JPH046177B2 - - Google Patents
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Description
本発明はパラ位を塩素化した芳香族化合物を製
造するに際してオルト及びパラ位にクロロ基を誘
導するために1つの誘導用置換基(guide
substituent)を有する芳香族化合物の塩素化法
に関する。パラクロロトルエンの如きパラ位を塩
素化した芳香族化合物は例えば有害生物殺滅剤、
染料又は医薬品を製造する際の化学的な中間体と
して知られている。前記化合物はそのまゝでも用
いられ、例えばパラジクロロベンゼンは脱臭剤と
して用い得る。
オルト又はパラ位誘導用置換基を有する芳香族
化合物の塩素化は、塩素化剤として塩化第二鉄の
存在下に液相中で通常実施されている。この技術
はJ.Gen.Chem.USSR8 1780(1938)、C.A.33
4037(1939)又はJ.A.C.S、(1954)、5、5491〜94
にはトルエン又はモノクロロベンゼンの塩素化に
ついて開示されているが、該技術は比較的低いパ
ラ/オルト異性体比を有する反応生成物が得られ
るという欠点がある。
このパラ/オルト比を増大させるためには、塩
化第二鉄をTiCl4又はAlCl3の如き他の金属クロ
ライドと組合せることが提案されている(J.Org.
Chem.(1961)、26、214〜7)。
最後に、ドイツ公開特許第2230369号明細書に
よると、パラ位を塩素化した芳香族化合物、特に
パラクロロトルエンは、反応溶剤としてトリクロ
ロベンゼンを用いてAlCl3で促進させたFeCl3で
トルエンを塩素化することにより製造される。次
いで塩化第一鉄は過により分離しなければなら
ず、四塩化炭素で細心に洗浄して次後の再生工程
では障害となるコン跡量さえのトリクロロベンゼ
ンが残留しないように確保しなければならない。
何故ならトリクロロベンゼンは重質生成物を生成
するからである。塩化第一鉄の再生はこれを四塩
化炭素に懸濁させておき次いで塩素化を行うこと
により実施する。次いで生成した塩化第二鉄は再
び過しなければならず次いでトリクロロベンゼ
ンで細心に洗浄してFeCl3で促進されたフリーデ
ル・クラフト反応においてトルエンと反応し易い
四塩化炭素を除去しなければならない。この従来
法は各々の場合に除去且つ回収しなければならな
い2つの溶剤を用いる必要性によつて生起される
複雑な作業周期を有するという不利がある。
本発明によると、この欠点はオルト及びパラ位
にクロロ基を誘導するために1つの誘導用置換基
を有する芳香族化合物の塩素化工程と塩素化によ
り生成した塩化第一鉄の再生工程とにおいて単一
の溶剤を存在させて塩化第二鉄を用いて前記の芳
香族化合物を液相中で塩素化することにより救剤
される。かゝる方法はパラクロロトルエン及びパ
ラジクロロベンゼンを製造する目的でトルエン及
びモノクロロベンゼンを塩素化するのに特に有用
である。
用いた溶剤は勿論全体として反応に対して不活
性でなければならず50℃より低い融点と200℃よ
り高い沸点とを有するハロゲン化した、即ち塩素
化した又はフツ素化した溶剤であるのが好まし
い。1つの手引として、前記の条件を満足するフ
ツ素化油、ヘキサクロロブタジエン及びヘキサク
ロロシクロペンタジエンの如き溶剤を挙げ得る。
この種の溶剤はトルエン及びモノクロロベンゼ
ンの塩素化に特に有用である。何故ならば、2つ
の反応工程の簡素化が図れることは別として、該
溶剤がモノクロロトルエン及びジクロロベンゼン
よりも高い沸点を有するという事実により溶剤を
先ず留去させねばならぬことなしに反応生成物を
分離させ得るからである。この場合には、合成に
よる生成物は先ず蒸留により回収され、残留溶剤
はその場で塩化第二鉄を再生した後に精製するこ
となく何回も直接再循環させ得る。
1つの例示として、この形式の合成法はそれ自
体知られておりフランス特許第2144709号明細書
の如き多数の刊行物に記載されているので、第1
の工程では本発明による溶剤の存在下にオルト及
びパラ位にクロロ基を誘導する誘導用置換基1個
を有する芳香族化合物を塩化第二鉄と反応させ
る。生成したクロロアリール化合物を分留により
回収し、未反応の芳香族化合物を再循環する。第
2の工程では、形成されしかも蒸留残渣の溶剤に
分散させた塩化第一鉄を塩素化によりその場で再
生して塩化第二鉄を形成し、最後に溶剤と塩化第
二鉄とを合して再循環する。添付の図面はトルエ
ン又はモノクロロベンゼンを塩素化する場合の完
全な反応作業周期を図示するフローシートであ
る。図中1はヘキサクロロブタジエン中でFeCl3
とトルエン又はモノクロロベンゼンとの反応工程
であり、2は分留過程であり、3はFeCl2の再生
工程であり、4はトルエン又はモノクロロベンゼ
ンの供給パイプであり、5は塩素の供給パイプで
あり、6はモノクロロトルエン又はジクロロベン
ゼンの取出しパイプであり、7は過剰の塩素の排
出パイプであり、8は未反応トルエン又はモノク
ロロベンゼンの再循環パイプであり、9は再生し
たFeCl3の再循環パイプである。
塩化第二鉄は何らの不利なしに且つ反応作業周
期に影響を及ぼすことなしに、AlCl3、TaCl5、
TiCl4、MoCl4、HfCl4、WCl6及びGaCl3の如き
金属塩化物から選んだ既知触媒と併用することが
できる。
本発明を次の実施例により説明するが、収率は
重量%で示す。
実施例 1
80℃に加熱した700gのヘキサクロロブタジエ
ンと2モルの無水塩化第二鉄と30gのTiCl4とを
反応器中で接触させる。この温度で1.3モルのト
ルエンを30分で導入する。次いで該混合物を約2
時間又は塩酸の放出が終了するまで90〜110℃に
保持する。該混合物を30/時の流速で窒素の気
流により30分間脱ガスする。次いで該装置を30mm
Hgの真空下に置いて蒸留により未反応のトルエ
ンと生成したモノクロロトルエンとを分離する。
TiCl4をトルエンフラクシヨンと共に収集し、次
の反応に再循環させる。
蒸留が終了した後に、装置の真空を破壊し、
1.25モルの塩素を1時間15分で110〜125℃の温度
で導入する。再循環トルエンを導入し次いで新た
なトルエンで1.3モルまでとすることにより第二
の作業周期を開始する。7回の作業周期の後に、
得られた結果は次の如くである;
The present invention provides one guiding substituent (guide substituent) for inducing chloro groups at the ortho and para positions when producing an aromatic compound chlorinated at the para position.
This invention relates to a method for chlorinating aromatic compounds with substituent). Aromatic compounds chlorinated at the para position such as parachlorotoluene are used as pesticides,
It is known as a chemical intermediate in the production of dyes or pharmaceuticals. Said compounds can be used as such, for example paradichlorobenzene can be used as a deodorizing agent. The chlorination of aromatic compounds having ortho- or para-derivatizing substituents is usually carried out in the liquid phase in the presence of ferric chloride as the chlorinating agent. This technique is described in J.Gen.Chem.USSR 8 1780 (1938), CA 33
4037 (1939) or JACS, (1954), 5, 5491-94
