DE2843767A1 - Fluorinated 3,3-di:methyl-2-butanone derivs. - useful as intermediates for plant protection agents esp. fungicides - Google Patents

Fluorinated 3,3-di:methyl-2-butanone derivs. - useful as intermediates for plant protection agents esp. fungicides

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Abstract

Fluorinated derivs. of formula (I) (where X is H or F) are new: Cpds. (I) are prepd. by reacting a sulphonate of formula (where R is alkyl or aryl and Y is H or OSO2R) (II) with a metal fluoride, pref. and alkali(ne earth) metal fluoride, in a diluent at 80-250 degrees C. Cpds. (I) are useful as intermediates for plant protection agents, esp. fungicides.

Description

Fluorderivate des 3,3-Dimethyl-butan-2-ons und VerfahrenFluorine derivatives of 3,3-dimethyl-butan-2-one and processes

zu ihrer Herstellung I)ie vorliegende Erfindung betrifft neue Fluorderivate des 3,3-Dimethyl-butan-2-ons, die als Zwischenprodukte für die Synthese von Pflanzenschutzmitteln verwendet werden können, und ein Verfahren zu deren Herstellung.for their preparation I) The present invention relates to new fluorine derivatives of 3,3-dimethyl-butan-2-one, which is used as an intermediate for the synthesis of pesticides can be used and a method for their production.

Es ist bereits bekannt geworden, daß bestimmte Ralogenderivate des 3,3-Dimethyl-butan-2-ons interessante Zwischenprodukte zur Herstellung von Pflanzenschutzmitteln sind; als Beispiele zu nennen sind hier das 3,3-Dimethyl-4-chlor-butan-2-on und das 3,3-Dimethyl-4-brom-butan-2-on, die zu Endprodukten mit fungizider Wirksamkeit (vgl.It is already known that certain Ralogen derivatives of the 3,3-Dimethyl-butan-2-ones interesting intermediates for the production of pesticides are; Examples include 3,3-dimethyl-4-chloro-butan-2-one and the 3,3-dimethyl-4-bromobutan-2-one, which leads to end products with fungicidal activity (see.

DE-OS 26 32 602 e A 17 27i7 und DE-OS 26 32 603 lne A 17 2737)und mit antimikrobieller Wirksamkeit (vgl.DE-OS 26 32 602 e A 17 27i7 and DE-OS 26 32 603 lne A 17 2737) and with antimicrobial effectiveness (cf.

lE-OS 26 32 601 /:e A 17 2727)weiter verarbeitet werden können. Die entsprechenden Fluorverbindungen sind bisher noch nicht bekannt.Ie-OS 26 32 601 /: e A 17 2727) can be processed further. the corresponding fluorine compounds are not yet known.

Es wurden nun die neuen Fluorderivate des 3,3-Dimethylbutan-2-ons der allgemeinen Formel in welcher X für Wasserstoff oder Fluor steht, gefunden.There were now the new fluorine derivatives of 3,3-dimethylbutan-2-one of the general formula in which X is hydrogen or fluorine, found.

Man erhält die Fluorderivate des 3,3-Dimethyl-butan-2-ons der Formel I, wenn man Sulfonsäureester der Formel in welcher R für Alkyl- oder Aryl-Reste und Y für Wasserstoff oder die Gruppe O-S02-R steht, mit Metallfluoriden im Temperaturbereich zwischen 80 und 250 0C in einem Verdünnungsmittel umsetzt.The fluorine derivatives of 3,3-dimethyl-butan-2-one of the formula I are obtained when sulfonic acid esters of the formula in which R represents alkyl or aryl radicals and Y represents hydrogen or the group O-SO2-R, with metal fluorides in the temperature range between 80 and 250 0C in a diluent.

Die neuen Verbindungen sind interessante Zwischenprodukte zur Herstellung von Pflanzenschutz-Wirkstoffen mit fungizider Wirkung.The new compounds are interesting intermediate products for production of pesticides with fungicidal effects.

