DE3504073C2 - - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein verbessertes
Verfahren zur Herstellung von bekannten 2-Arylamino-4,6-
dichlor-s-triazinen aus Cyanurchlorid und einem
praktisch wasserunlöslichen Arylamin.
Es ist bereits bekannt, daß man 2-Arylamino-4,6-dichlor-
s-triazine erhält, wenn man Cyanurchlorid mit Arylaminen
in wäßrigem Medium umsetzt. Um die Reaktion günstig
beeinflussen zu können, wurden verschiedene wasserlösliche
Hilfsstoffe zugesetzt. So wird z. B. beschrieben,
daß man Aceton und Natriumhydroxyd zusetzt (vgl.
US-PS 27 20 480). Weiterhin ist bekannt, daß man die
Arylamine in Form von wasserlöslichen Salzen, z. B. als
Hydrochloride, einsetzt (vgl. DE-OS 16 70 675) oder
daß man Metallsalze von Ligninsulfonsäuren zusetzt (vgl.
US-PS 28 20 032). Die Reaktion verläuft relativ schnell
und in guten Ausbeuten
Diesen bekannten Verfahren im wäßrigen Medium haften
aber eine Reihe von Nachteilen an. So beträgt die Produktreinheit
nur wenig über 90%, so daß die Produkte
im allgemeinen erst nach weiteren Reinigungsvorgängen,
wie Umkristallisation, Verwendung finden können.
Weiterhin erfolgt die Herstellung in relativ großer
Verdünnung (weniger als 100 g Cyanurchlorid-Einsatz auf
1 l Wasser), so daß sich eine schlechte Raum-Zeit-Ausbeute
ergibt. Schließlich sind die eingesetzten
Hilfsstoffe nur schwierig aus dem Prozeßabwasser zu
entfernen, so daß Abwasserprobleme auftauchen.
Weiterhin ist bekannt, daß die Umsetzung auch in wasserfreiem
Medium in wasserunlöslichen Lösungsmitteln, wie
Toluol, durchführbar ist (vgl. US-PS 30 74 946). Für
diese Umsetzung werden aber lange Reaktionszeiten bei
teilweise schlechten, d. h. sehr schwankenden Ausbeuten
benötigt.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nun, einen
Hilfsstoff zur Verfügung zu stellen, der bei gleichbleibend
hoher Reaktionsgeschwindigkeit und hoher Ausbeute
eine höhere Produktreinheit, eine geringere Verdünnung
des Reaktionsgemisches und eine leichte Abtrennung
des Hilfsstoffs aus dem Prozeßabwasser ermöglicht.
Es wurde gefunden, daß man 2-Arylamino-4,6-dichlor-s-
triazine der Formel (I)
in welcher
R¹für einen gegebenenfalls ein- oder mehrfach, gleich
oder verschieden substituierten Arylrest steht und
R²für Wasserstoff oder Alkyl steht,
aus Cyanurchlorid der Formel (II)
mit einem praktisch wasserunlöslichen Arylamin der
Formel (III)
in welcher
R¹ und R² die oben angegebenen Bedeutungen haben,
bei Temperaturen zwischen 0°C und 100°C in besonders
günstiger Weise, vor allem in höherer Reinheit, nach
einem Verfahren erhält, dadurch das man die Reaktion in
Wasser bei einem sauren pH-Wert in Gegenwart eines praktisch
wasserunlöslichen organischen Lösungsmittels durchführt.
Es ist als ausgesprochen überraschend zu bezeichnen,
daß gemäß der erfindungsgemäßen Umsetzung von Cyanurchlorid
mit einem praktisch wasserunlöslichen Arylamin
in wäßrigen Medium die Reaktion in Gegenwart eines praktisch
wasserunlöslichen organischen Lösungsmittels
günstig beeinflußt wird, weil man in Hinblick auf den
Stand der Technik nicht erwarten konnte, daß ein im
Reaktionsmedium unlöslicher Stoff günstig ins Reaktionsgeschehen
eingreifen würde, zumal bekannt war, daß
die vorliegende Umsetzung durchaus auch allein in
wasserunlöslichen Lösungsmitteln durchführbar ist (vgl.
