PL205226B1 - Sposób wytwarzania pochodnych kwasu 2-(chlorometylo)fenylooctowego - Google Patents

Description

w którym X oznacza C1-C4-alkoksyl lub grupę metyloaminową, drogą rozszczepienia wiązania eterowego w związkach o wzorze II

w którym R oznacza C1-C4-alkil, C1-C4-alkoksyl, C1-C2-chlorowcoalkil, C1-C4-alkilokarbonyl, C1-C4-alkilokarbonyloksyl, atom chlorowca, grupę nitrową lub grupę cyjanową, a X ma wyżej podane znaczenie.

W J. Chem. Research (str.) 232-3 (1985) i J. Org. Chem. 64, 4545 (1981) ujawniono sposoby rozszczepiania eterów benzylowych w obecności odpowiednich kwasów Lewisa, takich jak jodek sodu/trifluorek boru lub chlorek żelaza(III) na krzemionce. Kwasy Lewisa stosuje się w ilościach większych niż stechiometryczne, co czyni ten proces nieekonomicznym.

Synlett (10), 1575-6 (1999) opisuje sposób rozszczepiania eterów 4-nitrobenzylowych w obecności indu i wodnego roztworu chlorku amonu. Ind stosowany jest w nadmiarze większym niż 8 równoważników w stosunku do eteru, który ma być rozszczepiany.

Sposób wytwarzania pochodnych kwasu 2-(chlorometylo)fenylooctowego o wzorze I przez rozszczepianie eterów benzylowych II opisano w WO-A 97/21686. Polega on na zmieszaniu eteru benzylowego II z nadmiarem 2 lub większej liczby równoważników molowych trichlorku boru.

W sposobach znanych ze stanu techniki stosuje się wię ksze niż stechiometryczne ilo ś ci kwasów Lewisa. Manipulacja stosowanymi kwasów Lewisa stanowi dodatkowy problem, gdyż większość z nich jest wysoce korozyjna.

Celem niniejszego wynalazku jest dostarczenie katalitycznego sposobu wytwarzania pochodnych kwasu 2-(chlorometylo)fenylooctowego o wzorze I z odpowiednich eterów benzylowych, z wysoką wydajnością i selektywnością, pozbawionego wyżej wymienionych wad. Umożliwia on ponadto rozszczepianie eteru benzylowego II z wysoką selektywnością, to znaczy z zachowaniem jednostki kwasu metoksyiminofenyloglioksylowego w docelowym związku o wzorze I.

Cel ten osiągnięto przez prowadzenie rozszczepiania eteru w obecności chlorowodoru, w obojętnym rozpuszczalniku i dodanie do mieszaniny reakcyjnej katalizatora wybranego z grupy obejmującej żelazo, ind oraz ich halogenki, tlenki i triflany(trifluorometanosulfoniany).

Chlorowodór na ogół wprowadza się do mieszaniny reakcyjnej w postaci gazowej. Jednak możliwe jest także kondensowanie chlorowodoru. Chlorowodór stosuje się zazwyczaj w stosunku molowym do eteru benzylowego od 1 do 25, korzystnie od 1 do 10, a korzystniej od 3 do 5 równoważników molowych.

Użyteczne katalizatory obejmują kwasy Lewisa wybrane z grupy obejmującej żelazo, ind oraz ich halogenki, tlenki i triflany. Korzystnymi katalizatorami są chlorek żelaza i indu(III), a zwłaszcza tlenek żelaza(III) i chlorek żelaza (III). Katalizator stosuje się w stężeniu od 0,001 do 0,5, a korzystnie od 0,01 do 0,2 równoważników molowych.

PL 205 226 B1

Użyteczne rozpuszczalniki obejmują węglowodory aromatyczne, ewentualnie chlorowcowane, np. benzen, toluen, ksylen, chlorobenzen, dichlorobenzen, bromobenzen i fluorek benzylidynu; węglowodory alifatyczne, ewentualnie chlorowcowane, np. pentan, heptan, dichlorometan, chloroform, 1,2-dichloroetan i czterochlorek węgla; węglowodory cykloalifatyczne, np. cykloheksan i cyklopentan; etery, np. dimetoksyetan, eter dietylowy i eter diizopropylowy, i estry, np. octan etylu i octan butylu. Można także stosować mieszaniny tych rozpuszczalników.

