DE2509017C2 - Verfahren zur Herstellung von Phenylmalonsäuredialkylestern - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von PhenylmalonsäuredialkylesternInfo
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C69/00—Esters of carboxylic acids; Esters of carbonic or haloformic acids
- C07C69/612—Esters of carboxylic acids having a carboxyl group bound to an acyclic carbon atom and having a six-membered aromatic ring in the acid moiety
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- C07C69/00—Esters of carboxylic acids; Esters of carbonic or haloformic acids
- C07C69/76—Esters of carboxylic acids having a carboxyl group bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring
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Description
!O
COOR
worin R und R' verschiedene oder gleiche primäre,
sekundäre oder tertiäre Alkylgruppen mit 1 bis 8 C-Atomen bedeuten, die gegebenenfalls mit Alkylgruppen
mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen substituiert sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine
Halogenverbindung der Formel
25
JO
J5
worin Ri Chlor oder Brom und Rj Chlor. Brom oder
einen Carbalkoxyrest mit einer Alkylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen bedeuten, mit Kohlenmonoxid
und einem primären, sekundären oder tertiären Alkohol mit I bis 8 Kohlenstoffatomen, der
gegebenenfalls mit Alkylgruppen mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen substituiert sein kann, in Gegenwart
basischer Mittel und katalytischer Mengen Dikobaltoctacarbonyl im Temperaturbereich von 20
bis 100°C und bei einem Kohlenmonoxiddruck von 5 bis 150 bar umgesetzt wird, wobei das Molverhältnis
von Coj(CO)s zur Halogenverbindung im Bereich
von I : 2 bis I : 500 liegt.
2. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet,
daß das Mol verhältnis von Co?(CO)s zur Halogenverbindung im Bereich von I : 10 bis I : 100
liegt.
3. Verfahren nach Anspruch I oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzung im Temperaturbereich
von 40-80"C durchgeführt wird.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß die
Umsetzung bei einem Kohlenmonoxiddruck von 40 bis 100 bar durchgeführt wird.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4. dadurch gekennzeichnet, daß die
Umsetzung mit Mischungen von Kohlenmonoxid mit Wasserstoff oder inerten Gasen durchgeführt
wird.
worin Ri Chlor oder Brom und R2 Chlor, Brom oder
einen Carbalkoxyrest bedeuten, mit Kohlenmonoxid und Alkoholen in Gegenwart von Dikobaltoctacarbonyl
und basischen Verbindungen.
Es ist bekannt, Phenylmalonsäurediäthyiester durch
Umsetzung von Phenylessigsäureäthylester mit Natriumhydrid oder Natriumäthylat oder NaNH2 und
Diäthylcarbonat herzustellen (Ullmann [I960], 12. Bd,
S. 194). Auch durch Einwirkung von Natriumäthylat auf Oxalsäurediälhylester und Phenylessigester kann durch
Decarbonylierung des gebildeten Phenyloxailylessigesters Phenylmalonester dargestellt werden (Houben
- Weyl, Bd. 8,[1952], S. 584).
Bei den aufgeführten Verfahren ist es unbedingt notwendig, absolut wasserfrei zu arbeiten. Die Verfahren
sind umständlich und verwenden schwer zugängliche Ausgangsprodukte. Durch Umsetzung von Arylhalogenmethylverbindungen
mit Kohlenmonoxid in Alkoholen in Gegenwart von Metallcarbonylen und basischen Verbindungen können Arylessigsäureester hergestellt
werden (Deutsche Offenlegungsschrift 22 40 398). Es war zu erwarten, daß bei Ersatz eines Wasserstoffatoms
der Arylhalogenmethyiverbindungen durch ein Halogenatom oder eine Carbalkoxygruppe die Reaktivität
der Verbindung so weit vermindert wird, daß diese einer entsprechenden Reaktion mit Kohlenmonoxid
nicht mehr zugänglich ist.
Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß Phenylmalonsäuredialkylester durch Umsetzung einer
Verbindung der Formel
Die vorliegende Frfindiing befaßt sich mit einem
Verfahren zur Herstellung von Phcnvlnialnnsäureclial-
50 worin Ri Chlor oder Brom und R2 Chlor, Brom oder
einen Carbalkoxyrest mit einer Alkylgruppe mit I bis 8 C-Atomen bedeuten, mit CO und einem primären,
sekundären oder tertiären Alkohol mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, der gegebenenfalls mit Alkylgruppen
mit 1 bis i Kohlenstoffatomen substituiert sein kann, in Gegenwart eines basischen Mittels als
Hiilogcnwasscrstoff-Akzeptor und katalystischer Men
gen von Dikobaltoctacarbonyl erhalten werden können. Als Nebenprodukt wird Phenylessigsäiirealkylester
hi gebildet, der gegebenenfalls im Kreislauf wieder
eingesetzt werden kann.
Im Falle der Benzalhalogcnidc (Ri = R;= Hai) verläuft
die Umsetzung nach folgender Gleichung:
3 | + 2ROH | 25 | 09 | 01 | 7 | COOR | 4 | |
Hal |
/
C H ι 1H |
|||||||
CH + 2 Hal |
CO | Kai. | y | COOR' | -Hal | |||
Base | ||||||||
In der Reaktionsgleichung bedeutet R' eine primäre, sekundäre oder tertiäre Alkylgruppe mit 1 bis 8 C-Atomen
und Hai Chlor oder Brom.
Die a-Halogen-phenylessigsäurealkylester (R1 = Hai, R2 = -COOR) werden nach folgender Reaktionsgleichung
umgesetzt:
Hai
<f Vc-H + CO + R'OH
COOR
COOR
Kat.
Base
In der Reaktionsgleichung bedeuten R und P'
verschiedene oder gleiche primäre, sekundäre oder tertiäre Alkylgrupp>en mit 1 bis 8 C-Atomen und Hai
Chlor oder Brom.
Der gebildete Halogenwasserstoff wird in beiden Fällen durch das basische Mittel gebunden.
Die nach der vorliegenden Erfindung hergestellten Phenylmalonsäuredialkylester sind in einem einstufigen
Verfahren zugängig.
Die Umsetzung wird in der Regel unter guter Durchmischung der Reaktionsteilnehmer und Hilfsstoffe
in Lösung oder Suspension durchgeführt.
Dabei kann in verschiedener Weise vorgegangen werden. Das gesamte für die Umsetzung erforderliche
basische Mittel kann gelöst oc'er susp. ndiert zusammen
mit dem Metallcarbonyl vorgebgt und der ot-Halogenphenylessigsäurealkylester
oder Benza; alogenid zudosiert werden. Es kann aber auch basisches Mittel
zusammen mit dem «-Halogenphenylessigsäurealkylester
oder Benzalhalogenid zu der Lösung des Metallcarbonyls zudosiert werden. Die Dosierzeit
beträgt, abhängig von der gewählten Temperatur, dem Druck und der Katalysatorkonzentration, I -8 Stunden.
Als Lösungs- bzw. Suspensionsmittel wird der gleiche Alkohol verwendet, der auch als Reaktionspartner
dient.
Als Ausgangsverbindungen werden die α-Halogenphenylessigsäurealkylester,
die aus den entsprechenden Mandelsäureestern mit Thionylchlorid (E. L. Eliel, M. T.
Fisk und T. Prosser, Org. Synth. Coll. Vol. IV [1963] 169)
oder Thionylbromid leicht zugänglich sind, oder aber vorteilhaft aus Phenylessigsäure über das Säurechlorid
und anschließende Chlorierung mit Sulfurylchlorid bzw. Bromierung mit B^ und Umsetzung mit z. B. Äthanol in
92% bzw. 96% Gesamtausbeute erhalten werden (E. Schwenk u. D. Papa, J. Amcr. Chem. Soc, 70, [1948]
3626), sowie das Benzalchlorid oder -bromid eingesetzt.
