JPH05301833A - 2,4−ジクロロフルオロベンゼンの製造方法 - Google Patents
2,4−ジクロロフルオロベンゼンの製造方法Info
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- JPH05301833A JPH05301833A JP4272040A JP27204092A JPH05301833A JP H05301833 A JPH05301833 A JP H05301833A JP 4272040 A JP4272040 A JP 4272040A JP 27204092 A JP27204092 A JP 27204092A JP H05301833 A JPH05301833 A JP H05301833A
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- Japan
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- crude
- nitration
- mixture
- nitrofluorobenzene
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C201/00—Preparation of esters of nitric or nitrous acid or of compounds containing nitro or nitroso groups bound to a carbon skeleton
- C07C201/06—Preparation of nitro compounds
- C07C201/08—Preparation of nitro compounds by substitution of hydrogen atoms by nitro groups
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C17/00—Preparation of halogenated hydrocarbons
- C07C17/093—Preparation of halogenated hydrocarbons by replacement by halogens
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C25/00—Compounds containing at least one halogen atom bound to a six-membered aromatic ring
- C07C25/02—Monocyclic aromatic halogenated hydrocarbons
- C07C25/13—Monocyclic aromatic halogenated hydrocarbons containing fluorine
Abstract
(57)【要約】
【構成】 硫酸約35〜65重量部とニトロ化用の酸約
35〜65重量部との混合物を使用して、フルオロベン
ゼンを約20〜90℃でニトロ化してニトロフルオロベ
ンゼンを生成させ、環塩素化触媒の存在下約20〜10
0℃で粗製ニトロフルオロベンゼン混合物各100gに
対して塩素約25〜150gまたは当量の塩素放出剤を
作用させ、そして約110〜220℃で、粗製クロロフ
ルオロベンゼン混合物各100gに対して塩素約18〜
203gまたは当量の塩素放出剤を作用させ、2,4−
ジクロロフルオロベンゼンを分別蒸留または溶融結晶化
により単離させることによって2,4−ジクロロフルオ
ロベンゼンを製造する。 【効果】 生成した異性体を中間分離をすることなく、
3段階法で高収率・高純度で2,4−ジクロロフルオロ
ベンゼンを製造できる。
35〜65重量部との混合物を使用して、フルオロベン
ゼンを約20〜90℃でニトロ化してニトロフルオロベ
ンゼンを生成させ、環塩素化触媒の存在下約20〜10
0℃で粗製ニトロフルオロベンゼン混合物各100gに
対して塩素約25〜150gまたは当量の塩素放出剤を
作用させ、そして約110〜220℃で、粗製クロロフ
ルオロベンゼン混合物各100gに対して塩素約18〜
203gまたは当量の塩素放出剤を作用させ、2,4−
ジクロロフルオロベンゼンを分別蒸留または溶融結晶化
により単離させることによって2,4−ジクロロフルオ
ロベンゼンを製造する。 【効果】 生成した異性体を中間分離をすることなく、
3段階法で高収率・高純度で2,4−ジクロロフルオロ
ベンゼンを製造できる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、最終生成物だけを分別
または溶融結晶化により精製するが、しかし各中間生成
物を更に粗製の形態で加工するという3段階法で高収率
で、高純度で2,4−ジクロロフルオロベンゼンを製造
する方法に関する。この場合、高価となり得る中間生成
物の異性体の分離は不必要として回避される。なぜな
ら、生成した異性体は、同一の最終生成物に転化される
からである。所望の最終生成物は、分別の前に不純物と
してほんの2%の2,6−ジクロロフルオロベンゼンし
か含有しない。
または溶融結晶化により精製するが、しかし各中間生成
物を更に粗製の形態で加工するという3段階法で高収率
で、高純度で2,4−ジクロロフルオロベンゼンを製造
する方法に関する。この場合、高価となり得る中間生成
物の異性体の分離は不必要として回避される。なぜな
ら、生成した異性体は、同一の最終生成物に転化される
からである。所望の最終生成物は、分別の前に不純物と
してほんの2%の2,6−ジクロロフルオロベンゼンし
か含有しない。
【0002】
【従来の技術】2,4−ジクロロフルオロベンゼンは、
本発明により経済的に製造することができるが、このも
のはキノロンカルボン酸系の殺菌剤の製造における貴重
な中間生成物である。このものは、アシル化および引き
続いての酸化(DE第3435392号明細書;同第3
925036号明細書;EP第411252号明細書)
により2,4−ジクロロ−5−フルオロ安息香酸に転化
することができ、そしてこのものは文献に開示された方
法によりキノロンカルボン酸誘導体に転化することがで
きる(DE第3702393号明細書;同第36157
