JPH05140074A - β−ハロゲノ−第3アルキルイソシアネートの製造方法 - Google Patents

β−ハロゲノ−第3アルキルイソシアネートの製造方法

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JPH05140074A
JPH05140074A JP4112367A JP11236792A JPH05140074A JP H05140074 A JPH05140074 A JP H05140074A JP 4112367 A JP4112367 A JP 4112367A JP 11236792 A JP11236792 A JP 11236792A JP H05140074 A JPH05140074 A JP H05140074A
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JP
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formula
chlorine
alkyl
reaction
isocyanate
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JP4112367A
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Ruediger Dr Schubart
リユデイガー・シユバルト
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Bayer AG
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Bayer AG
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C263/00Preparation of derivatives of isocyanic acid
    • C07C263/16Preparation of derivatives of isocyanic acid by reactions not involving the formation of isocyanate groups

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】 式(II) 【化1】 の第 3 アルキルイソシアネートを単体塩素と、任意に
照射下で、または触媒の存在下に、適当な装置中で反応
させることを特徴とする式(I) 【化2】 の β-ハロゲノ-第 3 アルキルイソシアネートの製造方
法。 【効果】 本発明は、式(I)のβ−ハロゲノ第3アル
キルイソシアネートを良好な収率で与える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】本発明は、ゴム添加剤の、または生物学的
に活性な化合物、たとえば除草剤(たとえば EP-A 2
94 666 を参照)の合成用の中間体として使用し得る、
公知の β-ハロゲノ第 3 アルキルイソシアネートの新
規な製造方法に関するものである。
【0002】まず塩化チオニルを用いて β-ヒドロキシ
第 3 アルキルアミンをヒドロ塩素化し、ついでホスゲ
ンを用いて対応するクロロアミン塩酸塩をイソシアネー
トに転化させれば β-モノクロロ第 3 アルキルイソシ
アネートが得られることは既に公知である(DE-OS
(西ドイツ公開明細書)2 045 906 を参照)。
【0003】塩素化された第 3 アルキルイソシアネー
トの収率が貧弱であることが、この方法の欠点である。
【0004】さらに、照射下におけるメチルイソシアネ
ートと塩素との反応も既に公知である(フーベン・ワイ
ル(Houben-Weyl)巻 E4,1171 ページを参照)。しか
し、この方法では多塩素化されたクロロカルボニルイソ
シアニドの二塩素化物が得られる。
【0005】式(II)
【0006】
【化3】 式中、R1 はいずれの場合にも直鎖であっても枝分かれ
があってもよいアルキルまたはハロゲノアルキルを表
し、R2 はいずれの場合にも直鎖であっても枝分かれが
あってもよいアルキルもしくはハロゲノアルキル、また
はハロゲン置換および/またはトリフルオロメチル置換
されていることもあるフェニルを表すの第 3 アルキル
イソシアネートを単体塩素と、任意に照射下で、または
触媒の存在下に、2 種の方法態様、すなわちバッチ方式
のハロゲン化と連続的なハロゲン化とを実施し得る本発
明記載の適当な装置(この点に関しては、たとえばDE
27 16 896 を参照)中で反応させれば、式(I)
【0007】
【化4】 式中、X は塩素を表し、Y は水素または塩素を表し、