Die Ausgangsverbindungen können in Anwesenheit von anorganischen Jodiden, wie z. B. NaJ oder KJ, umgesetzt
werden.
Die Menge des basischen Mittels soll wenigstens I Mol eines einsäurigen basischen Mittels bzw. 0,5 Mol
eines zwcisäiirigcn basischen Mittels pro Mol ivlialogenphenylessigsäurealkylester
betragen und 2 Mol eines einsäurigen bzw. 1 Mol eines zweisäurigen basischen Mittels pro Mol Benzalhalogenid erreichen.
Das basische Mittel kann aber auch im Überschuß verwendet werden.
Geeignete basische Mittel sind basisch reagierende Salze oder Alkali oder Erdalkalimetalle wie Carbonate.
COOR'
/~~\—C — H + H —Hai
COOR
COOR
Bicarbonate, sek. und tert. Phosphate, Oxide der Erdalkalimetalle wie MgO oder CaO sowie tert. Amine
wie Triäthylamin, welches auch bevorzugt wird.
Geeignete Alkohole sind solche primären, sekundären oder tertiären Alkohole mit 1 bis 8 C-Atomen,
welche gegebenenfalls, beispielsweise mit Alkylgruppen mit 1 —3 C-Atomen, substituiert sein können, wie
Methanol, Äthanol, Propanol, Isopropanol, n-, sek.-, tert.- und iso-Butanol urtir2-Äthyl-hexanol.
Die Umsetzung der genannten Reaktionspartner wird im Temperaturbereich von 2O0C bis 100°C,
vorzugsweise zwischen 40°C und 80°C, durchgeführt.
Die Reaktionszeit beträgt abhängig von der gewählten Temperatur, dem gewählten Druck und der Durchmischung
2 bis 10 Stunden.
Die Anwesenheit von Wasser im Reaktionsraum stört den Ablauf der erfindungsgemäßen Reaktion nicht.
DieUmsetzungderÄ-Halogen-phenylessigsäurealkylester
und der Benzalhalogenide findet bereits bei einem CO-Druck von 5 bar statt. Zweckmäßigerweise arbeitet
man jedoch bei höheren Drucken im Bereich bis 150 bar,
um eine höhere Raum/Zeit-Ausbeute zu erzielen. Vorzugsweise wird bei Drucken zwischen 40 und
100 bar gearbeitet.
Die Reaktion kann mit Mischungen von CO mit Wasserstoff oder inerten Gasen durchgeführt werden.
So kann aL Gasgemisch beispielsweise Wassergas verwendet werden.
Das technisch leicht zugängliche CoXCO)8 kann in
Substanz oder auch in geeigneten Lösungsmitteln eingesetzt werden.
Das Molverhältnis von Dikobaltoctacarbonyl zu Λ-Halogenphenylessigsäurealkylester bzw. Benzalhalogenid
liegt zwischen I : 2 bis 1 : 500, vorzugsweise 1 : 10 bis I : 100.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten
Phenylmalonsäurealkylcster sind bekanntlich wertvolle chemische Zwischenprodukte für die Herstellung
von Pharmazeutika, wie z. B.
5-Äthyl-5-phenyI-barbitursäureoder
S-Äthyl-S-phenyl-N-methyl-barbitursäure.
S-Äthyl-S-phenyl-N-methyl-barbitursäure.
Die in den Beispielen angegebenen Ausbeuten sind auf die umgesetzte Menge der Halogenverbindiing
bezogen und in Mol-% ausgedrückt.
