HU226938B1

HU226938B1 - Method for preparing substituted benzyl bromides

Info

Publication number: HU226938B1
Application number: HU0002516A
Authority: HU
Inventors: Horst Dr Wingert; Norbert Dr Goetz; Michael Dr Keil; Bernd Dr Mueller
Original assignee: Basf Ag
Priority date: 1997-07-30
Filing date: 1998-07-20
Publication date: 2010-03-29
Also published as: ATE241577T1; EP0999999B1; CN1105701C; WO1999006339A1; BR9811301B1; JP2001512090A; PL338442A1; HUP0002516A2; KR20010022440A; EP0999999A1; PL187954B1; CZ293525B6; IL133860A0; DK0999999T3; BR9811301A; CZ2000310A3; AU8731898A; KR100533564B1; ES2201518T3; IL133860A

Description

A találmány tárgya eljárás az

általános képletű szubsztituált benzil-bromidok - amelyekben az R^1-5 szubsztituensek közül legalább egy elektronszívó csoportot, így fluor-, klór-, brómatomot, az alkilláncban 1-4 szénatomos alkoxi-karbonil-, ciano- vagy nitrocsoportot jelent és a többi R^1-5 szubsztituens jelentése hidrogénatom vagy metilcsoport - előállítására, amelyre az jellemző, hogy egy

általános képletű szubsztituált toluolt 20 és 95 °C közötti hőmérsékleten egy megfelelő brómozószerrel brómozunk.

Az alkil-aril-vegyületek oldalláncainak brómozása régóta ismert az irodalomban [Houben-Weyl, 5/4 (1960), 331 ff]. Az ott közölt áttekintésben utalás történik arra, hogy elektronszívó szubsztituensek, így halogénatomok vagy nitrocsoportok ezt a reakciót megnehezítik. Nagyon nehezen szubsztituálható vegyületek, és ezek közül főleg a nitro-toluolok, sokszor csak nyomás alatt, 100 °C fölötti hőmérsékleten vihetők reakcióba. Mivel ezen vegyületek termikus stabilitása meglehetősen alacsony, a reakció kivitelezése jelentős biztonságtechnikai problémákkal jár.

Az újabb szakirodalomban (EP-A 336 567) leírták az o-nitro-benzil-bromid különösen nehéz, o-nitro-toluolból kiinduló előállítását, ahol az o-nitro-toluolt hidrogén-peroxid jelenlétében, fénnyel történő besugárzás közben 90% fölötti szelektivitással brómozzák. Ez az eljárás azonban számos hátránnyal jár:

a reakcióhoz szükséges brómgyökök fénysugárzás hatására képződnek, így tartós üzemben történő gyártás esetén a besugárzáshoz szükséges lámpák folyamatos terhelése sok hátrányt jelenthet.

Optimális körülmények csak egy nagyon szűk, 60 és 70 °C közötti hőmérséklet-intervallumban biztosíthatók. Jó szelektivitások csak relatív kis konverzió mellett érhetők el.

Az optimális reakciókörülmények biztosításához a hidrogén-peroxid/szubsztrátum mólaránya, valamint a hidrogén-peroxid/hidrogén-bromid mólaránya csak relatív szűk tartományban változtatható.

Azt találtuk, hogy elektronszívó csoportokkal szubsztituált benzil-bromidokat akkor állíthatunk elő nagyon jó szelektivitással, ha a brómozást egy azokarbonsav-nitril vagy azokarbonsav-észter és egy oxidálószer jelenlétében végezzük.

Meglepő módon a brómgyökök szerves iniciátorok hatására történő iniciálása még erős oxidálószerek jelenlétében is sikerrel jár. Az azokarbonsav-észterek és az azokarbonsav-nitrilek a megnevezett oxidálószerekkel szembeni különösen nagy stabilitása szinte arra predesztinálja azokat, hogy e vegyületeket a találmány szerinti eljárásban iniciátorként alkalmazzuk. A találmány szerinti eljárás az alábbiakban felsorolt, és a későbbiekben részletesebben magyarázott eljárástechnikai és gazdasági előnyökkel jár:

1. Nincs szükség a nagy műszerigénnyel járó besugárzási technikára.

2. Az alkalmazott brómozószer, valamint az oxidálószer széles körben variálható.

3. Nagyobb mozgástér az alacsonyabb hőmérsékletek irányában.

4. Az egyes reakciópartnerek adagolási sorrendje megfordítható. A brómozandó szubsztrátum és az oxidálószer elegyéhez adagolhatjuk a brómozószert. így a korróziót okozó brómozószer, elsősorban a hidrogén-bromid koncentrációját a reakcióedényben nagyon alacsony értéken tarthatjuk.