Die erfindungsgemäßen Stoffe sind durch die allgemeine Formel I eindeutig definiert. Im einzelnen seien die folgenden Verbindungen genannt: 3, 3-Dimethyl-4-fluor-butan-2-on 3, 3-Bisfluormethyl-butan-2-on Verwendet man 2, 2-Dimethyl-3-oxo-1 -butyl-methansulfonat und Kaliumfluorid als Ausgangsstoffe, so kann der Reaktionsablauf durch das folgende Formelschema wiedergegeben werden: In der Formel II steht R vorzugsweise für Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, wie zum Beispiel Methyl, oder Aryl mit 6 bis 12 Kohlenstoffatomen, wie zum Beispiel Phenyl und Tolyl. Als Beispiele für die Sulfonsäureester der Formel II seien im einzelnen genannt: 2, 2-Dimethyl-3-oxo-1 -butyl-methansulfonat, 2, 2-Dimethyl-3-oxo-1 -butyl-ethansulfonat, 2, 2-Dimethyl-3-oxo-1 -butyl-benzolsulfonat, 2, 2-Dimethyl-3-oxo-1 -butyl-p-toluolsulfonat, 2, 2-Timethyl-3-oxo-1 -butyl-perfluorbutansulfonat, 2-Acetyl-2-methyl-propan-1,3-diol-bis-methansulfonat.The substances according to the invention are clearly defined by the general formula I. The following compounds may be mentioned in detail: 3,3-Dimethyl-4-fluoro-butan-2-one 3,3-Bisfluoromethyl-butan-2-one If you use 2,2-Dimethyl-3-oxo-1-butyl- methanesulfonate and potassium fluoride as starting materials, the course of the reaction can be represented by the following equation: In formula II, R preferably represents alkyl having 1 to 4 carbon atoms, such as methyl, or aryl having 6 to 12 carbon atoms, such as phenyl and tolyl. Specific examples of the sulfonic acid esters of the formula II are: 2,2-dimethyl-3-oxo-1-butyl methanesulfonate, 2,2-dimethyl-3-oxo-1-butyl ethanesulfonate, 2,2-dimethyl -3-oxo-1-butyl-benzenesulfonate, 2,2-dimethyl-3-oxo-1-butyl-p-toluenesulfonate, 2,2-timethyl-3-oxo-1-butyl-perfluorobutanesulfonate, 2-acetyl-2 -methyl-propane-1,3-diol-bis-methanesulfonate.

Die als Ausgangsstoffe verwendeten Sulfonsäureester der Formel (II) sind teilweise bekannt (J.Org.Chem. 35, 2391 (1970)). Die noch nicht beschriebenen Verbindungen können nach literaturbekannten Verfahren aue den entsprechenden Hydroxy-butanonen und Sulfochloriden in Gegenwart von Basen hergestellt werden (siehe z.B. Houben-Weyl, Methoden der Org.Chemie, Bd. IX, S. 388 u. 663, sowie die Angaben bei den Herstellungsbeispielen).The sulfonic acid esters of the formula (II) used as starting materials are partially known (J.Org.Chem. 35, 2391 (1970)). The ones not yet described Compounds can also use the corresponding hydroxy-butanones by processes known from the literature and sulfochlorides are produced in the presence of bases (see e.g. Houben-Weyl, Methods of Org.Chemie, Vol. IX, pp. 388 and 663, as well as the information in the preparation examples).

Als Metallfluoride werden Alkali- und Erdalkalifluoride, vorzug8wei8e Natriumfluorid und Kaliumfluorid verwendet.The metal fluorides used are alkali and alkaline earth fluorides, preferably Sodium fluoride and potassium fluoride are used.

Diese Verbindungen sind allgemein bekannt.These compounds are well known.

