DE2025724C3

DE2025724C3 - Verfahren zur Reinigung von 1,4-Bis-(trichlormethyO-benzoL

Info

Publication number: DE2025724C3
Application number: DE19702025724
Authority: DE
Inventors: Abram Lwowitsch Englin
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1970-05-26
Filing date: 1970-05-26
Publication date: 1974-03-21
Also published as: DE2025724A1; DE2025724B2

Description

l,4-13is-(trichlormethyl)-benzol wirkt anthelmintisch und wird zur Behandlung von Helminthiasis der Leber (optisthorhosis, clonorchiosis, fasciolopsis, dicrocoeliosis) des Menschen und der Tiere sowie als Ausgangsstoff zur Herstellung von Terephthalsäuredichlorid verwendet.

Das l,4-Bis-(trichlormethyl)-benzol ist ein Produkt der erschöpfenden Seitenkettenchlorierung von 1,4-Dimethylbenzol.

Die bereits bekannten Verfahren zur Herstellung von l,4-Bis-(trichlo^rmethyl)-benzol beruhen auf der Chlorierung von 1,4-Dimethylbcnzol (p-Xylol) unter UV-Bestrahlung oder in Anwesenheit von chemischen Stoffen, die fähig sind, freie Radikale unter Erhitzen zu erzeugen (siehe z. B. Chem. and Engen. News. 41. 52, 1963; A. E. K ret ο ν, A. D. S y r ο w a t k ο, ♦Shurnal organitscheskoy chimii« 30, S. 3019 [I960]).

Darüber hinaus sind Verfahren zur Herstellung von l,4-Bis-(trichlormethyl)-benzol durch Dampfphasenchlorierung des p-Xylols in Gegenwart von Aktivkohle als Katalysator bekannt (siehe z. B. Brintzinger, Orth, Monatshefte für Chemie 85, S. 1015 [1954]).

Die Nebenprodukte, die sich bei der Seitenkettenchlorierung des p-Xylols bilden und die das 1,4-Bis-(trichlorrnethyl)-benzol verunreinigen, sind einerseits die kernchlorierten p-Xylol-derivate und andererseits chlorierte Isomere des p-Xylols (Äthylenbenzol, o-Xylol, m-Xylol), die in dem eingesetzten p-Xylol in einer geringen Menge (2 bis 5%) vorhanden sind. Die genannten Beimengungen verleihen dem 1,4-Bis-(trichlormethylj-berizol eine gelbliche Farbe und einen unangenehmen spezifischen Geruch. Aus diesem Grunde kann das bei der Chlorierung des p-Xylols gewonnene Rohprodukt ohne intensive Reinigung sowohl zur Herstellung von Terephthalsäuredichlorid wie auch als Arzneimittel nicht verwendet werden.

Es ist bekannt, daß die Abtrennung von 1,4-Bis-(trichlormethyl)-betiizol aus den Produkten der Chlorierung von p-Xylol durch Umkristallisation des Rohproduktes aus Eisessig bewerkstelligt wird (siehe z. B. R a b j ο h n, J. Am. Chem. Soc. 76, S. 5479 [1954]).

Die Verwendung des letzteren zur Umkristallisation von l,4-Bis-(trichlormethyl)-benzol besitzt eine Reihe von Nachteilen, die dessen großtechnische Verwendung schwierig machen: diese sind:

1. Hohe Korrosionseigenschaften des. Eii.esi.igs;

2. Fähigkeit des Eisessigs, sich mit l.4-Bis-(trichlor· meihyO-benzol unter Bildung von Terephthalsäure, Acetylchlorid und Chlorwasserstoff umzusetzen ;

diese Reaktion wird in Gegenwart von katalytischen Mengen der Schwermetallsalze bedeutend beschleunigt:

3. Schwierigkeit, den Eisessig aus Mutterlauge zu

regenerieren;

4. Hohe Toxizität des Eisessigs und dessen Umwandlungsprodukten (CH_nCOCI);

5. Löslichkeit der möglichen Hauptbeimengung des l,4-Bis-(trichlormethyl)-2-chlorbenzo!s, das sich bei der Chlorierung des p-Xylols bildet, ist in dem Eisessig geringer, als die des l,4-B>s-(trichlormethyD-benzols (3% gegen 5 "./„), wodurch die Qualität des isolierten Präparates etwas

schlechter wird (Schmelzpunkt 108 bis 110 C).

