DE1593871B2 - Verfahren zur herstellung von nitroaminodiarylaethern - Google Patents
Verfahren zur herstellung von nitroaminodiarylaethernInfo
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Description
H2N-Ar-OH
R
R
ίο in Gegenwart der stöchiometrisch erforderlichen
Menge Alkali mit einem Nitrochlorbenzol der Formel
wobei Ar für einen Phenyl- oder Naphthylrest steht und wobei R für Wasserstoff oder Halogen
steht und die Nitrogruppe in ortho- oder paraStellung zum Sauerstoff steht und wobei X für
Wasserstoff oder Chlor steht, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Aminophenol bzw. Aminonaphthol der Formel
NO,
H2N-Ar-OH
in Gegenwart der stöchiometrisch erforderlichen Menge Alkali mit einem Nitrochlorbenzol der
Formel ·
Cl-
NO,
in einem polaren Lösungsmittel in Abwesenheit von Wasser, gegebenenfalls in einer Inertgasatmosphäre,
im Temperaturbereich von etwa 30 bis etwa 60° C umsetzt.
Mono- oder Polynitrodiaryläther können nach bekannten Verfahren aus Nitrochlorbenzolen und Phenolen
erhalten werden.
Ferner sind mehrstufige Verfahren zur Herstellung von Nitroaminodiaryläthern beschrieben, wobei man
z. B. 4-Nitrodiphenyläther-4'-carbonsäure über die Stufe des Azids und Isocyanats zum entsprechenden
Nitroaminodiaryläther umsetzt.
Es wurde gefunden, daß man Nitroaminodiaryläther der Formel
NO,
wobei Ar für einen Phenyl- oder Naphthylrest steht und wobei R für Wasserstoff oder Halogen steht und
die Nitrogruppe in ortho- oder para-Stellung zum Sauerstoff steht und wobei X für Wasserstoff oder
in einem polaren Lösungsmittel in Abwesenheit von Wasser, gegebenenfalls in einer Inertgasatmosphäre,
im Temperaturbereich von etwa 30 bis etwa 60° C umsetzt.
Die erfindungsgemäße Umsetzung führt unter Verwendung stark polarer Lösungsmittel bei relativ
niederen Temperaturen bei den angewandten milden Reaktionsbedingungen überraschenderweise praktisch
vollständig zu Nitroaminodiaryläthern, ohne daß spürbare Mengen an Nebenprodukten (Diarylaminen)
entstehen.
Gemäß US-PS 31 92 263 (s. Kolumne 3, Zeilen 55 bis 62) bestand nämlich ein Vorurteil Chlornitrobenzole
mit aminogruppenhaltigen Phenolaten umzusetzen. Weiterhin wird in Kolumne 3, Zeilen 30
bis 34 des vorgenannten Patents erwähnt, daß die Darstellung der Nitrodiaryläther vorzugsweise bei den
für die angewandten Lösungsmittel höchstmöglichen Temperaturen durchgeführt wird.
überraschenderweise konnten wir mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens bei relativ niedrigen
Temperaturen (vorzugsweise 30 bis etwa 6O0C) in eleganter Weise und ohne störende Nebenprodukte
Nitrodiaryläther herstellen. Bisher verwendete man mehrstufige, umständlichere Verfahren zur Herstellung
von Nitroaminodiaryläthern, wobei man z. B. 4-Nitrodiphenyläther-4'-carbonsäure über die Stufe
des Azids und Isocyanats zum entsprechenden Nitroaminodiaryläther umsetzte oder wobei man die Aminogruppe
vorher durch Schutzgruppen schützte, dann die Ätherkopplung durchführte und schließlich die
Schutzgruppe wieder nachträglich abspalten mußte. All dies wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren
vermieden.
Als für das Verfahren Verwendung findende Nitrohalogenbenzole seien z. B. genannt: o-Nitrochlorbenzol,
p-Nitrochlorbenzol.