discloses the chlorination of toluene or monochlorobenzene, but the technique suffers from the disadvantage that reaction products with relatively low para/ortho isomer ratios are obtained. To increase this para/ortho ratio, it has been proposed to combine ferric chloride with other metal chlorides such as TiCl 4 or AlCl 3 (J.Org.
Chem. (1961), 26 , 214-7). Finally, according to DE 2230369, aromatic compounds chlorinated in the para position, in particular parachlorotoluene, can be prepared by chlorinating toluene with FeCl 3 promoted with AlCl 3 using trichlorobenzene as the reaction solvent. Manufactured by The ferrous chloride must then be separated by filtration and carefully washed with carbon tetrachloride to ensure that not even traces of trichlorobenzene remain which could interfere with subsequent regeneration steps. .
This is because trichlorobenzene produces heavy products. Ferrous chloride is regenerated by suspending it in carbon tetrachloride and then chlorinating it. The ferric chloride formed then has to be passed again and then carefully washed with trichlorobenzene to remove carbon tetrachloride, which is susceptible to react with toluene in a Friedel-Crafts reaction promoted with FeCl3 . . This conventional method has the disadvantage of having a complex working cycle caused by the necessity of using two solvents which must be removed and recovered in each case. According to the present invention, this drawback is solved in the chlorination process of aromatic compounds having one derivatizing substituent to induce chloro groups in ortho and para positions and in the regeneration process of ferrous chloride produced by chlorination. The aromatic compound is rescued by chlorination in the liquid phase with ferric chloride in the presence of a single solvent. Such processes are particularly useful for chlorinating toluene and monochlorobenzene for the purpose of producing parachlorotoluene and paradichlorobenzene. The solvent used must, of course, be totally inert to the reaction and is preferably a halogenated, i.e. chlorinated or fluorinated, solvent with a melting point below 50°C and a boiling point above 200°C. preferable. As a guide, mention may be made of solvents such as fluorinated oils, hexachlorobutadiene and hexachlorocyclopentadiene, which meet the above conditions. Solvents of this type are particularly useful in the chlorination of toluene and monochlorobenzene. This is because, apart from the simplification of the two reaction steps, the fact that the solvent has a higher boiling point than monochlorotoluene and dichlorobenzene allows the reaction product to be removed without first having to distill off the solvent. This is because they can be separated. In this case, the products of the synthesis are first recovered by distillation, and the residual solvent can be directly recycled many times without purification after regenerating the ferric chloride in situ. By way of example, this type of synthesis is known per se and described in numerous publications, such as French Patent No. 2,144,709;
In step (2), an aromatic compound having one derivatizing substituent for deriving a chloro group in the ortho and para positions is reacted with ferric chloride in the presence of a solvent according to the invention. The produced chloroaryl compounds are recovered by fractional distillation, and unreacted aromatic compounds are recycled. In the second step, the ferrous chloride formed and dispersed in the solvent of the distillation residue is regenerated in situ by chlorination to form ferric chloride, and finally the solvent and ferric chloride are combined. and recirculate. The accompanying drawing is a flow sheet illustrating a complete reaction cycle when chlorinating toluene or monochlorobenzene. In the figure, 1 is FeCl 3 in hexachlorobutadiene.