67号明細書;同第3601567号明細書;同第36
00891号明細書;同第3522406号明細書;同
第3517535号明細書;同第3641312号明細
書)。2,4−ジクロロ−5−フルオロアセトフェノン
はアシル化によって得ることができるが、このものもま
た、殺菌活性化合物の合成のベースとして直接使用でき
る(EP第131839号明細書)。2,4−ジクロロ
フルオロベンゼンを臭素化し、引き続いて臭素−シアナ
ミド交換および弗素化して2−クロロ−4,5−ジフル
オロベンゾニトリルとすることも可能であり、そしてこ
のものは2−クロロ−4,5−ジフルオロ安息香酸に転
化され(EP第433124号明細書)そしてキノロン
カルボン酸誘導体のより好適な先駆体を表す(EP第3
42849号明細書;同第321191号明細書;同第
303291号明細書)。2,4,5−トリフルオロ安
息香酸もまた、この方法で製造することができ、そして
このものは、殺菌活性化合物に同一の方法にて転化する
ことができる(J.P.Sanchez,J.M.Do
magala,S.E.Hagen,C.L.Heif
erz,M.P.Hutt,J.B.Nichols,
A.K.Trehan,J.Med.Chem.31
(1988年),第983〜991頁;EP第2270
88号明細書;DE第3600891号明細書;同第3
420743号明細書;JP許第60072885号公
報;EP第191185号明細書)。ホスゲンを使用し
て2,4−ジクロロフルオロベンゼンをアシル化して
2,4−ジクロロ−5−フルオロベンジルクロライドと
することも可能であり(JP第01226851号公
報)、次いでこのものを間接的加水分解により(JP第
01226851号明細書,前記)2,4−ジクロロ−
5−フルオロ安息香酸に転化するか、あるいは塩素−弗
素交換反応およびアルカリ加水分解により(DE第34
20796号明細書)2,4,5−トリフルオロ安息香
酸に転化することも可能である。
本発明により経済的に製造することができるが、このも
のはキノロンカルボン酸系の殺菌剤の製造における貴重
な中間生成物である。このものは、アシル化および引き
続いての酸化(DE第3435392号明細書;同第3
925036号明細書;EP第411252号明細書)
により2,4−ジクロロ−5−フルオロ安息香酸に転化
することができ、そしてこのものは文献に開示された方
法によりキノロンカルボン酸誘導体に転化することがで
きる(DE第3702393号明細書;同第36157
67号明細書;同第3601567号明細書;同第36
00891号明細書;同第3522406号明細書;同
第3517535号明細書;同第3641312号明細
書)。2,4−ジクロロ−5−フルオロアセトフェノン
はアシル化によって得ることができるが、このものもま
た、殺菌活性化合物の合成のベースとして直接使用でき
る(EP第131839号明細書)。2,4−ジクロロ
フルオロベンゼンを臭素化し、引き続いて臭素−シアナ
ミド交換および弗素化して2−クロロ−4,5−ジフル
オロベンゾニトリルとすることも可能であり、そしてこ
のものは2−クロロ−4,5−ジフルオロ安息香酸に転
化され(EP第433124号明細書)そしてキノロン
カルボン酸誘導体のより好適な先駆体を表す(EP第3
42849号明細書;同第321191号明細書;同第
303291号明細書)。2,4,5−トリフルオロ安
息香酸もまた、この方法で製造することができ、そして
このものは、殺菌活性化合物に同一の方法にて転化する
ことができる(J.P.Sanchez,J.M.Do
magala,S.E.Hagen,C.L.Heif
erz,M.P.Hutt,J.B.Nichols,
A.K.Trehan,J.Med.Chem.31
(1988年),第983〜991頁;EP第2270
88号明細書;DE第3600891号明細書;同第3
420743号明細書;JP許第60072885号公
報;EP第191185号明細書)。ホスゲンを使用し
て2,4−ジクロロフルオロベンゼンをアシル化して
2,4−ジクロロ−5−フルオロベンジルクロライドと
することも可能であり(JP第01226851号公
報)、次いでこのものを間接的加水分解により(JP第
01226851号明細書,前記)2,4−ジクロロ−
5−フルオロ安息香酸に転化するか、あるいは塩素−弗
素交換反応およびアルカリ加水分解により(DE第34
20796号明細書)2,4,5−トリフルオロ安息香
酸に転化することも可能である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来、2,4−ジクロ
ロフルオロベンゼンは、3−クロロ−4−フルオロアニ
リンを使用するSandmeyer反応により製造され
ていた(Houben−Weyl−Mueller,M
ethods in Organic Chemist
ry,第5/3巻)1963年),第846〜853
頁)。しかしながら、Sandmeyer反応は、常に
低い空時収量を伴い、そして排水の高い汚染を伴ってし
まう。3−クロロ−4−フルオロアニリンは、3−クロ
ロ−4−フルオロベンゼンから還元により製造されてい
るが、このものは精製することを必要とせずそして異性
体的に純粋な4−フルオロニトロベンゼンの塩素化(E
P第307481号明細書,前記;van de La
nde Rec. Trav.Chim. Pays−
Bas,51(1932年),第98〜101頁);R
inkers,Chemisches Zentral
blatt(1914/II),第1432頁)による
かあるいはo−ジクロロベンゼンのニトロ化により容易
に得ることができそして既に多量に工業的に利用可能で
ある3,4−ジクロロニトロベンゼンからのhalex
(塩素、弗素)反応により(DE第2938939号明
細書;US第4229365明細書)製造することがで
きる中間生成物として本発明による方法で製造される。
ロフルオロベンゼンは、3−クロロ−4−フルオロアニ
リンを使用するSandmeyer反応により製造され
ていた(Houben−Weyl−Mueller,M
ethods in Organic Chemist
ry,第5/3巻)1963年),第846〜853
頁)。しかしながら、Sandmeyer反応は、常に