Korzystnymi rozpuszczalnikami są węglowodory aromatyczne, ewentualnie chlorowcowane, i wę glowodory alifatyczne, ewentualnie chlorowcowane.

Korzystne może być dodanie do mieszaniny reakcyjnej zasad Lewisa, np. pirydyny, N,N-dimetyloaniliny lub etanotiolu i/lub innych substancji pomocniczych, takich jak chlorek trimetylosililu.

Korzystne może być również stosowanie układu dwufazowego w obecności katalizatora przeniesienia fazowego, np. chlorku tetrabutyloamoniowego, chlorku tetraheksyloamoniowego, chlorku tetrabutylofosfoniowego, chlorku bis(trifenylofosforanylideno)amoniowego, chlorku trimetylobenzyloamoniowego, chlorku trietylobenzyloamoniowego lub chlorku trifenylobenzyloamoniowego.

Temperatura reakcji wynosi zazwyczaj od 0°C do 100°C, a korzystnie od 30°C do 70°C. Ciśnienie reakcji wynosi zazwyczaj od 0 - 0,6 MPa. Korzystnie reakcję prowadzi się pod ciśnieniem atmosferycznym.

Korzystne jest także prowadzenie rozszczepienia wiązania eterowego w atmosferze gazu zabezpieczającego.

Użytecznymi związkami wyjściowymi stosowanymi w reakcji rozszczepienia wiązania eterowego są etery benzylowe II wymienione na wstępie. Można je wytworzyć sposobami wytwarzania opisanymi w literaturze (EP-A 253213, EP-A 254426, EP-A 398692 lub EP-A 477631). Szczególnie odpowiednie są dostępne obecnie na rynku środki ochrony roślin, np. 2-metoksyimino-2-[(2-metylofenoksymetylo)fenylo]octan metylu (kresoksym metylu, EP-A 253213).

Po rozszczepieniu wiązania eterowego mieszanina reakcyjną poddaje się zwykle obróbce drogą ekstrakcji. Zanieczyszczenia w postaci katalizatora można usunąć np. przez ekstrakcję z użyciem wodnego roztworu kwasu nieorganicznego, takiego jak kwas chlorowodorowy. Fenolowy produkt rozszczepienia można korzystnie usunąć drogą ekstrakcji z użyciem wodnych roztworów alkaliów, takich jak wodorotlenek sodu.

Otrzymaną pochodną kwasu 2-(chlorometylo)fenylooctowego można następnie przetwarzać bezpośrednio, rozpuszczoną w obojętnym rozpuszczalniku lub jako stop po usunięciu rozpuszczalnika drogą destylacji.

Surowy produkt można następnie oczyścić przez rekrystalizację z alkoholi, takich jak metanol, etanol, n-butanol lub ich mieszaniny, lub z mieszanin alkoholi i dimetyloformamidu. Surowy produkt można także oczyścić przez krystalizację ze stopu.

P r z y k ł a d y wytwarzania

P r z y k ł ad 1 zgodny z wynalazkiem

W 150 ml chlorobenzenu rozpuszczono 7,5 g (24 mmole) kresoksymu metylu. Nastę pnie dodano 0,32 g (2,4 mmola) chlorku żelaza (III) i w ciągu 1 godziny wprowadzono 2,6 g (72 mmole) gazowego chlorowodoru, prowadząc ogrzewanie do temperatury 50°C. Mieszaninę reakcyjną utrzymywano w trakcie mieszania w temperaturze 50°C przez dalsze 2 godziny, a przemianę śledzono metodą HPLC. Po zakończeniu reakcji roztwór reakcyjny ochłodzono i zmieszano z 10 ml metanolu. Mieszaninę reakcyjną wyekstrahowano najpierw kwasem chlorowodorowym, a następnie wodorotlenkiem sodu. Fazę organiczną przemyto do odczynu obojętnego, a następnie rozpuszczalnik usunięto. Wydajność, z jaką otrzymano 2-metoksyimino-2-[(2-chlorometylo)fenylo]octan metylu wyniosła 75%.

