DE1812268A1 - Verfahren zur Herstellung von isomerenfreien hoehermolekularen,sekundaeren Alkylbromiden - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von isomerenfreien, höhermolekularen, sekundären Alkylbromiden Alkylbromide stellen als reaktionsfähige Verbindungsklasse wichtige Ausgangsprodukte für chemische Umsetzungen dar. Bei der bekannten Herstellung von höhermolekularen, d. h. über 4 C-Atome enthaltenden sekundären Alkylbromiden aus isomerenfreien sekundären Alkanolen tritt stets eine mehr oder weniger starke Bildung von Isomeren ein.
• Beispielsweise wird aus Pentanol-(2) oder -(3) nach allen bekannten Verfahren stets ein Gemisch von 2- und 3Brom-pentanen erhalten. Aus Pentanol-(2) entsteht bei der Umsetzung mit gasförmigem Bromwasserw stoff, bzw. wässrigen Gemischen von Bromwasserstoff- Schwefelsäure, bzw. Phosphortribromid (auch in Form von rotem Phosphor und Brom) 2-Brompentan mit einem Gehalt von 14 - 28 % 3-Brom-pentan. Ebenso entsteht aus Pentanol-(3) 3-Brom-pentan mit einem Gehalt von bis zu 40 % an 2-Isomeren.
• Für bestimmte Synthesen, insbesondere auf pharmazeutischem Gebiet, wäre es wichtig, reine, isomerenfreie sekundäre Alkylbromide zur Verfügung zu haben, da beispielsweise daraus nach bekannten Methoden isomerenfreie Malonester hergestellt und diese dann zu den entsprechenden isomerenfreien Barbitursäuren von definierter pharmakologischer Wirksamkeit kondensiert werden könnten.
• Da eine Trennung der Isomeren sekundären Alkylbromide auf physikalischem Wege, z. B. durch Rektifikation, Kristallisation usw., nicht möglich ist, muss die Herstellung der gewünschten Endprodukte meist unter Umgehung der Syn these über das Alkylbromid auf einem anderen, meist aufwendigeren Weg erfolgen.
• Bisher wurde eine einzige Methode zur Herstellung von spektroskopisch reinen sekundären Alkylbromiden bekannt. Dabei wird der Tosylester des entsprechenden sekundären Alkohols hergestellt und dieser durch Behandlung mit anorganischen Bromiden gespalten. Die Reaktionszeiten für die Spaltung liegen bei 100 bis 200 stunden, die Ausbeuten bei 32 -37 % der Theorie. Die Reinheit der auf diese Weise erhaltenen sekundären Alkylbromide wurde spektroskopisch geprüft, wobei jedoch die Erfassungsgrenze dieser Methode für den Isomerengehalt bereits bei etwa 4 % liegt.
• Neben den üblicherweise meist angewandten Bromierungsmethoden zur Herstellung von sekundären Alkylbromiden aus den entsprechenden Alkanolen, wie Umsetzung mit gasförmigem oder wässrigem Bromwasserstoff oder Mischungen von Alkalibromiden und Schwefelsäure, sowie Phosphortribromid, meist in Form von rotem Phosphor und Brom ange wandt, ist es bekannt, dass durch Umsetzung von Triarylphosphitdibromiden mit Alkanolen Alkylbromide in guten Ausbeuten erhalten werden. Die Reaktion kann auch in der Weise durchgeführt werden, dass der entsprechende Alkohol mit einer Mischung aus dem Triarylphosphit, vorzugsweise Triphenylphosphit, und Brom umgesetzt wird.
• Es wurde nun gefunden, dass man mit Hilfe dieser Umsetzung in ein facher Weise und mit sehr guten Ausbeuten zu isomerenfreien sekundären Alkylbromiden gelangt, wenn man die Reaktion bei möglichst tiefen Temperaturen ausführt und bei der Aufarbeitung dafür sorgt, dass das Auftreten von freiem Bromwasserstoff völlig ausgeschlossen wird. Die bei dieser Reaktion auftretenden Nebenprodukte Diphenylphosphorsäurebromid und Phenol setzen sich nämlich bereits bei Raumtemperatur sehr leicht zu Triphenylphosphat und Bromwasserstoff um, welcher eine starke Isomerisierung bewirkt. Es ist daher für die Erzielung isomerenfreier Produkte entscheidend, sofort nach