DD244473A3 - Verfahren zur herstellung von 2,6-dichlor-diphenylamin - Google Patents

Abstract

2,6-Dichlor-diphenylamin kann technisch einfach und in guter Ausbeute dadurch hergestellt werden, dass man von einer Suspension von Kaliumkarbonat in Brombenzen so lange ein Brombenzen-Wasser-Gemisch abdestilliert, bis das Destillat frei von Wasser uebergeht, danach N-Acetyl-2,6-dichloranilin und Kupferpulver zugibt und das Gemisch unter staendigem Abdestillieren von Brombenzen-Wasser bis zur praktisch vollstaendigen Umsetzung des N-Acetyl-2,6-dichloranilin erhitzt und von dem gebildeten N-Acetyl-2,6-dichlordiphenylamin die Acetylgruppe abspaltet.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von 2,6-Dichlor-diphenylamin, das ein wertvolles Zwischenprodukt für organische Synthesen, besonders auf dem Gebiet der Herstellung von Arzneimitteln ist.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen '

In den letzten Jahren sind mehrere Verfahren zur Herstellung von 2,6-Dichlor-diphenylamin bekannt geworden.

Nach der DE-AS 1 543639 wird N-Acetyl-2,6-dichloranilin mit Brombenzen in Gegenwart von geglühtem Kaliumkarbonat und Kupferpulver am Rückfluß gekocht, wobei das entstehende Wasser mitteis eines Wasserabscheiders abgetrennt wird. Nach einer Reaktionszeit von 96 Stunden und Verseifung des gebildeten N-Acetyl-2,6-dichlor-diphenylamin wird 2,6-Dichlordiphenyalmin in einer Ausbeute von 43% der Theorie, bezogen auf N-Acetyl-2,6-dichloranilin, erhalten.

Bei dem Verfahren nach der DD-PS 141306 dient 2,6-Dichloranilin als Ausgangsprodukt, das mit Brombenzen, Kaliumkarbonat und einem Katalysatorgemisch aus Kupfer und Kupferverbindungen unter kontinuierlicher Wasserentfernung am Rückfluß gekocht wird. Die Ausbeuteerhöhung auf 75 bis 80% der Theorie, bezogen auf 2,6-Dichloranilin, wird auf die portionsweise Zugabe von Kaliumkarbonat und Katalysatorgemisch sowie die kontinuierliche Entfernung des Reaktionswassers zurückgeführt.

Die Reaktionszeit beträgt jedoch auch bei dieser Arbeitsweise 80 Stunden.

Bei beiden genannten Verfahren ist nachteilig, daß das Reaktionsgemisch, bei dem überschüssiges Brombenzen als Lösungsmittel dient, über so lange Zeiten wie 96 bzw. 80 Stunden am Rückfluß gehalten werden muß. In Anbetracht des Siedepunktes von Brombenzen (156°C) erfordert dadurch die Synthese einen hohen Energieaufwand.

Es ist daher verständlich, daß bereits versucht wurde, durch Erhöhung der Umsetzungstemperatur die Reaktionsgeschwindigkeit zu erhöhen und dadurch derart lange Reaktionszeiten zu vermindern. Wang und Mitarbeiter (Tai-wan Yao HsueTsa Chih 1977,29 [1-2], 120-21; CA90,186505e [1979]) berichteten über die Reaktion von 2,6-Dichloranilin mit Halogenbenzenen in Nitrobenzen als Lösungsmittel bei Siedetemperatur (~ 210⁰C) unter den Bedingungen der Jourdan-Ullmann-Reaktion.

Bei Verwendung von Jodbenzen betrug die Ausbeute an 2,6-Dichlor-diphenylamin 58%, bei Brombenzen 53,8%, bezogen auf 2,6-Dichloranilin. Die Reaktionszeit war in beiden Fällen 12 Stunden. Auch diese Arbeitsweise erfordert einen hohen Energieaufwand und ist bei technischer Anwendung mit großen Nachteilen verbunden, da Nitrobenzen giftig ist. Jodbenzen als Reaktionskomponente muß ebenfalls außer Betracht bleiben, da es wegen seines hohen Preises eine ökonomische Herstellung von 2,6-Dichlor-diphenylamin nicht erlaubt.