J.r» g Co^COJe werden unter Stickstoff in 300 ml
Äthanol zusammen mit 27 g (0,27 Mol) Triäthylamin in
einen mit einer in vertikaler Kichtung beweglichen
Mischvorrichtung versehenen 2-Ltr.-Autoklaven gefüllt. Nach Spülen mit CO wird der Autoklav verschlossen
und anschließend bei einem Druck von 60 bar CO auf 600C erhitzt. Während 5 Stunden werden unter
Bewegung der Mischvorrichtung 50 g (0,25 MoI) a-Chloi-phenylessigsäureäthylester in 200 ml Äthanol
dosiert, und am Ende wird während einer weiteren Stunde mit 100 ml Äthanol nachgespült. Die Reaktion
wird vor Abschalten der Heizung noch eine Stunde weitergeführt. Man läßt über Nacht abkühlen, entspannt
den Autoklaven und saugt das Reaktionsprodukt heraus. Zunächst wird der Alkohol durch Destillieren
entfernt, anschließend der Rückstand mit H2O versetzt und mit verdünnter HiSO4 angesäuert Dann extrahiert
man fünfmal mit jeweils ca. 200 ml Äther, trocknet die Ätherphase über CaCI2 und destilliert. Es werden bei
einem Umsatz von 90% 32,8 g Phenylmalonsäurediäthylester (Ausbeute: 62%) und 10 g Phenylessigsäureäthylester
(Ausbeute: 27%) erhalten. Der Rest des Reaktionsproduktes besteht im wesentlichen aus meso-2,3-Diphenyi-bernsieinsäurediäthyiester.
In analoger Weise wird der Phenylmalonsäuredimethylester
durch Verwendung von Methanol anstelle von Äthanol mit guter Ausbeute aus a-Chlor-phenylessigsäuremethylester
hergestellt.
Analog Beispiel 1, jedoch bei einem Druck von 30 bar CO, werden nach der Aufarbeitung bei einem Umsatz
von 63,2% 223 g Phenylmalonsäurediäthylester (Ausbeute 61%) und 8,4 g Phenylessigsäureäthylester(32,5%
Ausbeute) erhalten.
Analog Beispiel 1, jedoch bei einem Druck von 105 bar CO, werden nach der Aufarbeitung bei einem
Umsatz von 91,6% 32.7 g Phenylmalonsäurediäthylester
(Ausbeute 60%) und 8,1 g Phenylessigsäureäthylester (Ausbeute 22%) erhalten.
Analog Beispiel 1, jedoch unter Verwendung von 1,4 g Co2(CO)8, werden nach der Aufarbe!:ung bei einem
Umsatz von 68% 24,4 g Phonylmalonsäurediäthylester (63% Ausbeute) und 5,3 g Phenylessigsäureäthylester
(18,5% Ausbeute) erhalten.
Analog Beispiel 1, jedoch bei einer Temperatur von 400C, werden nach der Aufarbeitung bei einem Umsatz
von 43,2% 14,5 g Phenylmalonsäurediäthylester (57,5% Ausbeute) und 5,0 g Phenylessigsäureäthylester isoliert.
Analog Beispiel 1, jedoch bei einer Temperatur von 1000C und bei Einsatz von 1,4 g Co2(CO)8, werden nach
der Aufarbeitung bei einem Umsatz von 76% 3,7 g Phenylmalonsäurediäthylester (Ausbeute 8%) und 9,3 g
Phenylessigsäureäthylester (Ausbeute 30%) erhalten. Der Rest besteht aus höhersiedenden Anteilen.
Analog Beispiel 1. jedoch unter Einsatz eines CO/H2-Gemisches im Verhältnis von 3 :1 Volumen-Teilen
bei einem Druck von 80 bar, werden nach der Aufarbeitung bei einem Umsatz von 65,2% 23,2 g
Phenylmalonsäurediäthylester (Ausbeute 60%) und 7,2 g Phenylessigsäureäthylester (Ausbeute 27%) erhalten.