A találmány szerinti eljárásban oldószerként minden olyan oldószert használhatunk, amely a brómozás körülményei között inért, így például aromás szénhidrogéneket, így benzolt, ferc-butil-benzolt és ferc-amilbenzolt, halogénezett szénhidrogéneket, így metiléndikloridot, kloroformot és klór-benzolt, 1,2-diklór-etánt, szén-tetrakloridot, diklór-benzolt vagy triklór-benzolt, de használhatjuk a felsorolt oldószerek keverékeit is.

Előnyösek a halogénezett szénhidrogének, így metilén-diklorid, 1,2-diklór-etán, kloroform, szén-tetraklorid, o- és p-diklór-benzol, 1,2,4-triklór-benzol és különösen klór-benzol.

A találmány szerinti eljárásban alkalmazott (II) általános képletű nitro-toluolok a kereskedelemben kaphatók vagy az irodalomból ismert eljárások segítségével előállíthatok [például Organikum, Barth Verlagsgesellschaft (1993), 320. oldaltól].

Ellentétben az EP-A 336 567 számú szabadalmi iratban közöltekkel, a találmány szerinti eljárás kivitelezési lehetőségeiben nagyon rugalmas. Brómozószerként használhatunk elemi brómot vagy brómsókat, így nátrium-bromidot stb., valamint hidrogén-bromidot (előnyösen vizes oldat formájában). Különösen előnyös a hidrogén-bromid technikai, azeotrop keverékeinek alkalmazása.

Előnyös, ha a hidrogén-bromid, illetve a bromidionok oxidációját oxidálószerekkel, így persavakkal, peroxidokkal, hipoklorittal (klóros fehérítő lúggal), klórral, nátrium-bromáttal és kálium-peroxo-diszulfáttal végezzük. Különösen előnyös a hidrogén-peroxid alkalmazása.

A találmány szerinti eljárás egy előnyös megvalósítása során az oxidálószert olyan mennyiségben alkalmazzuk, hogy az képes legyen a reakció közben képződő hidrogén-bromid újbóli oxidációjára is. Előnyös, ha 1 brómekvivalensre 1,5-2 ekvivalens oxidálószert használunk. Amennyiben brómforrásként elemi brómot alkalmazunk, elegendő ha 0,5-1 ekvivalens oxidálószert (1 ekvivalens brómra vonatkoztatva) adagolunk. Ily módon a reakcióhoz szükséges brómozószer mennyiségét közel a felére csökkenthetjük.

HU 226 938 Β1

A brómozószert a felhasznált (II) általános képletű o-nitro-toluolra vonatkoztatva általában 0,7-1,3, előnyösen 0,9-1,0 mólarányban alkalmazzuk.

A találmány szerinti eljárás nagy előnye, hogy iniciátorként azovegyületeket (azokarbonsav-észtereket í és azokarbonsav-nitrileket) használunk, így elkerülhetjük a fénnyel való besugárzást. Ezek az iniciátorok minden probléma nélkül oldódnak az eduktban vagy az oldószerben. Ennek következtében a reakció során azok adagolásának módja - feloldva a reakcióelegy- 1 ben vagy adagolva a reakcióelegyhez - tetszőlegesen választható. Egy különösen jól alkalmazható azovegyület az azo-izobutironitril (AIBN).

Az iniciátorokat az alkalmazott vegyülettől függően a bróm-, illetve bromidion-koncentrációra vonatkoztat- 1 va 0,1-20 mol%, előnyösen 1-10 mol% koncentrációban adagoljuk a reakcióelegyhez.

