DD207902A5

DD207902A5 - Verfahren zur herstellung von ortho-methylanilinen

Info

Publication number: DD207902A5
Application number: DD83248849A
Authority: DD
Inventors: John P Chupp; Terry M Balthazor
Original assignee: Monsanto Co
Priority date: 1982-03-17
Filing date: 1983-03-16
Publication date: 1984-03-21
Also published as: PT76400B; ZA831843B; GB8307282D0; PH18771A; NZ203591A; PL241048A1; AU1249183A; HU188264B; JPS58167548A; GB2116556B; RO87598A; KR840004057A; DE3360055D1; ATE11402T1; PT76400A; EP0089331B1; RO87598B; EP0089331A1; GB2116556A

Abstract

DIE ERFINDUNG BETRIFFT EIN VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG VON ORTHO-METHYLANILINEN AUS ORTHO-AMINOBENZYLSULFOXIDEN. EIN ORTHO-AMINOBENZYLSULFOXID WIRD DURCH UMSETZUNG MIT EINEM NICHT OXYDIERENDEN SAEUREHALOGENID IN EIN ORTHO-AMINOBENZYLHALOGENID UMGEWANDELT UND WIRD AUS DEM REAKTIONSGEMISCH IN FORM EINES ANILINIUMSALZES GEWONNEN.NACH ERNEUTEM LOESEN WIRD DAS ORTHO-AMINOBENZYLHALOGENID ZUR BILDUNG EINES ORTHO-METHYLANILINS HYDROHALOGENIERT.

Description

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Verfahren zur Herstellung von ortho-Mathylanilinen aus ortho-Aminobenzylsulfoxiden

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von ortho-Methylanilinen aus ortho-Aminobenzylsulfoxiden.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Sulfoxide der allgemeinen Formel RSOR weisen unter sauren Bedingungen bekanntlich Umgruppierungen unter Erzeugung oG-substituierter Sulfide auf, wobei das Endergebnis eine , Reduktion der Sülfoxidgruppe und Oxydation des benachbarten Kohlenstoffatoms ist. Reaktionen dieser Art sind im allgemeinen als die Pummerer-Reaktion bekannt» Die aus solchen Pumm.erer-Reaktionen stammenden Produkte enthalten normalerweise, wenn Säurehalogenide verwendet werden, oC-substituierte Halogenmethylsulfide, oder beim Weg über die Hydrolyse, die entsprechenden Aldehyde, Rüssel & Mikol, Mech. Mol. Migr., 1, 157 - 207 (1968).

Zur Herstellung verschiedener als Herbizide nützlicher Anilinderivate wurden verschiedene Verfahren entwickelt,'z. B, für die Reduktion von ortho-Methylthiomethylanilinen oder ortho-Methylsulfinylmethylanilinen zu ortho-Methylanilinen. Eine solche Reaktion umfaßt die Anwendung der direkten Hydrierung des Sulfides in Gegenwart eines Katalysators wie Raney-Nickel entsprechend dem bisherigen Stand der Technik. Bei der Verwendung von Raney-Nickel zur Entschwefelung müssen jedoch erhebliche Mengen Katalysator, spezielle Ausrüstungen und spezielle Behandlungen angewandt werden.

Obwohl die Verwendung eines ortho-Aminobenzylsulfoxids als Ausgangsmaterial zur Herstellung von Alininen attraktiv erscheinen mag, besonders dann, wenn das Anilin andere

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Ringsubstituenten enthält, ist die Gegenwart von Schwefel im Ausgangsmaterial nachteilig, wenn die Hydrierung unter Einsatz von Metallhydrierungskatalysatoren wie Edelmetallkatalysatoren vorgesehen ist.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Umwandlung von ortho-Aminobenzylsulfoxiden in ortho-Methylaniline bei hoher Ausbeute zur Verfügung, zu stellen.

Ein weiteres Ziel der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Umwandlung von ortho-Aminobenzylsulfoxiden in ortho-Methyläniline,. das eine wirksame Abtrennung der Schwefelnebenprodukte ermöglicht.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist ein Verfahren zur Umwandlung von ortho-Aminobenzylsulfoxiden in ortho-Methylaniline, das keinen möglicherweise gefährlichen Verfahrensschritt aufweist.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist ein Verfahren zur Umwandlung von ortho-Aminobenzylsulfoxiden in ortho-Methylaniline, bei dem nur leicht zu beschaffende Reaktionsmittel verwendet werden, ' ^

Noch ein Ziel UQr Erfindung betrifft ein wirksames Verfahren für die Umwandlung von aus der Sulfilimin-Umgruppierung stammenden Anilinen in ortho-Methylaniline,

Darlegung des Wesens der Erfindung,

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines ortho-Methylanilins, das umfaßt:

a) Umsetzung eines ortho-Aminobenzylsulfoxides mit einem nicht-oxydierenden Säurehalogenid in einem inerten Lösungsmittel zur Bildung einer Lösung des entsprechenden ortho-

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Aminobenzylhalogenids und von Schwefelnebenprodukten;

b) Zugabe eines IHa logen i/vasse rs toffes zu der das ortho-Aminobenzylhalogenid und die Schwefelnebenprodukte enthaltenden Lösung zur Bildung und Ausfällung eines Aniliniumhalogenids; ι

c) Abtrennen des ausgefällten Aniliniumhalogenids aus dem Gemisch, wobei die Schwefelverbindungen in Lösung gehalten werden ;

d) Neutralisierung des Aniliniumsalzes und Bildung einer Lösung von ortho-Aminobenzylhalogenid in einem inerten Lösungsmittel ; und

e) katalytische Hydrodehalogenierung des ortho-Aminobenzylhalogenids zur Bildung eines ortho-Methylanilins.