低い空時収量を伴い、そして排水の高い汚染を伴ってし
まう。3−クロロ−4−フルオロアニリンは、3−クロ
ロ−4−フルオロベンゼンから還元により製造されてい
るが、このものは精製することを必要とせずそして異性
体的に純粋な4−フルオロニトロベンゼンの塩素化(E
P第307481号明細書,前記;van de La
nde Rec. Trav.Chim. Pays−
Bas,51(1932年),第98〜101頁);R
inkers,Chemisches Zentral
blatt(1914/II),第1432頁)による
かあるいはo−ジクロロベンゼンのニトロ化により容易
に得ることができそして既に多量に工業的に利用可能で
ある3,4−ジクロロニトロベンゼンからのhalex
(塩素、弗素)反応により(DE第2938939号明
細書;US第4229365明細書)製造することがで
きる中間生成物として本発明による方法で製造される。
【0004】
【課題を解決するための手段】2,4−ジクロロフルオ
ロベンゼンが、(1)約50ないし約90%濃度、好ま
しくは約65ないし75%濃度の硫酸約35ないし約6
5重量部および約95ないし約98%濃度の硫酸と約4
5ないし約65部の約96ないし約98%濃度の硝酸約
35ないし約55重量部とからなるニトロ化酸約45な
いし約65重量部からなる混合物を使用して(但し、フ
ルオロベンゼン1モル当り約0.8ないし約2.0当
量、好ましくは約0.9ないし1.2当量のニトロ化剤
NO2 + を使用することを条件として)、フルオロベン
ゼン1モルを約20ないし約90℃、好ましくは約50
ないし約70℃の温度で、場合により溶剤または希釈剤
の存在下に、ニトロ化してニトロフルオロベンゼンを形
成させ、(2)環塩素化触媒の存在下に、場合により希
釈剤の存在下に、約20ないし約100℃、好ましくは
約50ないし約70℃の温度で得られた粗製ニトロフル
オロベンゼン混合物各100gに対して約25gないし
約150g、好ましくは約27gないし約33gの塩素
または当量の塩素放出剤を作用させ、そして(3)環塩
素化触媒の除去後、希釈剤の存在下にそして場合により
脱水剤および/または弗化物掃去剤の存在下に、約11
0℃ないし約220℃、好ましくは約175ないし約1
90℃の温度で、得られた粗製クロロフルオロベンゼン
混合物各100gに対して約18gないし約203g、
好ましくは約22gないし約81.2g、特に好ましく
は約22gないし約50.6gの塩素または当量の塩素
放出剤を作用させ(脱ニトロ塩素化)、次いで2,4−
ジクロロフルオロベンゼンを分別蒸留または溶融結晶化
により単離することによって生成した異性体の中間分離
をすることなしに3段階法で高い収率でかつ高い純度で
製造し得るということを見出した。
ロベンゼンが、(1)約50ないし約90%濃度、好ま
しくは約65ないし75%濃度の硫酸約35ないし約6
5重量部および約95ないし約98%濃度の硫酸と約4
5ないし約65部の約96ないし約98%濃度の硝酸約
35ないし約55重量部とからなるニトロ化酸約45な
いし約65重量部からなる混合物を使用して(但し、フ
ルオロベンゼン1モル当り約0.8ないし約2.0当
量、好ましくは約0.9ないし1.2当量のニトロ化剤
NO2 + を使用することを条件として)、フルオロベン
ゼン1モルを約20ないし約90℃、好ましくは約50
ないし約70℃の温度で、場合により溶剤または希釈剤
の存在下に、ニトロ化してニトロフルオロベンゼンを形
成させ、(2)環塩素化触媒の存在下に、場合により希
釈剤の存在下に、約20ないし約100℃、好ましくは
約50ないし約70℃の温度で得られた粗製ニトロフル
オロベンゼン混合物各100gに対して約25gないし
約150g、好ましくは約27gないし約33gの塩素
または当量の塩素放出剤を作用させ、そして(3)環塩
素化触媒の除去後、希釈剤の存在下にそして場合により
脱水剤および/または弗化物掃去剤の存在下に、約11
0℃ないし約220℃、好ましくは約175ないし約1
90℃の温度で、得られた粗製クロロフルオロベンゼン
混合物各100gに対して約18gないし約203g、
好ましくは約22gないし約81.2g、特に好ましく
は約22gないし約50.6gの塩素または当量の塩素
放出剤を作用させ(脱ニトロ塩素化)、次いで2,4−
ジクロロフルオロベンゼンを分別蒸留または溶融結晶化
により単離することによって生成した異性体の中間分離
をすることなしに3段階法で高い収率でかつ高い純度で
製造し得るということを見出した。
【0005】以下に個々の製造段階をより詳細に説明す
る。 第1段階(ニトロベンゼンのニトロ化):上記の硫酸と
上記のニトロ化酸および存在する溶剤または希釈剤から
なるエマルジョン中で上記フルオロベンゼンをニトロ化
することが好都合である。この際に使用する溶剤または
希釈剤は、例えばニトロベンゼン、塩素化ニトロベンゼ
ン、弗素化ニトロベンゼン、例えば本発明の方法で製造
されたような粗製ニトロフルオロベンゼン化合物、ジク
ロロメタン、トリクロロメタン、テトラクロロメタン、
1,2−ジクロロエタンまたは低級パラフィン、例えば
n−ヘキサン、オクタン等であることができる。ニトロ
化は、不連続(回分式)にまたは連続して行うことがで
きる。連続的に操作する場合、上記ニトロ化酸は、フル
オロベンゼン1モル当り約1.0ないし約1.1当量の
ニトロ化酸(NO2 + )を使用するような量で使用する
のが好ましい。
る。 第1段階(ニトロベンゼンのニトロ化):上記の硫酸と
上記のニトロ化酸および存在する溶剤または希釈剤から
なるエマルジョン中で上記フルオロベンゼンをニトロ化
することが好都合である。この際に使用する溶剤または
希釈剤は、例えばニトロベンゼン、塩素化ニトロベンゼ
ン、弗素化ニトロベンゼン、例えば本発明の方法で製造
されたような粗製ニトロフルオロベンゼン化合物、ジク
ロロメタン、トリクロロメタン、テトラクロロメタン、
1,2−ジクロロエタンまたは低級パラフィン、例えば
n−ヘキサン、オクタン等であることができる。ニトロ
化は、不連続(回分式)にまたは連続して行うことがで
きる。連続的に操作する場合、上記ニトロ化酸は、フル
オロベンゼン1モル当り約1.0ないし約1.1当量の
ニトロ化酸(NO2 + )を使用するような量で使用する
のが好ましい。