1および R2 は上に与えた定義を有するの β-ハロゲ
ノ-第 3 アルキルイソシアネートが良好な収率で、かつ
高純度で得られることがここに見いだされた。
【0008】本件塩素化が所望の式(I)の β-ハロゲ
ノ第 3 アルキルイソシアネートを良好な収率で与える
ことは、極めて驚くべきことである。この反応中に H
Clが放出されるので、むしろ HClがイソシアネート
に付加する(フーベン・ワイル,巻 E4,57− 58 ペー
ジを参照)ことが、また、これにより収率が顕著に減少
するであろうことが予期されるのである。さらに、イソ
シアネートとハロゲンとの照射下における反応中に分解
(フーベン・ワイル 4/5b,光化学Iおよび II,891
− 892 ページを参照)または第 3 アルキル部分の塩化
第 3 アルキルの形状での消失(フーベン・ワイル,巻
E4,63 ページを参照)が予期されていたのである。
【0009】本発明記載の方法を援用すれば、式中の
1 がメチル、エチル、n- またはイソプロピル、n
-、イソ-、第2- または第 3 ブチルを表し、R2 がメチ
ル、エチル、n- もしくはイソプロピル、n-、イソ-、
第 2 もしくは第 3 ブチルを表すか、またはフッ素、塩
素、臭素および/またはトリフルオロメチルから選択し
た同一の、もしくは異なる置換基により一置換ないし三
置換されていることもあるフェニルを表す、特に好まし
くは R1 がメチルまたはエチルを表し、R2がメチル、
エチルまたはフェニル、特にメチルを表す式(I)の化
合物が好適に得られる。
【0010】特に極めて好ましくは、式中の X が塩素
を表し、Yが水素を表す式(I)の化合物、すなわち
β-モノ塩素化第 3アルキルイソシアネートを本発明記
載の方法により製造することができる。
【0011】第 3 ブチルイソシアネートを使用する場
合には、本発明記載の方法は以下の方程式により記述す
ることができる:
【0012】
【化5】
【0013】本発明記載の方法はまた、希釈剤の存在下
に実施することもできる。この種のハロゲン化反応に通
常使用される全ての希釈剤、たとえばジクロロメタン、
クロロホルムまたはテトラクロロメタンを使用すること
ができる。テトラクロロメタンが好適に使用される。
【0014】本発明記載の方法は、好ましくは希釈剤を
添加せずに実施する。
【0015】式(II)の第 3 アルキルイソシアネート
の直接ハロゲン化は、任意に照射下で、または適当な触
媒を添加して実施することができる。
【0016】照射は、たとえば水冷高圧水銀蒸気ランプ
を用いて実施することができ、ハロゲン化用のランプに
は浸液ランプも外部に設置したものも可能である。ラン
プを取り付ける際には、可能な限り多量の光がハロゲン
化帯域に達するように注意しなければならない。この種
のハロゲン化に通常使用される全ての高圧水銀蒸気ラン
プを、本発明記載の方法に使用することができる。もち
ろん、この種のハロゲン化に適した他のランプも使用す
ることができる。
【0017】使用する触媒は好ましくは過酸化物、たと
えば過酸化クミルもしくは過酸化ベンゾイル、またはア
ゾ化合物、たとえばアゾイソブチロニトリル(AIB
N)である。
【0018】本発明記載の方法を実施する際には、反応
温度を広い範囲で変えることができる。一般には、40℃
ないし 120℃ の、好ましくは 60℃ ないし 110℃
の、特に好ましくは 85℃ ないし 100℃ の温度が使用
される。特に、使用する温度は塩素化すべき第 3 アル
キルイソシアネートの、または希釈剤の沸点の領域にあ
る。
【0019】本発明記載の方法は 2 種の方法態様で:
バッチ方式のハロゲン化(方法態様1)として、または
連続的なハロゲン化(方法態様 2)の形状で実施するこ
とができる。
【0020】本件方法の方法態様1(バッチ方式の塩素
化)を実施するには、式(I)のモノハロゲン化化合物
(すなわち X = 塩素、Y = 水素)を得る場合に
は、一般には式(II)の第 3 アルキルイソシアネート
1モルあたり等当量の、または若干過剰のハロゲンを使
用する。式(I)のジハロゲン化化合物を製造する場合
には、好ましくは式(II)の第 3 アルキルイソシアネ
ート1モルあたり 2.5 モルまでの、特に好ましくは 2.
1 モルまでの過剰のハロゲンを使用する。
【0021】たとえば蒸留フラスコ、充填カラム、凝縮
器および塩素化装置よりなる方法態様 2 に適した装置
中で、最初に出発物質を蒸発させる。この出発物質はカ
ラムを通って凝縮器に流れ、凝縮器中で凝縮する。ここ
で、凝縮した出発物質を、全体として、または部分的
に、同時に照射され、塩素を供給されている塩素化帯域
を通過させることができる。出発物質と式(I)の生成
物とよりなる、この塩素化帯域内で生成した反応混合物