Die Erfindung bietet eine einfache liöglichkeit'zur Umwandlung von ortho-Aminobenzylsulfoxiden in ortho-Methylanillne in hohen Ausbeuten unter Verwendung von leicht zu beschaffenden Reaktionsmitteln, Die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren entstandenen Aniliniumsalze^können von dem Reaktionsmedium und von den Schwefelnebenprodukten, die sich aus der Behandlung der Sulfoxide mit dem Säurehalogenid ergeben, abgetrennt werden. Werden die Schwefelverbindungen nicht wirksam aus dem System entfernt, so ergibt sich unter anderem ein verringerter Wirkungsgrad bei der anschließenden Hydrierung, weil Hydrierungskatalysatoren leicht durch Schwefel vergiftet werden können.

Ortho-Methylaniline werden für zahlreiche bekannte Verwendungszwecke eingesetzt, so für die Herstellung von Herbiziden und dergleichen.

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Eine große Vielzahl von ortho-Aminobenzylsulfoxiden kann für die Zwecke der Erfindung verwendet werden. Wichtig ist, daß sich ergeben hat, daß ortho-Aminobenzylsulfoxide leicht mit einem Säurehalogenid in ortho-Aminobenzylhalogenide umgewandelt werden können/ und eine derartige Lösung kann dann in Obereinstimmung mit dem weiteren Aspekt der Erfindung zur Gewinnung eines im wesentlichen schwefelfreien beständigen Ammoniumsalzes behandelt werden. Hine Reihe anderer Substituenten kann am Sulfoxid-Ausgangsmaterial vorhanden sein, ohne daß die erfindungsgemäßen Reaktionen beeinträchtigt werden.

Die Sulfoxid-Ausgangsstoffe können auf Wunsch außer dem Benzylsulfoxid-Substituenten noch einen beliebigen aus einer Vielzahl von Ringsubstituenten aufweisen. Derartige sekundäre Kernsubstituenten können beispielsweise umfassen einen oder mehrere Substituenten, bei denen es sich um Alkyl, Haiogenalkyl, Alkoxy, Polyalkoxy oder Alkoxyalkyl, Alkenyl, Alkenyloxy, Alkynyl oder Alkynyloxy, Aryl, Aryloxy, Aralkyl oder Aralkylpxy, Amino, NO«,·CH, Halogen und ein gesättigtes oder ungesättigtes heterozyklisches Radikal mit bis zu 6 Ringatomen, das O, S und/oder N enthält, handeln kann. Bevorzugte sekundäre Kernsubstituenten sind Haiogenalkyl wie CF_ ; Alkyl wie Methyl oder Äthyl; Alkoxy wie Methoxy oder Äthoxy;, Halogen wie Cl oder Br; Carboalkoxy wie Carbomethoxy; und CN, Die Aminogruppe ist eine Elektronen abgegebende Gruppe, die das Benzylcarboniumion stabilisiert und in der Bildung des Benzylhalpgenids resultiert, wenn^das Benzylsulfoxid mit einem Säurehalogenid zusammengebracht wird, Vorsicht ist natürlich bei der Wahl der sekundären elektronenanziehenden Gruppen geboten, um die Aufhebung der Aktivierungswirkung der Aminogruppe zu verhindern.

Das Anilinin N kann, wenn es gewünscht wird, einen der verschiedensten Substituenten haben. Derartige Substituenten umfassen unter anderem Alkyl- oder Arylsubstituenten.

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Die Bezeichnung "Benzylsulfoxid-Substituent" wird hier zur Kennzeichnung eines -CHpSOR-Substituenten angewandt. Der R-Substituent kann ein beliebiger aus einer Reihe von organischen Substituenten wie Alkyl, Aryl oder dergleichen, wie oben beschrieben wurde, sein. Da diese R-Gruppe von dem Endprodukt abgespalten wird, werden einfache und billige Alkylsubstituenten wie CH, bevorzugt.