【0006】加えて、3ないし5個のタンクからなるカ
ースケード内で操作するのが好都合である。不連続(回
分式)ニトロ化の場合、未反応フルオロベンゼンを比較
的に過剰のニトロ化酸により掃去するかあるいは未反応
材料の蒸留の後に分離しそして本発明方法段階に戻すこ
とができる。第1段階における全収率は、使用するフル
オロベンゼンに対して回分式に操作した場合95%以上
であり、そして連続的に操作した場合99%以上であ
る。
ースケード内で操作するのが好都合である。不連続(回
分式)ニトロ化の場合、未反応フルオロベンゼンを比較
的に過剰のニトロ化酸により掃去するかあるいは未反応
材料の蒸留の後に分離しそして本発明方法段階に戻すこ
とができる。第1段階における全収率は、使用するフル
オロベンゼンに対して回分式に操作した場合95%以上
であり、そして連続的に操作した場合99%以上であ
る。
【0007】EP第307481号明細書に記載された
方法とは対照的に、ここで製造される異性体は分離され
ず(この分離は沸点の差が少ないので分別においてかな
りの労力を要するであろう)、混合物として第2段階に
供される(塩素または塩素放出剤を使用する塩素化)。
好適な塩素放出剤は、例えば五塩化アンチモン、三塩化
沃素、二塩化硫黄、二塩化二硫黄または四塩化マンガン
あるいはこれらの混合物である。
方法とは対照的に、ここで製造される異性体は分離され
ず(この分離は沸点の差が少ないので分別においてかな
りの労力を要するであろう)、混合物として第2段階に
供される(塩素または塩素放出剤を使用する塩素化)。
好適な塩素放出剤は、例えば五塩化アンチモン、三塩化
沃素、二塩化硫黄、二塩化二硫黄または四塩化マンガン
あるいはこれらの混合物である。
【0008】塩素化(本発明による方法の第2段階)
は、環塩素化触媒、例えば鉄、塩化鉄(II)、塩化鉄
(III)、沃素、三塩化沃素、五塩化沃素、三塩アン
チモン、五塩アンチモンまたは塩化アルミニウム(II
I)あるいはこれらの混合物の存在下で、好ましくは塩
化鉄(III)の存在下で行われる。この反応の第2段
階における塩素化は、希釈剤の不存在下に行うのが好ま
しい。しかしながら、これは、不活性溶剤、例えば四塩
化メタン、クロロホルム、1,2−ジクロロエタン、発
煙硝酸、硫酸またはクロロスルホン酸の存在下で行うこ
ともできる。第2段階で得られた生成物混合物は、3−
クロロ−4−フルオロニトロベンゼン約87%、2−フ
ルオロ−3−クロロニトロベンゼン約11%および2−
フルオロ−3−クロロベンゼン約2%からなる。第2段
階における塩素化の際に更に反応しない2,4−ジニト
ロフルオロベンゼンのようなその他の化合物は、全体の
0.1%未満の量で存在する。この段階において(混合
物の全収率は90%以上である)、収率は95%以上で
ある。得られた化合物の分離は行わない。環塩素化触媒
の分離は、存在する希釈剤の予めの除去の後に相分離お
よび洗浄によりあるいは蒸留により、有機相を数回水お
よび/または希水酸化ナトリウム溶液での洗浄により行
う。底部に残存する触媒から第2段階で製造された生成
物混合物を蒸留によって分離することも可能である。生
成物混合物の沸点範囲は、4mバールで約75ないし1
00℃である。
は、環塩素化触媒、例えば鉄、塩化鉄(II)、塩化鉄
(III)、沃素、三塩化沃素、五塩化沃素、三塩アン
チモン、五塩アンチモンまたは塩化アルミニウム(II
I)あるいはこれらの混合物の存在下で、好ましくは塩
化鉄(III)の存在下で行われる。この反応の第2段
階における塩素化は、希釈剤の不存在下に行うのが好ま
しい。しかしながら、これは、不活性溶剤、例えば四塩
化メタン、クロロホルム、1,2−ジクロロエタン、発
煙硝酸、硫酸またはクロロスルホン酸の存在下で行うこ
ともできる。第2段階で得られた生成物混合物は、3−
クロロ−4−フルオロニトロベンゼン約87%、2−フ
ルオロ−3−クロロニトロベンゼン約11%および2−
フルオロ−3−クロロベンゼン約2%からなる。第2段
階における塩素化の際に更に反応しない2,4−ジニト
ロフルオロベンゼンのようなその他の化合物は、全体の
0.1%未満の量で存在する。この段階において(混合
物の全収率は90%以上である)、収率は95%以上で
ある。得られた化合物の分離は行わない。環塩素化触媒
の分離は、存在する希釈剤の予めの除去の後に相分離お
よび洗浄によりあるいは蒸留により、有機相を数回水お
よび/または希水酸化ナトリウム溶液での洗浄により行
う。底部に残存する触媒から第2段階で製造された生成
物混合物を蒸留によって分離することも可能である。生
成物混合物の沸点範囲は、4mバールで約75ないし1
00℃である。
【0009】純粋な化合物を使用する場合、生成物とし
ての2,4−ジクロロフルオロベンゼンについても、脱
ニトロ塩素化に関して、文献中に数例記載されている
(N.N.Voroshtov,G.G.Yakobs
on,N.I.Krizhechkovskaya,
A.I.D’yachenko,I.V.Shikan
ova,Zh.Obshch.Khim.31(4),
第1222〜1226頁(1961年),CA 55
(1961年),24605i;N.N.Vorosh
tov,G.G.Yakobson,N.I.Kriz
hechkovskaya,Khim.Nauka i
Prom.3(1958年),第404〜405頁,
CA 52(1958年)19987h;V.A.So
lenko,N.N.Voroshtov,G.G.Y
akobson,Izv.Sibirsk.Oud.A
kd.Nauk SSSR(1962/10),第87
〜90頁,CA 59,1507b;L.C.Kun,
K.G.Lo,P.G.Phil,C.J.Pung,
Hwahak Kwa Hwahak Kongop
(1972/5),第251〜253頁,CA 79
(1973年),31599n;EP第163230号
明細書;同第355719合明細書;同第180057
号明細書;同第150587号明細書)。しかしなが
ら、先の2つの段階で精製されていない粗製混合物がこ
れほどスムーズに導入し、そして連続的に転化できる
(不純物の存在下には常に可能ではない)ということは
驚くべきことである。
ての2,4−ジクロロフルオロベンゼンについても、脱
ニトロ塩素化に関して、文献中に数例記載されている
