及びジクロロ−シクロヘキシルベンゼン0
.98重量%。かくてo/p比は0.25である。 [0074]実施例及び比較例41〜48は本発明によ
る共触媒がまた他の式(I)のアルキルベンゼンの原塩
素化において例えばヨーロッパ特許292,284号か
ら公知の共触媒より低いo/p値(即ちp−クロロアル
キルベンゼン異性体の高い含有景)を生成させることを
明らかに示している。 [0075]式(II)の共触媒の製造は化合物N−(
2,3−ジヒドロ−1,5−ベンゾチアゼピン−4−イ
ル)−ヒドロキシルアミンの例により下に記載する。 [0076]
1988)1399による] 塩化ヒドロキシルアンモニウム2.40g(34,53
ミリモル)及びトリエチルアミン3.50g (34,
65ミリモル)を無水エタノール20m1中の4−メチ
ルチオ−2,3−ジヒドロ−1,5−ベンゾチアゼピン
−5,25g(25,12ミリモル)の溶液に加え、そ
して混合物を還流下で20時間(〜78℃)撹拌した。 次に混合物を乾固するまで蒸発させ、残渣を70%エタ
ノール(残り: H20)から再結晶し、そして十分に
乾燥した。 [0077] 収量:2.85g(理論収量の58.8%)融点=19
4〜196℃(文献値194〜195℃)生成物は薄層
クロマトグラフィー板(シリカゲル)/移動相:塩化メ
チレン上に1つのみのスポットを示した。 [0078]
g(200,00ミリモル)及びトリエチルアミン20
゜20g (200,00ミリモル)を無水エタノール
200m1中の2,3−ジヒドロ−1,5−ベンゾチア
ゼピン−5H−4−オン19.50g(100,00ミ
リモル)の溶液に加えた。混合物を還流下で6時間加熱
し、次に乾固するまで蒸発させた。残渣を水0.51及
び塩化メチレン0.51と共に撹拌することにより抽出
し、塩化メチレン相を分別し、MgSO4で乾燥し、そ
して再び蒸発させた。この第二の残渣を70%エタノー
ル(残りH20)から再結晶し、そして十分に乾燥した
。 [0079] 収量:16.50g(理論収量の85.0%)融点:1
94〜196℃ 融点及び混合融点並びに薄層クロマトグラフィー比較分
析によれば、生成物は実施例49からのものと同一であ
った。
りである。 [0081】 10式 %式%]
ルキルまたはC3〜C8−シクロアルキルを表わす、の
芳香族炭化水素を液相中にてフリーデル−クラフッ触媒
の存在下及び共触媒の存在下で環塩素化する際に、用い
る共触媒がエクソ環式N原子上でオキシ置換される式[
0083]
ロゲン、カルボキシル、アルコキシカルボニル、アルキ
ル、アリール、アルコキシ、アリールオキシまたはアシ
ルを表わし、R3は水素、アルキルまたは塩素を表わし
、そして更に隣接する置換基である基R1またはR2の
1つ及び置換された炭素原子と一緒になって融合した飽
和、不飽和または芳香族のイソ環式または複素環式の5
〜8員環を形成することができ、R4及びR5は相互に
独立して水素、アルキル、アリール、ハロゲン、アルコ
キシ、アリールオキシ、アシルまたはアシルオキシを表
わすか、或いは置換された炭素原子と一緒になって飽和
または不飽和の、イソ環式または複素環式の5〜8員環
を形成することができ、R6は水素、アルキル、アリー
ルまたはアルキルもしくはアリールで置換されるシリル
を表わし、そしてnは0または2の直を仮定することが
できる、の環式アミジンであることを特徴とする、鎖式
の芳香族炭化水素の環基素化方法。 2、式 %式%】
ン、アルキルまたはアルコキシを表わし、R13は水素
またはアルキルを表わし、R14及びR15は相互に独
立して水素、塩素またはアルキルを表わし、そして更に
置換された炭素原子と一緒になって飽和のイソ環式また
は複素環式の5〜8員環を形成し、そしてR16は水素
、アルキル、アリールまたはトリアルキルシリルを表わ
す、の環式アミジンを用いることを特徴とする、上記1
に記載の方法。 [0085] 3、R11及びR12の代りに、相互に独立して水素ま
たはアルキルを表わす基R22及びR23を用いること
を特徴とする、上記2に記載の方法。 [0086] 4、基R13が水素を表わすことを特徴とする、上記2
に記載の方法。 [0087] 5、R14及びR15の代りに、相互に独立して水素ま
たはアルキルを表わし、そして更に置換された炭素原子
と一緒になって飽和のイソ環式5−または6員環を表わ
す基R24及びR25を用いることを特徴とする、上記
2に記載の方法。 [0088] 6、環塩素化を反応混合物の凝固点から沸点までの温度
、好ましくは0〜100℃、殊に好ましくは20〜80
℃、特に好ましくは40〜60℃で行うことを特徴とす
る、上記1に記載の方法。 [0089] 7、芳香族炭化水素1モル当り0.8〜1.1、好まし
くは0.8〜1.0モルの塩素または塩素供与性物質を
用いることを特徴とする、上記1に記載の方法。 [00901 8、用いるフリーデル−クラフッ触媒の量が用いる芳香
族炭化水素をベースとして0.0 O1〜0.5重量%
、好ましくは0.01〜0.1重量%であることを特徴
とする、上記1に記載の方法。 [0091] 9、用いる共触媒の量が用いる芳香族炭化水素をベース
として0.0001〜0.5車乗%、好ましくは0.0
005〜0.1重電%、殊に好ましくは0.0005〜
0゜01重量%であることを特徴とする、上記1に記載
の方法。 [0092] 10、共触媒に対するフリーデル−クラフッ触媒のモル
比が100 : 1〜1:10、好ましくは75:1〜
1:4、殊に好ましくは50:1〜1:2であることを
特徴とする、上記1に記載の方法。 表−統 表一統 孝−続 表一統 表−統 表一統 表−統 表一統 表−統 表一統 表−統 表一統
Claims (1)
- 【請求項1】 式 【1】 式中、Rは直鎖状もしくは分枝鎖状のC1〜Cl2−ア
ルキルまたはC3〜C8−シクロアルキルを表わす、の
芳香族炭化水素を液相中にてフリーデル−クラフッ触媒
の存在下及び共触媒の存在下で環基素化する際に、用い
る共触媒がエクソ環式N原子上でオキシ置換される式【
化2】 式中、R1及びR2は相互に独立して水素、シアノ、ハ
ロゲン、カルボキシル、アルコキシカルボニル、アルキ
ル、アリール、アルコキシ、アリールオキシまたはアシ
ルを表わし、R3は水素、アルキルまたは塩素を表わし
、そして更に隣接する置換基である基R1またはR2の
1つ及び置換された炭素原子と一緒になって融合した飽
和、不飽和または芳香族のイソ環式または複素環式の5
〜8員環を形成することができ、R4及びR5は相互に