and toluene or monochlorobenzene, 2 is a fractional distillation process, 3 is a FeCl2 regeneration process, 4 is a toluene or monochlorobenzene supply pipe, and 5 is a chlorine supply pipe. , 6 is a take-off pipe for monochlorotoluene or dichlorobenzene, 7 is a discharge pipe for excess chlorine, 8 is a recirculation pipe for unreacted toluene or monochlorobenzene, and 9 is a recirculation pipe for regenerated FeCl3. It is. Ferric chloride can react with AlCl 3 , TaCl 5 , without any disadvantage and without affecting the reaction working cycle.
It can be used in conjunction with known catalysts selected from metal chlorides such as TiCl 4 , MoCl 4 , HfCl 4 , WCl 6 and GaCl 3 . The invention is illustrated by the following examples, in which yields are given in weight percent. Example 1 700 g of hexachlorobutadiene heated to 80° C. are contacted with 2 moles of anhydrous ferric chloride and 30 g of TiCl 4 in a reactor. At this temperature 1.3 mol of toluene is introduced in 30 minutes. The mixture is then diluted with approx.
Hold at 90-110°C for an hour or until the release of hydrochloric acid has ended. The mixture is degassed for 30 minutes with a stream of nitrogen at a flow rate of 30/hour. Then the device is 30mm
Unreacted toluene and produced monochlorotoluene are separated by distillation under Hg vacuum.
The TiCl 4 is collected along with the toluene fraction and recycled to the next reaction. After the distillation is finished, break the vacuum of the apparatus,
1.25 mol of chlorine is introduced in 1 hour and 15 minutes at a temperature of 110-125°C. A second working cycle is started by introducing recycled toluene and then bringing up to 1.3 moles with fresh toluene. After 7 working cycles,
The results obtained are as follows;
【表】
操作の精確なバランスシートはそれぞれのフラ
クシヨンを秤量し各々ガスクロマトグラフイーに
より分析することにより得られる。
モノクロロトルエンの平均メタ含量は2%であ
る。
実施例 2
TiCl4の代りに5gの塩化アルミニウムを用い
る以外は実施例1におけるのと同じ条件を用い
る。3回の作業周期後の結果は次の如くである;[Table] An accurate balance sheet of the operation can be obtained by weighing each fraction and analyzing each by gas chromatography. The average meta content of monochlorotoluene is 2%. Example 2 The same conditions as in Example 1 are used, except that 5 g of aluminum chloride is used instead of TiCl 4 . The results after three working cycles are as follows;
【表】
実施例 3
TiCl4の代りに5gの塩化タンタル(TaCl5)
を用いる以外は実施例1におけるのと同じ条件を
用いる。4回の作業周期後の結果は次の如くであ
る。[Table] Example 3 5g of tantalum chloride (TaCl 5 ) instead of TiCl 4
The same conditions as in Example 1 are used except that . The results after four working cycles are as follows.
【表】
実施例 4
トルエンの代りにモノクロロベンゼンを用い且
つ反応を100〜125℃で行う以外は実施例1におけ
るのと同じ条件を用いる。6回の作業周期後に得
られた結果は次の如くである。[Table] Example 4 The same conditions as in Example 1 are used, except that monochlorobenzene is used instead of toluene and the reaction is carried out at 100-125°C. The results obtained after 6 working cycles are as follows.