(N.N.Voroshtov,G.G.Yakobs
on,N.I.Krizhechkovskaya,
A.I.D’yachenko,I.V.Shikan
ova,Zh.Obshch.Khim.31(4),
第1222〜1226頁(1961年),CA 55
(1961年),24605i;N.N.Vorosh
tov,G.G.Yakobson,N.I.Kriz
hechkovskaya,Khim.Nauka i
Prom.3(1958年),第404〜405頁,
CA 52(1958年)19987h;V.A.So
lenko,N.N.Voroshtov,G.G.Y
akobson,Izv.Sibirsk.Oud.A
kd.Nauk SSSR(1962/10),第87
〜90頁,CA 59,1507b;L.C.Kun,
K.G.Lo,P.G.Phil,C.J.Pung,
Hwahak Kwa Hwahak Kongop
(1972/5),第251〜253頁,CA 79
(1973年),31599n;EP第163230号
明細書;同第355719合明細書;同第180057
号明細書;同第150587号明細書)。しかしなが
ら、先の2つの段階で精製されていない粗製混合物がこ
れほどスムーズに導入し、そして連続的に転化できる
(不純物の存在下には常に可能ではない)ということは
驚くべきことである。
【0010】第3段階における遠祖によるニトロ基の置
換は、約110ないし約200℃の温度で行われる。1
75ないし195℃の温度がカラムの底部において好ま
しい。なぜなら、次いで2,4−ジクローンフルオロベ
ンゼンを粗製生成物として均一に除去できるからであ
る。連続的に操作する際の塩素の好ましい使用量は、約
50ないし約200ml/g・hである。しかしなが
ら、この最終段階は、準化学量論量(約20ないし約3
0%)で塩素を導入し、引き続いて低沸点生成物を留去
することによって不連続(回分式)に行うこともでき
る。純粋な化合物と比較して本発明による粗製混合物の
使用により増強される弗化水素による汚染を防止するた
めに塩素化底部に脱水剤および/または弗化物掃去剤を
添加することが好都合である。カルシウム塩、例えば塩
化カルシウム、硫酸カルシウムまたは水酸化カルシウム
および二酸化珪素が弗化物掃去剤として好ましい。使用
することができる脱水剤は、五酸化燐または五塩化燐で
ある。
換は、約110ないし約200℃の温度で行われる。1
75ないし195℃の温度がカラムの底部において好ま
しい。なぜなら、次いで2,4−ジクローンフルオロベ
ンゼンを粗製生成物として均一に除去できるからであ
る。連続的に操作する際の塩素の好ましい使用量は、約
50ないし約200ml/g・hである。しかしなが
ら、この最終段階は、準化学量論量(約20ないし約3
0%)で塩素を導入し、引き続いて低沸点生成物を留去
することによって不連続(回分式)に行うこともでき
る。純粋な化合物と比較して本発明による粗製混合物の
使用により増強される弗化水素による汚染を防止するた
めに塩素化底部に脱水剤および/または弗化物掃去剤を
添加することが好都合である。カルシウム塩、例えば塩
化カルシウム、硫酸カルシウムまたは水酸化カルシウム
および二酸化珪素が弗化物掃去剤として好ましい。使用
することができる脱水剤は、五酸化燐または五塩化燐で
ある。
【0011】使用するフルオロベンゼンに対する2,4
−ジクロロフルオロベンゼンの全体の収率は、85ない
し90%である。蒸留した粗製生成物の純度は、97%
以上である。約2%の量で製造される2,6−ジクロロ
フルオロベンゼン(沸点:179℃)(方法に関する記
載を参照のこと)は、所望の生成物(沸点:171℃)
(常圧)の下に沸騰により除去される成分として分別の
際に分離することができる。
−ジクロロフルオロベンゼンの全体の収率は、85ない
し90%である。蒸留した粗製生成物の純度は、97%
以上である。約2%の量で製造される2,6−ジクロロ
フルオロベンゼン(沸点:179℃)(方法に関する記
載を参照のこと)は、所望の生成物(沸点:171℃)
(常圧)の下に沸騰により除去される成分として分別の
際に分離することができる。
【0012】しかしながら、分別は、真空下でも行うこ
とができる。沸点の差の減少は、多数の分離段階を用い
たカラムの使用により補正されるべきである。主要の不
純物が所望の生成物(−25℃以下)よりもはるかに高
い固化点41℃を有しているので溶融結晶化により異性
体混合物を分離することも可能である。
とができる。沸点の差の減少は、多数の分離段階を用い
たカラムの使用により補正されるべきである。主要の不
純物が所望の生成物(−25℃以下)よりもはるかに高
い固化点41℃を有しているので溶融結晶化により異性
体混合物を分離することも可能である。
【0013】
【実施例】以下の実施例は、本発明の限定を表すことな
しに本発明方法を説明する役目をする。 a)フルオロベンゼンのニトロ化 硝酸(96%,204g/h)および硫酸(98%,1
75g/h)によるエマルジョン中のフルオロベンゼン
(288g/h,3mol)を、3個の攪拌されている
装置からなるカースケード中で45ないし50℃(第1
のタンク)、50ないし55℃(第2のタンク)および
55ないし60℃(第3のタンク)の温度でニトロ化す
る。平均滞留時間を約3時間に設定する。このエマルジ
ョンを72%濃度の硫酸を392g/hで添加すること
によって保持する。毎時1057gのニトロ化用の混合
物を除去し、これは、423gのニトロフルオロベンゼ
ン異性体を約625gの72%濃度の硫酸および約9g
の硝酸の他に含有している。有機上相を250gの水、
250gの2.5%濃度の炭酸水素ナトリウムおよび再
び250gの水で中性となるまでの洗浄し、そして残留
酸の下相をリサイクルすることができる。0.3%のm
−ニトロフルオロベンゼン、85.7%のp−ニトロフ
ルオロベンゼンおよび0.4%の2,4−ジニトロフル
オロベンゼンを含有する420g(318ml)の有機
相(ニトロフルオロベンゼン、フルオロベンゼンに対し
て99.2%)が残存する。この混合物をこの形態で引
き続いての反応に使用する。
しに本発明方法を説明する役目をする。 a)フルオロベンゼンのニトロ化 硝酸(96%,204g/h)および硫酸(98%,1
