DE3108790A1

DE3108790A1 - Verfahren zur herstellung von bis(dialkoximethyl)benzolen

Info

Publication number: DE3108790A1
Application number: DE19813108790
Authority: DE
Inventors: Hans-Joachim Dipl.-Chem. Dr. 4313 Möhlin Herrmann
Original assignee: Dynamit Nobel AG
Current assignee: Dynamit Nobel AG
Priority date: 1981-03-07
Filing date: 1981-03-07
Publication date: 1982-09-16

Description

Verfahren zur Herstellung von Bis(dialkoximethyl)benzolen
Bis(dialkoximethyl)bentole sind als etraacetale von Tere-Iso- und Phthaldialdehyd aus den Aldehyden durch Acetalisierung mit verschiedenen Reagentien hergestellt worden.
Hierbei dienen die Dialdehyde als Einsatzstoffe, die aber technisch schwierig, nur unter erheblichen Stoffverlusten und zudem unrein herstellbar sind.
Will man umgekehrt die Dialdehyde herstellen, sind diese Wege über die Acetale unbrauchbar.
Es bestand daher die Aufgabe, auf einfache Weise die z.T.
unbeständigen Dialdehyde herzustellen.
Die Lösung der Aufgabe besteht in dem vorliegenden Herstellverfahren der Acetale, die thermisch beständig sowie chemische reaktionsfähig sind und bei Bedarf die einfache Herstellung der Dialdehyde gestatten.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von gegebenenfalls im aromatischen Kern weitere Substituenten enthaltenden Bis(dialkoximethyl)benzolen, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß die strukturell entsprechenden O(,C(, 0(',0( -'lletrahalogen-xgLole mit Alkalialkoholaten bei erhöhter Temperatur umgesetzt werden.
Gemäß der Gleichung: worin worin R' geradkettige und verzweigte Alkyl- oder Alkenylreste mit 1 bis 10 G-Atomen, R!' Wasserstoff,R',Aryl,Haloge l.
Hydroxyl, Carboyl, Nitro, Cyano oder weitere bei der Reaktion inerte Substituenten; M Alkalimetall und Hai Chlor oder Brom bedeuten, werden die Bis(dialkoximethyl)benzole in hoher Ausbeute und Reinheit erhalten.
Dabei zeigte sich überraschend, daß trotz der möglichen Bildung von Zwischenstufen und Nebenreaktionen ein einheitliches Reaktionsprodukt erhalten werden kann. Die sonst bei chlorierten Derivaten des o-Xylols zu erwartende Bildung von kondensierten Aromaten durch Friede-Crafts-Reaktionen wird nicht beobachtet.
Als Reste R' sind Alkylreste von 1 bis 4 C-Atomen, besonders-Methyl und Ethyl, bevorzugt.
Als Alkalimetall der Alkoholate wird Natrium, in zweiter Linie Kalium, bevorzugt.
Als Reste R" ist einerseits Wasserstoff bevorzugt, jedoch besteht von Fall zu Fall ein zweiter Vorzugsbereich, je nachdem, welche inerten Substituenten in den herzustellenden Dialdehyden und deren Folgeprodukten bevorzugt werden, wobei dann im allgeneinen ein oder zwei Substitu- enten R" nicht Wasserstoff sind und als bevorzugte inerte Reste beispielsweise Cl, Methyl und Ethyl genannt werden können.
Das Tetrahalogenxylol und das Alkalialkoholat wird vorzugs weise in Gegenwart eines Lösungsmittels miteinander zur Reaktion gebracht. Dies kann so geschehen, daß die Einsatzstoffe von Anfang an zusammengegeben werden oder auch ein Reaktionspartner nach und nach zugefügt wird. Die stöchiometrischen Verhältnisse liegen im Rahmen der aus der Summenformel erkenntlichen Werte, wobei ein überschuß der Alkoholate von 0 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 20 Gew.-%, vorteilhaft ist. Die Menge des Lösungsmittel läßt sich in weiten Grenzen verändern und wird so eingestellt, daß die Reaktionsmischung gut rührfähig ist, die Reaktionswärme abgeführt werden kann und sich bei der Aufarbeitung keine vermeidbaren Schwierigkeiten ergeben.
Sie beträgt im allgemeinen das 2- bis 10-fache, bevorzugt das 3- bis 5-fache, der Gewichtsmenge der Reaktanden.
Bevorzugt wird der dem Alkoholat zugrundeliegende Alkohol verwendet, es können jedoch auch unter den Reaktionsbedingungen inerte Lösungsmittel der aliphatischen oder aromatischen Reihe wie z.B. n-Heptan oder Toluol zum Binsatz gebracht werden. Ohne Lösungsmittel können Nebenreaktionen eintreten, die erheblich werden können.
Die Reaktionstemperatur beträgt 90 bis 19000, vorzugsweise 120 bis 1600C, Der Druck ist im allgemeinen der Eigendruck des verwendeten Lösungsmittels. Die Umsetzung ist nach mehreren, im allgemeinen 4 bis 8, Stunden beendet.