A brómozást 20-100 °C-on, előnyösen 20-80 °C-on hajtjuk végre. Az optimális reakció-hőmérséklet függ egyrészt az alkalmazott (II) általános képletű o-nitro-toluol és az ebből képzett (III) általános képletű termék termikus stabilitásától, és másrészt az iniciátor bomlási hőmérsékletétől. Az alábbi táblázatban a különböző iniciátorokat, szerkezetüket és az ehhez tartozó 10-h-félértékidő-bomlási hőmérsékletet foglaltuk össze. Előnyös, ha a reakció-hőmérséklet nem sokkal az iniciátor 10-h-félértékidő-bomlási hőmérséklet fölé vagy alá (±10 °C) esik. Ha a 10-h-félértékidő-bomlási hőmérséklet alatt dolgozunk, akkor az iniciátorfogyasztás takarékosabb és a reakció szelektivitása nagyobb lesz, de a reakcióidő meghosszabbodik. A megfelelő iniciátor ki5 választásával széles tartományban változtathatjuk a reakció-hőmérsékletet, és ezzel optimálisan alkalmazkodhatunk a mindenkori feltételekhez.

1. táblázat

Jelölés	Név	Szerkezet	10-h-felezési idő bomlási hőmérséklete
A	2,2’-azo- bisz(4-metoxi-2,4- dimetil-valeronitril)	OCH, CH, CH, OCH I I I I CH __ _c cn -_c N = N—’C CH, C-CH II II CH, CN CN CH,	30 °C
B	2,2’-azo- bisz(2-ciklopropil- propionitril)	CH, CH, I I L>— C-N = N-C-<J I I CN CN	42 ’C
C	2,2’-azo-bisz(2,4- dimetil-valeronitril)	CH, CH, I I CH, CH CH, C N— N-C-CH, CH CH I I II CH, CN CN CH,	51 °C
D	2,2’-azo-bisz(2-metil- propionitril)	CH, CH, I I CH, -C-N = N-C-CH, I I CN CN	65 °C
E	dimetil-2’2’-azo- bisz(2-metil- propionát)	CH, C N = N-C CH, COOCH, COOCH,	66 °C

HU 226 938 Β1

1. táblázat (folytatás)

Jelölés	Név	Szerkezet	10-h-felezési idő bomlási hőmérséklete
F	2,2’-azo-bisz(2-metil- butironitril)	CH, CH, I I CH, CH, C N = N-C-CH, CH I I CN CN	67 ’C
G	1,1’-azo- bisz(ciklohexán-1- karbonitril)	OCX)	88 °C

Amint a táblázatból látható, a találmány szerinti eljárással az érzékeny, bomlékony vegyületeket is kíméletesen, 20 °C és 50 °C közötti hőmérsékleten állíthatjuk elő. Ilyenkor a reakcióidő ugyan meghosszabbodik, de egy esetleges exoterm bomlással járó biztonságkockázat szinte teljes bizonyossággal elkerülhető. Meglepő, hogy abban az esetben, amikor szerves peroxidokat használunk iniciátorként, rendre rosszabb termelési értékeket kapunk, míg a találmány szerinti eljárás során, oxidálószerek jelenlétében használt azovegyületek nagyon jó eredményeket adnak. Néhány esetben előnyös lehet, ha egy ásványi savat, elsősorban kénsavat adagolunk.

A brómozást előnyösen egy kétfázisú rendszerben hajtjuk végre. Általában úgy járunk el, hogy a bróm-só vizes oldatát vagy előnyösen a vizes hidrogén-bromidoldatot és a megfelelő oldószert és adott esetben az iniciátort, illetve az össziniciátor-mennyiség egy részét tartalmazó kétfázisú reakcióelegyet a megfelelő reakció-hőmérsékletre melegítjük, és azt követően fél óra és több óra közötti idő alatt, folyamatosan vagy adagonként, adott esetben iniciátor jelenlétében a (II) általános képletű toluolszármazékot adagoljuk. Az oxidálószert a (II) általános képletű vegyület adagolásával párhuzamosan általában olyan ütemben adagoljuk, hogy a reakcióelegyben brómfelesleg ne keletkezzék. Azonban úgy is eljárhatunk, hogy a (II) általános képletű szubsztrátumot, a brómozószert és az iniciátort tartalmazó elegyhez az oxidálószert adagoljuk, és a reakciót az adagolás sebességével szabályozzuk.

Amennyiben elemi brómot használunk brómforrásként, általában a fent részletezett eljárás szerint járunk el, de ilyenkor a vizet, oldószert és adott esetben iniciátort tartalmazó elegyhez adagoljuk a brómot. A (II) általános képletű szubsztrátum lehet a reakcióelegy része, de lehetséges annak adagolása is.