In der hier gebrauchten Bedeutung sind unter der Bezeichnung "Alkyl" geradkettige und verzweigtkettige Alkylradikale zu verstehen, wobei Alkyle mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen wie Methyl, Äthyl, n-Propyl, Isopropyl, η-Butyl, Isobutyl, sec-Butyl, tert-Butyl, n-Pentyl, Isopentyl, n-Hexyl, sec-Hexyl und dergleichen bevorzugt werden; "Aryl" bezeichnet substituierte und unsubstituierte aromatische Radikale wie Phenyl, Tolyl, Xylyl und dergleichen; "Alkoxy" kennzeichnet sowohl geradkettige als auch verzweigtkettige Alkoxyradikale, die Alkyl-, Alkenyl- oder Alkynylgruppen nach obiger Definition enthalten; "Carboxyalkoxy" bezeichnet Radikale der Formel COOR . worin R ein Alkyl nach obiger Definition ist ; und "Amino" kennzeichnet bei der Anwendung für sekundäre Ringsubstituenten Radikale der Formel NRR', worin R und R* Wasserstoff, ein Alkyl-, Aryl- oder irgendein anderer Substituent nach obiger Definition sein können. "Alkenyl" bezieht sich auf geradkettige oder verzweigtkettige Alkenylgruppen des Typs ""C_nH_2n-I' ^WODei diejenigen Alkenylgruppen mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen bevorzugt werden; "Alkynyl"-Radikale sind von Typ "C-H₂, und umfassen sowohl geradkettige als auch verzweigtkettige Gruppen. Bevorzugte Alkynylgruppen enthalten 3 bis 5 Kohlenstoffatome. "Alkoxyalkyl" bezeichnet eine Alkylgruppe, die am terminalen Kohlenstoff durch eine Alkoxygruppe substituiert ist.

Die Bezeichnung "Halogenalkyl" bezieht sich auf durch ein oder mehrere Halogenatome substituierte Alkylgruppeh, z. B.

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Chlormethyl, Brommethyl, Dichloräthyl, Trichiormethyl, Trifluormethyl, Pentafluoräthyl, CJodmethyl und dergleichen.

Von speziellem Interesse "sind diejenigen Ausgangsstoffe, die kernsubstituierte ortho-Aminobenzylsulfoxide aufweisen. Von besonderem Interesse sind 3-substituierte-2-Aminobenzylsulfqxide (um 2 — 6 di-substituierte Aniline zu erzeugen). 3-Trifluormethyl-2-aminobenzylsulfoxide werden ganz besonders als Ausgangsstoffe für die Erfindung bevorzugt.

Das für die erfindungsgemäßen Verfahren verwendete SuI-foxid-Ausgangsmaterial kann unter anderem durch bekannte SiIfilimin-Ümgruppierüng aus dem entsprechenden Anilin gewönnen werden. Bei einer typischen Reaktion wird ein Anilin "mit Dimethylsulfid in Gegenwart einer Base und eines Oxydationsmittels wie N-Chlorsuccinimid umgesetzt, um ein aromatisches, eine -N=S-C(CH₃)₂-Gruppe enthaltendes Sulfilimin zu gewinnen« Das freie Sulfilimin kann erhitzt oder der Katalyse unterzogen werden, umeine SuIfilimin-Umgruppie-• rung-zur Bildung eines ortho-Methylthiomethylanilins (eines ortho-Aminobenzylsulfids) herbeizuführen, das seinerseits oxydiert werden kann, um ein ortho-Methylsulfinylmethylani-r lin (d. bp ein Anilin, das einen ortho-CI-USOCH,-Substituenten enthält - ein ortho-Aminobenzylsulfoxid) zu erhalten. Derartige Reaktionen sind bekannt und werden unter anderem von .Ga ssma η > Tetrahedron Letters 427 (1972), Gassman, Tetrahedron Letters, 24, 2055 - 2058 (1077), Vilsmeier, Tetrahedron Letters 624 (1972), Dackson US-PS 3.966.371 und 4.006.183 sowie Claus Mh. Chem. Bd. 102, S. 1571 - 1582 (1971) beschrieben. In einer Abwandlung der SuIfilimin-Reaktion kann die Neutralisation bei Verwendung einer Base wie Natriumhydroxid durch eine Umwandlung des Süccinimid-Nebenproduktes zu einer wäßrigen Lösung von Natriumsuccinimid begleitet sein, die zu einem Chlorsuccinimid regeneriert werden kann. Das Sulfilimin gruppiert sich durch Erhitzen oder die Katalyse um und ergibt ortho-Methylthio-

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methylaniline, die ihrerseits beispielsweise mit Wasserstoffperoxid oxydiert werden können, um die Ausgangsortho-Methylsulfonylmethylaniline zu ergeben, Wie später ausführlicher beschrieben wird, können ortho-Aminobenzylsulfide in die ortho-Aminobenzylsulfoxide und dann in situ bei Anwendung der Erfindung in das ortho-Benzylhalogenid umgewandelt werden.

Es gibt zwei bevorzugte Möglichkeiten zur Umwandlung von ortho-Aminobenzylsulfiden in ortho-Aminobenzylsulfoxide. Ein ortho-Aminobenzylsulfid kann zum Beispiel mit Wasserstoffperoxid zur Bildung des entsprechenden Sulfoxide oxydiert werden. Andererseits kann das Sulfid mit einem Halogenierungsmittel wie Chlor oder Sulfurylchlorid unter wasserfreien Bedingungen zur Bildung eines zyklischen SuI-filimins in Berührung gebracht werden, das anschließend mit Wasser zur Bildung des ortho-Aminobenzylsulfoxid-Ausgangsmaterials für die Ausführung der Erfindung zusammengebracht werden kann.

