NL8003564A - Herbicidal bipyridylium salts - the products being herbicides - Google Patents

Herbicidal bipyridylium salts - the products being herbicides Download PDF

Info

Publication number
NL8003564A
NL8003564A NL8003564A NL8003564A NL8003564A NL 8003564 A NL8003564 A NL 8003564A NL 8003564 A NL8003564 A NL 8003564A NL 8003564 A NL8003564 A NL 8003564A NL 8003564 A NL8003564 A NL 8003564A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
salt
bipyridylium
mixture
cyanide
acid
Prior art date
Application number
NL8003564A
Other languages
Dutch (nl)
Original Assignee
Ici Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ici Ltd filed Critical Ici Ltd
Publication of NL8003564A publication Critical patent/NL8003564A/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D213/00Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D213/02Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D213/04Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having no bond between the ring nitrogen atom and a non-ring member or having only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom
    • C07D213/06Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having no bond between the ring nitrogen atom and a non-ring member or having only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom containing only hydrogen and carbon atoms in addition to the ring nitrogen atom
    • C07D213/22Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having no bond between the ring nitrogen atom and a non-ring member or having only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom containing only hydrogen and carbon atoms in addition to the ring nitrogen atom containing two or more pyridine rings directly linked together, e.g. bipyridyl

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Pyridine Compounds (AREA)

Abstract

-4,4'-bipyridylium salts (I) in which each of the substituents contains up to 10 carbon atoms are prepared by the reaction of a N-substd. pyridinium salt (II) with a cyanide (III) in a basic medium followed by oxidation of the intermediate obtained.

Description

* / .* /.

Werkwijze ter bereiding van een 1,1'-digesubstitueerd H,U'-bipyridyliumzout.Process for preparing a 1,1'-disubstituted H, U'-bipyridylium salt.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze ter bereiding van een 1,1'-digesubstitueerd 4, k'-bipyridyliumzout door reaktie van een 1-gesubstitueerd pyridiniumzout met cyanide-ionen en oxydatie van het daarbij gevormde tussenprodukt.The invention relates to a process for the preparation of a 1,1'-disubstituted 4, k'-bipyridylium salt by reaction of a 1-substituted pyridinium salt with cyanide ions and oxidation of the intermediate formed therein.

5 Een dergelijke werkwijze is bekend uit het artikel in Tetrahedron Letters 2k, (1967), 2313-2315.Such a method is known from the article in Tetrahedron Letters 2k, (1967), 2313-2315.

Volgens dit artikel laat men 1-dodecylpyridinium-bromide bij kamertemperatuur reageren met een oplossing van natriumcyanide in water, waarna men het als tussenprodukt gevormde 10 didodecylviologeenkationradicaal met een oplossing van jodium in alcohol oxydeert tot 1,1'-didodecyl-H,H'-bipyridyliumzout. Wanneer werd uitgegaan van 1-ethylpyridiniumbromide kon pas na langdurige verhitting op 100°C de vorming van het viologeenkationradicaal geconstateerd worden. De auteurs spreken het vermoeden uit, dat 15 het opmerkelijke verschil in reaktiviteit tussen de beide uit- gangsprodukten moet worden toegeschreven aan micelvorming wanneer wordt uitgegaan van 1-dodecylpyridiniumbromide.According to this article, 1-dodecylpyridinium bromide is reacted at room temperature with a solution of sodium cyanide in water, after which the intermediate didodecylviologene cation radical formed is oxidized with a solution of iodine in alcohol to 1,1'-didodecyl-H, H'- bipyridylium salt. When starting from 1-ethylpyridinium bromide, the formation of the violog cation radical could only be detected after prolonged heating at 100 ° C. The authors suspect that the remarkable difference in reactivity between the two starting products must be attributed to micelle formation when starting from 1-dodecylpyridinium bromide.

Gevonden werd nu, dat men uitgaande van een 1-methylpyridiniumzout het overeenkomstige bipyridyliumzout met 20 redelijke opbrengst verkrijgt, indien men de reaktie met cyanide-ionen uitvoert in een reaktiemedium, dat één of meer polaire aprotische oplosmiddelen bevat.It has now been found that starting from a 1-methylpyridinium salt, the corresponding bipyridylium salt is obtained in reasonable yield when the reaction with cyanide ions is carried out in a reaction medium containing one or more polar aprotic solvents.

Van de gevraagde rechten wordt uitgesloten de toepassing van waterige aceton als reaktiemedium, aangezien dit 25 reeds beschreven is in de niet-voorgepubliceerde Nederlande octrooiaanvrage 69.05892 van oudere rangorde.The rights applied for exclude the use of aqueous acetone as a reaction medium, since this has already been described in the earlier unpublished Netherlands patent application 69.05892.

De volgens de uitvinding bereide produkten zijn 800 35 64 2 in hoofdzaak bekend geworden als herbiciden (zie het Amerikaanse octrooischrift 2.972.528.)The products prepared according to the invention have become known primarily as herbicides (see U.S. Pat. No. 2,972,528.)

De temperatuur waarbij de reaktie wordt uitgevoerd is niet kritisch hoewel het in sommige gevallen zeer voor-5 delig is om het reaktiemengsel te verhitten. In het algemeen wordt de reaktie bij ®n temperatuur van 25 tot 120°C en bij voorkeur van Uo tot 90°C uitgevoerd. Temperaturen boven 150°C dienen in het algemeen vermeden te worden. Gewoonlijk wordt de reaktie in een inerte atmosfeer uitgevoerd.The temperature at which the reaction is carried out is not critical, although in some cases it is very advantageous to heat the reaction mixture. Generally, the reaction is carried out at a temperature of from 25 to 120 ° C, and preferably from 100 to 90 ° C. Temperatures above 150 ° C should generally be avoided. Usually the reaction is carried out in an inert atmosphere.