Als für das Verfahren Verwendung findende Aminophenole bzw. Aminonaphthale seien z. B. genannt:
o-, m- oder p-Aminophenol, 3-Chlor-4-aminophenol, 4-Chlor-2-aminophenol, 5-Amino-naphthol-l.
Organische polare Lösungsmittel, die für die Durchführung des Verfahrens Verwendung finden, sind
Sulfoxide und Sulfone wie z. B. Dimethylsulfoxid, Diäthylsulfoxid, Dipropylsulfoxid, Tetramethylensulfon.
Im allgemeinen wird das Verfahren so durchgeführt, daß man die entsprechenden Aminophenole in den
obengenannten polaren Lösungsmitteln auflöst und dann in bekannter Weise die entsprechenden Alkalisalze
durch Zugabe von etwa äquivalenten Mengen festen oder in Wasser oder Alkohol gelösten Alkalihydroxiden
(Li, vorzugsweise Na, K) herstellt. Für den Fall, daß in Gegenwart von Wasser gearbeitet
wurde, wird dieses vor der Umsetzung mit dem Nitrohalogenbenzol gegebenenfalls entfernt. Auch beim
Arbeiten mit alkoholischen Lösungen wird der Alkohol vorher durch Destillieren entfernt. Selbstverständlich
ist es auch möglich, vorgebildetes, wasserfreies Alkalisalz des Aminophenols zu verwenden.
Nach Vorliegen des wasserfreien Phenolats bzw. Naphtholats setzt man dann die entsprechenden
Nitrochlorbenzole zu und führt dann die Umsetzung bei etwa 30 bis etwa 600C zu den entsprechenden
Diaryläthern aus. Im allgemeinen werden die Reaktionskomponenten in etwa äquimolarem Mengenverhältnis
eingesetzt. Gegebenenfalls kann es jedoch auch zweckmäßig sein, das Nitrohalogenbenzol in
geringem Überschuß zu verwenden. Es kann weiterhin zweckmäßig sein, das Verfahren in Gegenwart
eines Inertgases wie z. B. Stickstoff durchzuführen.
Die Nitroaminodiaryläther bilden sich meist schon nach kurzer Zeit und können in üblicher Weise z. B.
durch Ausfällen mit Wasser isoliert werden.
Es ist dies weiterhin außerordentlich überraschend, da es bekannt ist, daß auch Nitrochlorbenzole mit
Aminen leicht Kondensationsreaktionen eingehen und außerdem Aminophenole in alkalischem Medium
wegen Oxydationsreaktionen instabil sind.
Gegebenenfalls kann es zur Herstellung besonders reiner Verbindungen zweckmäßig sein, den gebildeten
Nitroaminodiaryläther nach dem Auswaschen mit Wasser in üblicher Weise durch vorübergehende Salzbildung
(z. B. Hydrochlorid) zu reinigen.
Zur Freisetzung der Base aus dem Salz können die üblicherweise Verwendung findenden anorganischen
Basen (z. B. NaOH, KOH u. dgl.) Verwendung finden.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren herstellbaren Nitroamine eignen sich für die Herstellung
von neuen Azo-Farbstoffen und können als Zwischenprodukte für die gezielte Synthese auf dem Kunststoff-
und Fasersektor Verwendung finden.
1090 Gewichtsteile 4-Aminophenol, 560 Gewichtsteile Kaliumhydroxid (100%ig) und 6000 Volumteile
Dimethylsulfoxid werden in einer Stickstoffatmosphäre 1 Stunde bei 100° C gerührt. Anschließend
werden bei 80 bis 90° C im Wasserstrahlvakuum etwa 2000 Volumteile Dimethylsulfoxid abdestilliert. Nach
dem Abkühlen läßt man bei 30 bis 45° C unter Kühlung die Lösung von 1740 Gewichtsteilen 4-Nitrochlorbenzol
in 3000 Volumteilen Dimethylsulfoxid zufließen. Die Mischung wird 2 bis 3 Stunden bei
90°C gerührt und nach dem Abkühlen mit 8000 Gewichtsteilen Eis versetzt, wobei das Reaktionsprodukt
kristallin ausfällt. Das Produkt wird mit 0,5%iger Natronlauge und mit Wasser gewaschen und dann in
24000 Volumteilen Wasser, die man mit 1200 Volumteilen konzentrierter Salzsäure versetzt, bei Siedehitze
gelöst. Bei 90° C wird die Lösung 2- bis 3mal mit 50 Gewichtsteilen Aktivkohle behandelt und heiß
filtriert. Der heißen Lösung wird 30%ige Natronlauge bis pH = 9 zugesetzt.