Wenn das Sulfoxid-Ausgangsmaterial durch Zusammenbringen eines Sulfids mit einem Halogenierungsmittel unter wasserfreien Bedingungen (d, h, in einem wasserfreien inerten organischen Lösungsmittel) und anschließend Hydrolyse hergestellt wurde, kann das Sulfoxid in situ in das orthö-Aminobenzylhalogenid umgewandelt werden, wenn genügend 'Wasser (z. B, zumindest etwa eine stöchiometrische Menge) zugegeben wird. Bei dieser Ausführungsform kann der bei der Bildung und Hydrolyse des zyklischen Sulfilimins erzeugte Halogenwasserstoff das erforderliche Säurehalogenid zur Umwandlung des Sulfoxide in ein ortho-Aminobenzylhalogenid in einem einfachen Reaktionsgefäß liefern.

Das ortho-Aminobenzylsulfoxid-Ausgangsmaterial wird mit einem nicht-oxydierenden Säurehalogenid in einem inerten Lösungsmittel zur Erzeugung eines ortho-Aminobenzylhalogenids in Berührung gebracht. Die hier gebrauchte Bezeich-

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nung "Säurehalogenid" bezieht sich auf Mittel, die in der Lage sind, ein Halogenidion (d. h. Chlor, Fluor, Brom oder Ood) in situ freizusetzen. Ein Säurehalogenid kann für die erfindungsgemäßen Zwecke aus einer großen Vielzahl von Säurederivaten ausgewählt werden, z« B. unter denen, die von Sulfonsäuren, Phosphorsäuren, Phosphonsäuren und Carbonsäuren mit einer organischen Komponente, die Alkyl, Halogenalkyl, Phenyl Benzyl oder substituierte Derivate davon sein kann, abgeleitet wurden. Hinbezogen in diese Klasse von Stoffen sind die Acylhalogenide wie Acetylchiorid und Halogenacetylhalogenide wie Chloracetylchlorid. Säurehalogenide, umfassen natürlich auch Halogenwasserstoffe, und tatsächlich ist Chlorwasserstoff ein bevorzugtes Säurehalogenid. Im allgemeinen können bei der normalen Pummerer-Reaktion verwendete Säurehalogenide für die hier beschriebene anormale Pummerer-Reaktion verwendet werden. Die Umsetzung des ortho-Aminobenzylsulfoxids » und des Säurehalogenids kann in jedem beliebigen aus einer großen Reihe ausgewählten inerten Lösungsmittel wie einem Kohlenwasserstoff-, Chlorkohlenwasser-, Ätherlösungsmittel oder dergleichen erfolgen» Repräsentative Lösungsmittel sind Kbhlenstofftetrachlorid, toluol, Xylol, Chlorbenzol, Chloroform, Methylenchlorid, Äthylendichlorid, Trichloräthylen» Ein bevorzugtes Lösungsmittel ist Äthylendichloridi ..' . ·.'. ' ' ^ ,.-' ' ' ··

Die Verhältnisse der Reaktionsmittel für das oben beschriebene Verfahren werden in erster Linie durch wirtschaftliche Erwägungen und durch die Ausschaltung unerwünschter Nebenprodukte bestimmt. Es sollten daher große Überschüsse oder großer Mangel einer teuren Komponente in bezug auf eine andere Komponente vermieden werden, und im wesentlichen werden häufig stöchiometrische Verhältnisse bevorzugt. Die Konzentrationen der eingesetzten Reaktionsmittel können die Produktausbeüte beeinflussen. Im allgemeinen können Reaktionsmittelkonzentrationen zwischen etwa 0,1 M

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bis etwa 1,5 M verwendet werden, und die Ausbeuten erreichen möglicherweise ein Optimum bei einer Konzentration von etwa oder nahe 0,5 M.

Das Verfahren kann bei einer beliebigen zweckmäßigen zwischen O ⁰C und Umgebungstemperatur oder darüber liegenden Temperatur durchgeführt werden« Somit können Reaktionstemperaturen von etwa O ⁰C bis etwa 200 ⁰C allgemein angewandt werden. In der Praxis ist es aber besser, im Bereich von etwa 40 °C bis etwa 120 ⁰C liegende Temperaturen anzuwenden, wobei Temperaturen von etwa 50 ⁰C bis etwa 85 ⁰C die am besten für die Reaktion geeigneten sind. Das Verfahren kann unter einem beliebigen zweckmäßigen Druck entweder über oder unter dem Luftdruck ausgeführt werden. Aus praktischen Erwägungen werden aber Bedingungen bei Luftdruck , bevorzugt. Die Reaktion läuft schnell ab,' Die Wahl der Temperaturen, Drücke, Ausrüstungen und dergleichen für eine bestimmte Gruppe von Reaktionsmitteln ist dem Fachmann überlassen. Das Verfahren kann selbstverständlich auch entweder chargenweise oder kontinuierlich ausgeführt werden. Bei der bevorzugten Ausführungsform wird das SuIfoxid-Reaktionsmittel in dem inerten Lösungsmittel durch Vermischen gelöst, und gasförmiges Säurehalögenidreagens wird zugegeben, z, B, durch das Gemisch hindurchgeperlt. In den meisten Fällen empfiehlt es sich, das bei der Reaktion gebildete Wasser durch Destillieren des Gemischs, bis das Reaktionsprodukt im wesentlichen wasserfrei ist, zu entfernen, Die Destillation dient auch dazu, die Entfernung von nicht umgesetztem Säurehalogertti zu gewährleisten»

Die Umwandlung des ortho-Aminobenzylsulfoxids in ortho- -Aminobenzylhalogenid nach obiger Beschreibung kann als eine anormale Fummerer-Reaktion charakterisiert werden. Diese Reaktion verläuft zu dem ortho-Aminobenzylhalogenid und weniger zu einem Aldehyd, wie es bei einer normalen Pummerer-Reaktion der Fall ist.