10 De hoeveelheid cyanide is niet kritisch hoewel bij voorkeur een overmaat van dit reagens gebruikt wordt. Bij voorkeur wordt meer dan Π mol cyanide per mol pyridiniumzout gebruikt. De concentratie van het pyridiniumzout hangt van het gebruikte oplosmiddel af. Door eenvoudige proeven kan de optimale 15 concentratie bepaald worden. In het algemeen zijn echter concentraties van 0,1-2,0 mol per liter en met name van circa 0,5 mol per liter geschikt.The amount of cyanide is not critical although an excess of this reagent is preferably used. Preferably more than Π mole of cyanide per mole of pyridinium salt is used. The concentration of the pyridinium salt depends on the solvent used. The optimum concentration can be determined by simple tests. Generally, however, concentrations of 0.1-2.0 mol per liter and in particular about 0.5 mol per liter are suitable.

Als oxydatiemiddel bij de laatste trap van de werkwijze volgens de uitvinding kan men lucht of een elektronen-20 acceptor met een redoxpotentiaal in water die positiever dan -0,50 volt ten opzichte van de verzadigde kalomel-elektrode is, toepassen. Voorbeelden van geschikte oxydatiemiddelen zijn cerisulfaat (in verdund zwavelzuur), metaalzouten, met name de halogeniden; anorganische oxyzuuranhydriden, met name zwaveldioxyde, chloor, 25 lucht, bij voorkeur in samenwerking met water en/of kooldioxyde en/of een zuur, zoals azijnzuur of zwavelzuur; en organische oxydatiemiddelen zoals chinonen, bijvoorbeeld benzochinon, chlooranil en anthrachinon. De oxydatie wordt bij voorkeur onder zure omstandigheden uitgevoerd, waarbij de pH van het reaktiemengsel 30 bij voorkeur minder dan 7 is en tussen H en 6 ligt.As the oxidizing agent in the last step of the process of the invention, air or an electron acceptor with a redox potential in water that is more than -0.50 volts relative to the saturated calomel electrode can be used. Examples of suitable oxidizing agents are cerisulfate (in dilute sulfuric acid), metal salts, especially the halides; inorganic oxyanhydrides, in particular sulfur dioxide, chlorine, air, preferably in conjunction with water and / or carbon dioxide and / or an acid such as acetic acid or sulfuric acid; and organic oxidizing agents such as quinones, for example benzoquinone, chloroanil and anthraquinone. The oxidation is preferably carried out under acidic conditions, the pH of the reaction mixture 30 being preferably less than 7 and between H and 6.

De temperatuur waarbij de reaktie wordt uitgevoerd is niet kritisch hoewel het in sommige gevallen zeer voordelig is om het reaktiemengsel te verhitten. In het algemeen wordt de reaktie bij een temperatuur van 25 tot 120°C en bij voorkeur van 35 i+0 tot 90°C uitgevoerd. Temperaturen boven 150°C dienen in het 8 0 0 3 5 64 r 3 algemeen vermeden te worden. Gewoonlijk wordt de reaktie in een inerte atmosfeer uitgevoerd.The temperature at which the reaction is carried out is not critical, although in some cases it is very advantageous to heat the reaction mixture. Generally, the reaction is conducted at a temperature of from 25 to 120 ° C, and preferably from 35 ° C to 0 to 90 ° C. Temperatures above 150 ° C should generally be avoided in 8 0 0 3 5 64 r 3. Usually the reaction is carried out in an inert atmosphere.

De hoeveelheid cyanide is niet kritisch hoewel "bij voorkeur een overmaat van dit reagens gebruikt wordt. Bij 5 voorkeur wordt 1-4 mol gebruikt. De concentratie van het pyridiniumzout hangt van het gebruikte oplosmiddel af. Door eenvoudige proeven kan de optimale concentratie bepaald worden. In het algemeen zijn echter concentraties van 0,1-2,0 mol per liter en met name van circa 0,5 mol per liter geschikt.The amount of cyanide is not critical although "preferably an excess of this reagent is used. Preferably 1-4 mol is used. The concentration of the pyridinium salt depends on the solvent used. The optimum concentration can be determined by simple tests. Generally, however, concentrations of 0.1-2.0 mol per liter and in particular about 0.5 mol per liter are suitable.

10 Als oxydatiemiddel bij de laatste trap van de werkwijze volgens de uitvinding kan men lucht of een elektronen-acceptor met een redoxpotentiaal in water die positiever dan -0,50 volt ten opzichte van de verzadigde kalomel-elektrode is, toepassen. Voorbeelden van geschikte oxydatiemiddelen zijn ceri-15 sulfaat (in verdund zwavelzuur), metaalzouten, met name de halo-geniden; anorganische oxyzuuranhydriden, met name zwaveldioxyde, chloor, lucht, bij voorkeur in samenwerking met water en/of kooldioxyde en/of een zuur, zoals azijnzuur of zwavelzuur; en organische oxydatiemiddelen zoals chinonen, bijvoorbeeld benzo-20 chinon, chlooranil en anthrachinon. De oxydatie wordt bij voorkeur onder zure omstandigheden uitgevoerd, waarbij de pH van het reaktie-mengsel bij voorkeur minder dan 7 is en tussen 4 en 6 ligt.As the oxidizing agent in the last step of the method according to the invention, air or an electron acceptor with a redox potential in water which is more than -0.50 volts relative to the saturated calomel electrode can be used. Examples of suitable oxidizing agents are cerisulfate (in dilute sulfuric acid), metal salts, especially the halides; inorganic oxyanhydrides, in particular sulfur dioxide, chlorine, air, preferably in conjunction with water and / or carbon dioxide and / or an acid such as acetic acid or sulfuric acid; and organic oxidizing agents such as quinones, for example benzoquinone, chloroanil and anthraquinone. The oxidation is preferably carried out under acidic conditions, the pH of the reaction mixture preferably being less than 7 and between 4 and 6.