Man erhält 2090 Gewichtsteile (91% der Theorie) der Verbindung
-NO,
vom Schmelzpunkt 131 bis 133° C.
Analyse für C12H10N2O3 (Mol.-Gew. 230,2):
Analyse für C12H10N2O3 (Mol.-Gew. 230,2):
ίο Berechnet ... C 62,6, H 4,35, N 12,15%;
gefunden .... C 62,7, H 4,25, N 12,28%.
gefunden .... C 62,7, H 4,25, N 12,28%.
327 Gewichtsteile 3-Aminophenol, 168 Gewichtsteile Kaliumhydroxid und 3000 Volumteile Dimethylsulfoxid
werden wie im Beispiel 1 behandelt und die Mischung durch Abdestillieren von etwa 1000 Volumteilen
Dimethylsulfoxid entwässert. Bei 40 bis 60° C läßt man die Lösung von 474 Gewichtsteilen 4-Nitrochlorbenzol
in 6000 Volumteilen Dimethylsulfoxid zufließen. Anschließend wird 3 Stunden bei 9O0C
gerührt und die erkaltete Mischung mit 3000 Gewichtsteilen Eis versetzt, wobei das Reaktionsprodukt
kristallin ausfällt. Das Rohprodukt wird wie im Beispiel 1 mit Natronlauge und Wasser gewaschen sowie
über das Hydrochlorid gereinigt. Es werden 525 Gewichtsteile (76% der Theorie) der Verbindung
NH,
vom Schmelzpunkt 78 bis 79° C erhalten.
Analyse für Ci2H10N2O3 (Mol.-Gew. 230):
Analyse für Ci2H10N2O3 (Mol.-Gew. 230):
Berechnet ... C 62,6, H 4,35, N 12,15%;
gefunden .... C 62,4, H 4,45, N 12,03%.
gefunden .... C 62,4, H 4,45, N 12,03%.
Die Mischung von 327 Gewichtsteilen 4-Aminophenol, 168 Gewichtsteilen Kaliumhydroxid (100%ig)
und 3000 Volumteilen Dimethylsulfoxid wird wie im Beispiel 2 beschrieben entwässert. Die Lösung von
510 Gewichtsteilen 2-Nitrochlorbenzol in 1000 Volumteilen
Dimethylsulfoxid wird bei 50 bis 70° C zugetropft und die Mischung 3 bis 4 Stunden bei 100° C
gerührt. Nach Abkühlung auf Raumtemperatur wird das Produkt mit 3000 Gewichtsteilen Eis gefällt und
wie im Beispiel 2 gereinigt.
Es werden 490 Gewichtsteile (71 % der Theorie) der Verbindung
NO2
vom Schmelzpunkt 134 bis 136° C erhalten.
Analyse für C12H10H2O3 (Mol.-Gew. 230,2):
Analyse für C12H10H2O3 (Mol.-Gew. 230,2):
Berechnet ... C 62,6, H 4,35, N 12,15%;
gefunden .... C 62,5, H 4,40, N 12,13%.
gefunden .... C 62,5, H 4,40, N 12,13%.