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Es wurde die anormale Pummerer-Reaktbn und ihre Anwendbarkeit, unter anderem für die Umwandlung von, ortho-Aminobenzylsulfoxiden in Aminobenzylhalogenide, gefunden. Dieses Verfahren wie auch die Umwandlung von Benzylsulfoxiden in Benzylsulfoxide wird ausführlicher in der gleichsfalls anhängigen US-Patentanmeldung von Chupp und Balthazor unter dem Titel "Herstellung von substituierten Benzylhalogeniden", eingereicht unter dem gleichen Datum, wie üblich hiermit abgetreten und durch Bezugnahme hier einbezogen, ausführlicher beschrieben.

Das resultierende ortho-Aminobenzylhalogenid ist in der Lösung^ haltbar. Da die hier beschriebenen ortho-Aminobenzylhalogenide jedoch bei Entfernung des Lösungsmittels polymerisieren werden, werden diese Stoffe erfindungsgemäß ip form der Aniliniumhalogenidsalze gewonnen. Eine solche Gewinnung kann durch Behandlung der Benzylchloridlösung mit HCl und unter Rühren erfolgen. Die für die Ausfällung angewandten Temperaturen werden selbstverständlich bei den einzelnen Verbindungen und Lösungsmittelsystemen unterschiedlich sein. Die Temperaturen können zwischen etwa 150 ⁰C und mehr und nur etwa -10 ⁰C oder darunter liegen. Da einige der Aniliniumhalogenidsalze nur bei niedrigen Temperaturen gebildet werden, wird das Kühlen der ortho- -Aminobenzylhalogenidlösung auf unter Umgebungstemperatur und während der Halogenwasserstoffbehandlung oftmals unter etwa 15 C bevorzugt. Durch die Ausfällung und Filtration des Aniliniümsalzes ergeben sich Salzausbeuten bis zu 95 % oder mehr, und es wird ein Produkt geschaffen, das im wesentlichen frei von schwefelhaltigen Nebenprodukten der anormalen Pummerer-Reaktion wie CH,S0 SCH, und CH-SH ist. Dieser Gewinnungsschritt ist besonders wichtig, wenn das Aniliniurnsalz gemäß der folgenden Beschreibung über den Weg der Hydrodehalogenierung zur Erzeugung von ortho-Methylanilinen weiter behandelt wird. Die bei derartigen Hydrodehalogenierungen normalerweise verwendeten

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Hydrierungskatalysatoren werden oftmals selbst durch geringe Mengen von Schwefelverbindungen vergiftet.

Das für diesen Verarbeitungsschritt gewählte Lösungsmittel sollte eine begrenzte Fähigkeit zur Lösung des Aniliniumsalzes haben, aber trotzdem die Fähigkeit besitzen, die Schwefelverbindungen bei den angewandten Temperaturen in Lösung zu halten· Die Wahl eines Lösungsmittels aus den zahlreichen in Frage kommenden und die Bestimmung der angemessenen Lösungsmittelmengen, die für jede vorgesehene Kombination von Reaktionsmitteln angewandt werden sollen, können durch Anwendung einfacher Löslichkeitsversuche ohne weiteres bestimmt werden.

Anschließend wird die Herstellung nützlicher substituierter ortho-Methylaniline aus den abgetrennten Aniliniumsalzen beschrieben. Dieser Aspekt des Verfahrens umfaßt die Neutralisation des Salzes und anschließende Hydrodehalogenierung zur Bildung von ortho-Methylanilinen in guter Ausbeute, Das Aniliniumsalz wird neutralisiert, und das resultierende ortho-Aminobenzylhalogenid wird in einem inerten Lösungsmittel gelöst. Wenn auch jedes beliebige Lösungsmittel verwendet werden kann, so sollte doch das Lösungsmittel vorzugsweise ein polares Lösungsmittel wie ein Ester oder Äther sein, das mit dem ortho-Aminobenzylhalogenid oder dem ortho-Methylanilinprodukt nicht reaktionsfähig ist, und das den anschließenden Hydrierungsschritt fördert. Ester stellen eine bevorzugte Klasse von Lösungsmitteln dar, Nukleophile Lösungsmittel wie Alkohole werden nicht bevorzugt, weil ortho-Aminobenzylhalogenide anfällig für nukleophile Verschiebung sind.

Die zur Neutralisierung des Aniliniumsalzes verwendete Base kann entweder organisch (z. B, Triäth/lamin) öder anorganisch (z. B, Na₂CO₃) sein. Es kann eine breite Pa-

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lette von Basen verwendet werden, weil die Funktion der Base, lediglich darin besteht, den Chlorwasserstoff zu''neutralisieren und die Bildung eines ortho-Aminobenzylhalogenids zu ermöglichen.