Het tussenprodukt wordt verkregen in de vorm van een gewoonlijk bruin gekleurde oplossing. Het kan direkt geoxy-25 deerd worden zonder dat het geïsoleerd wordt uit het mengsel, waarin het gevormd werd. Indien dit produkt echter direkt ge-oxydeerd wordt, is het uiteindelijke bipyridyliumzout onzuiver en moet het gezuiverd worden. Het aldus verkregen bipyridyliumzout bevat in het bijzonder vrije cyanide-ionen en deze anionen 30 kunnen met het bipyridyliumkation reageren, waardoor de opbrengst van het gewenste zout verlaagd wordt.The intermediate is obtained in the form of a usually brown-colored solution. It can be directly oxidized without being isolated from the mixture in which it was formed. However, if this product is directly oxidized, the final bipyridylium salt is impure and must be purified. The bipyridylium salt thus obtained in particular contains free cyanide ions and these anions can react with the bipyridylium cation, thereby reducing the yield of the desired salt.

Gewoonlijk is het gemakkelijker om het tussenprodukt te isoleren voordat het geoxydeerd wordt, opdat er bij oxydatie een redelijk zuiver bipyridyliumzout wordt verkregen, 35 dat nagenoeg geen vrije cyanide-ionen bevat. In het geval, dat het 800 35 64 u tussenprodukt een suspensie is, kan de vaste stof door filtratie of bij voorkeur oplosmiddelextractie geïsoleerd worden. Geschikte oplosmiddelen voor de extractie zijn koolwaterstoffen, met name aromatische koolwaterstoffen en in het bijzonder tolueen. Nadat de 5 vaste stof verwijderd is, blijft er een deel van het tussen produkt in de vloeibare fase achter; dit kan gewonnen worden door het tot het bipyridyliumzout te oxyderen en dit zout op de hieronder aangegeven wijze te isoleren, of door het te reduceren, zodat een dihydrobipyridyl ontstaat, dat op de reeds aangegeven 10 wijze geïsoleerd kan worden voordat het geoxydeerd wordt. De reductie kan met elke gewone reductiemethode uitgevoerd worden, zoals met een alkalimetaal-amalgaam of een dithioniet.It is usually easier to isolate the intermediate before it is oxidized, so that upon oxidation a fairly pure bipyridylium salt is obtained which contains substantially no free cyanide ions. In the case where the 800 35 64 u intermediate is a suspension, the solid can be isolated by filtration or preferably solvent extraction. Suitable solvents for the extraction are hydrocarbons, especially aromatic hydrocarbons and especially toluene. After the solid has been removed, part of the intermediate remains in the liquid phase; this can be recovered by oxidizing it to the bipyridylium salt and isolating this salt in the manner indicated below, or by reducing it to form a dihydrobipyridyl which can be isolated in the manner already indicated before being oxidized. The reduction can be carried out by any ordinary reduction method, such as with an alkali metal amalgam or a dithionite.

Een bruikbare isolatiemethode is ook water, een organisch zuur, bijvoorbeeld azijnzuur, of een base (watervrij 15 of een waterge oplossing van de base) toe te voegen. Daarbij verkrijgt men dan een suspensie. De temperatuur bij deze behandeling kan tussen 0 en 120°C en bij voorkeur tussen 20 en 50°C liggen. De vaste en vloeibare fasen kunnen op bovenstaande wijze behandeld worden ter winning van het tussenprodukt daaruit.A useful isolation method is also to add water, an organic acid, for example acetic acid, or a base (anhydrous or an aqueous solution of the base). A suspension is then obtained. The temperature in this treatment can be between 0 and 120 ° C and preferably between 20 and 50 ° C. The solid and liquid phases can be treated in the above manner to recover the intermediate therefrom.

20 Behalve dat nagenoeg zuivere bipyridyliumzouten verkregen worden heeft deze methode nog het voordeel, dat hogere opbrengsten verkregen worden dan wanneer de oplossing, weer tussenprodukt bevat, rechtstreeks geoxydeerd wordt. Bovendien kan het produkt, dat als gevolg van de behandeling verkregen is, gemakkelijk met 25 een groter aantal verschillende oxydatiemiddelen geoxydeerd worden dan de oplossing voor de behandeling. Aangenomen wordt, dat de vaste stof, die als gevolg van het toevoegen van water of een base aan de oplossing van het tussenprodukt verkregen wordt, een 1,1'-digesubstitueerd-1,1 ’-dihydro-U,!;'-bipyridyl is.In addition to obtaining substantially pure bipyridylium salts, this method has the additional advantage that higher yields are obtained than when the solution, again containing intermediate product, is directly oxidized. Moreover, the product obtained as a result of the treatment can easily be oxidized with a greater number of different oxidizing agents than the solution for the treatment. It is believed that the solid obtained by adding water or a base to the intermediate solution is a 1,1'-disubstituted-1,1'-dihydro-1-bipyridyl is.