は、ここで各成分への分離用の分離カラムを通過する。
対応して好適な装置が、たとえば DE 27 16 896 に記
載されているが、原理的には他の型の装置もこの循環法
に使用可能である。
【0022】本件方法の方法態様 2(連続的ハロゲン
化)を実施するには、式(I)のモノハロゲン化化合物
を得る場合には、一般には式(II)の第 3 アルキルイ
ソシアネート1モルあたり等当量の、または若干過剰の
ハロゲンを使用する。式(I)のジハロゲン化化合物を
製造する場合には、一般には等当量の、または、好まし
くは第 3 アルキルイソシアネート1モルあたり 2.25
モルまでの、特に好ましくは 2.05 モルまでの過剰のハ
ロゲンを使用する。ジハロゲン化化合物の製造のための
連続的なハロゲン化においては、若干過剰のハロゲンを
使用するのが最も実際的である。
【0023】本件方法を触媒の存在下に実施するなら
ば、一般には式(II)の第 3 アルキルイソシアネート
1モルあたり 0.001 ないし 1.5 モル%の、好ましくは
0.02ないし1モル%の、特に好ましくは 0.1 ないし
0.5 モル%の触媒を使用する。バッチ方式のハロゲン化
は、希釈されていない塩素を沸騰している希釈されてい
ない、または任意に希釈されている式(II)の第 3 ア
ルキルイソシアネートに流入させるような方法で実施す
る。
【0024】本件ハロゲン化反応はほとんど完全な転化
まで、一般には 95%まで進行させてもよく、また、よ
り早い転化の時点で、たとえば約 60%転化で本件ハロ
ゲン化反応を中断させてもよい。この関連では、転化は
100 %の出発物質からなお存在する出発物質を差し引
いた値として定義される。ついで、ハロゲン化されてい
ない出発物質を回収して反応に戻すために、反応混合物
を分別する。
【0025】バッチ方式のハロゲン化においては、反応
は一般に 40 ないし 80 %の転化率で、好ましくは 45
− 65 %で、特に好ましくは 50 − 55 %で中断する。
【0026】この手法で進行させることの利点は、副生
成物の比率、したがって物質の損失(すなわち、式(I
I)の出発物質の損失)が顕著に低下することである。
【0027】この方法で、一定量の第 3 アルキルイソ
シアネートからの β-ハロゲノ-第 3アルキルイソシア
ネートの収量が顕著に改善される。
【0028】連続法においては、好ましくは照射下に、
または触媒を添加して、第 3 ブチルイソシアネートと
塩素とを別個に反応帯域に供給し、式(II)の出発物質
と式(I)の生成物とを含有する反応混合物を、ハロゲ
ン化帯域から連続的に取り出す。この混合物に分別用の
カラムを通過させ、非ハロゲン化イソシアネート、すな
わち式(II)の出発物質を直ちに分離し、新しい第 3
アルキルイソシアネートとともにハロゲン化帯域に戻
す。ハロゲン化された第 3 アルキルイソシアネート、
すなわち式(I)の化合物は装置の底部で分離して取り
出し、十分な純度があれば直接にその後の反応び使用
し、そうでなければ、装置から連続的に取り出して精製
分別にかける。
【0029】この手順が、反応混合物を連続的に取り出
し、新しい出発物質と塩素とを連続的に供給する連続法
を与える。
【0030】任意に溢流したハロゲンの反応帯域におけ
る混合は、たとえば撹拌により、ベンチュリー管への添
加中の反応相手の流れにより、またはこれらの可能性の
組合わせにより、また、他の可能な適当な手段を援用し
て行うことができる。
【0031】この手法で式(I)のモノ- またはジハロ
ゲン化化合物が所望のとおりに高い収率と純度とで得ら
れ、副生成物の形成は抑制される。連続法により、比較
的小形の装置を用いて、単位時間あたりに大量の所望の
生成物を製造することができる。
【0032】連続的な反応工程においては、塩素化帯域
を通過する第 3 ブチルイソシアネートの塩素化は一般
に 0.1 ないし 30 %の、好ましくは 2 ないし 20 %
の、特に好ましくは 5 ないし 15 %の添加率にまで実
施し、得られる生成物を連続的に分離して、全体として
は、塩素と第 3 ブチルイソシアネートとを装置に供給
して実際上出発物質を含有しない塩素化された第 3 ブ
チルイソシアネートを装置から取り出すことになる。
【0033】バッチ式のハロゲン化では、連続的ハロゲ
ン化と同様に反応を中断し、ある時間後に工程を再開す
る。反応混合物は貯蔵しておいて、ある時間後にその後
の工程にかける。
【0034】原理的には、双方の反応態様とも、第 3
アルキルイソシアネートの臭素化にも適用することがで
きる。
【0035】本発明記載の方法を以下の実施例により説
明する。
【0036】
【実施例1】
【0037】
【化6】 バッチ方式のハロゲン化 最初に第 3 ブチルイソシアネート 812 g を導入し、希