In der NL-OS 6817965 schließlich wird ein Verfahren beschrieben, bei dem o-Chlorbenzoesäure in 17,9%iger Ausbeute mit 2,6-Dichloranilin in N-(2,6-Dichlorphenyl)-anthranilsäure überführt wird. Aus letzterer Verbindung wird durch thermische Decarboxylierung (280°C) 2,6-Dichlor-diphenylamin mit einer Ausbeute von 81,5% erhalten, so daß die Gesamtausbeute 14,6% der Theorie, bezogen auf o-Chlorbenzoesäure, beträgt. Wegen der niedrigen Ausbeute, der hohen Temperatur und des hohen Preises der o-Chlorbenzoesäure kommt diese Verfahrensweise für eine ökonomische Herstellung von 2,6-Dichlor-diphenylamin im technischen Maßstab ebenfalls nicht in Betracht.

Ziel der Erfindung

Durch die Erfindung wird es möglich, 2,6-Dichlor-diphenylamin in wesentlich kürzerer Reaktionszeit unter technisch einfach zu realisierenden Bedingungen in guter Ausbeute herzustellen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, 2,6-Dichlor-diphenylamin technisch einfach in wesentlich kürzerer Reaktionszeit und in höherer Ausbeute, als dem Stand der Technik entspricht, herzustellen.

Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß man von einer Suspension von handelsüblichem technisch calciniertem Kaliumkarbonat (im folgenden als Kaliumkarbonat bezeichnet) in Brombenzen so lange über einem absteigenden Kühler Brombenzen-Wasser-Gemisch abdestilliert, bis das Destillat frei von Wasser übergeht, gegebenenfalls nach Ergänzen des abdestillierten Brombenzens durch frisches Brombenzen Kupferpulver und N-Acetyl-2,6-dichloranilin zugibt und das Gemisch 10 bis 25 Stunden unter ständigem Abdestillieren von Brombenzen-Wasser erhitzt. Man kann das erfindungsgemäße Verfahren auch so durchführen, daß man N-Acetyl-2,6-dichloranilin zusammen mit Kaliumkarbonat in Brombenzen vorlegt und nach Entwässerung des Gemisches lediglich Kupferpulver und gegebenenfalls Brombenzen zufügt.

In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird zur Verbesserung der Raum-Zeit-Ausbeute nach z.B. 6-10stündiger Reaktionszeit nochmals N-Acetyl-2,6-dichloranilin zum Reaktionsgemisch gegeben. Voraussetzung für einen Erfolg dieser Arbeitsweise ist jedoch, daß zu Beginn die entsprechend größere Menge Kaliumkarbonat eingesetzt wird. Selbstverständlich kann die Zugabe auch noch öfter erfolgen, wenn jeweils die entsprechende Menge Kaliumkarbonat zu Beginn des Prozesses verwendet wird. Man kann auch die Zugabe von N-Acetyl-2,6-dichloranilin kontinuierlich gestalten, indem man eine warme Lösung von N-Acetyl-2,6-dichloranilin in Brombenzen in dem Maße zu dem Brombenzen-Kaliumkarbonat-Kupferpulver-Gemisch zugibt, wie Brbmbenzen-Wasser abdestilliert wird.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens erfolgt das Abdestillieren des Brombenzen-Wasser-Gemisches sowohl vor als auch nach der Zugabe des Kupferpulvers sowie gegebenenfalls von frischem Brombenzen und N-Acetyl-2,6-dichloranilin unter Anlegen eines leichten Vakuums. Diese Arbeitsweise hat den Vorteil, daß man die Innentemperatur niedrigerwählen kann und die Entfernung des bei der Reaktion störenden Wassers besonders leicht möglich ist.

Von dem Brombenzen-Wasser-Gemisch wird das Wasser in bekannter Weise, z. b. durch Verrühren mit wasserfreiem Natriumsulfat, entfernt und das so getrocknete Brombenzen wieder verwendet.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß man bei den vorgenannten Ausführungsformen der Erfindung das abdestillierende Brombenzen-Wasser-Gemisch mittels eines geeigneten Trocknungsmittels, wie z. b. Molsiebe, vom Wasser befreit und das so getrocknete Brombenzen unmittelbar dem Reäktionsgemisch wieder zuführt.

