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DE19741190C1 - Selective geminal di:chlorination of alkyl-methyl ketone - Google Patents

Selective geminal di:chlorination of alkyl-methyl ketone

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Publication number
DE19741190C1
DE19741190C1 DE1997141190 DE19741190A DE19741190C1 DE 19741190 C1 DE19741190 C1 DE 19741190C1 DE 1997141190 DE1997141190 DE 1997141190 DE 19741190 A DE19741190 A DE 19741190A DE 19741190 C1 DE19741190 C1 DE 19741190C1
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DE
Germany
Prior art keywords
ketone
compound
phosphorus
methyl
methyl ketone
Prior art date
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Expired - Fee Related
Application number
DE1997141190
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German (de)
Inventor
Bernd Dr Lehmann
Ignacio Sanchez
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LEHMANN, BERND, DR., 78465 KONSTANZ, DE
Original Assignee
Great Lakes Chemical Konstanz GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Great Lakes Chemical Konstanz GmbH filed Critical Great Lakes Chemical Konstanz GmbH
Priority to DE1997141190 priority Critical patent/DE19741190C1/en
Priority to PCT/EP1998/005781 priority patent/WO1999014176A1/en
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Expired - Fee Related legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C17/00Preparation of halogenated hydrocarbons
    • C07C17/093Preparation of halogenated hydrocarbons by replacement by halogens
    • C07C17/18Preparation of halogenated hydrocarbons by replacement by halogens of oxygen atoms of carbonyl groups

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

Geminal dichlorination of an alkyl-methyl ketone (I) involves supplying phosgene to (I) at 30-60 deg C in presence of a phosphorus compound (II), having three inert substituents, and optionally a solvent. (II) is a pentavalent P compound; or alternatively (II) is a trivalent P compound, in which case at least part of the reaction is in presence of an oxidising agent. The molar ratio of (I) to COCl2 is at least 5:1.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur geminalen Dichlorierung von Alkylmethylketonen, insbesondere Cyclopropylmethylketon. Geminale Dichloride sind wichtige Zwischenprodukte zur Herstellung von Acetylenderivaten, welche wiederum wichtige Ausgangssubstanzen bei der Herstellung pharmazeutisch wirksamer Verbindungen sind.The invention relates to a method for geminal Dichlorination of alkyl methyl ketones, in particular Cyclopropyl methyl ketone. Geminal dichlorides are important Intermediates for the production of acetylene derivatives, which again important starting substances in the manufacture pharmaceutically active compounds.

Es ist allgemein bekannt, daß man chlorhaltige Phosphorver­ bindungen, wie Pentachlorphosphor, zur Chlorierung von Ketonen verwenden kann. Die Verwendung von Phosphorpentachlorid ist teuer, da von den fünf Chlor-Atomen nur zwei für die Chlorie­ rungsaktion genutzt werden und da die Isolierung des geminalen Dichlorids aus dem Gemisch mit Lösemittel, Phosphoroxichlorid und Nebenprodukten sehr aufwendig ist.It is generally known that chlorine-containing phosphor ver bonds, such as pentachlorophosphorus, for the chlorination of ketones can use. The use of phosphorus pentachloride is expensive, since only two of the five chlorine atoms are used for chlorine and the isolation of the geminal Dichloride from the mixture with solvent, phosphorus oxychloride and by-products is very expensive.

Aus der US-A-3 715 407 ist ein Verfahren zur Chlorierung von Ketonen bekannt, bei dem zunächst über eine Umsetzung von Phosphinoxid und Phosgen die eigentliche chlorierende Verbin­ dung Dichlortriphenylphosphoran hergestellt wird. Erst im Anschluß daran wird in einer zweiten Stufe das Dichlortri­ phenylphosphoran mit dem Keton bei erhöhter Temperatur umge­ setzt.From US-A-3 715 407 a process for the chlorination of Known ketones, which initially have an implementation of Phosphine oxide and phosgene the actual chlorinating compound dung dichlorotriphenylphosphorane is produced. Only in This is followed in a second stage by dichlorotri phenylphosphorane with the ketone at an elevated temperature puts.