Abban az esetben, amikor az alkalmazott oxidálószer stabil, a (II) általános képletű szubsztrátumot és az oxidálószert tartalmazó elegyhez adagolhatjuk a brómkomponenst, és ezen vegyület adagolásának üte25 mével szabályozhatjuk a reakció lefolyását. Hidrogénperoxid alkalmazásakor az utóbbi eljárásmód általában csak 50 °C alatti hőmérsékleten lehetséges.

A brómozást szakaszosan vagy folyamatosan (ez előnyösebb) végezhetjük. A folyamatos eljárás azzal az előnnyel jár, hogy kisebb méretű készülékeket használhatunk és ezzel magasabb hőmérsékleten a (II) általános képletű szubsztrátumot tartalmazó oldat mennyisége csökken. Néhány (II) általános képletű toluolszármazék termikus instabilitása következtében a folyamatos eljárás biztonságtechnikai szempontból is előnyös.

Az adagolás befejezése után a reakcióelegyet általában még 0,5-3 órán át a választott reakció-hőmérsékleten tartjuk. Termikusán stabil benzil-bromidokat általában desztillációval tisztítunk, míg a termikusán instabil benzil-bromid-származékokat a találmány szerinti eljárás során kapott oldatban dolgozzuk fel.

A találmány szerinti eljárást az alábbi példákkal mutatjuk be.

1. példa o-Nitro-benzil-bromid

a) Egy 2,5 l-es Impeller-keverővel (330 fordulat/perc) és áramlásterelővel ellátott készülékbe 6,6 g (1 mol% a felhasznált hidrogén-bromid-oldatra vonatkoztatva) azo-izobutironitril (AIBN) 1350 g klór-benzollal készített oldatát és 620 g (3,6 mól) 47%-os vizes hidrogén-bromid-oldatot töltöttünk. A reaktor tartalmát 75 °C-ra melegítettük, majd két adagolószivattyú segítségével az l-es és Il-es elegyet adagoltuk.

I- es elegy: 26,2 g (4 mol%) AIBN 548 g o-nitro-toluollal készített oldatát 2 órán át folyamatosan adagoltuk;

II- es elegy: 725 g (3,2 mól) 15%-os hidrogén-peroxidoldatot körülbelül 2 órán át olyan lassú ütemben adagoltunk az oldathoz, hogy a brómfelesleg keletkezését elkerültük.

Az adagolás befejezése után még 2 órán át 75 °C-on kevertettünk. A keverés leállítása után a kétfázisú elegyet 75 °C-on szétválasztottuk. 2146,4 g

HU 226 938 Β1 szerves fázist kaptunk, amelynek összetétele (az oldószert figyelmen kívül hagyva) az alábbi volt:

60,4% o-nitro-benzil-bromid,

21,5% o-nitro-toluol és

18,2% o-nitro-benzalbromid.

Az o-nitro-benzil-bromid termelése: 58,1% (a felhasznált o-nitro-toluolra vonatkoztatva).

b) Egy 250 ml-es keverős készülékbe 13,7 g o-nitro-toluol és 0,72 g 2,2’-azo-bisz(4-metoxi-2,4-dimetilvaleronitril) 25 g klór-benzollal készített oldatát töltöttük, majd 0,24 g koncentrált kénsavat és 7,8 g 50%-os hidrogén-peroxid-oldatot adtunk hozzá. Az így kapott elegy hőmérséklete 27 °C volt. Erőteljes kevertetés közben, 25 és 27 °C között, körülbelül 8 óra alatt 19,7 g 47%-os vizes hidrogén-bromid-oldatot oly módon adagoltunk a reakcióelegyhez, hogy erős brómfelszabadulás esetén (a reakcióelegy barnára színeződése!) a hidrogén-bromid adagolását átmenetileg szüneteltettük, és a reakció hőmérsékletén a reakcióelegyet addig kevertettük, míg az újra színtelenné nem vált.