Der Erfindung wurde die Aufgabe zugrunde gelegt, die genannten Nachteile zu beseitigen und den Eisessig durch ein anderes organisches Lösungsmittel zu er-

setzen.

Gegenstand der Erfindung ist daher ein Verfahren zur Reinigung von l,4-Bis-(trichlormcthyl)-bcnzol, das durch Chlorierung von 1,4-Dimethylbenzo) hergestellt worden ist, durch Umkristallisation des Rohproduktes

aus organischen Lösungsmitteln, das dadurch gekenn zeichnet ist, daß man als organisches Lösungsmittel Gemische von Erdölkohlenwasserstoffen mit 7 bis 8 C-Atomen (Siedebereich 90 bis 120 C). oder Gemische von Erdölkohlenwasserstoffen mit 7 bis

IOC-Atomen (Siedebereich 95 bis 130 C) verwendet. Die Verwendung der erwähnten Erdölkohlenwasserstoffe als organische Lösungsmittel ermöglicht es, das l,4-Bis-(lrichlormethyl)-benzol hohen Reinheitsgrades, das sich zur weitgehenden großtechnischen Verwendung eignet, zu erhalten.

Zwecks Herstellung eines Präparates von höherem Reinheitsgrad unterzieht man das bei der Chlorierung gewonnene Rohprodukt zweckmäßig einer 2- bis 3fachen Umkristallisation aus den genannten Kohlenwasserstoffgemischen.

Zur Verminderung des Verbrauchs an organischem Lösungsmittel und zur Steigerung der A jsbeutc an l,4-Bis-(trichlorme;hyl)-bcnzoi ist es zu empfehlen, bei der mehrfachen Umkristallisation Mutterlaugen der

5" vorhergehenden Operationen der Umkristallisation von l,4-Bis-(trichlormethyl)-benzol wiederholt zu verwerten.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Reinigung von l,4-Bis-(trichlormcthyl)-ben/ol wird wie folgt durchgeführt.

Das durch Chlorierung von 1,4-Dimcthylbcnzol nach einer beliebigen obenerwähnten Methode erhaltene Rohprodukt löst man in einem der vorgenannten Erdölkohlenwasserstoffgemischc auf. Die Lösung wird unter Erhitzen auf eine Temperatur, die niedriger als die Siedetemperatur des Lösungsmittels liegt, durchgeführt. Dann kühlt man die Lösung ab und filtriert den Niederschlag ab. Das auf diese Weise erhaltene 99- bis 99,3°/_oige l,4-Bis-(trichlormcthyl)-benzol weist einen Schmelzpunkt von 110 bis 110,6"C auf.

Falls ein Präparat von höherem Reinheitsgrad erhalten werden soll, wird das l,4-Bis-(trichlormethyl)-

benzol einer 2- oiler 3fachen Umkrismllisation miter den oben beschriebenen Bedingungen unterzogen, Nuch der 3fachen Umkristallisution enthält in der R&gel das l,4-Bis-(trichlormethyl)-benzol praktisch keine Beimengungen und schmilzt bei einer Temperatur von 110,8WsUl¹C. Die Ausbeute an Endprodukt beträgt dabei 60 bis 65% der Theorie.

Es wurde festgestellt, daß die Qualität von !,4-Bis-(trichlormethyl)-benzol im Falle der Verwendung von Mutterlaugen der vorhergehenden Versuche bei dessen mehrfachen Umkristaflisation nicht verschlechtert wird. Die Umkristallisation von l,4-Bis-(trichlormethyl)-benzol führt man in diesem Falle auch unter den oben beschriebenen Bedingungen durch. Bei solcher Umkristallisation vermindert sich der Verbrauch an organischem Lösungsmittel und steigert sich die Ausbeute an l,4-Bis-(trichlormethyf)-benzol ttuf 80 bis 85% der Theorie.