Die in dieser Entgegenhaltung beschriebene Reaktion unterliegt aber einer Reihe von Beschränkungen. Beispielsweise wird fest­ gehalten (siehe Sp. 7, Z. 62-65), daß das Dichlorphosphoran mindestens in äquimolaren Proportionen zu den umzusetzenden ketonischen Acetylgruppen vorhanden sein muß. Deswegen wird auch ein Überschuß des Dichlorphosphorans vorgeschlagen. Wie insbesondere das Beispiel 5 für die Umsetzung von Methylethyl­ keton mit Dichlortriphenylphosphoran zeigt, führt ein Überschuß des Chlorierungsmittels aber zur Ausbildung großer Mengen an Nebenprodukten. So werden nach 96-stündiger Reaktion bei Raum­ temperatur aus Methylethylketon nur 24% 2,2-Dichlorbutan erhalten, während die Nebenprodukte 2-Chlor-1-buten und 2- Chlor-2-buten zusammen 57% ausmachen.The response described in this document is subject to change but a number of restrictions. For example, it becomes firm held (see col. 7, lines 62-65) that the dichlorophosphorane at least in equimolar proportions to those to be implemented ketone acetyl groups must be present. That's why an excess of dichlorophosphorane is also proposed. How in particular example 5 for the implementation of methylethyl shows ketone with dichlorotriphenylphosphorane, leads an excess of the chlorinating agent to form large quantities By-products. So after 96 hours of reaction at room  temperature from methyl ethyl ketone only 24% 2,2-dichlorobutane obtained while the by-products 2-chloro-1-butene and 2- Chlorine-2-butene together make up 57%.

Weiterhin wird festgehalten, daß eine direkte Umsetzung des Phosgens mit dem Keton vermieden werden soll, da diese Substanzen in einer Aldolkondensation miteinander reagieren können. Deshalb wird vorgeschlagen, daß ein Phosgenüberschuß vor Einleitung des Ketons in die Reaktionsmischung wieder entfernt wird. Auf jeden Fall muß sichergestellt sein, daß das Phosgen aus der Reaktionsmischung entweichen kann (siehe Sp. 6, Z. 47-54).It is also stated that a direct implementation of the Phosgene with the ketone should be avoided as this Substances react with each other in an aldol condensation can. Therefore, it is suggested that an excess of phosgene before introducing the ketone into the reaction mixture again Will get removed. In any case, it must be ensured that the Phosgene can escape from the reaction mixture (see column 6, Z. 47-54).

Diese Entgegenhaltung erwähnt eine Vielzahl von Alkylmethyl­ ketonen, die nach dem angegebenen Verfahren umgesetzt werden können. Insbesondere wird auch Methylcyclopropylketon erwähnt (Sp. 10, Z. 13).This citation mentions a variety of alkylmethyl ketones, which are implemented according to the specified method can. In particular, methylcyclopropyl ketone is also mentioned (Col. 10, line 13).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur geminalen Dichlorierung von Alkylmethylketonen, insbesondere Cyclopropylmethylketon, anzugeben.The invention has for its object a method for geminal dichlorination of alkyl methyl ketones, in particular Cyclopropyl methyl ketone.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gelöst, bei dem bei einer Temperatur von 30 bis 60°C gegebenenfalls in Anwesenheit eines Lösemittels unter Zuführung von Phosgen das eingesetzte Alkylmethylketon in Gegenwart
This object is achieved by a process in which the alkyl methyl ketone used is present at a temperature of 30 to 60 ° C., optionally in the presence of a solvent with the addition of phosgene

  • a) einer Phosphor(V)verbindung mit drei inerten Substituenten odera) a phosphorus (V) compound with three inert substituents or
  • b) einer Phosphor(III)verbindung mit drei inerten Substituenten und zumindest zeitweilig eines Oxidationsmittels umgesetzt wird, wobei das Molverhältnis Alkylmethylketon zu Phosphorverbindung mindestens 5 : 1 ist. Dieses Verfahren liefert die Zielverbindung (die geminale Dichlorverbindung) in relativ großer Ausbeute, wobei sich das Zielprodukt in einfacher Weise destillativ aus dem Reaktionsansatz abtrennen läßt.b) a phosphorus (III) compound with three inert Substituents and at least temporarily an oxidizing agent is implemented, the molar ratio of alkyl methyl ketone Phosphorus compound is at least 5: 1. This method provides the target compound (the geminal dichloro compound) in relatively high yield, with the target product in simple to separate by distillation from the reaction mixture leaves.

Der Ausdruck "Phosgen" bedeutet bei der vorliegenden Erfindung, daß Phosgen oder ein Phosgenanalogon, wie Chlorameisensäure­ trichlormethylester ("Diphosgen"), Bis-(trichlormethyl)carbonat ("Triphosgen") oder Oxalylchlorid, eingesetzt wird, wobei jedoch schon allein wegen seines günstigen Preises Phosgen selbst bevorzugt verwendet wird.The term "phosgene" in the present invention means that phosgene or a phosgene analogue, such as chloroformic acid trichloromethyl ester ("diphosgene"), bis (trichloromethyl) carbonate ("Triphosgene") or oxalyl chloride, is used, wherein  however, if only because of its low price, phosgene itself is preferably used.