A szerves fázis összetétele GC-analízis alapján: 72,7% o-nitro-toluol,

23,9% o-nitro-benzil-bromid és 0,3% o-nitro-benzalbromid.

c) Egy 45 °C-os, 13,7 g (0,1 mól) o-nitro-toluolt, 25 g klór-benzolt, 600 mg (2,7 mmol) V 65-t (Wako; 2,2’-azo-bisz(2,4-dimetil-valeronitril)-t, 300 mg kénsavat és 16,4 g (0,15 mól) 30%-os hidrogén-peroxid-oldatot tartalmazó elegyhez 75 perc alatt 10 g 47%-os vizes hidrogén-bromid-oldatot csepegtettünk, és további 75 percen át 45 °C-on kevertettünk. További 5 g hidrogén-bromid-oldat adagolása után 12 órán át szobahőmérsékleten kevertettük a kapott elegyet. Ezt követően újabb 3 g hidrogén-bromid-oldatot, és két adagban egyszer 5 g és még egyszer 10 g V 65 klór-benzolos oldatát - tehát összesen 15 g klór-benzolt és 0,86 g (3,9 mmol) V 65-t - adagoltunk.

A szerves fázis összetétele kvalitatív HPLC alapján az alábbi volt:

56,9% o-nitro-benzil-bromid,

38,4% o-nitro-toluol és 4,7% o-nitro-benzalbromid.

d) Egy 250 ml-es keverős készülékbe 13,7 g o-nitro-toluolt, 25 g klór-benzolt, 0,58 g 2,2’-azo-bisz(2,4dimetil-valeronitril)-t, 0,24 g koncentrált kénsavat és 19 g 47%-os vizes hidrogén-bromid-oldatot töltöttünk. Az így kapott, 46-48 °C-os elegyhez erőteljes kevertetés közben 13 óra alatt 60 g 10%-os vizes hidrogénperoxid-oldatot adagoltunk. Az adagolás ideje alatt óránként, 1-1 ml-es adagokban, összesen 0,58 g 2,2’azo-bisz(2,4-dimetil-valeronitril) 10 g klór-benzollal készített oldatát adtuk a reakcióelegyhez. A reakciót 13 óra után megszakítottuk.

A szerves fázis összetétele GC-analízis alapján: 43,9% o-nitro-toluol,

44,2% o-nitro-benzil-bromid és

1,3% o-nitro-benzalbromid.

e) Egy 250 ml-es keverős készülékbe 13,7 g o-nitro-toluolt, 35 g klór-benzolt, 0,24 g koncentrált kénsavat, 1,74 g 2,2’-azo-bisz-(2,4-dimetil-valeronitril)-t és

8,8 g 30%-os vizes hidrogén-peroxid-oldatot töltöttünk. Az így kapott, 45 °C-os elegyhez erőteljes kevertetés közben 24 óra alatt 6,6 g elemi brómot olyan ütemben adagoltunk, hogy az eleinte barna színű elegy mindig épphogy elszíntelenedett.

A szerves fázis összetétele GC-analízis alapján: 52,6% o-nitro-toluol,

38,4% o-nitro-benzil-bromid és

0,9% o-nitro-benzalbromid.

f) Egy 250 ml-es keverős készülékbe 13,7 g o-nitrotoluolt, 38,8 g klór-benzolt, 0,24 g koncentrált kénsavat és 19,8 g 47%-os vizes hidrogén-bromid-oldatot töltöttünk. Az így kapott 62 °C-os elegyhez 2,15 g 2,2’-azobisz(2-metil-propionitril)-t adagoltunk, majd erőteljes kevertetés közben lassú ütemben, 25 óra alatt 40 g klóros fehérítőlúgot (aktív klórtartalma 12,5%) csepegtettünk hozzá.

A szerves fázis összetétele GC-analízis alapján: 37,4% o-nitro-toluol,

44,4% o-nitro-benzil-bromid és

2,3% o-nitro-benzalbromid.

g) Egy 250 ml-es keverős készülékbe 13,7 g o-nitro-toluolt, 38,8 g klór-benzolt, 0,24 g koncentrált kénsavat, 19,8 g 47%-os vizes hidrogén-bromid-oldatot és 0,72 g 2,2’-azo-bisz(2-metil-propionitril)-t töltöttünk. Az így kapott elegy hőmérsékletét 61 °C-ra állítottuk be, majd ezen a hőmérsékleten 15 óra alatt 3,27 g nátriumbromát (NaBrO₃) 23 ml vízzel készült oldatát adagoltunk.