30 Het kan nodig zijn het uiteindelijke bipyridylium- zout van vrije cyanide-ionen te scheiden, bijvoorbeeld indien het tussenprodukt geoxydeerd werd zonder het eerst uit het reaktie-medium te isoleren. Het is gebleken, dat dit kan geschieden door het reaktiemengsel te behandelen met l+,M-diaminostilbeen-2,2’-35 disulfonzuur, dat algemeen als "amsonzuur" bekend is. Hierdoor 800 35 64 5 wordt het bipyridylium zout in de vorm van het amsonaatzout uit het mengsel neergeslagen, terwijl de cyanide-ionen in het mengsel achterblijven. Het neerslag kan vervolgens afgefiltreerd, gewassen en op gebruikelijke wijze gedroogd worden en het amson-5 zuur kan geregenereerd opnieuw gebruikt worden door het amsonaatzout aan te zuren, waarvoor bij voorkeur een waterige oplossing van een zuur gebruikt wordt. Het zuur, dat voor het winnen van het amsonzuur gebruikt wordt, kan zodanig gekozen worden, dat het het gewenste anion voor het uiteindelijke bipyridyliumzout 10 levert. Het kan bijvoorbeeld uit zoutzuur, fosforzuur of azijnzuur bestaan.It may be necessary to separate the final bipyridylium salt from free cyanide ions, for example, if the intermediate has been oxidized without first isolating it from the reaction medium. It has been found that this can be done by treating the reaction mixture with 1 +, M-diamino-stilbene-2,2'-35 disulfonic acid, which is commonly known as "amsonic acid". As a result, the bipyridylium salt in the form of the amsonate salt is precipitated from the mixture, while the cyanide ions remain in the mixture. The precipitate can then be filtered off, washed and dried in the usual manner, and the amsonic acid can be regenerated again by acidifying the amsonate salt, preferably using an aqueous solution of an acid. The acid used to recover the amsonic acid can be selected to provide the desired anion for the final bipyridylium salt. For example, it can consist of hydrochloric, phosphoric or acetic acid.

Amsonzuur is slechts spaarzaam in water oplosbaar en daarom wordt het gewoonlijk in de vorm van een waterige oplossing van één van zijn in water oplosbare zouten gebruikt, met 15 voordeel een alkalimetaalzout of het ammoniumzout. De behandeling van het reaktiemengsel met amsonzuur kan doelmatig bij een pH van 7-12 en een temperatuur van 0 tot 100°C worden uitgevoerd.Amsonic acid is only sparingly soluble in water and therefore it is usually used in the form of an aqueous solution of one of its water-soluble salts, advantageously an alkali metal salt or the ammonium salt. The treatment of the reaction mixture with amsonic acid can advantageously be carried out at a pH of 7-12 and a temperature of 0 to 100 ° C.

Het eindprodukt kan ook van de cyanide-ionen in het teaktiemengsel gescheiden worden door het met een geschikte 20 kationenuitwisselende hars in contact te brengen. Dan doorlopen de cyanide-ionen de hars en blijft het produkt daarin achter. Het kan vervolgens uit de hars vrijgemaakt worden door de hars met een zuur te behandelen. Op deze wijze wordt een bipyridyliumzout verkregen, waarin het anion van het zuur afkomstig is.The final product can also be separated from the cyanide ions in the reaction mixture by contacting it with a suitable cation exchange resin. Then the cyanide ions pass through the resin and the product remains therein. It can then be released from the resin by treating the resin with an acid. In this way a bipyridylium salt is obtained, in which the anion of the acid originates.

25 Voorbeelden van anionen, die op deze wijze in het mengsel gebracht kunnen worden, zijn chloride, sulfaat en acetaationen.Examples of anions that can be introduced into the mixture in this way are chloride, sulfate and acetate ions.

Ook kunnen de cyanide-ionen met een anionenuit-wisselende hars van de bipyridyliumkationen gescheiden worden.The cyanide ions can also be separated from the bipyridylium cations with an anion-exchange resin.

De temperatuur, waarbij het mengsel met de 30 ionenuitwisselende hars in contact wordt gebracht, is niet kritisch, maar kan doelmatig tussen 0 en 100°C liggen. Voorbeelden van geschikte kationenuitwisselende harsen zijn Zeocarb harsen, zoals Zeocarb 225 (SRC-8). Amberlite-harsen, zoals Amberlite Cé-120, en de Deacidite-harsen. Een voorbeeld van een anionenuitwisselende 35 hars, die gebruikt kan worden is Amberlite IRA ^00.The temperature at which the mixture is contacted with the ion exchange resin is not critical, but may suitably be between 0 and 100 ° C. Examples of suitable cation exchange resins are Zeocarb resins such as Zeocarb 225 (SRC-8). Amberlite resins, such as Amberlite Cé-120, and the Deacidite resins. An example of an anion exchange resin that can be used is Amberlite IRA ^ 00.