Als Verdunnungsmittel kommen alle polaren organischen Tösungsmittel in Fraae. Hierzu gehören vorzugsweise Sulfolan, Dimethylformamid, Dimethylsulfoxid, Hexamethylphosphorsäuretriamid, Ethylenglykol, Diethylenglykol, Triethylenglykol, Tetraethylenglykol und höher kondensierte Polyäther.All polar organic solvents can be used as diluents in Fraae. These include preferably sulfolane, dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, Hexamethylphosphoric acid triamide, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, Tetraethylene glycol and higher condensed polyethers.

Die Reaktionstemperaturen können in einem größeren Bereich variiert werden. Im allgemeinen arbeitet man zwischen 80 und 2500C, vorzugsweise zwischen 100 und 20000.The reaction temperatures can be varied within a relatively wide range will. In general, between 80 and 2500C, preferably between 100 and 20000.

Die Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindungen kann sowohl unter Atmosphärendruck als auch unter vermindertem Druck erfolgen. Nach einer besonderen Ausführungsform führt man die Umsetzung bei einem Druck von 10 bis 100 mbar durch und destilliert des entstandene Reaktionsprodukt sogleich aus der Reaktionsmischung aus.The preparation of the compounds according to the invention can be carried out under Atmospheric pressure as well as under reduced pressure. After a special Embodiment, the reaction is carried out at a pressure of 10 to 100 mbar and the resulting reaction product is immediately distilled from the reaction mixture the end.

Bei der Durchführung dieses Verfahrens setzt man die Reaktionskomponenten Sulfonsäureester und Metallfluorid im Molverhältnis 1 : 1 bis 1 : 10, vorzugsweise 1 : 1,5 bis 1 : 3 ein.The reaction components are used in carrying out this process Sulphonic acid ester and metal fluoride in a molar ratio of 1: 1 to 1:10, preferably 1: 1.5 to 1: 3.

Beispiel 1 Zu der in einem Dreihals-Rührkolben mit absteigendem Kühler befindlichen Suspension von 23,2 g (0,4 Mol) trockenem Kaliumfluorid in 400 ml dest. Tetraethylenglykol werden bei 1600C und 20 mbar 38,8 g (0,2 Mol) 2,2-Dimethyl-3-oxobutyl-methansulfonat im Verlauf von 2 Stunden zugetropft und 2 weitere Stunden nachgerührt. An einem absteigenden Kondensator und in einer nachgeschalteten Tiefkühlfalle wird das herausdestillierte Reaktionsprodukt kondensiert und gesammelt. Man gewinnt so 20,9 g (0,177 Mol, das sind 89 % der Theorie) 3,3-Dimethyl-4-fluor-2-butanon, das unter Normaldruck bei 1300C bis 13400 siedet.example 1 To the suspension of 23.2 g (0.4 mol) of dry potassium fluoride in 400 ml of distilled water in a three-necked stirred flask with a descending condenser. Tetraethylene glycol is added dropwise at 160 ° C. and 20 mbar 38.8 g (0.2 mol) of 2,2-dimethyl-3-oxobutyl methanesulfonate over the course of 2 hours and the mixture is stirred for a further 2 hours. The distilled reaction product is condensed and collected on a descending condenser and in a downstream freezer trap. This gives 20.9 g (0.177 mol, that is 89% of theory) of 3,3-dimethyl-4-fluoro-2-butanone, which boils at 130.degree. C. to 13400.degree. C. under normal pressure.

Vorprodukt: 232 g (2 Mol) 3,3-Dimethyl-4-hydroxy-2-butanon (z.Herstellung vgl. Beilstein H 1 E III 3239, IV 4030 und Bull.Soc.Pre-product: 232 g (2 mol) of 3,3-dimethyl-4-hydroxy-2-butanone (for production see Beilstein H 1 E III 3239, IV 4030 and Bull. Soc.

Chim. France 1964, 2849) werden in 700 ml abs. Pyridin bei O bis 50C mit 229 g (2 Mol) Methansulfochlorid umgesetzt.Chim. France 1964, 2849) in 700 ml of abs. Pyridine at 0 to 50C reacted with 229 g (2 mol) of methanesulfonyl chloride.