Die Neutralisation kann auf zahlreichen Wegen erfolgen. Das Aniliniumsalz kann mit einer wäßrigen Lösung der Base zum Neutralisieren und Extrahieren des Halogenide zusammengebracht werden, und anschließend kann das Benzylhalogenid in einem inerten Lösungsmittel gelöst werden. Alternativ kann das Aniliniumsalz mit einem Gemisch von einer wäßrigen Base und einem mit Wasser unverwischbaren organischen Lösungsmittel zusammengebracht werden, um das Aniliniumsalz zu neutralisieren und das Benzylhalogenid in dem organischen Lösungsmittel zu lösen. Durch Phasentrennung wird dann das neutralisierte Halogensalz von der Benzylhalogenidlösung getrennt. Bei einer weiteren Alternative kann eine organische Base verwendet werden, die Halogenide bildet, die in dem organischen Lösungsmittel löslich sind. Es ist im allgemeinen zu empfehlen, die Neutralisation bei Umgebungstemperaturen oder darunter vorzunehmen, um unerwünschte Nebenprodukte auszuschalten. Bei dem bevorzugten Neutralisationsverfahren wird das Aniliniumsalz in einem Gemisch von wäßrigem Natriumcarbonat und Äthylacetat aufgeschlämmt_# und die beiden Phasen werden dann getrennt.

Anschließend an die Neutralisation wird das ortho-Aminobenzylhalogenid der katalytischen Hydrodehalogenierung zur Bildung eines ortho-Methylanilins unterzogen. Das Reaktionsgemisch sollte ein entsprechendes Halogenwasserstoff-Spülmittel enthalten, das unter einer großen Reihe von organischen und anorganischen Basen ausgewählt werden kann. Dieses Spülmittel neutralisiert den Halogenwasserstoff, wenn er gebildet wird, und in Lösungsmittel lös·

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liehe Spülmittel werden bevorzugt. Typische Spülmittel sind Triethylamin, Pyridin oder Diisopropyläthylamin. Triethylamin ist ein besonders bevorzugtes Spülmittel.

Bevorzugte Hydrierungskatalysatoren sind Metallkatalysatoren wie Palladium, Platin, Rhodium; Nickel und dergleichen, die meistens auf porösen Trägerstoffen zur Verfügung stehen. Am meisten werden Palladium-auf-Holzkohle-Katalysatoren gewählt, die im Handel in Konzentrationen von 1 bis 10 % Palladium zur Verfugung stehen. Die Trägerkatalysatoren sind im allgemeinen in Mengen von weniger als.'10. Mas-, se-/_Q des Reaktionsgemische vorhanden. Die Temperatur kann zwischen etwa 10 ⁰C und etwa 100 ⁰C schwanken, typisch zwischen etwa 20 C und 40 G, und die Drücke können zwischen etwa 50 psig und etwa 800 psig liegen. Die Hydrodehalogenierungsbedingungen für jeden einzelnen Fall können ebenfalls ohne Schwierigkeiten von einem Fachmann festgelegt werden.

Die Hydrodehylogenierungsreaktion sollte so schnell wie möglich vorgenommen werden, weil das ortho-Aminobenzylhalogenid möglicherweise mit dem ortho-Μθthylanilinprodukt reagieren und intermolekulare Alkylierungsprodukte bilden könnte. Das Endprodukt kann beispielsweise durch die Zugabe von Wasser zur Entfernung von ausgefällten Salzen Filtrierung, Waschen und Trocknen gewonnen werden. Das Endprodukt kann auf Wunsch weiter durch Destillation zur Trennung der Anilinprodukte von Nebenprodukten (z. B. Dimeren, Polymeren und dergleichen) gereinigt werden.

Mit- Hilfe dieses Verfahrens können Gesamtausbeuten von 80 % und mehr auf der Basis der ursprünglichen ortho-Aminobenzylsulfoxide erzielt werden«

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Ausführungsbeispiele ^Λ

Die folgenden Beispiele sollen zur besseren Verdeutlichung der Ausführung der Erfindung dienen. Diese Beispiele sind nur zur Erläuterung gedacht und sollen den Geltungsbereich der Erfindung in keiner Weise einschränken,

Beispiel 1

Eine Lösung von 20,0 Gramm (0,0844 Mol) 2-Methylsulfinylmethyl-6-trifluormethylanilin in 250 ml Äthylendichlorid in einem mit einem kräftigen Rührwerk_f| einem HCl-Sinlaßrohr, Destillierkopf und Thermometer ausgestatteten 500-ml-Rundkolben wurde bei Raumtemperatur mit gasförmiger HCl so lange behandelt, bis das anfangs klebrige Präzipitat durch ein trübes Gemisch ersetzt war (3 bis 5 min). Das Gemisch wurde anschließend schnell auf 60 bis 63 °C unter Hindurchperlen von HCl durch das Gemisch erhitzt. Nach einer Erhitzungsdauer von 10 min und HCl-Behandlung wurde 1 ml 1-UO zugesetzt. Das Erhitzen und die HCl-Behandlung wurden fortgesetzt, bis das Gemisch klarwurde (im allgemeinen 10 bis 15 min nach derH^O-Zugabe) (häufig ist eine sehr geringe Menge unlösliches Material an den Seiten des Kolbens zu diesem Zeitpunkt zu beobachten). Die klare organische Lösung wurde anschließend weiter erhitzt (die HCl-Behandlung wurde an diesem Punkt beendet, und Lösungsmittel und H_O wurden abdestilliert, bis kein H₂O mehr in dem Reaktionskolben vorhanden war (praktisch werden 50 bis 60 ml Lösungsmittel im Laufe von 15 bis 20 min entfernt). Die klare gelbe Lösung wurde anschließend unter Rühren und Hindurchperlen von HCl auf O bis 5 C gekühlt. Der ausgefällte Feststoff wurde durch Filtration gesammelt und mit 50 ml kaltem Äthylendichlorid gewaschen und danach an der Luft getrocknet. Die Ausbeute an grauweißem 2-Chlormethyl-5-trif ljUormethylaniliniumhydrochlorid betrug etwa 95 JOi wobei aber eine geringe Menge Wasser enthalten war. Dieses Metall hatte einen Schmelzpunkt von etwa 70 bis 75 ⁰C.