800 35 64 6800 35 64 6

Een andere methode om cyanide-ionen uit het reaktiemengsel, dat het 1,1-digesubstitueerde-H, '-bipyridylium-zout bevat, te verwijderen bestaat hierin, dat het reaktiemengsel aangezuurd en daarna ontgast wordt. Op deze wijze worden de 5 cyanide-ionen in de vorm van waterstofcyanide uit het mengsel verwijderd. Dit procédé is bijzonder doelmatig omdat het aldus vrijgemaakte waterstofcyanide direkt met een base, bijvoorbeeld natriumhydroxyde in een cyanide kan worden omgezet, dat ter bereiding van een verdere hoeveelheid bipyridylium-kationen ge-10 bruikt kan worden. Elk mineraal of organisch zuur kan gebruikt worden indien hiermee waterstofcyanide gevormd kan worden. Voorbeelden van geschikte zuren zijn zoutzuur, zwavelzuur, fosfor-zuur en azijnzuur. Ook kan de oplossing met zwaveldioxyde worden aangezuurd. Men kan het zuur kiezen in overeenstemming 15 met het anion, dat men in het uiteindelijke 1,1'-dimethyl-^, U' -bipyridyliumzout wenst.Another method of removing cyanide ions from the reaction mixture containing the 1,1-disubstituted-H'-bipyridylium salt consists in that the reaction mixture is acidified and then degassed. In this way the 5 cyanide ions in the form of hydrogen cyanide are removed from the mixture. This process is particularly effective because the hydrogen cyanide thus released can be directly converted into a cyanide with a base, for example, sodium hydroxide, which can be used to prepare a further amount of bipyridylium cations. Any mineral or organic acid can be used if it can form hydrogen cyanide. Examples of suitable acids are hydrochloric acid, sulfuric acid, phosphoric acid and acetic acid. The solution can also be acidified with sulfur dioxide. The acid may be selected in accordance with the anion desired in the final 1,1'-dimethyl, U 'bipyridylium salt.

Het reaktiemengsel kan bij elke temperatuur, waarbij het bipyridylium-kation stabiel is worden aangezuurd, zoals bij 0 tot 100°C. Het mengselkan op gebruikelijke wijze 20 ontgast worden, zoals bijvoorbeeld door er lucht of een inert gas bij verlaagde druk doorheen te laten borrelen of door het mengsel te koken. Het zal duidelijk zijn, dat deze methode om hetmengsel aan te zuren en vervolgens te ontgassen gemakkelijk uit te voeren is en gebruikt kan worden om uit het mengsel elk anion te ver-25 wijderen, dat met een proton een vluchtig produkt vormt, dat door ontgassen uit het mengsel verwijderd kan worden. Behalve cyanide-ionen kunnen met deze techniek ook halogenide-ionen, met name fluoride- en chloride-ionen verwijderd worden.The reaction mixture can be acidified at any temperature at which the bipyridylium cation is stable, such as at 0 to 100 ° C. The mixture can be degassed in the usual manner, such as, for example, by bubbling air or an inert gas under reduced pressure or by boiling the mixture. It will be understood that this method of acidifying the mixture and then degassing it is easy to carry out and can be used to remove from the mixture any anion which forms with the proton a volatile product which is degassed can be removed from the mixture. In addition to cyanide ions, halide ions, in particular fluoride and chloride ions, can also be removed with this technique.

Cyanide-ionen kunnen uit mengsels de 1,1'— 30 dimethyl-U,4'-bipyridylium-kationen bevatten, verwijderd worden door er bij een temperatuur tussen 0 en 100°C een reagens aan toe te voegen, dat een complex zout met de cyanide-ionen vormt.Cyanide ions can be removed from mixtures containing the 1,1'-dimethyl-U, 4'-bipyridylium cations by adding a reagent at a temperature between 0 and 100 ° C, which contains a complex salt with the cyanide ions.

Het toevoegen van ferri- of ferro-ionen in de vorm van een zout, zoals een sulfaat of halogenide bijvoorbeeld, resulteert in de 35 vorming van een ferrocyanide. In dit geval worden de cyanide-ionen 8 0 0 3 5 64 7 niet werkelijk uit het reaktiemengsel verwijderd, maar wordt doelmatig voorkomen, dat zij met het bipyridyliumzout reageren dank zij het feit, dat zij een complex zout met de toegevoegde kationen gevormd hebben.The addition of ferric or ferrous ions in the form of a salt, such as a sulfate or halide, for example, results in the formation of a ferrocyanide. In this case, the cyanide ions are not actually removed from the reaction mixture, but they are effectively prevented from reacting with the bipyridylium salt due to the fact that they have formed a complex salt with the added cations.

5 Voorbeeld IExample I

2,9 gram (0,02 mol) 1-methylpyridinechloride werd in 30 ml droog dimethylsulfoxyde opgelost en de oplossing werd snel en onder roeren aan een oplossing van k,9 gram (0,1 mol) natriumcyanide in 20 ml droog dimethylsulfoxyde 10 bij 75°C en onder een stikstofatmosfeer toegevoegd. Het mengsel werd 30 minuten met terugvloeikoeling verhit.2.9 grams (0.02 mole) of 1-methylpyridine chloride was dissolved in 30 ml of dry dimethyl sulfoxide and the solution was stirred quickly with a solution of k, 9 grams (0.1 mole) of sodium cyanide in 20 ml of dry dimethyl sulfoxide at 75 ° C and added under a nitrogen atmosphere. The mixture was refluxed for 30 minutes.

Het verkregen diep-bruine mengsel werd met overmaat eerisulfaat in verdund zwavelzuur geoxydeerd tot 1,1·-dimethyl-^V-bipyridyliumchloride. Opbrengst; 73 %Λ ten op-15 zichte van 1-methylpyridiniumchloride.The resulting deep brown mixture was oxidized in excess sulfuric acid in dilute sulfuric acid to give 1,11-dimethyl-β-bipyridylium chloride. Yield; 73% compared to 1-methylpyridinium chloride.