beendeter Umsetzung des Triphenyl phosphit-dibromids mit dem sekundären Alkohol die Reaktion bei tiefen Temperaturen durch Zugabe der erforderlichen Alkalihydroxidmenge, vorzugsweise in Form einer wässrigen Lösung von Natrium- oder Kaliumhydroxid, abzustoppen und das gebildete sekundäre Alkylbromid bei vermindertem Druck direkt aus dem Reaktionsgemisc-h so rasch wie möglich destillativ zu entfernen. Überraschenderweise kommt es trotz der hohen Alkalität des Reaktionsgemisches zu keiner Verseifung des Alkylbromides, sodass bei-diesetn Verfahren nach Reindestillation Ausbeuten von 70 - 75 %, bezogen auf den angewandten Alkohol, erzielt werden. Nach elnfacher Abtrennung des mit dem Reaktionsprodukt azeo trop übergehenden Wassers kann in üblicher Weise durch Feinfraktionierung das sekundäre Aikylbromid in einer Reinheit von über 99, 5 % erhalten werden. Das Produkt weist einen so unwesentlichen Gehalt an Isomeren auf, dass bei Anwendung von gaschromatographischer Methoden mit Hilfe einer Kapillarsäule hoher Trennleistung nur Spuren davon festgestellt werden können.
• Beispiel 1: In einem Rührgefäss werden 310, 3 Teile Triphenylphosphit und 88, 2 Teile Pentanol-(3) vermischt und auf + 5 C abgekühlt. Innerhalb von 4 Stunden lässt man 160 Teile Brom zufliessen, wobei die Temperatur in der Reaktionsmischung allmählich bis auf -10°C gesenkt wird. Nach beendeter Bromzugabe wird eine Stunde bei 100C nachgerührt; anschliessend lässt man bei gleicher Temperatur 266 Teile einer 30 %-igen Natriumhydroxidlösung so rasch zufliessen, dass die Reaktionstemperatur nicht über +5°C steigt. Man rührt noch kurze Zeit und lässt dann absitzen, bis eine scharfe Phasentrennung eingetreten ist. Die untere, wässrige Phase wird abgetrennt und die organische Phase wird bei etwa 100 Torr der Destillation unterworfen. Unter allmählicher Verringerung des Dsstillationsdruckes wird solange abdestilliert, bis nur noch reines Wasser übergeht. Aus dem Destillat wird die wässrige Phase abgetrennt und das Rohprodukt durch Feinfraktionierung gereinigt. Es werden 105 - 113 Teile einer zwischen 118, 5 - 120, 0°C/ 760 Torr übergehenden Fraktion erhalten, die folgende Analysendaten aufweist: Gesamtgehalt an Brompentanen: über 99 % (gaschromatographisch) Gehalt an 3-Brompentan : über 99 % ( ) Bromgehalt 20 : 52,6 - 53,0 So Brechungsindex nD20 : 1,4450 Die Gesamtausbeute an 3-Brompentan beträgt 70 - 75 % der Theorie, bezogen auf den eingesetzten Alkohol.
• Beispiel 2: Analog Beispiel 1 werden 130, 2 Teile Octanol-(2) in gleicher Weise umgesetzt und wie oben beschrieben- aufgearbeitet. Es werden nach Feinfraktionierung bei 20 Torr 139 Teile einer zwischen 91 - 940C übergehenden Fraktion erhalten, die folgende Analys endaten aufweist: Gesamtgehalt an Bromoctanen : über 98, 5 % (gaschromatographisch) Gehalt an 2~Bromoctan : über 99 % ( " ) Bromgehalt : 41, 0 % Die Ausbeute an 2-Bromoctan beträgt 72 % der Theorie, bezogen auf den eingesetzten Alko@ol.
• Patentansprüche: 1. Verfahren zur Herstellung von isornerenfreien sekundären Alkyl.

Claims (3)

1. bromiden d@@ch Umsetzung von Triphenylphosphit-dibromid @@@er Alkanclen, dadurch gekennzeiernet. dass die bei @@@@@ aturen ausge@@hrte Reaktion durch Zugabe von @droxid in gel@ster Form in einer zur Verseifung der ge-

   bildeten Nebenprodukte ausreichenden Menge bei möglichst tiefer Temperatur abgestoppt wird und das gebildete sekundäre Alkylbromid bei vermindertem Druck destillativ aus dem Reaktionsgemisch entfernt wird.
2. 2. Die nach dem Verfahren des Anspruches 1 erhältlichen isomerenfreien sekundären Alkylbromide.
3. 3. Isomerenfreies 3-Brompentan.