独立して水素、アルキル、アリール、ハロゲン、アルコ
キシ、アリールオキシ、アシルまたはアシルオキシを表
わすか、或いは置換された炭素原子と一緒になって飽和
または不飽和の、イソ環式または複素環式の5〜8員環
を形成することができ、R6は水素、アルキル、アリー
ルまたはアルキルもしくはアリールで置換されるシリル
を表わし、そしてnは0または2の直を仮定することが
できる、の環式アミジンであることを特徴とする、鎖式
の芳香族炭化水素の環塩素化方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4004821A DE4004821A1 (de) | 1990-02-16 | 1990-02-16 | Verfahren zur kernchlorierung von aromatischen kohlenwasserstoffen |
DE4004821.7 | 1990-02-16 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04211029A true JPH04211029A (ja) | 1992-08-03 |
JP2853352B2 JP2853352B2 (ja) | 1999-02-03 |
Family
ID=6400285
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP3042507A Expired - Lifetime JP2853352B2 (ja) | 1990-02-16 | 1991-02-14 | 芳香族炭化水素の環塩素化方法 |
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US (1) | US5105036A (ja) |
EP (1) | EP0442115B1 (ja) |
JP (1) | JP2853352B2 (ja) |
DE (2) | DE4004821A1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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US5621153A (en) * | 1995-04-21 | 1997-04-15 | Occidental Chemical Corporation | Process for the preparation of chloro-alkylbenzenes and novel cocatalysts therefor |
DE10039722A1 (de) * | 2000-08-14 | 2002-02-28 | Bayer Ag | Verfahren zur Kernchlorierung von ortho-Xylol |
DE10039717A1 (de) * | 2000-08-14 | 2002-02-28 | Bayer Ag | Verfahren zur Kernchlorierung von meta-Xylol |
CN102746107B (zh) * | 2012-07-18 | 2015-06-17 | 常州新东化工发展有限公司 | 一种甲苯环氯化方法制备一氯甲苯的方法 |
CN103420784A (zh) * | 2013-08-19 | 2013-12-04 | 江苏大学 | 一种甲苯选择性氯化的方法 |
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DE3718060A1 (de) * | 1987-05-28 | 1988-12-08 | Bayer Ag | Verfahren zur kernchlorierung von aromatischen kohlenwasserstoffen |
DE58900973D1 (de) * | 1988-05-06 | 1992-04-23 | Bayer Ag | Verfahren zur kernchlorierung von aromatischen kohlenwasserstoffen. |
DE58901634D1 (de) * | 1988-11-05 | 1992-07-16 | Bayer Ag | Verfahren zur kernchlorierung von aromatischen kohlenwasserstoffen. |
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- 1990-02-16 DE DE4004821A patent/DE4004821A1/de not_active Withdrawn
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- 1990-12-20 DE DE90124847T patent/DE59003625D1/de not_active Expired - Fee Related
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1991
- 1991-02-06 US US07/651,715 patent/US5105036A/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-02-14 JP JP3042507A patent/JP2853352B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8382336B2 (en) | 2010-11-08 | 2013-02-26 | Lg Innotek Co., Ltd. | Lighting apparatus |
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JP2853352B2 (ja) | 1999-02-03 |
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US5105036A (en) | 1992-04-14 |
EP0442115A1 (de) | 1991-08-21 |
DE59003625D1 (de) | 1994-01-05 |
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