Voorbeeld IIExample II

De werkwijze van voorbeeld I werd herhaald, alleen werd het natriumcyanide opgelost in 30 ml dimethylsulfoxyde, dat 10 gram natriumcarbonaat bevatte en was de reaktietemperatuur 70°C. 20 Opbrengst: 88 %.The procedure of Example I was repeated except that the sodium cyanide was dissolved in 30 ml of dimethyl sulfoxide containing 10 grams of sodium carbonate and the reaction temperature was 70 ° C. 20 Yield: 88%.

Voorbeeld IIIExample III

Een mengsel Tan 3,1 gram 1-methylpyridiniumchloride, U,9 gram natriumcyanide en 10 gram natriumbicarbonaat in 80 ml dimethylsulfoxyde werd 20 minuten onder roeren en onder 25 een stikstofatmosfeer op 70°C verhit. Het verkregen bruine mengsel werd met een oplossing van cerisulfaat in verdund zwavelzuur behandeld, waardoor 1,1 1-dimethyl-^ V-bipyridyliumchloride verkregen werd met een opbrengst van 89 % ten opzichte van H-methyl-pyridiniumchloride.A mixture of Tan 3.1 grams of 1-methylpyridinium chloride, U, 9 grams of sodium cyanide and 10 grams of sodium bicarbonate in 80 ml of dimethyl sulfoxide was heated at 70 ° C for 20 minutes under stirring and under a nitrogen atmosphere. The resulting brown mixture was treated with a solution of cerisulfate in dilute sulfuric acid to give 1.1 l-dimethyl-V-bipyridylium chloride in 89% yield with respect to H-methylpyridinium chloride.

30 Bovenstaande werkwijze werd herhaald, alleen werd het natriumbicarbonaat uit het reaktiemengsel weggelaten. Opbrengst: 85 #.The above procedure was repeated, except that the sodium bicarbonate was omitted from the reaction mixture. Yield: 85 #.

Voorbeeld IVExample IV

3,1 gram 1-methylpyridiniumchloride in 50 ml 35 dimethylsulfoxyde werd onder roeren en onder een stikstofatmosfeer 80 0 3 5 64 8 bij 70°C bij een suspensie van U,9 gram natriumcyanide in 30 ml dimethylsulfoxyde gevoegd. ïïa 30 minuten werd bij het bruine reaktiemengsel een gekoelde oplossing van zwaveldioxyde in dimethylsulfoxyde gevoegd. Het mengsel werd onmiddellijk blauw 5 en na 1,5 uur staan bruin.3.1 grams of 1-methylpyridinium chloride in 50 ml of dimethyl sulfoxide was added with stirring and under a nitrogen atmosphere at 70 ° C in a suspension of 0.9 grams of sodium cyanide in 30 ml of dimethyl sulfoxide under a nitrogen atmosphere. After 30 minutes, a cooled solution of sulfur dioxide in dimethyl sulfoxide was added to the brown reaction mixture. The mixture turned blue immediately and browned after 1.5 hours.

Daarna werd overmaat zwaveldioxyde uit het mengsel verwijderd door er stikstofgas door te laten borrelen. Bij analyse bleek het mengsel 1,1'-dimethyl-^,It’-bipyridyliumchloride te bevatten. Opbrengst: 95 % ten opzichte van 1-methylpyridinium-10 chloride.Then excess sulfur dioxide was removed from the mixture by bubbling nitrogen gas through it. Upon analysis, the mixture was found to contain 1,1'-dimethyl-, -1'-bipyridylium chloride. Yield: 95% over 1-methylpyridinium-10 chloride.

Voorbeelden V t/n VIIIExamples V to VIII

Een suspensie van 3,1 gram 1-methylpyridinium-chloride in 50 ml dimethylaceetamide werd onder roeren bij 75°C onder een stikstofatmosfeer bij een suspensie van ^,9 gram 15 natriumcyanide in 50 ml dimethylaceetamide gevoegd. Onmiddellijk werd een gele kleur gevormd en na 1 uur was de kleur donkeroranje geworden. Daarna werd het mengsel in een oplossing van ceri-sulfaat in verdund zwavelzuur uitgegoten, waardoor 1,1'-dimethyl-^ '-bipyridyliumion gevormd werd. De opbrengst van de reaktie 20 was 66 % ten opzichte van 1-methylpyridiniumchloride.A suspension of 3.1 grams of 1-methylpyridinium chloride in 50 ml of dimethylacetamide was added with stirring at 75 ° C under a nitrogen atmosphere to a suspension of 0.9 grams of sodium cyanide in 50 ml of dimethyl acetamide. A yellow color was immediately formed and after 1 hour the color had turned dark orange. The mixture was then poured into a solution of cerisulfate in dilute sulfuric acid to form 1,1'-dimethyl-2'-bipyridylium ion. The yield of the reaction 20 was 66% relative to 1-methylpyridinium chloride.

Bovenstaande werkwijze werd driemaal (voorbeeld V, VI, VII en VIII) herhaald, alleen werden in plaats van dimethylaceetamide de hieronder genoemde oplosmiddelen gebruikt.The above procedure was repeated three times (examples V, VI, VII and VIII), except that the solvents listed below were used instead of dimethylacetamide.