Nach 12 Stunden Stehen bei 200C wird mit Methylenchlorid verdünnt und mit Eiswasser ausgeschüttelt. Die organische Phase wird getrocknet, im Vakuum vom Lösungsmittel befreit und über eine Kolonne fraktioniert. Bei Apo 12 106 bis 1200C isoliert man 332 g (das sind 86 % der Theorie) 2, 2-Dirne thyl-3-oxo-butyl-me thansulfonat.After standing at 200 ° C. for 12 hours, the mixture is diluted with methylene chloride and shaken out with ice water. The organic phase is dried in vacuo freed from the solvent and fractionated on a column. At Apo 12 106 bis 1200C, 332 g (that is 86% of theory) of 2,2-dirne-3-oxo-butyl-me are isolated thanesulfonate.

Beispiel 1 a Arbeitet man entsprechend Beispiel 1, setzt jedoch 17,4 g (0,3 Mol) Kaliumfluorid mit 38,8 g (0,2 Mol) 2,2-Dimethyl-3-ozo-butyl-inethansulfonet in 400 ml dest. Triethylenglykol bei 1200C um, so gewinnt man bei der anschließenden Destillation 15,8 g (das sind 67 % der Theorie) 3,3-Dimethyl-4-fluor-2-butanon.Example 1 a If you work according to Example 1, but set 17.4 g (0.3 mole) potassium fluoride with 38.8 g (0.2 mole) 2,2-dimethyl-3-ozo-butyl-inethanesulfonet in 400 ml dist. Triethylene glycol at 1200C, so you win in the subsequent Distillation 15.8 g (that is 67% of theory) of 3,3-dimethyl-4-fluoro-2-butanone.

Beispiel 1 b Führt man die Umsetzung nach Beispiel 1 in 300 ml Hexamethylphosphorsäuretriamid als Verdürnungemittel aus, so erhält man das 3,3-Dimethyl-4-fluor-2-butanon in einer Ausbeute von 53 % der Theorie.Example 1b If the reaction according to Example 1 is carried out in 300 ml of hexamethylphosphoric acid triamide as a diluent, the 3,3-dimethyl-4-fluoro-2-butanone is obtained in one Yield of 53% of theory.

Beispiel 2 In einem Dreihalskolben mit Rührer, Tropftrichter und Liebigkühler mit gekühlter Vorlage werden 400 ml Tetraethylenglykol und 46,4 g Kaliumfluorid (0,8 Mol) vorgelegt und und auf u aufgeheizt. Man legt an den Vorstoß des Liebigkuhlers ein Wasserstrahlvakuum (Druck ca. 20 bis 30mbar) an. Dann werden während 45 Minuten 57,6 g (0,2 Mol) 2-Acetyl-2-methyl-propan-1,3-diol-bismethanEulfat, gelöst in 100 ml Tetraethylenglykol, zugetropft. Das entstebeflende 3,3-Bisfluormethyl-butan-2-on wird während der Reaktion in die gekühlte Vorlage abdestilliert. Nach dem Zutropfen wird noch während 1 Stunde bei 17500 weiter destilliert.Example 2 400 ml of tetraethylene glycol and 46.4 g of potassium fluoride (0.8 mol) are placed in a three-necked flask with stirrer, dropping funnel and Liebig condenser with a cooled receiver and heated to u. A water jet vacuum (pressure approx. 20 to 30 mbar) is applied to the advance of the Liebigkuhler. 57.6 g (0.2 mol) of 2-acetyl-2-methyl-propane-1,3-diol-bismethane sulfate, dissolved in 100 ml of tetraethylene glycol, are then added dropwise over a period of 45 minutes. The resulting 3,3-bisfluoromethyl-butan-2-one is distilled off into the cooled receiver during the reaction. After the dropwise addition, distillation is continued at 17500 for 1 hour.

Das aufgefangene Destillat wird anschließend redestilliert.The collected distillate is then redistilled.

