CH630622A5 - Process for the preparation of 3-bromophthalide - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von 3-Bromphthalid aus 3-Chlorphthalid, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass man oberhalb 85°C auf geschmolzenes 3-Chlorphthalid die stöchiometrische Menge HBr einwirken lässt. The invention relates to a process for the preparation of 3-bromophthalide from 3-chlorophthalide, which is characterized in that the stoichiometric amount of HBr is allowed to act on molten 3-chlorophthalide above 85 ° C.

Die Umsetzung wird oberhalb des Schmelzpunktes von 3-Bromphthalid (85°C) durchgeführt, vorzugsweise bei Temperaturen von 100 bis 150°C. Das abgespaltene Chlor entweicht als Chlorwasserstoff aus dem Reaktionsgemisch und kann in bekannter Weise, z.B. in einem Rieselturm, in Wasser absorbiert werden. Durch Hintereinanderschaltung mehrerer Reaktionsgefässe kann eine praktisch quantitative Ausnutzung des eingesetzten Bromwasserstoffs erreicht werden. In der Absorptionsstufe wird auschliesslich wässrige, nicht mit Bromwasserstoff verunreinigte Salzsäure erhalten. The reaction is carried out above the melting point of 3-bromophthalide (85 ° C.), preferably at temperatures from 100 to 150 ° C. The chlorine released escapes from the reaction mixture as hydrogen chloride and can be prepared in a known manner, e.g. in a trickle tower to be absorbed in water. By connecting several reaction vessels in series, a practically quantitative utilization of the hydrogen bromide used can be achieved. Only aqueous hydrochloric acid not contaminated with hydrogen bromide is obtained in the absorption stage.

Der Bromwasserstoff braucht nicht unbedingt im Über-schuss eingesetzt zu werden. The hydrogen bromide need not necessarily be used in excess.

Anders als bei den bekannten Umhalogenierungen mit Bromwasserstoff kann erfindungsgemäss ein fast quantitativer Umsatz mit nur stöchiometrischer Menge HBr erzielt werden. In contrast to the known halogenation with hydrogen bromide, an almost quantitative conversion can be achieved according to the invention with only a stoichiometric amount of HBr.

5 Nach beendeter Umsetzung enthält das Reaktionsgemisch kaum mehr Bromwasserstoff und 3-Chlorphthalid, was die Aufarbeitung erheblich vereinfacht. 5 After the reaction has ended, the reaction mixture contains hardly any more hydrogen bromide and 3-chlorophthalide, which considerably simplifies the work-up.

Die Aufarbeitung erfolgt vorzugsweise durch Destillation. Es ist jedoch auch möglich, das 3-Bromphthalid nach been-lo deter Umsetzung durch Kristallisation (z.B. aus Petroläther oder Tetrachlorkohlenstoff) zu reinigen. Working up is preferably carried out by distillation. However, it is also possible to clean the 3-bromophthalide after the reaction has ended by crystallization (e.g. from petroleum ether or carbon tetrachloride).

Nach der Erfindung ist 3-Bromphthalid in hohen Ausbeuten von 90 bis 96% d.Th. herstellbar, während nach dem eingangs genannten Stand der Technik lediglich 75 15 bis 81 bzw. 83% Ausbeute erhalten werden. According to the invention, 3-bromophthalide is in high yields of 90 to 96% of theory producible, while only 75 15 to 81 or 83% yield are obtained according to the prior art mentioned at the outset.

Die Umhalogenierung kann ohne oder mit Katalysatoren durchgeführt werden. Als Katalysatoren bewirken Halogenide der 3. Hauptgruppe und der 2. 4. 5. 6. 7. 8. Nebengruppen des Periodensystems eine Beschleunigung der Reak-20 tion. Bevorzugt sind Halogenide oder Oxide der Elemente Zn, V und insbesondere AI bzw. die Metalle selbst. Geeignete Zusatzmengen liegen im Bereich von 0,1 bis 10, bevorzugt 0,1 bis 2 Gew.-%, bezogen auf Chlorphthalid. The halogenation can be carried out with or without catalysts. Halides of the 3rd main group and the 2nd 4th 5th 6th 7th 8th subgroups of the periodic table act as catalysts to accelerate the reaction. Halides or oxides of the elements Zn, V and in particular Al or the metals themselves are preferred. Suitable addition amounts are in the range from 0.1 to 10, preferably 0.1 to 2% by weight, based on chlorophthalide.

3-Bromphthalid wird beispielsweise als Reagenz zur 25 Einführung des Phthalidylrestes in organische Verbindungen, z.B. Antibiotika (DT-OS 2 228 255), verwendet. 3-bromophthalide is used, for example, as a reagent for introducing the phthalidyl radical into organic compounds, e.g. Antibiotics (DT-OS 2 228 255) used.