Nach beendeter Umsetzung wird das Salzgemisch von der Lösung von N-Acetyl-2,6-dichlor-diphenylamin in Brombenzen abgetrennt, das Brombenzen abdestilliert und das Reaktionsprodukt entacetyliert.

Beispielsweise gibt man zum Rückstand Ethanol und Kalilauge, erhitzt das Gemisch bis zur Beendigung der Verseifung am Rückfluß, destilliert das Lösungsmittel ab und nimmt den Rückstand in Wasser und einem inerten, mit Wasser nicht mischbaren Lösungsmittel, wie z. B. Toluen, auf. Nach Trennung der Schichten liegt eine Lösung von 2,6-Dichlor-diphenylamin in dem

betreffenden Lösungsmittel vor. 2,6-Dichlor-diphenylamin wird nach der erfindungsgemäßen Verfahrensweise in einer—_:

Ausbeute von 85 bis 95 %dar-Theorie, bezogen auf N-Acetyl-2,6-dichloranilin, erhalten. Die Herstellung des als Ausgangsprodukt erforderlichen N-Acetyl-2,6-dtehloranilins ist bekannt; beispielsweise kann sie nach der DD-PS 240652 in 90-95%iger Ausbeute erfolgen.

Der Erfolg des erfindungsgemäßen Verfahrens war nicht vorhersehbar, da nach dem Stand der Technik die Umsetzung von Brombenzen mit N-Acetyl-2,6-dichloranilin trotz Anwesenheit von Katalysatoren bei der Temperatur des siedenden Brombenzens mit einer niedrigen Reaktionsgeschwindigkeit abläuft und daher lange Reaktionszeiten zur Erzielung eines technisch und ökonomisch annehmbaren Umsetzungsgrades erforderlich sind. Ganz besonders überraschend ist, daß man bei der erfindungsgemäßen Verfahrensweise sogar noch bei einer Innentemperatur unterhalb des Siedepunktes von Brombenzen in im Vergleich zum Stand der Technik kurzer Reaktionszeit einen hohen Umsetzungsgrad und damit eine hohe Ausbeute an dem gewünschten N-Acetyl-2,6-dichlor-diphenylamin erzielt. Vorteilhaft ist an dem erfindungsgemäßen Verfahren weiterhin, daß man nicht, wie nach dem Verfahren der DE-AS 1543639, geglühtes Kaliumkarbonat einsetzen muß, sondern handelsübliche Pottasche verwenden kann.

Ausführungsbeispiele Beispiel 1

In einem 2I-Dreihalskolben mit Rührer, Innenthermometer und absteigendem Kühlerwerden 66g Kaliumkarbonat und 1350ml Brombenzen vorgelegt und durch Anlegen eines leichten Vakuums werden bei einer Innentemperatur von 148-15O⁰C ungefähr 200ml Brombenzen zwecks Wasserentfernung abdestilliert. Es werden 200ml Brombenzen sowie 90g N-Acetyl-2,6-dichloranilin und 3g Kupferpulver zugefügt und anschließend bei einer Innentemperatur von etwa 150°C 20 Stunden unter Rühren und einem leichten Vakuum erhitzt. Die Destillatmenge beträgt etwa 400 bis 600 ml. Man saugt von dem Salzgemisch ab und destilliert vom Filtrat Brombenzen ab. Der Rückstand wird mit 300ml Ethanol und T15g 47%iger Kalilauge versetzt, das Gemisch 5 Stunden gekocht, eingeengt und der Rückstand mit Toluen und Wasser aufgenommen. Nach Trennung der Schichten wird die Toluen-Phase getrocknet, das Lösungsmittel abgezogen und der Rückstand im Vakuum destilliert. Kp₁₄:180-182⁰C, Fp.47-49°C

Ausbeute: 92,3g 2,6-Dichlor-diphenylamin; das sind 87,9% der Theorie, bezogen auf eingesetztes N-Acetyl-2,6-dichloranilin.