Der Begriff Phosphor(V)verbindung bezieht sich in der Regel auf eine fünfwertige Phosphorverbindung, beispielsweise eine Phosphorverbindung der Oxidationsstufe V. Entsprechend bezieht sich der Ausdruck Phosphor(III)verbindung auf eine dreiwertige Phosphorverbindung, wie beispielsweise eine Phosphorverbindung der Oxidationsstufe III. Die erfindungsgemäß einzusetzenden Phosporverbindungen weisen drei inerte Substituenten auf, d. h. Substituenten, die unter den angegebenen Reaktionsbedingungen (Temperatur, Reaktanten und ggf. Lösemittel) nicht in den Reaktionsablauf eingreifen, also insbesondere nicht substituiert werden. Im Falle der fünfwertigen Phosphor­ verbindung sollten die verbliebenen zwei Valenzen derart sein, daß bei einer Umsetzung mit dem Phosgen ein Austausch durch Chlor möglich ist. Diese Bedingungen lassen sich mittels einfacher Versuche ermitteln. Im Falle der Phosphor(III)­ verbindungen gelten für die Substituenten die gleichen Bedingungen wie zuvor formuliert.The term phosphorus (V) compound usually refers to a pentavalent phosphorus compound, for example one Phosphorus compound of oxidation level V. Correspondingly the term phosphorus (III) compound refers to a trivalent Phosphorus compound such as a phosphorus compound oxidation level III. The to be used according to the invention Phosphorus compounds have three inert substituents, i.e. H. Substituents under the specified reaction conditions (Temperature, reactants and possibly solvents) not in the Intervene in the course of the reaction, in particular not be substituted. In the case of pentavalent phosphorus connection, the remaining two valences should be such that when implemented with the phosgene, an exchange through Chlorine is possible. These conditions can be met using easier experiments. In the case of phosphorus (III) connections apply to the substituents the same Conditions as formulated before.

Die Erfindung geht auf die Erkenntnis zurück, daß man mit bis zu katalytisch wirkenden kleinsten Mengen einer chlorierten und dreifach substituierten Phosphor(V)verbindung wirkungsvoll Alkylmethylketone zu den geminal chlorierten Produkten umsetzen kann. Eine dreifach substituierte Phosphor(V)verbindung wird so ausgewählt, daß unter den angegebenen Reaktionsbedingungen zumindest eine intermediäre Chlorierung am Phosphor erfolgen kann. Im einfachsten Fall verwendet man folglich Trialkyl/aryl­ phosphinoxide oder auch Trialkyl/arylphosphinhalogenide. Nach der Verfahrensvariante (b) kann man von dreifach substituierten Phosphor(III)verbindungen ausgehen. In diesem Fall muß aber gewährleistet werden, daß eine Oxidation zu fünfwertigem Phosphor erfolgt. Dieses kann man bereits dadurch erreichen, daß dem Reaktionsansatz kleinste Mengen eines Oxidationsmittels zugegeben werden. Dieses Oxidationsmittel kann unter anderem Cl2 sein (wie es auch im technischen Phosgen häufig vorhanden ist. The invention is based on the knowledge that alkylmethyl ketones can be effectively converted to the geminally chlorinated products with up to catalytically small amounts of a chlorinated and trisubstituted phosphorus (V) compound. A triple substituted phosphorus (V) compound is selected so that at least one intermediate chlorination on the phosphorus can take place under the specified reaction conditions. In the simplest case, trialkyl / aryl phosphine oxides or trialkyl / arylphosphine halides are therefore used. According to process variant (b) one can start from triple substituted phosphorus (III) compounds. In this case, however, it must be ensured that oxidation to pentavalent phosphorus takes place. This can already be achieved by adding the smallest amounts of an oxidizing agent to the reaction mixture. This oxidizing agent can be, among other things, Cl 2 (as is frequently also present in technical phosgene.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann in Abwesenheit von zusätz­ lichen Lösemitteln, vorzugsweise bei Temperaturen zwischen 35 und 45°C durchgeführt werden. Die Reaktion kann kontinuierlich oder diskontinuierlich geführt werden.The inventive method can in the absence of additional union solvents, preferably at temperatures between 35 and 45 ° C. The reaction can be continuous or be carried out discontinuously.