Der Ausgangsstoff 3-Chlorphthalid ist durch Hydrolyse von a,a,a,a',a'-Pentachlor-o-xylol (vgl. deutsche Patentanmeldung P 26 22 764) leicht zugänglich und fällt als Ne-30 benprodukt bei der Herstellung von aromatischen Säurechloriden aus aromatischen Säuren mittels a,a,a,a',a'-Pen-tachlor-o-xylol an. The starting material 3-chlorophthalide is easily accessible by hydrolysis of a, a, a, a ', a'-pentachloro-xylene (cf. German patent application P 26 22 764) and falls as a by-product in the production of aromatic Acid chlorides from aromatic acids using a, a, a, a ', a'-pen-tachloro-x-xylene.

Beispiel 1 example 1

35 In 84,3 Gewichtsteile geschmolzenes 3-Chlorphthalid wird bei 100aC solange trockener Bromwasserstoff eingeleitet, bis eine Gewichtszunahme von mindestens 22,3 Gewichtsteilen erfolgt ist. Bei der Umsetzung wird zweckmässig kräftig gerührt und das Gas durch eine Glasfritte in fein 40 verteilter Form eingeleitet, um einen vollständigen Umsatz des Bromwasserstoffs zu bewirken. 35 In 84.3 parts by weight of melted 3-chlorophthalide, dry hydrogen bromide is introduced at 100 ° C until a weight gain of at least 22.3 parts by weight has occurred. In the course of the reaction, the mixture is advantageously stirred vigorously and the gas is passed through a glass frit in finely divided form in order to bring about a complete conversion of the hydrogen bromide.

Nach der Aufarbeitung durch Destillation erhält man 102,4 Gewichtsteile 3-Bromphthalid (96,1% d.Th.) vom Schmelzpunkt 69-84°C. Nach Umkristallisieren aus Petrol-45 äther erhält man 100 Gewichtsteile (93,9% d.Th.) eines 3-Bromphthalid vom Schmelzpunkt 83-85°C. After working up by distillation, 102.4 parts by weight of 3-bromophthalide (96.1% of theory) of melting point 69-84 ° C. are obtained. After recrystallization from petroleum 45 ether, 100 parts by weight (93.9% of theory) of a 3-bromophthalide with a melting point of 83-85 ° C. are obtained.

Br Br

Cl Cl

Ber.: Calc .:

37,51 37.51

0 0

Gef.: Found:

37,5 37.5

nicht nachweisbar undetectable

55 Beispiel 2 55 Example 2

In 3 hintereinandergeschaltete Rührgefässe, die mit je 843 Gewichtsteilen 3-Chlorphthalid beschickt sind, wird bei 100°C Bromwasserstoff eingeleitet, bis im ersten Gefäss die berechnete Gewichtszunahme erreicht ist. Das Abgas der 60 Apparatur wird durch einen Rieselturm geleitet und absorbiert. Die Aufarbeitung erfolgt durch Destillation. Man erhält 1006 Gewichtsteile (94,5 % d.Th.) an 3-Bromphthalid. Die Salzsäure im Rieselturm hat eine HCl-Konzentration von 29,8%, Bromid ist nicht nachweisbar. In 3 stirring vessels connected in series, each of which is loaded with 843 parts by weight of 3-chlorophthalide, hydrogen bromide is introduced at 100 ° C. until the calculated weight gain is achieved in the first vessel. The exhaust gas from the 60 apparatus is passed through a trickle tower and absorbed. The mixture is worked up by distillation. 1006 parts by weight (94.5% of theory) of 3-bromophthalide are obtained. The hydrochloric acid in the trickle tower has an HCl concentration of 29.8%, bromide is undetectable.

65 65

Beispiel 3 Example 3

Die Versuchsanordnung ist wie bei Beispiel 1. Dem 3-Chlorp^Lthalid werden Katalysatoren zugesetzt und die The experimental arrangement is as in Example 1. Catalysts are added to the 3-chloropthalide and the

3 3rd

630622 630622

Zeit ermittelt, bis die theoretische Gewichtszunahme erreicht ist. Die Menge der Katalysatoren beträgt 1 Gewichtsprozent bezogen auf eingesetztes 3-Chlorphthalid. Time determined until the theoretical weight gain is reached. The amount of the catalysts is 1 percent by weight based on the 3-chlorophthalide used.

Katalysator Reaktionszeit 3-Bromphthalid o Catalyst reaction time 3-bromophthalide or

6,5 6.5

94,5 94.5

AlBr3 AlBr3

3,0 3.0

95,0 95.0

ZnBr2 ZnBr2

3,0 3.0

89,0 89.0

TiCl4 TiCl4

5,0 5.0

88,0 88.0

VA VA

3,0 3.0

93,0 93.0

MnCl2 MnCl2

4,5 4.5

84,0 84.0

CrCl3 CrCl3

6,0 6.0

92,0 92.0

FeCl3 FeCl3

4,3 4.3

60,0 60.0

CoCl2 CoCl2

5,2 5.2

86,0 86.0

V V

Claims (3)