A szerves fázis összetétele GC-analízis alapján: 45,7% o-nitro-toluol,

44,8% o-nitro-benzil-bromid és

1,6% o-nitro-benzalbromid.

h) A g) pontban ismertetett eljárás szerint jártunk el azzal a különbséggel, hogy a 62-63 °C-os reakció-hőmérsékleten nátrium-bromát helyett oxidálószerként 17,5 g kálium-peroxo-diszulfát 50 ml vízzel készített oldatát adagoltuk a reakcióelegyhez. 20 órás reakcióidő után az elegyet feldolgoztuk.

A szerves fázis összetétele GC-analízis alapján: 36,5% o-nitro-toluol,

51,6% o-nitro-benzil-bromid és

2,7% o-nitro-benzalbromid.

i) 137 g o-nitro-toluol 800 ml klór-benzollal készített oldatát, 103 g nátrium-bromid és 6 g Na₂HPO₄ 1 I vízzel készült oldatát, 2,5 g koncentrált kénsavat és 20 g 2,2’-azo-bisz(2-metil-propionitril)-t tartalmazó, 65 °C-os kétfázisú elegybe erőteljes kevertetés közben 2 óra alatt 64 g klórgázt (Cl₂) vezettünk.

A szerves fázis összetétele GC-analízis alapján: 34% o-nitro-toluol,

50% o-nitro-benzil-bromid és 4% o-nitro-benzalbromid.

j) Egy 250 ml-es keverős készülékbe 13,7 g o-nitrotoluolt, 38,8 g klór-benzolt, 0,24 g koncentrált kénsavat és 19,8 g 47%-os vizes hidrogén-bromid-oldatot töltöttünk, és 2,32 g 2,2’-azo-bisz(2-metil-propionitril)-t adtunk hozzá. Az így kapott, 62 °C-os elegyhez erőteljes kevertetés közben 25,5 óra alatt kis adagokban 11,6 g 32%-os peroxi-ecetsavat csepegtettünk.

HU 226 938 Β1

A szerves fázis összetétele GC-analízis alapján: 53,5% o-nitro-toluol,

32,2% o-nitro-benzil-bromid és 0,5% o-nitro-benzalbromid.

2. példa

2-Bróm-3-klór-benzil-bromid előállítása

Egy 2 l-es keverős készülékbe 267,7 g 2-bróm-3klór-toluolt, 530 g klór-benzolt, 2,5 g koncentrált kénsavat, 257,9 g 47%-os vizes hidrogén-bromid-oldatot és 14 g 2,2’-azo-bisz(2-metil-propionitril)-t töltöttünk. Az így kapott elegy hőmérsékletét 63 °C-ra állítottuk be, majd ezen a hőmérsékleten 1 óra és 25 perc alatt 332,3 g 10%-os vizes hidrogén-peroxid-oldatot csepegtettünk hozzá, és 30 percen át 63 °C-on kevertettük a reakcióelegyet.

A szerves fázis összetétele GC-analízis alapján: 32,2% 3-klór-2-bróm-toluol,

56,5% 3-klór-2-bróm-benzil-bromid és 4,2% 3-klór-2-bróm-benzalbromid.

A három komponensből álló elegyet desztillációval problémamentesen szétválasztottuk és tisztítottuk.

3. példa

2-Bróm-3-metil-benzil-bromid előállítása

Egy 1 l-es keverős készülékbe 104,5 g 2-brómm-xilolt (2,6-dimetil-bróm-benzol), 200 g klór-benzolt, 1 g koncentrált kénsavat, 87,2 g 47%-os vizes hidrogén-bromid-oldatot és 6 g 2,2’-azo-bisz(2-metilpropionitril)-t töltöttünk. Az így kapott, 63 °C-os reakcióelegyhez 30 perc alatt 75 g 10%-os vizes hidrogénperoxid-oldatot csepegtettünk, majd 25 percen át 64 °C-on kevertettük az elegyet.

A szerves fázis összetétele GC-analízis alapján: 40,7% 2,6-dimetil-bróm-benzol,

45,8% 3-metil-2-bróm-benzil-bromid,

0,6% 3-metil-2-bróm-benzalbromid és

3,0% 2,6-bisz-(bróm-metil)-bróm-benzol.

A benzil-bromid-komponenst desztilláció segítségével tiszta formában nyertük ki.