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Analyse: berechnet für C₀H₀Cl₀F₇N:

C, 39,05; H, 3,28; N, 569 gefunden: C, 41,36; H, 3,43; N/ 598.

Beispiel 2

Chlor (76,0 Gramm, 1,07 Hol) wurde in eine mechanische gerührte Lösung von 221,0 Gramm (1,00 Mol) 2-Methylthiomethyl-6-trifluormethylanilin in 2 1 Äthyldichlorid über einen Zeitraum von 60 min eingeblasen, wobei die Reaktionstemperatur unter 20 ⁰C gehalten wurde. Anfangs bildete sich eine weiße Suspansion, die nach der Hälfte der Zugabe sehr dick wurde und sich auflöste und eine trübe Lösung am Ende der Zugabezeit ergab. Das Gemisch wurde anschließend auf 60 ⁰C erhitzt, wobei ein ständiger Strom von HCl hindurchperlte. Wasser (25 ml,.. 1,4 HoI) wurde zugegeben, und die HCl-Behandlung wurde bei 60 ⁰C 15 min lang fortgesetzt und danach eine klare Lösung gewonnen. Überschüssiges Wasser wurde durch azeotrope Destillation entfernt (700 ml Lösungsmittel wurden ausgetrieben), und die resultierende Lösung wurde auf O ⁰C gekühlt, wobei ein ständiger Strom von HCl hindurchperlte, um das Aniliniumchlorid auszufällen. Filtration, Waschen der Feststoffe mit 150 ml kaltem Äthylendichlorid und Lufttrocknung ergaben 228,0 Gramm (92,7 %) gräulichweißes 2-Chlormethy1-6-trifluormethylaniliniumchlorid.

Beispiel 3

3ei einer abgewandelten Form des Verfahrens von Beispiel 2 wurde Chlor (6 Gramm, 0,0S4 Mol) in eine Lösung von 17,5 Gramm (0,0792 Hol) 2-Methylthiomethyl-6-trifluormethylanilin in 160 ml Äthylendichlorid bei 15 bis 21 ⁰C 15 min lang eingeleitet. Wasser (2 ml, 0,11 Mol) wurde zugesetzt, und die trübe Lösung wurde auf 63 °C erhitzt. Das Gemisch wurde auf 63 C gehalten, und nach 30 min war eine klare

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Lösung entstanden. Überschüssiges Wasser wurde durch azeötrope Destillation entfernt (65 ml Lösungsmittel wurden entfernt), und die Lösung wurde mit einem Strom hindurchperlender HCl auf 0 ⁰C gekühlt. Das resultierende feste Aniliniumsalz wurde durch Filtration isoliert und ergab 17,7 Gramm (90,9'SS).

Beispiel 4

Eine Lösung von 2-Chlormethyl-6-trifluormethylanilin (freiem Anilin) wurde durch Vereinigen eines Gemischs von 228 Gramm (0,927 Mol) 2-Chlormethyl-6-trif luormethylanili-i· niumhydrochlorid und eines Liters Äthylacetat mit einem Liter 10%igem wäßrigem Na₂CO- hergestellt. Die resultierende Äthylacetatlösung (vereinigt mit 100 ml Rückspülung der wäßrigen Schicht) wurde in Eis gekühlt, und 107 Gramm (1,06 Mol) Triäthylamin wurden als HCl-Spülmittel zugegeben. Diese Lösung wurde in einem 2-Liter-Autoklaven mit 7,35 Gramm (3,2 Massel) 5.% Pd/C-Katalysator bei 34 ⁰C unter einem anfänglichen H^-Druck von 800 psig gerührt. Nach zwei Stunden und 35 Minuten war die H -Aufnahme beendet. Wasser wurde zum Lösen der ausgefällten Salze zugesetzt, das Gemisch wurde filtriert, und die Äthylacetatschicht wurde mit 800 ml HpO gewaschen und getrocknet (MgSO.), Die Masse des Lösungsmittels wurde unter Vakuum entfernt, und der Rückstand wurde durch eine 20-cm-Vigeux-Säuls destilliert und ergab 136,8 Gramm (Ausbeute 84,3 %) 2-Methyl-6-trifluormethylanilin.