75g/h)によるエマルジョン中のフルオロベンゼン
(288g/h,3mol)を、3個の攪拌されている
装置からなるカースケード中で45ないし50℃(第1
のタンク)、50ないし55℃(第2のタンク)および
55ないし60℃(第3のタンク)の温度でニトロ化す
る。平均滞留時間を約3時間に設定する。このエマルジ
ョンを72%濃度の硫酸を392g/hで添加すること
によって保持する。毎時1057gのニトロ化用の混合
物を除去し、これは、423gのニトロフルオロベンゼ
ン異性体を約625gの72%濃度の硫酸および約9g
の硝酸の他に含有している。有機上相を250gの水、
250gの2.5%濃度の炭酸水素ナトリウムおよび再
び250gの水で中性となるまでの洗浄し、そして残留
酸の下相をリサイクルすることができる。0.3%のm
−ニトロフルオロベンゼン、85.7%のp−ニトロフ
ルオロベンゼンおよび0.4%の2,4−ジニトロフル
オロベンゼンを含有する420g(318ml)の有機
相(ニトロフルオロベンゼン、フルオロベンゼンに対し
て99.2%)が残存する。この混合物をこの形態で引
き続いての反応に使用する。
【0014】ニトロを回分式で約20ないし約80℃、
好ましくは約50ないし約70℃の温度で行う場合、過
剰のニトロ化用の酸をフルオロベンゼンが残らないよう
に選択するかあるいは少過剰を使用する場合、未転化フ
ルオロベンゼンをニトロ化用の混合物から単純な蒸留に
より除去しリサイクルする場合に同一の結果が得られ
る。 b) 粗製ニトロフルオロベンゼン混合物の塩素化 段階aから得られた量の粗製ニトロフルオロベンゼン混
合物(420g)を、3gの鉄旋削で処理する。次い
で、塩素を60℃でニトロフルオロベンゼンがもはやG
Cにより検出できなくなるまで(一般に、9ないし11
時間後)導入する。有機を水(250g)および5%濃
度水酸化ナトリウム溶液(250g)で洗浄することに
よってこの触媒を除去する。更に処理することなしに段
階Cにおいて使用するクロロフルオロベンゼンの混合物
518gが残存する。この混合物は、85ないし87%
の3−クロロ−4−フルオロニトロベンゼン、10ない
し12%の2−フルオロ−5−クロロニトロベンゼン、
1ないし3%の2−フルオロ3−クロロニトロベンゼン
および0.3%未満の3−フルオロニトロベンゼンから
の塩素化生成物、例えば2−クロロ−5−フルオロニト
ロベンゼン、3−クロロ−5−フルオロニトロベンゼ
ン、3−フルオロ−4−クロロニトロベンゼンおよび2
−クロロ−3−フルオロニトロベンゼンを含有してい
る。二塩化されたフラクションも0.3%未満であると
評価される。
好ましくは約50ないし約70℃の温度で行う場合、過
剰のニトロ化用の酸をフルオロベンゼンが残らないよう
に選択するかあるいは少過剰を使用する場合、未転化フ
ルオロベンゼンをニトロ化用の混合物から単純な蒸留に
より除去しリサイクルする場合に同一の結果が得られ
る。 b) 粗製ニトロフルオロベンゼン混合物の塩素化 段階aから得られた量の粗製ニトロフルオロベンゼン混
合物(420g)を、3gの鉄旋削で処理する。次い
で、塩素を60℃でニトロフルオロベンゼンがもはやG
Cにより検出できなくなるまで(一般に、9ないし11
時間後)導入する。有機を水(250g)および5%濃
度水酸化ナトリウム溶液(250g)で洗浄することに
よってこの触媒を除去する。更に処理することなしに段
階Cにおいて使用するクロロフルオロベンゼンの混合物
518gが残存する。この混合物は、85ないし87%
の3−クロロ−4−フルオロニトロベンゼン、10ない
し12%の2−フルオロ−5−クロロニトロベンゼン、
1ないし3%の2−フルオロ3−クロロニトロベンゼン
および0.3%未満の3−フルオロニトロベンゼンから
の塩素化生成物、例えば2−クロロ−5−フルオロニト
ロベンゼン、3−クロロ−5−フルオロニトロベンゼ
ン、3−フルオロ−4−クロロニトロベンゼンおよび2
−クロロ−3−フルオロニトロベンゼンを含有してい
る。二塩化されたフラクションも0.3%未満であると
評価される。
【0015】鉄旋削の代わりに、5.5gの塩化鉄(I
II)または3gの塩化アンチモン(V)または6gの
三塩化アンモニウムあるいは好適なモル比におけるこれ
らの触媒のの混合物を使用する場合、本質的に同等の結
果が得られる。塩素化を50℃(70℃)で行う場合、
出発化合物は、15(7ないし8)時間後にはもはや検
出されない。異性体の比率は、この範囲における温度に
ほとんど依存しないが、収率は、高温下では約3%だけ
(70℃)または6%(90℃)だけ落ちる。残留触媒
からの完全な分離を確実とするために、粗製生成物混合
物を真空下に蒸留してもよい(400Paに対応する4
mバールにおいて75ないし100℃の沸点範囲)。 c)脱ニトロ塩素化 方法段階bで得られた量の粗製混合物(518g)を1
80℃にまで加熱する。塩素気流を、7l/hの速度で
この混合物に通過させる。約2時間後に、十分な生成物
が生成し、そしてこれをガラスコイルで満たされた40
cmカラム上で留去する(沸点範囲:165ないし17
5℃)。さらなる回分式環塩素化バッチ(方法段階b)
から得られた原料を、連続操作を保証するために該生成
物混合物除去する速度で(45g/l)添加する。従っ
て、約43g/lの生成物混合物が強酸性水相および窒
素酸化物を含有する気体とともに回収される。この相の
経時的な分離の後、有機相を水(2回,50g)および
10%濃度水酸化ナトリウム溶液(50g)で中性に洗
浄する。約97ないし98%の2,4−ジクロロフルオ
ロベンゼン、約2%の2,6−ジクロロフルオロベンゼ
ンおよび0.2%未満のマイナー成分、例えば3,4−
および3,5−ジクロロフルオロベンゼンからなる有機
相を30段カラム上で常圧下で分別する。予備フラクシ
ョンをまず165ないし170℃(底部における温度:
180ないし185℃)で通過させる。171ないし1
72℃において、2,4−ジクロロフルオロベンゼンが
99.5%以上の純度で得られる。より高純度は、長い
予備フラクションを除去することによってあるいは高速
のリフラックスでの分別によって得ることができる。次
に、所望とする生成物である2,6−ジクロロフルオロ
ベンゼンが179℃で通過し、混合フラクションがリサ