Das erfindungsgemäße Verfahren unterscheidet sich von dem Verfahren aus der US-A-3 715 407 in mehrfacher Weise:
The method according to the invention differs from the method from US Pat. No. 3,715,407 in several ways:

  • 1. Statt eines Zweistufenverfahrens wird ein Einstufenver­ fahren durchgeführt (es ist weder eine separate Abkühlung während der Zuleitung des Phosgens noch eine Aufwärmung des Reaktionsansatzes zur Umsetzung der Reaktanten erforderlich).1. Instead of a two-stage procedure, a one-stage procedure drive performed (it is neither a separate cooling while the phosgene is being fed, the Reaction approach required to implement the reactants).
  • 2. Das Verfahren wird bei niederer Temperatur durchgeführt.2. The process is carried out at a low temperature.
  • 3. Das Molverhältnis Alkylmethylketon zu Phosphinoxid beträgt mindestens 5 : 1, während die Entgegenhaltung eher einen Über­ schuß des Phosphinoxids fordert.3. The molar ratio of alkyl methyl ketone to phosphine oxide is at least 5: 1, while the citation tends to be an over Shot of the phosphine oxide calls.
  • 4. Im Gegensatz zum Stand der Technik wird Phosgen zugeführt; entgegen den ausdrücklichen Anweisungen der US-A-3 715 407 ist eine Entfernung des Phosgens aus dem Reaktionsansatz weder erforderlich noch erwünscht. Deshalb muß auch nicht sicher­ gestellt sein, daß das Phosgen aus der Reaktionsmischung ent­ weichen kann.4. In contrast to the prior art, phosgene is supplied; contrary to the express instructions of US-A-3 715 407 removal of the phosgene from the reaction mixture neither required or desired. That's why it doesn't have to be safe be set that the phosgene ent from the reaction mixture can give way.
  • 5. Bei der Reaktion entsteht überwiegend das geminale Dichlorprodukt.5. The reaction mainly produces the geminal Dichloro product.

Alkylmethylketone, die erfindungsgemäß umgesetzt werden können, sind insbesondere Methylethylketon, Methylpropylketon (n-Propyl und Isopropyl), Methylbutylketon (n-Butyl, Isobutyl, s-Butyl und t -Butyl), Methyl-n-amylketon, Methyl-Isoamylketon, 4- Methyl-2-hexanon, 3-Methyl-2-hexanon, 3-Ethyl-2-pentanon, Methylneopentylketon, Methyl-t-amylketon, 3,4-Dimethyl-2- pentanon, Methyl-n-hexylketon, Methyl-Isohexylketon, 3-Methyl- 2-heptanon, 3,4-Dimethyl-2-hexanon, 4-Ethyl-2-hexanon, 3- Methyl-3-ethyl-2-pentanon, Methyl-n-heptylketon, 4-Methyl-2- oxtanon, 3-Methyl-3-ethyl-2-hexanon, Methyl-n-octylketon, Methyl-n-decylketon, Methyl-n-undecylketon, Methyl-n- heptadecylketon, 2-Heneicanon, Methylcyclopropylketon, Methyl­ cyclobutylketon, Methylcyclopentylketon, 2-Methyl-5-ethylcyclo­ pentanon, Methylcyclohexylketon, Cyclohexylaceton, α-Methyl-α- cyclopentylaceton, sowie Derivate dieser Verbindungen mit Substituenten, die nicht unter den angegebenen Reaktionsbedin­ gungen reaktiv sind, u. a. Acetophenon, Acetylphenanthren.Alkyl methyl ketones which can be implemented according to the invention, are especially methyl ethyl ketone, methyl propyl ketone (n-propyl and isopropyl), methyl butyl ketone (n-butyl, isobutyl, s-butyl and t-butyl), methyl-n-amyl ketone, methyl isoamyl ketone, 4- Methyl-2-hexanone, 3-methyl-2-hexanone, 3-ethyl-2-pentanone, Methyl neopentyl ketone, methyl t-amyl ketone, 3,4-dimethyl-2- pentanone, methyl-n-hexyl ketone, methyl isohexyl ketone, 3-methyl 2-heptanone, 3,4-dimethyl-2-hexanone, 4-ethyl-2-hexanone, 3- Methyl-3-ethyl-2-pentanone, methyl-n-heptyl ketone, 4-methyl-2- oxtanone, 3-methyl-3-ethyl-2-hexanone, methyl-n-octyl ketone, Methyl-n-decyl ketone, methyl-n-undecyl ketone, methyl-n-  heptadecyl ketone, 2-heneicanone, methylcyclopropyl ketone, methyl cyclobutyl ketone, methylcyclopentyl ketone, 2-methyl-5-ethylcyclo pentanone, methylcyclohexyl ketone, cyclohexylacetone, α-methyl-α- cyclopentylacetone, and derivatives of these compounds with Substituents not under the specified reaction conditions are reactive, u. a. Acetophenone, acetylphenanthrene.