Die Mischung aus 430 Gewichtsteilen 3-Chlor-4-aminophenol,
168 Gewichtsteilen Kaliumhydroxid und 3000 Gewichtsteilen Dimethylsulfoxid wird wie
im Beispiel 2 behandelt und entwässert. Zu der Mischung wird die Lösung von 474 Gewichtsteilen
4-Nitrochlorbenzol in 600 Volumteilen Dimethylsulfoxid
bei 100° C zugetropft. Anschließend wird die Mischung 3 Stunden bei 110° C gerührt und nach
dem Abkühlen mit 3000 Volumteilen Wasser versetzt, wobei das Reaktionsprodukt ausfällt. Das Rohprodukt
wird mit 0,5%iger Natronlauge und mit Wasser gewaschen und aus Äthanol umkristallisiert.
Man erhält 565 Gewichtsteile (72% der Theorie) der Verbindung
NO,
vom Schmelzpunkt HO bis 112°C.
Analyse fürC12H9ClN2O3 (Mol.-Gew. 264,7)
Analyse fürC12H9ClN2O3 (Mol.-Gew. 264,7)
Berechnet ... C 54,5, H 3,40, N 10,6, Cl 13,4%;
gefunden .... C 54,7, H 3,30, N 10,9, Cl 13,2%.
gefunden .... C 54,7, H 3,30, N 10,9, Cl 13,2%.
432 Gewichtsteile (77% der Theorie) der Verbindung -O—<f^^V-NO2
vom Schmelzpunkt 116 bis 117° C.
Analyse für C16H12N2O3 (Mol.-Gew. 280,3):
Analyse für C16H12N2O3 (Mol.-Gew. 280,3):
Berechnet ..
gefunden ...
gefunden ...
C 68,5, H 4,31, N 10,00%;
C 68,3, H 4,38, N 9,85%.
C 68,3, H 4,38, N 9,85%.
318 Gewichtsteile 5-Amino-1 -naphtol, 112 Gewichtsteile
Kaliumhydroxid (100%ig) und 3000 Volumteile Dimethylsulfoxid werden 2 Stunden bei
1200C gerührt. Etwa 1000 Volumteile Dimethylsulf- 30 oxid werden im Vakuum abdestilliert. Zu der restlichen
Lösung läßt man bei 80 bis 100°C die Lösung von 315 Gewichtsteilen 4-Nitrochlorbenzol in 1000 Volumteilen
Dimethylsulfoxid zutropfen. Die Mischung wird 2 Stunden bei 1100C gerührt. Anschließend 35
wird durch Zugabe von 3000 Gewichtsteilen Eis gefällt. Nach Umkristallisieren aus Äthanol erhält man ·. gefunden
Die Mischung von 327 Gewichtsteilen 4-Aminophenol, 168 Gewichtsteilen Kaliumhydroxid (100%ig)
und 3000 Volumteilen Dimethylsulfoxid wird wie im Beispiel 2 behandelt und entwässert. Bei 40 bis 60° C
läßt man die Lösung von 605 Gewichtsteilen 4-Nitro-1,2-dichlorbenzol
in 1000 Volumteilen Dimethylsulfoxid unter Kühlung zufließen. Man rührt 3 Stünden
bei 90° C und fällt das Reaktionsprodukt nach dem
. Abkühlen durch Zugabe von 3000 Gewichtsteilen Eis. Nach dem Umkristallisieren aus Methanol/Wasser
erhält man 560 Gewichtsteile (70% der Theorie) der Verbindung
NO,
vom Schmelzpunkt 93 bis 94° C.
Analyse für C12H9ClN2O3 (Mol.-Gew. 264,7):
Berechnet ... C 54,5, H 3,40, N 10,60, Cl 13,4%;
C 54,3, H 3,55, N 10,35, Cl 13,6%.
C 54,3, H 3,55, N 10,35, Cl 13,6%.
Claims (1)
- Patentanspruch:Verfahren zur Herstellung von Nitroaminodiaryläthern der FormelNO,H2N-Ar-O-Chlor steht, dadurch herstellen kann, daß man ein Aminophenol bzw. Aminonaphthol der Formel
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