De opbrengsten zijn hieronder vermeld: 25 Voorbeeldnummer Oplosmiddel Opbrengst, % V dimethylaceetamide 66 VI dimethylformamide 36 VII aceton 23 VIII hexamethyleenfosfortriamide b5Yields are listed below: Example Number Solvent Yield,% V dimethylacetamide 66 VI dimethylformamide 36 VII acetone 23 VIII hexamethylenephosphoric triamide b5

30 Voorbeeld IXExample IX

3,0 gram 1-methylpyridiniumchloride en U,9 gram natriumcyanide werden met elkaar 30 minuten bij 8o°C in 80 ml dimethylsulfoxyde in reaktie gebracht. Daarna werd het mengsel tot kamertemperatuur afgekoeld en in een oplossing van het oxydatie- 35 middel (zie tabel F) in 80 ml dimethylsulfoxyde uitgegoten. Na 800 35 64 9 30 minuten werd 2 N zwavelzuur toegevoegd om de pH op 1 te brengen, waarna de oplossing op bipyridyliumkationen geanalyseerd werd.3.0 grams of 1-methylpyridinium chloride and 0.9 grams of sodium cyanide were reacted with each other for 30 minutes at 80 ° C in 80 ml of dimethyl sulfoxide. The mixture was then cooled to room temperature and poured into a solution of the oxidizing agent (see Table F) in 80 ml of dimethyl sulfoxide. After 800 minutes, 2 N sulfuric acid was added to adjust the pH to 1 and the solution was analyzed for bipyridylium cations.

In sommige gevallen (zie tabel ) werden 80 ml water, of parels vast natriumhydroxyde of 10 ml azijnzuur bij het reaktie-5 mengsel gevoegd en wel 5 minuten voordat de oxydatie uitgevoerd werd.In some cases (see table), 80 ml of water, or pearls of solid sodium hydroxide or 10 ml of acetic acid were added to the reaction mixture 5 minutes before the oxidation was carried out.

TabelTable

Oxyderend middel equivalenten verder % opbrengst* oxyderend middel reagens IQ maleinezuuranhydride 2 geen 23 maleinezuuranhydride 2 water 69 maleinezuuranhydride 2 natriumhydroxyde 61 maleinezuuranhydride 2 azijnzuur 55 maleinezuuranhydride 6 geen 65 JU chlooranil (tetrachloor- chinon) 2 geen 0 chlooranil 2 water 50 chlooranil h geen 53 alloxanmonohydraat 2 geen 3 20 alloxanmonohydraat 2 water 78 alloxanmonohydraat U,5 geen 63 indaan trionmonohydraat 2 geen 65 m-dinitrobenzeen 2 geen 5 m-dinitrobenzeen 2 water 0 25 m-dinitrobenzeen 2 natriumhydroxyde 59 gevolgd door azijnzuur m-dinitrobenzeen 2 azijnzuur 14 gebaseerd op 1-methylpyridiniumchloride.Oxidizing agent equivalents further% yield * oxidizing agent reagent IQ maleic anhydride 2 none 23 maleic anhydride 2 water 69 maleic anhydride 2 sodium hydroxide 61 maleic anhydride 2 acetic acid 55 maleic anhydride 6 none 65 JU chloroanil (tetrachloroquinone) 2 none 0 chloroanil 2 water 53 alluoroanil 2 water 50 2 none 3 20 alloxan monohydrate 2 water 78 alloxan monohydrate U, 5 none 63 indane trion monohydrate 2 no 65 m dinitrobenzene 2 no 5 m dinitrobenzene 2 water 0 25 m dinitrobenzene 2 sodium hydroxide 59 followed by acetic acid m dinitrobenzene 2 acetic acid 14 based on 1 methyl pyridinium chloride.

30 Voorbeeld X30 Example X

3,0 gram 1-methylpyridiniumchloride en kt9 gram natriumcyanide werden met elkaar 30 minuten bij 80°C in 80 ml dimethylsulfoxyde in reaktie gebracht. Daarna werd het mengsel afgekoeld en werden 200 ml tolueen toegevoegd, gevolgd door 50 ml 35 water. Het mengsel werd gescheiden en de tolueenlaag werd in twee- 800 3 5 64 10 fasen systeem, bestaande uit 10 gram m-dinitróbenzeen in 100 ml tolueen en 10 ml azijnzuur in 100 ml vater geoxydeerd zodat een vaterfase, die bipyridyliumkationen zonder vrije cyanide-ionen bevatte, en een organische fase, die onveranderd m-dinitrobenzeen 5 bevatte, verkregen verden, Opbrengst: 77%·3.0 grams of 1-methylpyridinium chloride and 9 grams of sodium cyanide were reacted together in 80 ml of dimethyl sulfoxide at 80 ° C for 30 minutes. The mixture was then cooled and 200 ml of toluene was added, followed by 50 ml of water. The mixture was separated and the toluene layer was oxidized in a two-phase system consisting of 10 grams of m-dinitróbenzene in 100 ml of toluene and 10 ml of acetic acid in 100 ml of water to form a water phase containing bipyridylium cations without free cyanide ions. and an organic phase containing unchanged m-dinitrobenzene 5 was obtained, Yield: 77%

Voorbeeld XIExample XI

Een reaktiemengsel, bestaande uit 3,0 gram methylpyridiniumchloride en k,9 gram natriumcyanide in 80 ml dimethylsulfoxyde werd 30 minuten op 80°C gehouden. Daarna werd 10 het reaktiemengsel afgekoeld en volgens een der methoden A of B behandeld.A reaction mixture consisting of 3.0 grams of methyl pyridinium chloride and 1.9 grams of sodium cyanide in 80 ml of dimethyl sulfoxide was kept at 80 ° C for 30 minutes. The reaction mixture was then cooled and treated by one of methods A or B.