釈していない塩素を85 ないし 100℃ で、(水冷)高圧
Hg 蒸気浸液ランプによる照射下で撹拌しながら直接
に導入して塩素化する。試料を取り出して、塩素化の過
程をガスクロマトグラフィー(GC)により追跡する。
95 %の転化後、反応を停止させる。1225 g の粗生成物
が得られ、これを 20 cm の充填カラム(3 mm のガラス
製のラッシヒリングを含有する)で分別する。
【0038】塩素化終了直後の塩素化混合物の組成は以
下のとおりである(面積%で):
【0039】
【化7】 以下のものが得られる:第1の分画
【0040】
【化8】 所望の生成物 収量:627 g(理論量の 60.7 %) 塩素化を 95 %転化まで実施したのみであるので、使用
したイソシアネートマイナス 5 %に対して。
【0041】沸点:44.5℃/15 ミリバール 純度:98.5 %(GC) 第 2 の分画
【0042】
【化9】 収量:177.5 g 沸点:61.5 − 62℃/19 ミリバール 純度:96.8 %(GC) 第 3 の分画
【0043】
【化10】 収量:80.5 g 沸点:65℃/18 ミリバール 純度:96.3 %(GC)
【0044】
【実施例2】
【0045】
【化11】 連続法:この種の連続的な塩素化に適した装置中で、少
なくとも 800 gの第 3 ブチルイソシアネートを最初に
導入し、上記と同様にして、循環中の出発物質の部分塩
素化により徐々に塩素化する。転化が約 95 %に達した
ところで反応を停止させることもでき、1:1.05 の比の
第 3 ブチルイソシアネートと塩素とを連続的に装置
に、それぞれ塩素化帯域の上流に供給し、実質的に出発
物質を含有しない塩素化された生成物を装置から取り出
すこともできる。
【0046】800 g の第 3 ブチルイソシアネートが、9
5%の転化率で、1027 g までの、98.2 %までの純度を
有するモノクロロ第 3 ブチルイソシアネート(15 ミリ
バールにおける沸点 44.5℃、n 1.4355)を与える。
粗組成は以下の生成物よりなるものである(面積%
で):
【0047】
【化12】 これは、4.7 %の第 3 ブチルイソシアネートが回収さ
れたので、計算から除外すれば、モノクロロ第 3 ブチ
ルイソシアネートの 89.7 %の理論収率に相当する。
【0048】本発明の主なる特徴および態様は以下のと
おりである。
【0049】1. 式(II)
【0050】
【化13】 式中、R1 はいずれの場合にも直鎖であっても枝分かれ
があってもよいアルキルまたはハロゲノアルキルを表
し、R2 はいずれの場合にも直鎖であっても枝分かれが
あってもよいアルキルもしくはハロゲノアルキル、また
はハロゲン置換および/またはトリフルオロメチル置換
されていることもあるフェニルを表すの第 3 アルキル
イソシアネートを単体塩素と、任意に照射下で、または
触媒の存在下に、適当な容器中で反応させることを特徴
とする式(I)
【0051】
【化14】 式中、X は塩素を表し、Y は水素または塩素を表し、
1および R2 は上に与えた定義を有するの β-ハロゲ
ノ-第 3 アルキルイソシアネートの製造方法。
【0052】2. R1 がメチル、エチル、n- または
イソプロピル、n-、イソ-、第 2- または第 3 ブチル
およびそのモノハロゲン化誘導体を表し、R2 がメチ
ル、エチル、n- もしくはイソプロピル、n-、イソ-、
第 2 もしくは第 3 ブチルおよびそのモノハロゲン化誘
導体を表すか、またはフッ素、塩素、臭素および/また
はトリフルオロメチルから選択した同一の、もしくは異
なる置換基により一置換ないし三置換されていることも
あるフェニルを表すことを特徴とする 1.記載の方法。
【0053】3. R1 がメチルまたはエチルを表し、
2 がメチル、エチルまたはフェニルを表すことを特徴
とする 1.記載の方法。
【0054】4. 過酸化物またはアゾ化合物を触媒と
して使用することを特徴とする 1.記載の方法。
【0055】5. 上記の反応をバッチ方式のハロゲン
化として実施することを特徴とする1.記載の方法。
【0056】6. 上記の反応を 40 − 80 %の転化率
において中断させることを特徴とする5.記載の方法。
【0057】7. 上記の反応を連続的ハロゲン化とし
て実施することを特徴とする 1.記載の方法。
【0058】8. 上記の塩素化を塩素化帯域を通過す
る第 3 アルキルイソシアネートの 0.1 ないし 30 %の
転化率にまで実施することを特徴とする 7.記載の方
法。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 // C07B 61/00 D 7419−4H 300