630622 PATENTANSPRÜCHE630622 PATENT CLAIMS 1. Verfahren zur Herstellung von 3-BromphthaIid aus 3-Chlorphthalid, dadurch gekennzeichnet, dass man man oberhalb 85°C auf geschmolzenes 3-Chlorphthalid die stö-chiometrische Menge HBr einwirken lässt. 1. Process for the preparation of 3-bromophthalide from 3-chlorophthalide, characterized in that the stoichiometric amount of HBr is allowed to act on molten 3-chlorophthalide above 85 ° C. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man Halogenide der 3. Hauptgruppe und der 2. 4. 5. 6.7. 8. Nebengruppe des Periodensystems als Katalysatoren einsetzt. 2. The method according to claim 1, characterized in that halides of the 3rd main group and the 2nd 4. 5. 6.7. 8. uses subgroup of the periodic table as catalysts. 3-Bromphthalid lässt sich nach zwei in der Literatur beschriebenen Verfahren [Org. Synth. 23 (1943), Org. Synth., Coll. Vol. V 145 (1973)], die beide vom Phthalid ausgehen, herstellen. Bei dem ersten Verfahren wird Phthalid mit Brom umgesetzt, wobei Bromwasserstoff und 3-Bromphtha-lid mit 83%iger Ausbeute erhalten wird. Bei dem zweiten Verfahren wird Phthalid mit N-Bromsuccinimid umgesetzt. Man erhält 3-Bromphthalid mit 75-81 %iger Ausbeute. 3-bromophthalide can be prepared by two methods described in the literature [Org. Synth. 23 (1943), Org. Synth., Coll. Vol. V 145 (1973)], both of which originate from phthalide. In the first method, phthalide is reacted with bromine to give hydrogen bromide and 3-bromophthalide in 83% yield. In the second method, phthalide is reacted with N-bromosuccinimide. 3-Bromophthalide is obtained in a yield of 75-81%. Beide Verfahren haben den Nachteil, dass vom eingesetzten Brom nur die Hälfte ausgenutzt werden kann, da die zweite Hälfte zu HBr bzw. zu Bromid (bei der Herstellung des N-Bromsuccinimid) umgesetzt wird. Both processes have the disadvantage that only half of the bromine used can be used, since the second half is converted to HBr or bromide (in the production of the N-bromosuccinimide). Es bestand die Aufgabe, 3-Bromphthalid unter besserer Ausnutzung von Brom bei höherer Ausbeute und Reinheit herzustellen. Der Austausch eines Chloridatoms gegen ein Bromidatom in organischen Verbindungen ist prinzipiell bekannt und wird in der Literatur als Umhalogenierung bezeichnet (Houben Weyl 5,4 S. 354 ff.). Die Umhalogenierung wird durch Umsetzung der Chloride mit Alkali- und Erdalkalibromiden durchgeführt, jedoch ist diese Umsetzung meist unvollständig, und die Aufarbeitung bereitet Schwierigkeiten. Man kann als Bromid auch AlBr3 einsetzen. Mit Bromwasserstoff ist bei Alkylchoriden in der Gasphase ein Austausch von Chlorid durch Bromid möglich. Man benötigt jedoch hohe Temperaturen, so dass das Verfahren auf leichtflüchtige Verbindungen beschränkt bleibt. Bei diesen Umsetzungen treten leicht Isomerisierungen auf. The task was to produce 3-bromophthalide with better use of bromine with a higher yield and purity. The exchange of a chloride atom for a bromide atom in organic compounds is known in principle and is referred to in the literature as re-halogenation (Houben Weyl 5.4 p. 354 ff.). The halogenation is carried out by reacting the chlorides with alkali and alkaline earth bromides, but this reaction is usually incomplete and the workup is difficult. AlBr3 can also be used as the bromide. With hydrogen bromide, alkyl chlorides can be replaced by bromide in the gas phase. However, high temperatures are required so that the process remains limited to volatile compounds. Isomerizations easily occur in these reactions. Bei Säurechloriden ist eine säurekatalysierte Umhalogenierung mit Bromwasserstoff möglich [Staudinger: B 46 1431 (1913)], wobei aber das Drei- bis Vierfache des nach der Reaktionsgieichung erforderlichen Bromwasserstoffes eingesetzt werden muss, um Ausbeuten von 80-85 % zu erhalten. Darüber hinaus ist die säurekatalysierte Umhalogenierung nach dem Stand der Technik auf Chlortropone, Chlortro-polone und einige a, ß-ungesättigte, cyclische Chlorketone beschränkt. In acid chlorides, acid-catalyzed re-halogenation with hydrogen bromide is possible [Staudinger: B 46 1431 (1913)], but three to four times the hydrogen bromide required after the reaction equation must be used in order to obtain yields of 80-85%. In addition, the acid-catalyzed halogenation according to the prior art is limited to chlorotropones, chlorotropones and some α, β-unsaturated, cyclic chloroketones. Überraschend wurde nun gefunden, dass sich 3-Chlorphthalid mit Bromwasserstoff ohne wesentliche Zersetzung oder Nebenreaktionen zu 3-Bromphthalid umsetzt. Surprisingly, it has now been found that 3-chlorophthalide reacts with hydrogen bromide to give 3-bromophthalide without substantial decomposition or side reactions.