イクルされる。脱ニトロ塩素化段階からの2,6−ジク
ロロフルオロベンゼンの収率は、粗製混合物に対して8
9%であり、そして第1段階に使用されたフルオロベン
ゼンに対して86.5%である。反応容器の底部におい
て、トリフルオロベンゼン異性体の混合物が凝集してお
り、そしてこのものは200時間の連続操作時間の後に
除去される。これは、容器の内容物の分別により行わ
れ、次いで蒸留残留物が捨てられる。
II)または3gの塩化アンチモン(V)または6gの
三塩化アンモニウムあるいは好適なモル比におけるこれ
らの触媒のの混合物を使用する場合、本質的に同等の結
果が得られる。塩素化を50℃(70℃)で行う場合、
出発化合物は、15(7ないし8)時間後にはもはや検
出されない。異性体の比率は、この範囲における温度に
ほとんど依存しないが、収率は、高温下では約3%だけ
(70℃)または6%(90℃)だけ落ちる。残留触媒
からの完全な分離を確実とするために、粗製生成物混合
物を真空下に蒸留してもよい(400Paに対応する4
mバールにおいて75ないし100℃の沸点範囲)。 c)脱ニトロ塩素化 方法段階bで得られた量の粗製混合物(518g)を1
80℃にまで加熱する。塩素気流を、7l/hの速度で
この混合物に通過させる。約2時間後に、十分な生成物
が生成し、そしてこれをガラスコイルで満たされた40
cmカラム上で留去する(沸点範囲:165ないし17
5℃)。さらなる回分式環塩素化バッチ(方法段階b)
から得られた原料を、連続操作を保証するために該生成
物混合物除去する速度で(45g/l)添加する。従っ
て、約43g/lの生成物混合物が強酸性水相および窒
素酸化物を含有する気体とともに回収される。この相の
経時的な分離の後、有機相を水(2回,50g)および
10%濃度水酸化ナトリウム溶液(50g)で中性に洗
浄する。約97ないし98%の2,4−ジクロロフルオ
ロベンゼン、約2%の2,6−ジクロロフルオロベンゼ
ンおよび0.2%未満のマイナー成分、例えば3,4−
および3,5−ジクロロフルオロベンゼンからなる有機
相を30段カラム上で常圧下で分別する。予備フラクシ
ョンをまず165ないし170℃(底部における温度:
180ないし185℃)で通過させる。171ないし1
72℃において、2,4−ジクロロフルオロベンゼンが
99.5%以上の純度で得られる。より高純度は、長い
予備フラクションを除去することによってあるいは高速
のリフラックスでの分別によって得ることができる。次
に、所望とする生成物である2,6−ジクロロフルオロ
ベンゼンが179℃で通過し、混合フラクションがリサ
イクルされる。脱ニトロ塩素化段階からの2,6−ジク
ロロフルオロベンゼンの収率は、粗製混合物に対して8
9%であり、そして第1段階に使用されたフルオロベン
ゼンに対して86.5%である。反応容器の底部におい
て、トリフルオロベンゼン異性体の混合物が凝集してお
り、そしてこのものは200時間の連続操作時間の後に
除去される。これは、容器の内容物の分別により行わ
れ、次いで蒸留残留物が捨てられる。
【0016】5gの塩化カルシウムまたは8gの二酸化
珪素を添加した場合、同一の結果が得られるが、使用さ
れる装置における腐蝕のために原料除去が非常に軽減で
きる。
珪素を添加した場合、同一の結果が得られるが、使用さ
れる装置における腐蝕のために原料除去が非常に軽減で
きる。
【0017】洗浄された粗製生成物を分別する代わり
に、約−15℃で溶融結晶化することによって不純物を
ほぼ完全に除去することができる。液相は、99.8%
の純度を有する2,4−ジクロロフルオロベンゼンであ
る。
に、約−15℃で溶融結晶化することによって不純物を
ほぼ完全に除去することができる。液相は、99.8%
の純度を有する2,4−ジクロロフルオロベンゼンであ
る。
───────────────────────────────────────────────────── 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 C07C 201/08 6917−4H 205/12 6917−4H (72)発明者 ラルフ・プフィルマン ドイツ連邦共和国、グリースハイム、カー ルシュトラーセ、1ツェー
Claims (19)
- 【請求項1】 生成した異性体を中間分離をすることな
く、3段階法で高い収率、かつ高い純度で2,4−ジク
ロロフルオロベンゼンを製造する方法であって、(1)
約50ないし約90%濃度の硫酸約35ないし約65重
量部と、約95ないし約98%濃度の硫酸約35ないし
約55重量部と約96ないし約98%濃度の硝酸約45
ないし約65部のからなるニトロ化用の酸約35ないし
約65重量部とからなる混合物を使用して(但し、フル
オロベンゼン1モル当り約0.8ないし約2.0当量の
ニトロ化剤NO2 + を使用することを条件として)、フ
ルオロベンゼン1モルを約20ないし約90℃の温度
で、場合により溶剤または希釈剤の存在下に、ニトロ化
してニトロフルオロベンゼンを生成させ、(2)約25
gないし約150gの塩素または当量の塩素放出剤を、
約20ないし約100℃の温度で環塩素化触媒の存在
下、そして場合により希釈剤の存在下、得られた粗製ニ
トロフルオロベンゼン混合物各100gに対して作用さ
せ、そして(3)環塩素化触媒を除去した後、場合によ
り希釈剤の存在下および場合により脱水剤および/また
は弗素化物掃去剤の存在下に、約110℃ないし約22
0℃の温度において、得られた粗製クロロフルオロベン
ゼン混合物各100gに対して約18gないし約203
gの塩素または当量の塩素放出剤を作用させ(脱ニトロ
塩素化)、次いで2,4−ジクロロフルオロベンゼンを
分別蒸留または溶融結晶化により単離させる、上記方
法。 - 【請求項2】 ニトロ化のために使用される硫酸とニト
ロ化用の酸とからなる混合物が約65ないし約75%濃
度の硫酸を含有する請求項1の方法。 - 【請求項3】 使用されるニトロ化酸とともに、フルオ
ロベンゼン1モル当り約0.9ないし約1.2当量のニ
トロ化剤NO2 + が使用される請求項1および2のいず
れか一つの方法。 - 【請求項4】 ニトロを連続的にまたは回分式に行う請
求項1および2のいずれか一つの方法。 - 【請求項5】 連続的ニトロ化の場合、使用されるニト
ロ化酸とともに、フルオロベンゼン1モル当り約1.0