Als Phosphorverbindungen können dreifach substituierte Verbindungen der Oxidationsstufen V oder III eingesetzt werden. Als Substituenten bieten sich C1-C20-Alkylgruppen, Phenylgruppen, mit Niederalkylgruppen substituierte Phenylgruppen (Niederalkyl bedeutet hier C1-C4), Halophenylgruppen, Phenoxyphenylgruppen und Napthylgruppen an. Typische Beispiele für C1-C20-Alkylgruppen sind Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl, die verschiedenen Butylisomere und Amylisomere sowie Hexylisomere, einschließlich Cyclohexyl. Die durch Niederalkylgruppen substitierten Phenylgruppen sind Phenylgruppen, die mit ein bis zwei Niederalkylsubstituenten substituiert sind (beispielsweise Methyl- oder Ethylgruppen). Halophenylgruppen umfassen eine Phenylgruppe, die ein bis zwei Halogensubstituenten aufweisen, z. B. Chlor oder Brom. Vorzugsweise wird eine Phosphinoxid- verbindung und ganz besonders bevorzugt Triphenylphosphinoxid eingesetzt.Triple compounds of oxidation states V or III can be used as phosphorus compounds. Suitable substituents are C 1 -C 20 alkyl groups, phenyl groups, phenyl groups substituted by lower alkyl groups (lower alkyl here means C 1 -C 4 ), halophenyl groups, phenoxyphenyl groups and naphthyl groups. Typical examples of C 1 -C 20 alkyl groups are methyl, ethyl, propyl, isopropyl, the various butyl isomers and amyl isomers, and hexyl isomers, including cyclohexyl. The phenyl groups substituted by lower alkyl groups are phenyl groups which are substituted by one or two lower alkyl substituents (for example methyl or ethyl groups). Halophenyl groups include a phenyl group which has one to two halogen substituents, e.g. B. chlorine or bromine. A phosphine oxide compound is preferably used, and very particularly preferably triphenylphosphine oxide.

Statt eines Phosphinoxids kann selbstverständlich auch das entsprechende Phosphin und ein Oxidationsmittel wie z. B. Chlor verwendet werden.Instead of a phosphine oxide, this can of course also be done corresponding phosphine and an oxidizing agent such. B. chlorine be used.

In Versuchen wurde ermittelt, daß das Molverhältnis Alkyl­ methylketon zu Phosphorverbindung mindestens 5 : 1 betragen sollte. Es wird ein Molverhältnis von mindestens 5 : 1 vorgeschlagen, um die Bildung von Nebenprodukten weiter zurückzudrängen. Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Molverhältnis in einem Bereich von 10 : 1 bis 30 : 1 ist. Praktikabel und deshalb bevorzugt ist insbesondere ein Molverhältnis von etwa 15 : 1. Experiments have shown that the molar ratio of alkyl methyl ketone to phosphorus compound be at least 5: 1 should. It becomes a molar ratio of at least 5: 1 proposed to continue the formation of by-products push back. It is particularly advantageous if that Molar ratio is in a range from 10: 1 to 30: 1. Practical and therefore preferred is a Molar ratio of about 15: 1.  

Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, daß es bei relativ niedrigen Temperaturen durchgeführt werden kann, vorzugsweise bei Temperaturen von 30 bis 60°C und besonders bevorzugt bei Temperaturen von 35 bis 45°C. Selbstverständlich können aber auch höhere Temperaturen eingesetzt werden, wobei aber wegen einer möglichen Aldolkondensation des Phosgens mit dem Keton Temperaturen oberhalb von 80°C vermieden werden sollten.The method is characterized in that it is relative low temperatures can be carried out, preferably at temperatures of 30 to 60 ° C and particularly preferably at Temperatures from 35 to 45 ° C. Of course you can higher temperatures are also used, but because of a possible aldol condensation of the phosgene with the ketone Temperatures above 80 ° C should be avoided.