Beispiel 5 \

In einer Abwandlung des Verfahrens von Beispiel 4 wurde eine Lösung von neutralisiertem Chlormethylanilin in Methylacetat durch Behandlung von 37,3 Gramm (0,152 Mol) 2-Chlormethyl-6-trifluormethylaniliniumhydrochlorid mit 200 ml Methylacetat und 200 ml 10%igem wäßrigem Na₃CO₃ hergestellt. Die resultierende Methylacetatlösung wurde

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mit 1,15 Gramm (3,08 Massel) 5 % Pd/C-Katalysator und 15,0 Gramm (0,149 Mol) Triäthylamin unter 50 bis 60 psig Hp ZYiBl Stunden lang geschüttelt. Das endgültige Reaktionsgemisch wurde filtriert, mit 200 ml H_0 gewaschen und getrocknet (MgSO.). Durch Eindampfen wurde ein Gemisch erhalten, das 18,7 Gramm (70 %) 2-Methyl-6-trifluormethyl· anilin enthielt. Das bedeutete eine Ausbeute von 70 % auf der Basis der Ausgangsstoffe«

Einige Modifikationen werden Fachleuten einleuchten, es ist beabsichtigt, daß die Erfindung nur durch den Geltungsbereich der angefügten Ansprüche begrenzt wird.

Claims

erf induncjsanspruch

1. Verfahren zur Herstellung von ortho-Methylanilineh, gekennzeichnet dadurch, daß es folgende Schritte umfaßt:

a) Umsetzung eines ortho-Aminobenzylsulfoxids mit einem nichtoxydierenden Säurehalogenid in einem inerten Lösungsmittel zur Erzeugung einer Lösung des entsprechenden ortho-Aminobenzylhalogenids und von Schwefelnebenprodukten;

b) Zugabe eines Halogenwasserstoffs zu der Lösung, die das ortho-Aminobenzylhalogenid und die Schwefelnebenprodukte enthält, um ein Aniliniumhalögenid zu bilden und auszufällen ; '".'

c) Abtrennen des ausgefällten Aniliniumhalogenids aus dem Gemisch, wobei die Schwefelverbindungen in Lösung gehalten werden;

d) isieutralisiereh des Aniliniumsalzes und Bildung einer Lösung von orthö-Aminobenzylhalogenid in einem inerten ' Lösungsmittel und

, . ' *

e) katalytische Hydrodehalogehierung des ortho-Aminobeh-

zylhalogenids zur Bildung von ortho-Methylanilin.

2. Verfahren nach Pkt. 1, gekennzeichnet dadurch, daß es sich bei dem Sulfoxid-Ausgangsmaterial um ein ortho-Hethylsulfinylmethylanilin handelt,

3. Verfahren nach Pkti 1, gekennzeichnet dadurch, daß es sich bei dem Sulfoxid-Ausgangsmaterial um ein 3-substituiertes-2-Aminobenzylsulfoxid handelt.

4. Verfahren nach Pkt. 1, gekennzeichnet dadurch, daß es sich bei dem Sulfoxid-Ausgangsmaterial um ein 3-Trifluormethyl-2-aminobenzylsulfoxid handelt.

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5. Verfahren nach Pkt. 1, gekennzeichnet dadurch,' daß

es .sich bei den Sulfoxid-Juisgangsrnaterial um 2~I^!/iethylsul· finylmethyl-6-trifluormethylanilin handelt,

6. Verfahren nach Pkt. 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Säurehalogenid aus der ücy!.halogenide, Halogenacyl— halogenide und anorganische Säurehalogenide umfassenden Gruppe ausgewählt wird. .

7. Verfahren nach Pkt. 6, gekennzeichnet dadurch, daß es sich bei dem Säurelialogenid um Halogenwasserstoff handelt»

8. Verfahren'nach Pkt. 7,.gekennzeichnet dadurch, daß es Eich-bei dem Halogenwasserstoff um Chlorwasserstoff

handelt. · ' ;'

9. Verfahren nach Pkt. 1, gekennzeichnet dadurch, daß es sich bei dem Halogenwasserstoff van Chlorwasserstoff handelt.

10. Verfahren nach Pkt. 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Lösungsmittel für den Schritt d) organischer Ester

ist. / . .'' ·

11. Verfahren nach Pkt. 1, gekennzeichnet dadurch, daß ein 3-Trifluorinethyl-2-arninobenzylsulfo::id mit" Chlorwasserstoff in Schritt a) umgesetzt wird, und das .'Chlorwasserstoff auch in Schritt b) verwendet wird.

12.. Verfahren nach Pkt. 11, gekennzeichnet dadurch, daß eine wäßrige Lösung einer Base für die Ueutralisierung in Schritt d) verwendet wird.

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13. Verfahren nach Pkt. 1, gekennzeichnet dadurch, daß ein ortho-ArainolienKylsulfoxiö eingesetzt wird, das durch ^: in ßitu-Urasetaung eines ortho-Arninobensylsulfids mit einem Halogenierungsmittel zur Gewinnung eines aromatischen zyklischen Sulfilimin-Zwischenproduktes, das dann durch Zugabe von Wasser au ortho-Aminobenzylsulfosid hydrolysiert vmrde , hergestellt ist.

14· ,Verfahren nach Pkt. 1, gekennzeichnet dadurch, daß" . .'/ . . ' · '

das ortho-iiKiinobeiiaylßulfoxid von einem ortho-Ziininobensylsulfiö, dae durch eine Anilinsulfilimin-Umgruppierunc; gewonnen wurde, abgeleitet wird." .

- IStR t9ö3*i 1272 t