Beispiel 2

In einem 21-Dreihalskolben mit Rührer, Innenthermometer und absteigendem Kühlerwerden 66g Kaliumkarbonat, 90 g N-Acetyl-2,6-dichloranilin sowie 1350ml Brombenzen vorgelegt und so lange ein Brombenzen-Wasser-Gemisch abdestilliert, bis das Destillat frei von Wasser übergeht. Man gibt 3 g Kupferpulver zu und verfährt weiter wie in Beispiel 1 beschrieben. Ausbeute: 96,6g 2,6-Dichlor-diphenylamin, entsprechen 92% der Theorie, bezogen auf N-Acetyl-2,6-dichloranilin.

Beispiel 3

in einem 21-Dreihalskolben werden 200g Kaliumkarbonat, 1500ml Brombenzen und 90g N-Acetyl-2,6-dichloranilin vereinigt und unter Rühren 400ml Brombenzen langsam abdestilliert. Danach fügt man zum Gemisch 3g Kupferpulver und 400 ml Brombenzen. Unter Anlegen eines sehr schwachen Vakuums werden innerhalb von 8 Stunden 400 ml Brombenzen abdestilliert. Zu dem abgekühlten Reaktionsgemisch gibt man erneut 90g N-Acetyl-2,6-dichloranilin, 3g Kupferpulver und 400 ml Brombenzen. Innerhalb von 8 Stunden werden bei schwachem Vakuum 300ml Brombenzen abdestilliert. Nach Abkühlen werden dem Reaktionsgemisch noch einmal 90g N-Acetyl-2,6-dichloranilin, 3g Kupferpulver und 300 ml Brombenzen zugefügt und 6 Stunden unter schwachem Vakuum erhitzt. Nach Aufarbeitung analog Beispiel 1 werden 280g rohes 2,6-Dichlordiphenylamin bzw. 256g reines 2,6-Dichlor-diphenylamin erhalten, das sind 88,5% bzw. 80% der Theorie, bezogen auf eingesetztes N-Acetyl^.e-dichloranilin. .

Claims (5)

1. Verfahren zur Herstellung von 2,6-Dichlor-diphenylamin durch Reaktion von N-Acetyl-2,6-dichloranilin mit Brombenzen in Gegenwart von Kupferpulver und Kaliumkarbonat unter Wasserabscheidung und anschließende Entacetylierung des gebildeten N-Acetvl^e-dichlor-diphenylamins, dadurch gekennzeichnet, daß man entweder

a) von einer Suspension von technisch calciniertem Kaliumkarbonat in Brombenzen so lange ein Brombenzen-Wasser-Gemisch abdestilliert, bis das Destillat frei von Wasser übergeht, danach N-Acetyl-2,6-dichloranilin und Kupferpulver zugibt, oder daß man

b) N-Acetyl-2,6-dichloranilin zusammen mit technisch calciniertem Kaliumkarbonat in Brombenzen vorlegt und von der erhaltenen Suspension so lange ein Brombenzen-Wasser-Gemisch abdestilliert, bis das Destillat frei von Wasser übergeht, danach Kupferpulver zugibt

und das Gemisch unter ständigem Abdestillieren von Brombenzen-Wasser bis zur praktisch vollständigen Umsetzung des N-Acetyl-2,6-Dichloranilin erhitzt und von dem gebildeten N-Acetyl-2,6-dichlor-diphenylamin die Acetylgruppe abspaltet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man unter Beibehaltung der Brombenzenmenge eine größere Menge Kaliumkarbonat entwässert und die entsprechende Menge N-Acetyl-2,6-dichloranilin in 2 oder mehreren Portionen in Abständen von 6 bis 10 Stunden zugibt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man N-Acetyl-2,6-dichloranilin in Form einer Lösung in Brombenzen kontinuierlich zugibt.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man das Abdestillieren vom Brombenzen-Wasser-Gemisch jeweils unter Anlegen eines leichten Vakuums bei einer Temperatur von 140-156⁰C durchführt.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man das abdestillierende Brombenzen-Wasser-Gemisch mittels eines geeigneten Trocknungsmittels, wie zum Beispiel Molsiebe, vom Wasser befreit und das so getrocknete Brombenzen unmittelbar dem Reaktionsgemisch wieder zuführt.