ないし約1.1当量のニトロ化剤NO2 + を使用する請
求項1、2および4のいずれか一つの方法。 - 【請求項6】 ニトロ化を約50ないし約70℃の温度
で行う請求項1ないし5のいずれか一つの方法。 - 【請求項7】 ニトロを、溶剤または希釈剤としてのニ
トロベンゼン、塩素化ニトロベンゼン、弗素化ニトロベ
ンゼン、本発明の方法で製造されるような粗製ニトロフ
ルオロベンゼン混合物、ジクロロメタン、トリクロロメ
タン、テトラクロロメタン、1,2−ジクロロエタンま
たは低級パラフィンの存在下で行う請求項1ないし6の
いずれか一つの方法。 - 【請求項8】 連続的ニトロ化の場合、3ないし5個の
タンクからなるカースケード内でニトロ化を行う請求項
1ないし7のいずれか一つの方法。 - 【請求項9】 ニトロ化の際に得られる粗製ニトロフル
オロベンゼン混合物の塩素化を、鉄、塩化鉄(II)、
塩化鉄(III)、沃素、三塩化沃素、五塩化沃素、三
塩化アンチモン、五塩化アンチモンまたは塩化アルミニ
ウム(III)あるいはこれらの混合物の存在下で行う
請求項1ないし8のいずれか一つの方法。 - 【請求項10】 ニトロ化の際に得られる粗製ニトロフ
ルオロベンゼン混合物各100gに対して、約27gな
いし約50gの塩素または当量の塩素放出剤を作用させ
る請求項1ないし9のいずれか一つの方法。 - 【請求項11】 ニトロ化の際に得られる粗製ニトロフ
ルオロベンゼン混合物各100gに対して、約27gな
いし約33gの塩素または当量の塩素放出剤を作用させ
る請求項1ないし9のいずれか一つの方法。 - 【請求項12】 ニトロ化の際に得られる粗製ニトロフ
ルオロベンゼン混合物に、塩素または塩素放出剤を約5
0ないし約70℃の温度で作用させる請求項1ないし1
1のいずれか一つの方法。 - 【請求項13】 ニトロ化の際に得られる粗製ニトロフ
ルオロベンゼン混合物を、三塩化メタン、1,2−ジク
ロロエタン、クロロホルム、ジクロロメタン、クロロス
ルホン酸、発煙硝酸または硫酸の存在下で塩素化する請
求項1ないし12のいずれか一つの方法。 - 【請求項14】 脱ニトロ塩素化を約175ないし約1
90℃の温度で行う請求項1ないし13のいずれか一つ
の方法。 - 【請求項15】 第2段階で得られる粗製クロロフルオ
ロニトロベンゼン各100gに対して約22gないし約
81.2gの塩素または当量の塩素放出剤を作用させる
請求項1ないし14のいずれか一つの方法。 - 【請求項16】 第2段階で得られる粗製クロロフルオ
ロニトロベンゼン各100gに対して約22gないし約
40.6gの塩素または当量の塩素放出剤を作用させる
請求項1ないし15のいずれか一つの方法。 - 【請求項17】 脱ニトロ塩素化を脱水剤としての五酸
化燐または五塩化燐の存在下で行う請求項1ないし16
のいずれか一つの方法。 - 【請求項18】 脱ニトロ塩素化を弗化物掃去剤として
の塩化カルシウム、水酸化カルシウム、硫酸カルシウム
または二酸化珪素の存在下で行う請求項1ないし17の
いずれか一つの方法。 - 【請求項19】 脱ニトロ塩素化を連続的または回分式
に行う請求項1ないし18のいずれか一つの方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4133689:5 | 1991-10-11 | ||
DE4133689 | 1991-10-11 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05301833A true JPH05301833A (ja) | 1993-11-16 |
JP3203067B2 JP3203067B2 (ja) | 2001-08-27 |
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ID=6442489
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP27204092A Expired - Fee Related JP3203067B2 (ja) | 1991-10-11 | 1992-10-09 | 2,4−ジクロロフルオロベンゼンの製造方法 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5227545A (ja) |
EP (1) | EP0539765B1 (ja) |
JP (1) | JP3203067B2 (ja) |
CA (1) | CA2080315A1 (ja) |
DE (1) | DE59200298D1 (ja) |
ES (1) | ES2059184T3 (ja) |
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---|---|---|---|---|
WO2010058421A2 (en) * | 2008-11-18 | 2010-05-27 | Aditya Birla Science & Technology Co. Ltd. | A process for synthesis of 2, 4-dichloro-5- fluoroacetophenone (dcfa) |
CN102617360B (zh) * | 2012-03-01 | 2013-11-06 | 江西吉翔医药化工有限公司 | 3,5-二氯-2,4-二氟苯胺的合成方法 |
CN104974009A (zh) * | 2015-06-05 | 2015-10-14 | 朱卫 | 二氯氟苯的合成方法 |
CN106631811A (zh) * | 2016-11-23 | 2017-05-10 | 山东友帮生化科技有限公司 | 一种3‑氯‑4‑氟硝基苯的制备方法 |
CN113582805A (zh) * | 2020-04-30 | 2021-11-02 | 浙江省常山长盛化工有限公司 | 一种以邻二氯苯为原料生产高纯度2,4-二氯氟苯的生产工艺 |
CN113248353B (zh) * | 2021-07-01 | 2022-02-25 | 山东国邦药业有限公司 | 一种2,4-二氯-5-氟苯乙酮的制备方法 |
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