【表】
各々の場合に生成したジクロロベンゼンの組成
は大体オルト/メタ/パラ=3.65/0.15/96.2で
ある。
実施例 5
50gのヘキサクロロシクロペンタジエンと0.2
モルの無水塩化第二鉄と10gのTiCl4とを反応器
中で接触させ、次いで0.2モルとトルエンの存在
下で3時間120℃に加熱する。
反応の終了後に、モノクロロトルエンを蒸留に
より装入したFeCl3に基いた75%の収率で7のパ
ラ/オルト比で回収する。
FeCl3の再生後に、新しい反応作業周期を開始
する。
実施例 6
ヘキサクロロシクロペンタジエンの代りに256
℃の沸点と−45℃の氷点とを有するフツ素化油
(Volntalef 3S)を用いる以外は実施例5を反復
する。
反応の終了時に、モノクロロトルエンを、装入
したFeCl3に基いて95%の収率で且つ8.5のパラ/
オルト比で回収する。
FeCl3の再生後に新しい反応作業周期を開始す
る。[Table] The composition of dichlorobenzene produced in each case is approximately ortho/meta/para = 3.65/0.15/96.2. Example 5 50g of hexachlorocyclopentadiene and 0.2
Moles of anhydrous ferric chloride and 10 g of TiCl 4 are contacted in a reactor and then heated to 120° C. for 3 hours in the presence of 0.2 moles and toluene. After the end of the reaction, monochlorotoluene is recovered by distillation in a para/ortho ratio of 7 with a yield of 75% based on the initial FeCl 3 . After regeneration of FeCl 3 a new reaction working cycle is started. Example 6 256 instead of hexachlorocyclopentadiene
Example 5 is repeated except that a fluorinated oil (Volntalef 3S) having a boiling point of 0.degree. C. and a freezing point of -45.degree. C. is used. At the end of the reaction, monochlorotoluene was obtained with a yield of 95% based on FeCl 3 charged and with a para// of 8.5
Collect in ortho ratio. Start a new reaction working cycle after regeneration of FeCl 3 .
図面はトルエンとモノクロロベンゼンを塩素化
する場合の反応作業周期を図示するフローシート
であり、図中1はFeCl3とトルエン又はモノクロ
ロベンゼンとの反応工程であり、3はFeCl2の再
生工程であり、6はモノクロロトルエン又はジク
ロロベンゼンの取出しパイプである。
The drawing is a flow sheet illustrating the reaction cycle when toluene and monochlorobenzene are chlorinated; in the drawing, 1 is the reaction process between FeCl 3 and toluene or monochlorobenzene, and 3 is the regeneration process of FeCl 2 . , 6 is a pipe for taking out monochlorotoluene or dichlorobenzene.
Claims (1)
あつて第1工程ではオルト及びパラ位にクロロ基
を誘導するために1つの誘導用置換基を有する芳
香族化合物を塩化第二鉄を用いて液相中で塩素化
し、第2工程では生成した塩化第一鉄を塩素化に
より再生する、パラ位塩素化芳香族化合物の製造
法において、前記の2工程は、50°より低い融点
と200℃より高い沸点とを有する同じ溶剤の存在
下に実施することを特徴とする、パラ位塩素化芳
香族化合物の製造法。 2 溶剤はハロゲン化化合物である特許請求の範
囲第1項記載の方法。 3 溶剤はフツ素化又は塩素化した化合物である
特許請求の範囲第2項記載の方法。 4 溶剤はヘキサクロロブタジエンである特許請
求の範囲第3項記載の方法。 5 第2工程では塩化第二鉄は第1工程の溶剤中
でその場で再生される特許請求の範囲第1項〜第
4項の何れかに記載の方法。[Scope of Claims] 1. A method for producing an aromatic compound chlorinated at the para position, in which in the first step, an aromatic compound having one inducing substituent is used to induce chloro groups at the ortho and para positions. In the method for producing a para-chlorinated aromatic compound, in which chlorination is performed in a liquid phase using ferric chloride, and the generated ferrous chloride is regenerated by chlorination in the second step, the above two steps include Process for the production of para-chlorinated aromatic compounds, characterized in that it is carried out in the presence of the same solvent with a melting point lower than 200 °C and a boiling point higher than 200 °C. 2. The method according to claim 1, wherein the solvent is a halogenated compound. 3. The method according to claim 2, wherein the solvent is a fluorinated or chlorinated compound. 4. The method according to claim 3, wherein the solvent is hexachlorobutadiene. 5. A method according to any one of claims 1 to 4, wherein in the second step, ferric chloride is regenerated in situ in the solvent of the first step.
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FR8220916A FR2537574B1 (en) | 1982-12-14 | 1982-12-14 | PROCESS FOR CHLORINATING AROMATIC COMPOUNDS |
FR8220916 | 1982-12-14 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPS59110633A JPS59110633A (en) | 1984-06-26 |
JPH046177B2 true JPH046177B2 (en) | 1992-02-05 |
Family
ID=9280069
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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Family Cites Families (1)
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