Es hat sich als praktikabel erwiesen, das Alkylmethylketon zusammen mit Phosphinoxid vorzulegen und Phosgen diskon­ tinuierlich oder kontinuierlich in das Reaktionsgemisch ein­ zubringen. Es sind aber auch kontinuierliche Verfahrensweisen denkbar, wobei das Alkylmethylketon separat in bestimmten Zeitabständen oder kontinuierlich in die Reaktionsmischung eingebracht wird. Die Menge des zugeführten Phosgens sollte am Ende der Reaktion, d. h. etwa nach 12 bis 42 Stunden, mindestens der Menge (Mol/Mol) des eingesetzten und vorgelegten oder allmählich zugeführten Alkylmethylketons entsprechen. Während der Reaktion ist es bei den angegebenen Temperaturen vorteilhaft, einen Rückflußkühler vorzusehen, der überdestillierendes Phosgen in den Reaktionsansatz zurückführt.The alkyl methyl ketone has proven to be practical submitted together with phosphine oxide and phosgene discounted continuously or continuously into the reaction mixture bring to. But they are also continuous procedures conceivable, the alkyl methyl ketone separately in certain Intervals or continuously in the reaction mixture is introduced. The amount of phosgene added should be on End of reaction, d. H. after about 12 to 42 hours, at least the amount (mol / mol) of the used and presented or correspond gradually fed alkyl methyl ketone. While the reaction is at the specified temperatures advantageous to provide a reflux condenser which phosgene distilling back into the reaction mixture.

Die Reaktion kann in einer Vielzahl von Lösemitteln durchge­ führt werden. Dieses Lösemittel sollte insbesondere das einge­ setzte Phosphinoxid lösen. Darüberhinaus muß das Lösemittel inert sein. Typische Lösemittel sind Nitrile (z. B. Methyl­ glutaronitril), halogenierte Kohlenwasserstoffe. Vorzugsweise wird das Verfahren aber in Abwesenheit von Lösemitteln durchgeführt.The reaction can be carried out in a variety of solvents leads. This solvent should be the particular one put dissolve phosphine oxide. In addition, the solvent be inert. Typical solvents are nitriles (e.g. methyl glutaronitrile), halogenated hydrocarbons. Preferably However, the process is carried out in the absence of solvents carried out.

Es hat sich weiterhin als vorteilhaft erwiesen, dem Reaktions­ ansatz Radikalfänger, beispielsweise Hydrochinon und Hydrochinonether zuzugeben. Die Anwesenheit von Radikalfängern ermöglicht höhere Reaktionstemperaturen, d. h. bis zu 75°C.The reaction has also proven to be advantageous Approach radical scavengers, for example hydroquinone and Add hydroquinone ether. The presence of radical scavengers enables higher reaction temperatures, i. H. up to 75 ° C.

Nach vollständig abgeschlossener Reaktion, d. h. nach etwa 12 bis 48 Stunden, kann das Produkt in akzeptabler Ausbeute durch einfache destillative Aufarbeitung gewonnen werden. Dabei wird der Reaktionsansatz zunächst von gegebenenfalls noch vorhan­ denem Phosgen (COCl2) befreit (beispielsweise durch Anlegen eines Vakuums). Das dabei, beispielsweise in einer Kühlfalle, anfallende COCl2 kann in den Prozeß wieder zurückgeführt werden. Im Anschluß daran kann dann aus dem Rohprodukt die geminale Dichlorverbindung destillativ leicht gewonnen werden.After the reaction is complete, ie after about 12 to 48 hours, the product can be obtained in an acceptable yield by simple work-up by distillation. The reaction mixture is first freed of any phosgene (COCl 2 ) which may still be present (for example by applying a vacuum). The resulting COCl 2 , for example in a cold trap, can be returned to the process. The geminal dichloro compound can then be easily obtained by distillation from the crude product.

Der Rückstand kann als Katalysator für weitere Umsetzungen verwendet oder zurückgeführt werden.The residue can act as a catalyst for further reactions used or returned.

In den folgenden Beispielen wird die Erfindung näher erläutert.The invention is explained in more detail in the following examples.

BeispieleExamples Herstellung von 1,1-Dichlor-1-cyclopropylethan in industriellem Maßstab.Preparation of 1,1-dichloro-1-cyclopropylethane in industrial scale.