P r z y k ł a d 2 zgodny z wynalazkiem

W 150 ml toluenu rozpuszczono 7,5 g (24 mmole) krezoksymu metylu. Następnie dodano 0,53 g (2,4 mmola) chlorku indu (III) i przez 1 godzinę wprowadzano 2,6 g (72 mmole) gazowego chlorowodoru, w trakcie ogrzewania do temperatury 40°C. Mieszaninę reakcyjną utrzymywano w trakcie mieszania w temperaturze 40°C przez dalsze 4 godziny, a następnie postępowano jak w przykładzie 1 zgodnym z wynalazkiem. Wydajność, z jaką otrzymano 2-metoksyimino-2-[(2-chlorometylo)fenylo]octan metylu wyniosła 80%.

P r z y k ł a d 3 zgodny z wynalazkiem

Rozszczepienie wiązania eterowego z przykładu 1 według wynalazku powtórzono w 150 ml 1,2-dichloroetanu. W trakcie ogrzewania do temperatury 100°C wprowadzono 4,1 g (112 mmoli) gazowego

PL 205 226 B1 chlorowodoru. Mieszaninę reakcyjną utrzymywano w temperaturze 100°C przez dalsze 5 godzin. Wydajność, z jaką otrzymano żądany produkt wyniosła 80%.

P r z y k ł a d porównawczy 4

W 150 ml toluenu rozpuszczono 7,5 g (24 mmole) krezoksymu metylu. Następnie dodano 0,32 g (2,4 mmola) chlorku glinu i przez 1 godzinę wprowadzano 2,6 g (72 mmole) gazowego chlorowodoru w trakcie ogrzewania do temperatury 100°C. Mieszaninę reakcyjną utrzymywano w trakcie mieszania w temperaturze 100°C przez dalsze 2 godziny, a następnie postę powano jak w przykładzie 1 zgodnym z wynalazkiem. Wydajność, z jaką otrzymano żądany produkt wyniosła 30%.

P r z y k ł a d porównawczy 5

W 150 ml 1,2-dichloroetanu rozpuszczono 7,5 g (24 mmole) krezoksymu metylu. Następnie dodano 0,63 g (2,4 mmola) tetrachlorku cyny i przez 1 godzinę wprowadzano 2,6 g (72 mmole) gazowego chlorowodoru w trakcie ogrzewania do temperatury 85°C. Mieszaninę reakcyjną utrzymywano w trakcie mieszania w temperaturze 85°C przez dalsze 4 godziny, a następnie postępowano jak w przykładzie 1 zgodnym z wynalazkiem. Wydajność, z jaką otrzymano żądany produkt wyniosła 30%.

Claims (5)

1. Sposób wytwarzania pochodnych kwasu 2-(chlorometylo)fenylooctowego o wzorze I w którym X oznacza C1-C4-alkoksyl lub grupę metyloaminową, drogą rozszczepienia wiązania eterowego w związkach o wzorze II w którym R oznacza C1-C4-alkil, C1-C4-alkoksyl, C1-C2-chlorowcoalkil, C1-C4-alkilokarbonyl, C1-C4-alkilokarbonyloksyl, atom chlorowca, grupę nitrową lub grupę cyjanową, a X ma wyżej podane znaczenie, znamienny tym, że tę reakcję prowadzi się w obecności chlorowodoru i w obojętnym rozpuszczalniku, przy czym do mieszaniny reakcyjnej dodaje się katalizatora wybranego z grupy obejmującej żelazo, ind oraz ich halogenki, tlenki i triflany.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako katalizator stosuje się chlorek żelaza (III).

3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że katalizator stosuje się w stężeniu od 0,001 do 0,5 równoważnika molowego.

4. Sposób według zastrz. 1-3, znamienny tym, że chlorowodór stosuje się w ilości od 1 do 25 równoważników molowych.

5. Sposób według dowolnego zastrz. 1-4, znamienny tym, że jako obojętny rozpuszczalnik stosuje się ewentualnie chlorowcowany węglowodór aromatyczny lub alifatyczny.