Man erhält 14 g (ca. 51,5 s der Theorie) 3,3-Bisfluormethylbutan2-on vom Kp.12 43 bis 460C.14 g (approx. 51.5 s of theory) of 3,3-bisfluoromethylbutan-2-one are obtained from Kp.12 43 to 460C.

Vorprodukt: 66 g (0,5 Mol) 3-Oso-2,2-bis-Zfiydroxymethyl7-butan iur Herstellung vgl. Beilstein H 1, E III 3306, IV 4132 und J.Pre-product: 66 g (0.5 mol) 3-Oso-2,2-bis-hydroxymethyl7-butane for the preparation cf. Beilstein H 1, E III 3306, IV 4132 and J.

Chem.Soc., London, 1932, 2671) werden in 300 ml 1,2-Dichlorethan gelöst, 114,5 g (1 Mol) Methansulfonsäurechlorid zugetropft und bei O bis 50C 158 g (2 Mol) Pyridin zugetropft. Man läßt 15 Stunden bei Raumtemperatur nachrühren und gibt dann den Ansatz auf 600 ml Eiswasser und 100 ml konz. Salzsäure. Dabei fällt ein Feststoff aus, der abgesaugt wird. Die wäßrige Phase wird mit 1 1 Methylenchlorid extrahiert; in der Methylenchloridphase wird der Feststoff gelöst, die organische Phase ueber Natriumsulfat getrocknet, das Lösungsmittel im Wasserstrahlvakuum abdeetilliert und der Rückstand in 200 ml Äther euspendiert. Der Rückstand wird abgesaugt und mit 100 ml Äther gewaschen.Chem. Soc., London, 1932, 2671) are dissolved in 300 ml of 1,2-dichloroethane, 114.5 g (1 mol) of methanesulphonic acid chloride were added dropwise and 158 g (2 mol) at 0 to 50C Added dropwise pyridine. The mixture is allowed to stir for 15 hours at room temperature and then gives the approach to 600 ml of ice water and 100 ml of conc. Hydrochloric acid. A solid falls which is extracted. The aqueous phase is extracted with 1 l of methylene chloride; The solid is dissolved in the methylene chloride phase, the organic phase over Dried sodium sulfate, the solvent was distilled off in a water jet vacuum and the residue is euspended in 200 ml of ether. The residue is filtered off and washed with 100 ml of ether.

Man erhält 100 g (ca. 70 ffi der Theorie) 2-Acetyl-2-methylpropan-1,3-diol-bis-methansulfonat vom Schmelzpunkt 105 bis 1080C.100 g (approx. 70 ffi of theory) of 2-acetyl-2-methylpropane-1,3-diol-bis-methanesulfonate are obtained from melting point 105 to 1080C.

Claims (3)

PatentansprUche 1. Fluorderivate des 3,3-Dimethyl-butan-2-ons der allgemeinen Formel in welcher X für Wasserstoff oder Fluor steht.Claims 1. Fluorine derivatives of 3,3-dimethyl-butan-2-one of the general formula in which X stands for hydrogen or fluorine. 2. Verfahren zur Herstellung von Fluorderivaten des 3,3-Dimethyl-butan-2-ons, dadurch gekennzeichnet, daß man Sulfonsäureester der Formel in welcher R für Alkyl- oder Aryl-Reste und für Wasserstoff oder die Gruppe O-S02-R steht, mit Metallfluoriden im lemperaturbereich zwischen 80 und 2500C in einem Verdünnungsmittel umsetzt.2. Process for the preparation of fluorine derivatives of 3,3-dimethyl-butan-2-one, characterized in that sulfonic acid esters of the formula in which R stands for alkyl or aryl radicals and for hydrogen or the group O-SO2-R, with metal fluorides in the temperature range between 80 and 2500C in a diluent. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als Netallfluoride Fluoride von Metallen der 1. oder 2. Hauptgruppe des Periodensystems der Elemente verwendet.3. The method according to claim 2, characterized in that as Metal fluorides Fluorides of metals of the 1st or 2nd main group of the periodic table of the elements used.
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