4. példa

2-Fluor-4-klór-benzil-bromid

Egy 4 l-es keverős készülékbe 361,5 g 2-fluor-4klór-toluolt, 520 g klór-benzolt, 6 g koncentrált kénsavat, 467 g 47%-os vizes hidrogén-bromid-oldatot és 2,7 g 2,2’-azo-bisz(2-metil-propionitril)-t töltöttünk. Az így kapott elegy hőmérséklete 70 °C volt. 1,5 óra alatt egymással párhuzamosan 620,5 g 10%-os vizes hidrogén-peroxid-oldatot és 16,5 g 2,2’-azo-bisz(2-metilpropionitril) 270 g klór-benzollal készített oldatát csepegtettük az elegyhez, majd 1 órán keresztül 70 °C-on kevertettük a reakcióelegyet.

A szerves fázis összetétele GC-analízis alapján: 31,2% 2-fluor-4-klór-toluol,

60,5% 2-fluor-4-klór-benzil-bromid és 4,3% 2-fluor-4-klór-benzalbromid.

Az elegyet frakcionált desztillációval tisztítottuk.

5. példa

3-(Bróm-metil)-2,4-diklór-benzoesav-metil-észter Egy 1 l-es keverős készülékbe 94,6 g 2,4-diklór-3metil-benzoesav-metil-észtert, 315 g klór-benzolt, 1 g koncentrált kénsavat, 85,5 g 47%-os vizes hidrogénbromid-oldatot és 3,5 g 2,2’-azo-bisz(2-metilpropionitril)-t töltöttünk. Az így kapott elegy hőmérséklete 63 °C volt. Ezt követően 35 perc alatt, 63 és 68 °C közötti hőmérsékleten 73,5 g 10%-os vizes hidrogénperoxid-oldatot adagoltunk. A reakcióelegyet 2 órán át reakció-hőmérsékleten kevertettük, majd 30 perc alatt további 73,5 g 10%-os vizes hidrogén-peroxid-oldatot csepegtettünk hozzá, és további 1,5 g 2,2’-azobisz(2-metil-propionitril)-t adagoltunk. További 2 óra 35 percen át a reakció-hőmérsékleten kevertettük az elegyet, végül 15 perc alatt 63-67 °C-on további 36,8 g 10%-os vizes hidrogén-peroxid-oldatot adtunk hozzá, és további 2 órán át reakció-hőmérsékleten kevertettünk. Szobahőmérsékletre történt lehűtés után a szerves fázist elválasztottuk. HPLC alapján a klór-benzolos oldat 96,1% (az oldószert figyelmen kívül hagytuk) 3-(bróm-metil)-2,4-diklór-benzoesav-metil-észtert tartalmazott.

Claims

SZABADALMI IGÉNYPONTOK

1. Eljárás (I) általános képletű szubsztituált benzilbromidok

- ahol az R^1-5 szubsztituensek közül legalább egy elektronszívó csoportot, így fluor-, klór-, brómatomot, az alkilláncban 1-4 szénatomos alkoxi-karbonil-, cianovagy nitrocsoportot jelent és a többi R^1-5 szubsztituensek jelentése hidrogénatom vagy metilcsoport - előállítására. A találmány szerinti (I) általános képletű vegyületet úgy állítjuk elő, hogy egy (II) általános képletű szubsztituált toluolt

20 és 95 °C közötti hőmérsékleten egy alkalmas brómozószerrel reagáltatunk, azzal jellemezve, hogy a brómozást egy azokarbonsav-nitril vagy azokarbonsav-észter és egy oxidálószer jelenlétében végezzük.
2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy abban az esetben, amikor brómozószerként elemi brómot alkalmazunk, az oxidálószer mennyisége 0,5-1 ekvivalens, és abban az esetben, amikor brómozószerként bromidokat vagy hidrogén-bromidot alkalmazunk, a felhasznált oxidálószer mennyisége

1,5-2 ekvivalens.

HU 226 938 Β1
3. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy oxidálószerként hidrogén-peroxidot, perecetsavat, klórt, nátrium-hipokloritot (klóros fehérítőlúgot), nátriumbromátot vagy kálium-peroxo-diszulfátot alkalmazunk.
4. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, 5 hogy oxidálószerként hidrogén-peroxidot alkalmazunk, és a reakciót úgy vezetjük, hogy a hidrogén-peroxidot és a brómozandó szubsztrátumot tartalmazó elegyhez

50 °C-ig terjedő hőmérsékleten a többi komponenst adagoljuk.
5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a brómozást kétfázisú rendszerben hajtjuk végre.
6. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a brómozást folyamatosan végezzük.