In einem Phosgenierungsreaktor mit einem Fassungsvermögen von 6,3 m3 (mit Innenglasauskleidung) wurden 3364 kg (40.000 Mol) Cyclopropylmethylketon und 730 kg (2.623 Mol) Triphenylphosphin­ oxid vorgelegt. Der Phosgenierungsreaktor war mit einem Rück­ flußkühler versehen, der mit einer Temperatur von etwa -40°C betrieben wurde. In den Reaktor wurde über einen Zeitraum von 16 h bei einer Innentemperatur in dem Reaktor von 42-44°C kontinuierlich insgesamt 4747 kg (48.000 Mol) COCl2 (Phosgen) zugeführt. Im Anschluß daran wurde die Reaktionsmischung in ein Destillationskessel mit einem Fassungsvermögen von etwa 9,1 m3 (mit Innenglasauskleidung) überführt. Dann wurde zunächst durch Anlegen von Vakuum überschüssiges Phosgen entfernt. Das Phosgen wurde an einer Kühlfalle aufgefangen (Temperatur der Kühlfalle etwa -30°C). Dann wurde bei einer Kesseltemperatur von 30-­ 80°C 4370 kg einer ersten Fraktion aufgefangen, die zu 25% aus Cyclopropylmethylketon, 47% 1,1-Dichlor-1-cyclopropylethan und 28% unbekannten Nebenprodukten bestand. Nach Abdestillieren einer zweiten Fraktion (etwa 500 kg) bei einer Kesseltemperatur oberhalb von 80°C wurde ein flüssiger Rückstand (etwa 1400 kg) erhalten, der in den Phosgenierungsreaktor zurückgepumpt werden kann. Die erste Fraktion wird einer weiteren fraktionierten Destillation zugeführt. Der Vorlauf enthält 1093 kg (12.990 Mol) Cyclopropylmethylketon und wird in den nächsten Ansatz recycliert. Das Endprodukt wird in einer Menge von 2028 kg (14.590 Mol) erhalten. Das entspricht einer Ausbeute bezogen auf umgesetztes Cyclopropylmethylketon von etwa 54%.In a phosgenation reactor with a capacity of 6.3 m 3 (with inner glass lining) 3364 kg (40,000 mol) of cyclopropyl methyl ketone and 730 kg (2,623 mol) of triphenylphosphine oxide were introduced. The phosgenation reactor was provided with a reflux cooler which was operated at a temperature of approximately -40 ° C. A total of 4747 kg (48,000 mol) of COCl 2 (phosgene) was continuously fed into the reactor over a period of 16 h at an internal temperature in the reactor of 42-44 ° C. The reaction mixture was then transferred to a distillation kettle with a capacity of approximately 9.1 m 3 (with inner glass lining). Excess phosgene was then first removed by applying a vacuum. The phosgene was collected on a cold trap (temperature of the cold trap about -30 ° C.). Then 4370 kg of a first fraction was collected at a kettle temperature of 30-80 ° C, which consisted of 25% cyclopropyl methyl ketone, 47% 1,1-dichloro-1-cyclopropylethane and 28% unknown by-products. After distilling off a second fraction (about 500 kg) at a kettle temperature above 80 ° C, a liquid residue (about 1400 kg) was obtained, which can be pumped back into the phosgenation reactor. The first fraction is sent to another fractional distillation. The flow contains 1093 kg (12,990 mol) of cyclopropyl methyl ketone and is recycled to the next batch. The final product is obtained in an amount of 2028 kg (14,590 mol). This corresponds to a yield based on converted cyclopropyl methyl ketone of about 54%.

Weitere VersucheMore attempts

Es wurde eine Reihe weiterer Versuche durchgeführt, wobei anstelle des Triphenylphosphins andere Katalysatoren sowie verschiedene Lösungsmittel eingesetzt wurden. In jedem Fall wurde Phosgen in einer Menge zugeführt, die etwa der Menge des eingesetzten Cyclopropylmethylketons entsprach. Diese Versuche wurden im Labormaßstab in einem 200 ml-Rundkolben durchgeführt, der mit einem Rückflußkühler ausgestattet war. Der Rückfluß­ kühler wurde bei einer Temperatur betrieben, so daß überdestil­ lierendes Lösemittel, Keton und Phosgen in die Reaktionslösung zurücktropfte. Es wurden unter anderem die folgenden Beobach­ tungen gemacht:A number of other experiments were carried out, whereby instead of triphenylphosphine other catalysts as well different solvents were used. In any case phosgene was added in an amount approximately equal to the amount of cyclopropyl methyl ketone used corresponded. These attempts were carried out on a laboratory scale in a 200 ml round bottom flask, which was equipped with a reflux condenser. The reflux cooler was operated at a temperature so that overstyling lating solvent, ketone and phosgene in the reaction solution dripped back. Among others, the following were observed made:

Versuch 1Trial 1

Als Lösemittel erwies sich Cyclopropylmethylketon als überlegen. Umsetzungen mit Methylglutaronitril lieferten nur wenig 1,1-Dichlor-1-cyclopropylethan. Der Cyclopropyl­ methylketon-Vorlauf läßt sich ebenfalls einsetzen.Cyclopropyl methyl ketone proved to be a solvent think. Reactions with methylglutaronitrile only provided a little 1,1-dichloro-1-cyclopropylethane. The cyclopropyl Methyl ketone lead can also be used.