Bei der Umkristallisierung von l,4-Bis-(trichlorrnethyl)-benzol aus Hexan wird, wie aus J. Amer.Chem. Soc. 75, S. 4967 bis 4969 (1953), bekannt, ein Produkt mit schlechten Eigenschaften erhalten, wobei der Schmelzpunkt 108 bis 110⁰C beträgt. Dieses Produkt enthält Verunreinigungen und kann beispielsweise in dieser Form nicht als Arzneimittel eingesetzt werden.

Bei der Umkristallisierung von 1.4-Bis-(trichlormethyl)-benzol aus Erdölkohlenwasserstoffen erhält man dagegen überraschenderweise ein hochwertiges Pmdukt mit einen: Schmelzpunkt von 110 bis 110,6 ⁵C, praktisch ohne Verunreinigung, das als solches in Arzneimittelpräparaten eingesetzt iverden kann.

Die Erfinder haben die Löslichkeit einer der Hauptverunreinigungen, die im 1,4-Biu>(trichlormethyl)-benzol vorhanden sind, nämlich 2-Chlor-l,4-bis-(trichlormethyl)-benzol, im Gemisch mit l,4-Bis-(trichlormethyl)-benzol in Kohlenwasserstoffgemischen der Fraktion C₅ bis C_e (Petroläther) und in Erdölkohlenwasserstoffen mit Kohlenstoffzahlen von C₇ bis C₁₀ untersucht. Die Löslichkeitsangabcn sind in der Tabelle 1 aufgeführt. Wie aus dieser Tabelle ersichtlich, war es überraschend, daß die Löslichkeit der Hauptverunreinigung, nämlich von 2-ChIor-1,4-bis-(trichlormethyl)-benzol, in Erdölkohlenwasserstoffen bei 20⁰C höher ist als in Petroläther und daß die Löslichkeit dieser Verunreinigung in Petroläther geringer ist als die von l,4-Bis-(trichlormethyl)-benzol in Petroläther, während in der Fraktion C₇ bis C₁₀ die Löslichkeit dieser Verunreinigung höher ist als die von l,4-Bis-(trichlorniethyl)-benzol, was es auch erlaubt, l,4-Bis-(trichlormethyI)-benzol in hoher Reinheit praktisch ohne Verunreinigung mit einer Schmelztemperatur von 110 bis 110,6'C zu erhalten.

Tabelle

Löslichkeit von l,4-Bis-(trichlormethyi)-benzol und 2-Chlor-l,4-bis-(trichlormethyl)-benzol in Petroläther und in Erdölkohlenwasserstoff mit Kohlenstoffzahlen

von 7 bis 10, in %

	Cs DIS Q-Fraklion (Petroläther)	20° C	Erdölkohlen-	18,6
Nr.	(TC		wasserstofT- Fraktion C, bis C_1n
		13,3	0"C I 20° C	25,8
1. l,4-Bis-(trichlor-	6,8
methyl)-benzol		12,3	9,1
2. 2-Chlor-l,4-bis-(tri-	5,8
chlormethyl)-benzol ..	11,2

Zur besseren Erläuterung der vorliegenden Erfindung seien folgende Beispiele für die Reinigung von l,4-Bis-(trichlormethyl)-benzüi angeführt.

Beispiel 1

60 g p-Xylol brachte man in einen Reaktor und beleuchtete mit. einer Quecksilberdampf-Quarzlampe, die in einem Abstand von 30 cm vom Reaktor untergebracht wurde. Gleichzeitig wurde durch den Reaktor bei 80⁰C innerhalb 3 Stunden trockenes gasförmiges Chlor mit einer Geschwindigkeit von 90 g/Stunde geleitel. Dann wurde die Temperatur auf 115°C erhöht, die Chlorgeschwindigkeit bis auf 20 g/Stunde vermindert und die Chlorierung unter diesen Bedingungen noch während 6 Stunden fortgesetzt. Die Gewichtszunahme nach dem Abblasen von Chlor und Chlorwasserstoff durch Stickstoff betrug 117g (i00% der Theorie).

so Die Kennwerte des gewonnenen Rohproduktes: Schmelzpunkt 95 bis 100⁰C; Gesamtchlorgehait 68,8%, darunter Hydrolysechlor 67,7%.