A. Het reaktiemengsel verd met gedeoxygeneerd vater tot 500 ml verdund. De verkregen vaterige suspensie verd gefiltreerd en de afgefiltreerde vaste stof geoxydeerd met m-di- 15 nitrobenzeen. Dit leverde met een opbrengst van 30jt het bipyridylium-zout op. Het filtraat verd met zvaveldioxyde geoxydeerd en leverde nog 62% bipyridyliumzout op.A. Dilute the reaction mixture to 500 ml with deoxygenated water. The resulting suspension suspension is filtered and the filtered solid is oxidized with m-di-nitrobenzene. This gave the bipyridylium salt with a yield of 30 µt. The filtrate was oxidized with sulfur dioxide and yielded 62% bipyridylium salt.

B. Het reaktiemengsel verd met 250 ml tolueen en 80 ml vater gemengd. De vaterlaag leverde bij oxydatie met 20 zvaveldeoxyde met een rendement van 15# het bipyridyliumzout op en de tolueenlaag leverde bij oxydatie met zvaveldeoxyde het bipyridyliumzout met een rendement van 77% op.B. The reaction mixture is mixed with 250 ml of toluene and 80 ml more mixed. The oxidation layer with oxidation with sulfur oxide with a yield of 15 # yielded the bipyridylium salt and the toluene layer yielded the oxidation with sulfur oxide with a yield of 77%.

800 35 64800 35 64

Claims (1)

. "S Werkwijze ter bereiding van een 1,1'-digesubstitu-eerd ^*-bipyridyliumzout door reaktie van een 1-gesubstitueerd pyridiniumzout met cyanide-ionen en oxydatie van het daarbij 5 gevormde tussenprodukt, met het kenmerk, dat men ter bereiding van een 1,1'-dimethyl-^,4'-bipyridyliumzout uitgaat van een 1-methyl-pyridiniumzout, dat men met cyanide-ionen in reaktie brengt in een reaktiemedium, dat een of meer polaire aprotische oplosmiddelen bevat, met dien verstande dat het gebruik van 10 waterige aceton van de gevraagde rechten wordt uitgesloten. 800 35 64. Process for the preparation of a 1,1'-disubstituted bipyridylium salt by reaction of a 1-substituted pyridinium salt with cyanide ions and oxidation of the intermediate product formed therein, characterized in that to prepare a 1,1'-dimethyl-, 4'-bipyridylium salt starts from a 1-methyl-pyridinium salt, which is reacted with cyanide ions in a reaction medium containing one or more polar aprotic solvents, it being understood that the use of 10 aqueous acetone is excluded from the requested duties 800 35 64
NL8003564A 1968-07-01 1980-06-19 Herbicidal bipyridylium salts - the products being herbicides NL8003564A (en)

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB3136568 1968-07-01
GB3136568 1968-07-01
GB4314768 1968-09-11
GB4314768 1968-09-11
GB4758568 1968-10-08
GB4758568 1968-10-08

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL8003564A true NL8003564A (en) 1980-09-30

Family

ID=27258961

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL8003564A NL8003564A (en) 1968-07-01 1980-06-19 Herbicidal bipyridylium salts - the products being herbicides

Country Status (2)

Country Link
NL (1) NL8003564A (en)
PL (1) PL80118B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
PL80118B1 (en) 1975-08-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Fukunaga et al. Negatively substituted trimethylenecyclopropanes and their radical anions
Russell et al. Electron Transfer Processes. VI. Disproportionation of o-and p-Nitrotoluenes in Basic Solution
Taylor et al. Nicotinamide coenzyme regeneration by dihydropyridine and pyridinium compounds
CA1132996A (en) Process for producing naphthoquinone
Nicholson et al. Phenyldiimide. III. Ferric Ion Catalyzed Formation of Free Radicals in Heterolysis of Azo Compounds1, 2
Foye et al. Metal Chelates of Riboflavin1
RU2681847C1 (en) Method of obtaining vitamins of k3 series
NL8003564A (en) Herbicidal bipyridylium salts - the products being herbicides
US3790585A (en) Manufacture of bipyridylium salts
NL8500042A (en) Herbicidal bipyridylium salts - the products being herbicides
NL8003565A (en) Herbicidal bipyridylium salts - the products being herbicides
US4025518A (en) Process for preparing quinacridonequinone by oxidation of dihydroquinacridone
US3899500A (en) Manufacture of bipyridylium salts
Lavenot et al. Importance of counter-ion nature in aryl sulfonated ligands: An improvement in two-phase catalysis
Gowda et al. N, N′-dichloro-p-nitrobenzenesulfonamide (dichloramine-N) as a new oxidimetric reagent: Synthesis and analytical application
US3899499A (en) Manufacture of bipyridylium salts
IL35520A (en) Manufacture of 1,1'-disubstituted-4,4'-bipyridylium salts
US3723444A (en) Manufacturing of bipyridylium salts
Davies et al. Preparation and kinetics of hydrolysis of trifluoroacetato-pentaamminechromium (III)
JPH01313451A (en) Production of 2,3-dimethoxy-5-methylbenzoquinone
US4237295A (en) Process for the production of 17-hydroxysparteine by oxidation of sparteine with a permanganate
US3939214A (en) Oxidation of aromatic compounds with a tetravalent lead oxidation system
Bureiko et al. Spectroscopic studies of proton transfer dynamics and structure of intermediates for molecules with strong intramolecular hydrogen bonding
Roberts et al. A 57Fe Mössbauer study of phosphaferricenium ions
US4151165A (en) Process for preparation of N,N'-disubstituted-4,4'-bipyridylium salt

Legal Events

Date Code Title Description
A1B A search report has been drawn up
BC A request for examination has been filed
BN A decision not to publish the application has become irrevocable