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 式(II) 【化1】 式中、R1 はいずれの場合にも直鎖であっても枝分かれ
    があってもよいアルキルまたはハロゲノアルキルを表
    し、R2 はいずれの場合にも直鎖であっても枝分かれが
    あってもよいアルキルもしくはハロゲノアルキル、また
    はハロゲン置換および/またはトリフルオロメチル置換
    されていることもあるフェニルを表すの第 3 アルキル
    イソシアネートを単体塩素と、任意に照射下で、または
    触媒の存在下に、適当な装置中で反応させることを特徴
    とする式(I) 【化2】 式中、X は塩素を表し、Y は水素または塩素を表し、
    1および R2 は上に与えた定義を有するの β-ハロゲ
    ノ-第 3 アルキルイソシアネートの製造方法。
  2. 【請求項2】 過酸化物またはアゾ化合物を触媒として
    使用することを特徴とする請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 上記の反応をバッチ方式のハロゲン化と
    して実施することを特徴とする請求項1記載の方法。
  4. 【請求項4】 上記の反応を 40 − 80 %の転化率にお
    いて中断させることを特徴とする請求項3記載の方法。
  5. 【請求項5】 上記の反応を連続的ハロゲン化として実
    施することを特徴とする請求項1記載の方法。
  6. 【請求項6】 上記の塩素化を塩素化帯域を通過する第
    3 アルキルイソシアネートの 0.1 ないし 30 %の転化
    率にまで実施することを特徴とする請求項5記載の方
    法。
JP4112367A 1991-04-12 1992-04-06 β−ハロゲノ−第3アルキルイソシアネートの製造方法 Pending JPH05140074A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4111905.3 1991-04-12
DE4111905A DE4111905A1 (de) 1991-04-12 1991-04-12 Verfahren zur herstellung von (beta)-halogen-tert.-alkylisocyanaten

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05140074A true JPH05140074A (ja) 1993-06-08

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ID=6429407

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4112367A Pending JPH05140074A (ja) 1991-04-12 1992-04-06 β−ハロゲノ−第3アルキルイソシアネートの製造方法

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US (1) US5210285A (ja)
EP (1) EP0508279A1 (ja)
JP (1) JPH05140074A (ja)
DE (1) DE4111905A1 (ja)

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1418666A1 (de) * 1961-05-26 1968-11-07 Basf Ag Verfahren zur Herstellung von halogenierten aliphatischen Isocyanaten und Carbamidsaeurehalogeniden
CH425768A (de) * 1961-05-26 1966-12-15 Basf Ag Verfahren zur Herstellung von a,B-ungesättigten Isocyanaten und Carbamidsäurehalogeniden
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Also Published As

Publication number Publication date
EP0508279A1 (de) 1992-10-14
DE4111905A1 (de) 1992-10-15
US5210285A (en) 1993-05-11

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