100 g Rohprodukt., hergestellt unter den obenbeschriebenen Bedingungen, löst man in einer C₇ bis Cj₁ Erdölfraktion auf, die in einem Temperaturbereich von 90 bis 120⁰C siede'.

Die Auflösung wurde bei 80⁰C durchgeführt. Dann kühlte man die Lösung auf 0⁰C ab und filtrierte den Niederschlag ab. Man erhielt 80 g (die Ausbeute beträgt 80% der Theorie) l,4-Bis-(trichlormethyl)-benzol mit einem Reinheitsgrad von 99,3% (nach den Angaben der chromatographischen \nalyse).

Das Endprodukt wies den Schmelzpunkt UO bis 11O,6^JC auf; der Gesamlgehalt an Chlor betrug 68,2%, darunter Hydrolysechlor 67,5%.

Beispiel 2

Durch eine Lösung von 106 g p-Xyicl in 200 g Tetrachlorkohlenstoff leitete man in Gegenwart von 2 g Benzoylperoxid 1300 g trockenes gasförmiges Chlor zunächst bei 90° C während 4,5 Stunden, dann bei 120⁰C während 11,5 Stunden. Die Gewichtszunähme nach dem Abblasen von Chlor und Chlorwasserstoff durch Stickstoff betrug 175 g (Ausbeute 90% der Theorie).

Die Kennwerte des gewonnenen Rohproduktes: Schmelzpunkt 98 bis 103⁰C; Gesamtchlorgehalt 68,5%, darunter Hydrolysechlor 67,5%.

80 g des erhaltenen Rohproduktes wurden aus dem Gemisch der Erdölkohlenwasserstoffe mit 7 bis 10 C-Atomen, die in einem Temperaturbereich von 95 bis 130'C sieden, 3mal umkristallisiert. Die Umkristallisation führte man unter den oben beschriebenen Bedingungen durch.

Man erhält 50 g (Ausbeute 62,5% der Theorie) l,4-Bis-(trichlormethyl)-benzol mit einem Reinheitsgrad von mehr als 99,9% (nach den Angaben der chromatographischen Analyse). Das Endprodukt wies einen Schmelzpunkt von 110,8 bis 110,9°C auf; der Gesamtgehalt an Chlor betrug 68,1 %, der Gehalt an Hydrolysechlor 67,98%.

Darüber hinaus wurde 96 g Mutterlaugen von der ersten Umkristallisation (i/g = 0,79), 82 g Mutterlauge von der zweiten Umkristallisation (i/| = 0,765) und 69 g Mutterlauge von der dritten Umkristallisation (da = 0,755) erhalten.

Beispiel 3

80 g rohes ],4-Bis-(trichlormethyl)-ben/ol wurden analog Beispiel 2 umkristallisicrl. Bei der Umkrislailisation wurden die Mutterlaugen incihyU-ben/.ol mil einem Rcinheitsgriid von mehr als 99,'J¹Vo (rmch den Angaben der chromatographischen Analyse). Pas Endprodukt wies den Schmelzpunkt von 110,8 bis 110,9 C auf; der Gesamlgehali

des vorhergehenden Versuchs verwendet. Man erhielt 5 an Chlor betrug 68.17"/,,, darunter an Hydrolysi;-65 g (Ausbeute Kl,3"/_O der Theorie) 1,4-Uis-ürichlor- chlor 67,97"/,,.

Claims

Patentansprüche:

I Verfuhren zur Reinigung von l,4-Bis-(trichlormethyO-benzol, das durch Chlorierung von |,4-Dimethy!benzo| hergestellt worden ist, durch Umkristallisation des Rohproduktes aus organischen Lösungsmitteln, dadurch gekennzeichnet, daß man als organisches Lösungsmittel Gemische von Erdölkohlenwasserstoffen mit 7 bis 8 C-Atomen (Siedebereich 90 bis 120⁰C), ii oder Gemische von Erdölkohlenwasserstoffen mit 7 bis IOC-Atomen (Siedebereich 95 bis 130^rC) verwendet.
2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umkristallisation 2- ts bis 3mal durchführt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die mehrfache Umkristallisation unter Rückführung der Mutterlaugen durchführt.