Um einen guten Umsatz zu erreichen, ist ein gutes Durchmischen des Reaktionsansatzes z.B. durch Rühren erforderlich. Nach Ende der Umsetzung wird die Mischung, bevorzugt bei höherer Temperatur, von dem entstandenen Alkalihalogenid durch Filtration befreit und nach Entfernen des Lösungsmittels nach den üblichen Verfahren der Destillatioa oder Kristallisation zum reinen Acetal aufgearbeitet.
Die Verfahrensprodukte lassen sich unzersetzt über unbegrenzte Zeit lagern und können bei Bedarf einfach durch saure wäßrige Hydrolyse oder bevorzugt unter wasserfreien Bedingungen direkt in die Dialdehyde überführt werden.
Das Verfahren hat weitere Vorteile gegeniiber bekannten Methoden. Die α, α, α', α'-Tetrahalogenxylolene sind preiswert und einfach zugängig. Direkt vor der Verwendung der Dialdehyde zur Herstellung von u.a. Farbstoffen oder Pharmaceutica können diese einfach aus den Acetalen hergestellt werden, so daß die Zersetzung und Bildung von Nebenprodukten bei Lagerung der Aldehyde entfällt.
Besonders zur Herstellung von o-Phthaldialdehyd ist der We über das Acetal von großem Vorteil, da hierbei nicht Phtha lid entsteht.
Weiter werden die Nachteile und geringen Ausbeuten der direkten Herstellung der Dialdehyde durch Hydrolyse aus Chlorierungsprodukten vermieden, bei der selbst unter den milden Bedingungen der US-PS 4 206 152 ungünstige Ausbeuten bei unverhältnismäßig großen Mengen an Katalysatore auftreten.
o-Phthaldialdehyd-tetramethylacetal war bisher unbekannt.
Beispiel 1 242 g α, α' α'-Tetrachlor-o-xylol werden mit 238 g Na-methylat (793 g einer 30 Gew.-%igen Lösung in Methanol) versetzt und 9 Std. in einem Autoklaven unter Rühren bei 1500C behandelt. Nach Abkühlen entleert man das Reaktionsgefäß und filtriert vom gebildeten Natriumchlorid ab.
Nach Entfernen des Methanols, zuletzt unter vermindertem Druck, erhält man durch Vakuumdestillation bei 1 mbar ein hellgelbes viskoses Destillat, dessen-Rektifikation 176 g reinen o-Phthaldialdehyd-tetramethylacetals liefert.
Ausbeute: 78 % der Theorie.
Beispiel 2 242 g α, α, α' , O('-Tetrachlor-m-xylol und 238 g Na-methylat (793 g einer 30 Gew.-%igen Lösung in Methanol ) werden wie in Beispiel 1 beschrieben behandelt. Aus dem Reaktionsgemisch resultieren nach Rektifikation 182 g reinen Isophthaldialdehyd-tetramethylacetals.
Ausbeute: 81 % der Theorie.
Beispiel 3 242 g α, α, α', α'-Tetrachlor-p-xylol und 238 g Na-methylat (793 g einer 30 Gew.-%igen Lösung in Methanol) werden wie in Beispiel 1 beschrieben behandelt. Aus dem Reaktionsgemisch resultieren 231 g reinen Terephthaldialdehydtetramethylacetals.
Ausbeute: 83 % der Theorie.
Beispiel 4 420 g α, α, α', α'-Tetrabrom-o-xylol und 238 g Na-methylat (793 g einer 30 Gew.-°%igen Lösung in Methanol ) werden bei 140°C, aber sonst wie in Beispiel 1 bes^hrieben behandelt. Das Rcaktionsgemisch liefert nach Destillation 180 g reinen o-Phthaldialdehyd-tetramethylacetals.
Ausbeute: 80 % der Theorie.
Beispiel 5 242 g α, α, α', α'-Tetrachlor-o-xylol und 300 g Na-äthylat ( 1500 g eines 20 Gew.-%igen Lösung in Äthanol) werden bei 1550C, aber sonst wie in Beispiel 1 beschrieben behandelt. Aus dem Reaktionsgemisch erhält man nach Aufarbeiten durch Destillation 246 g reinen o-Phthaldialdehyd-tetraäthylacetals.
Ausbeute: 79 % der Theorie.
Beispiel 6 Entsprechend Beispiel 1 wird 1,3-Bis(dichlormethyl)-5 chlorbenzol unter den genannten Bedingungen bei entsprechender Ausbeute zu 5-Chlor-isophthal-tetramethylacetal umgesetzt.

Claims

Patentansprüche 1. Verfahren zur Herstellung von gegebenenfalls im aromatischen Xern weitere Substituenten enthaltenden Bis-(dialkoximethyl)benzolen, dadurch gekennzeichnet, daß die strukturell entsprechenden α, α, α', α'-Tetrahalogen-xylole mit Alkalialkoholaten bei erhöhter Temperatur umgesetzt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Alkalialkoholate im stöchiometrischen Überschuß eingesetzt werden.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktion bei 90 bis 19000, vorzugsweise bei 120 bis 16000, ausgeführt wird.
4. Verfahren nach mindestens einem der Anspriiche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktion in Gegenwart von Lösungsmitteln ausgeführt wird.
5. o-Phthaldialdehyd-tetramethylacetal.