Versuch 2Trial 2

Es wurden unter anderem Dimethylaminopyridin und Lithiumchlorid als Katalysator untersucht. Diese Katalysatoren waren unwirksam.Among other things, there were dimethylaminopyridine and lithium chloride examined as a catalyst. These were catalysts ineffective.

Versuch 3Trial 3

Es wurden verschiedene Ansätze mit Phenylphosphingemischen und anderen Phosphinoxidderivaten gefahren. Ein Versuch mit 33,3% Triphenylphosphin und 66,6% Triphenylphosphinoxid zeigte ähnliche Ergebnisse wie Versuch 1. Diphenylcyanophenylphosphin­ oxid und Tris-(4-chlorphenyl)-phosphinoxid zeigten zwar eine gewisse Wirksamkeit, insgesamt wurde aber weniger 1,1-Dichlor­ ethylcyclopropan gebildet bzw. die Reaktion verlief langsamer.Different approaches with phenylphosphine mixtures and other phosphine oxide derivatives. An attempt with 33.3% Triphenylphosphine and 66.6% triphenylphosphine oxide results similar to experiment 1. Diphenylcyanophenylphosphine  oxide and tris (4-chlorophenyl) phosphine oxide did show one certain efficacy, but overall less 1,1-dichlor ethylcyclopropane formed or the reaction was slower.

Versuch 4Trial 4

Es wurden Radikalfänger zugesetzt. Bei Zusatz von Hydrochinon zum Reaktionsansatz konnte die Reaktionstemperatur auf bis zu 80°C gesteigert werden. Die Ausbeute an 1,1-Dichlorethylcyclo­ propan fiel bei anderen Ansätzen ohne Hydrochinon mit steigen­ den Temperaturen ab.Radical scavengers were added. With the addition of hydroquinone the reaction temperature could reach up to 80 ° C can be increased. The yield of 1,1-dichloroethylcyclo propane fell with other approaches without hydroquinone the temperatures.

Versuch 5Trial 5

Es wurde ein Versuch ohne Katalysator unternomen. Hierbei wurde festgestellt, daß sich ohne Katalysator lediglich 2% 1,1- Dichlor-1-cyclopropylethan bildet.An attempt was made without a catalyst. Here was found that without catalyst only 2% 1,1- Dichloro-1-cyclopropylethane forms.

Claims (7)

1. Verfahren zur geminalen Dichlorierung von Alkylmethyl­ ketonen, dadurch gekennzeichnet, daß
bei einer Temperatur von 30 bis 60°C unter Zuführung von Phosgen das Alkylmethylketon in Gegenwart
  • a) einer Phosphor(V)verbindung mit drei inerten Substituenten oder
  • b) einer Phosphor(III)verbindung mit drei inerten Substituenten und zumindest zeitweilig eines Oxidationsmittels
und gegebenenfalls eines Lösemittels umgesetzt wird, wobei das Molverhältnis Alkylmethylketon zu Phosphorverbindung mindestens 5 : 1 ist.
1. A process for the geminal dichlorination of alkylmethyl ketones, characterized in that
at a temperature of 30 to 60 ° C with the addition of phosgene, the alkyl methyl ketone in the presence
  • a) a phosphorus (V) compound with three inert substituents or
  • b) a phosphorus (III) compound with three inert substituents and at least temporarily an oxidizing agent
and optionally a solvent is reacted, the molar ratio of alkyl methyl ketone to phosphorus compound being at least 5: 1.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Alkylmethylketon in Gegenwart eines dreifach substituierten Phosphinoxids als Phosphor(V)verbindung umgesetzt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the Alkyl methyl ketone in the presence of a triply substituted Phosphine oxide is implemented as a phosphorus (V) compound. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Triphenylphosphinoxid als Phosphor(V)verbindung eingesetzt wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that triphenylphosphine oxide as Phosphorus (V) compound is used. 4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktion bei 35 bis 45°C durch­ geführt wird.4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the reaction at 35 to 45 ° C by to be led. 5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Phosgen kontinuierlich zuge­ führt wird.5. The method according to any one of the preceding claims,  characterized in that the phosgene is fed continuously leads. 6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Radikalfänger der Reaktions­ mischung zugesetzt wird.6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that a radical scavenger of the reaction mixture is added. 7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Alkylmethylketon Cyclopropyl­ methylketon ist.7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the alkyl methyl ketone cyclopropyl is methyl ketone.
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