Wie in Beispiel 1 beschrieben, jedoch unter Verwendung von 19 g (0,14 Mol) K2CO3 und 9 g H2O
anstelle von Triäthylamin, erhält man nach der Aufarbeitung bei einem Umsatz von 73,6% 23,7 g
Phenylmalonsäurediäthylester (Ausbeute 54,5%) und 11 g Phenylessigsäureäthylester (Ausbeute 36,5%).
Wie in Beispiel 1 beschrieben, jedoch mit !9 g (0,14 Moh K2CO3 anstelle von Triäthylamir, sowie bei einem
Druck von 80 bar CO, erhält man nach der Aufarbeitung bei einem Umsatz von 52,8% 11,5 g Phenylmalonsäurediäthylester
(Ausbeute 37%), 4,7 g Phenylessigsäureäthylester (Ausbeute 21,6%) sowie einen Rückstand von
8,6 g, der hauptsächlich aus meso-2,3-Diphenylbernsteinsäurediäthylester besteht.
80,5 g (0,5 Mol) Benzalchlorid werden in 200 ml Äthanol zu einer Mischung von 10 g Co2(CO)8 in 400 ml
Äthanol und 110 g (1,1 Mol) Triäthylamin bei 800C und
150 bar CO im Verlauf von 5 Stunden in einem
2-Ltr.-Autoklaven dosiert. Nach der Aufarbeitung, wie
in Beispiel 1 beschrieben, werden neben nicht umgesetztem Benzalchlorid Phenylmalonsäurediäthylester
und Phenylessigsäureäthylester und wenig Benzaldehyd isoliert.
In dem in Beispiel 1 beschriebenen Autoklaven werden 158 g (0,7 Mol) a-Chlor-phenylessigsäure-sek.-butylester
mit 50 ml sek. Butanol zu einer Lösung von 5 g Co2(CO)8 in 800 ml sek. Butanol und 84 g Triäthylamin
bei 600C und 80 bar Kohlenmonoxid-Druck während 5 Stunden dosiert. Nach einer weiteren Stunde
wird die Heizung abgestellt, und man läßt über Nacht abkühlen. Die Aufarbeitung erbringt bei einem Umsatz
,5 von 34,1% 36,4 g Phenylmalonsäuredi-sek.-butylester
(Ausbeute 52%). Außerdem isoliert man 9,6 g Phenylessigsäure-sek.-butylester (Ausbeute 21 %).
Claims (1)
1. Verfahren zur Herstellung von Phenylmalonsäuredialkylestern
der Formel
COOR'
kyiestern durch Umsetzung von Verbindungen der allgemeinen Formel
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19752509017 DE2509017C2 (de) | 1975-03-01 | 1975-03-01 | Verfahren zur Herstellung von Phenylmalonsäuredialkylestern |
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DE19752509017 DE2509017C2 (de) | 1975-03-01 | 1975-03-01 | Verfahren zur Herstellung von Phenylmalonsäuredialkylestern |
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Publication Number | Publication Date |
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DE2509017A1 DE2509017A1 (de) | 1976-09-02 |
DE2509017C2 true DE2509017C2 (de) | 1983-03-03 |
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ID=5940234
Family Applications (1)
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DE19752509017 Expired DE2509017C2 (de) | 1975-03-01 | 1975-03-01 | Verfahren zur Herstellung von Phenylmalonsäuredialkylestern |
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Families Citing this family (2)
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---|---|---|---|---|
IT1075123B (it) * | 1977-02-24 | 1985-04-22 | Snam Progetti | Processo per la preparazione di derivati dell'acido malonico |
EP0984919B1 (de) * | 1997-03-18 | 2003-01-22 | Basf Aktiengesellschaft | Verfahren zur herstellung von arylmalonaten |
-
1975
- 1975-03-01 DE DE19752509017 patent/DE2509017C2/de not_active Expired
Non-Patent Citations (1)
Title |
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NICHTS-ERMITTELT |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2509017A1 (de) | 1976-09-02 |
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