US-PS 30 74 946), wobei lange Reaktionszeiten benötigt
wurden bei teilweise schlechten Ausbeuten, d. h. sehr
schwankenden Ausbeuten, wie bereits beschrieben.
Das erfindungsgemäße Verfahren weist eine Reihe von
Vorteilen auf. So wird bei gleichbleibend hoher Reaktionsgeschwindigkeit
und hoher Ausbeute eine höhere
Produktreinheit erzielt. Außerdem wird die Raum-Zeit-
Ausbeute durch die geringere Verdünnung des Reaktionsgemisches
erhöht und durch die leichte Abtrennung des
Hilfsstoffs, d. h. des praktisch wasserunlöslichen organischen
Lösungsmittels, aus dem Prozeßabwasser werden
Abwasserprobleme vermieden.
Verwendet man Cyanurchlorid und o-Chloranilin als Ausgangsstoffe,
so kann der Reaktionsablauf durch das folgende
Formelschema wiedergegeben werden:
In der Formel (I) stehen
R¹vorzugsweise für einen gegebenenfalls ein bis fünffach,
insbesondere ein- bis dreifach, gleich oder
verschieden durch Alkyl mit 1 bis 6, insbesondere
1 bis 4 Kohlenstoffatomen, wie Methyl, Ethyl, und
Isopropyl, n-, sek, Iso- und tert. Butyl, Halogen,
wie Fluor
Chlor, Brom, Jod, insbesondere Chlor, Nitro, Cyan,
Alkoxy mit 1 bis 5, insbesondere 1 bis 3 Kohlenstoffatomen
und Halogenalkyl mit 1 bis 5, insbesondere
1 bis 3 Kohlenstoffatomen und 1 bis 5
gleichen oder verschiedenen Halogenatomen, wie
z. B. Fluor, Chlor, wie z. B. Trifluormethyl,
Dichlorfluormethyl, Chlordifluormethyl, 2-Chlor-
2-fluorethyl, substituierten Phenyl- oder
Naphthylrest und
R²vorzugsweise für Wasserstoff oder Alkyl mit 1 bis
4, insbesondere 1 oder 2 Kohlenstoffatomen.
Das Cyanurchlorid der Formel (II) ist altbekannt und
großtechnisch herstellbar ebenso wie die Arylamine der
Formel (III), für die folgende Beispiele genannt seien:
Anilin, α-Naphthylamin, β-Naphthylamin, p-Methylanilin,
o-Methylanilin, o-Ethylanilin, 2,4-Dimethylanilin, o-Chloranilin,
m-Chloranilin, p-Chloranilin, p-Bromanilin,
2,5-Dichloranilin, 2,4-Dichloranilin, 2-Methyl-3-chloranilin,
4-Nitroanilin, 2-Chlor-4-nitroanilin, 4-Cyanoanilin,
4-Methoxyanilin, 2-Methoxyanilin, p-(β-Chlorethyl)
-anilin, N-Methylanilin, N-Methyl-2,5-dichloranilin,
N-Ethylanilin.
Als Hilfsstoffe kommen alle praktisch wasserlöslichen
organischen Lösungsmittel in Frage. Hierzu gehören
vorzugsweise gegebenenfalls halogenierte Kohlenwasserstoffe,
wie Benzol, Xylole, Ethylbenzol, Chlorbenzol,
Toluol, Hexan, Ligroin, Cyclohexan und Ethylenchlorid.
Die Umsetzung wird bei Temperaturen zwischen 0°C und
100°C vorgenommen, vorzugsweise zwischen 0°C und 60°C.
Die Umsetzung wird im allgemeinen bei Normaldruck durchgeführt.
Die Umsetzung wird im sauren Bereich, vorzugsweise bei
einem pH-Wert der wäßrigen Phase zwischen 4 und -1
durchgeführt.
Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
setzt man ungefähr äquimolare Mengen an Cyanurchlorid
und einem praktisch wasserunlöslichen Arylamin in
Wasser mit einem sauren pH-Wert unter Anwesenheit eines
praktisch wasserunlöslichen organischen Lösungsmittels
um. Ein geringer Überschuß des Arylamins (1 bis 2%)
schadet nicht. Die durch das Einbringen von Cyanurchlorid
in Wasser entstehende geringe Säuremenge reicht
für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
im allgemeinen aus. Es kann jedoch auch noch eine
zusätzliche Säure, z. B. Salzsäure, in der wäßrigen Phase
gelöst werden. Durch den bei der Reaktion entstehenden
Chlorwasserstoff steigt die Säurekonzentration in der
wäßrigen Phase stark an. Dieses ist für die Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens nicht von Nachteil. Es
kann jedoch auch so vorgegangen werden, daß die
entstehende Säure während der Reaktionszeit bis auf
einen Rest mit einer Base, z. B. Natronlauge,
neutralisiert wird.
Zur Vermeidung von Nebenreaktionen besteht die bevorzugte
Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
darin, daß man das Arylamin während einer Zeitspanne von
10 bis 60 Minuten zwischen ±0 und +40°C zur übrigen
Reaktionsmischung gibt. Trotz dieser relativ niedrigen
Temperatur ist in der Regel nur eine Reaktionszeit von
1/2 bis 1 Stunde notwendig. Durch Anheben der Reaktionstemperatur
nach erfolgter Zugabe des Arylamins bis maximal
zum Siedepunkt der Reaktionsmischung kann die erforderliche
Reaktionszeit weiter verkürzt werden. Zum
Schluß kann das Produkt, evtl. nach vorhergehender Neutralisation
der Reaktionsmischung oder auch nach Abdestillation
des organischen Lösungsmittels, durch Filtration
und Trocknung isoliert werden.
Die erfindungsgemäß hergestellten Stoffe können als
Fungizide verwendet werden (vgl. z. B. US-PS 27 20 480).
Die folgenden Beispiele veranschaulichen das erfindungsgemäße
Verfahren und zeigen in Verbindung mit den Vergleichsbeispielen
noch einmal den unerwarteten Einfluß,
den die Zugabe eines praktisch wasserunlöslichen organischen
Lösungsmittels zur wäßrigen Reaktionsmischung
hat.
272,0 g Cyanurchlorid (Gehalt < 99%), 1000 ml Wasser
und 275 ml Toluol werden bei 5°C vorgelegt. Dabei nimmt
die wäßrige Phase einen pH-Wert von 3,5 an. Ohne zu
kühlen oder zu heizen werden in 30 Minuten 188,2 g
o-Chloranilin zugegeben, wobei die Temperatur auf 30°C
steigt. Anschließend stellt man innerhalb 1 Stunde durch
Zugabe von 45%iger Natronlauge einen pH-Wert von 7 ein,
wobei die Temperatur bis auf 55°C ansteigt. Anschließend
wird innerhalb von 15 Minuten auf 20°C abgekühlt. Das
Produkt wird abfiltriert, mit Wasser salzfrei gewaschen
und bei 60°C im Wasserstrahlvakuum getrocknet. Man
erhält 396,5 g 2-(2-Chlorphenylamino)-4,6-dichlor-s-triazin
mit einem Schmelzpunkt von 159°C und einem
Gehalt von 98,9%, was einer Ausbeute von 97,5%
(bezogen auf 99%iges Cyanurchlorid) entspricht.
Aus dem Filtrat wird die organische Phase durch Phasenscheidung
abgetrennt. Sie enthält 4,2 g gelöstes Produkt
und kann in den nächsten Ansatz zurückgeführt werden,
so daß sich die Ausbeute auf 98,5% erhöht.
272,0 g Cyanurchlorid, 730 ml Wasser und 552 ml Toluol
werden bei 5°C in einem Rührbecherglas vorgelegt.
Ohne zu kühlen oder zu heizen werden in 15 Minuten
188,2 g o-Chloranilin zugegeben. Man rührt 25 Minuten
nach und läßt dabei die Temperatur bis 35°C ansteigen.
Anschließend wird innerhalb von 30 Minuten auf 20°C abgekühlt.
Das Produkt wird abfiltriert, mit Wasser säurefrei
gewaschen und bei 60°C im Wasserstrahlvakuum getrocknet.
Man erhält 333,6 g 2-(2-Chlorphenylamino)-
4,6-dichlor-s-triazin mit einem Gehalt von 97,8%,
was einer Ausbeute von 81,1% entspricht.
Aus dem Filtrat wird die organische Phase durch Phasenscheidung
abgetrennt. Sie enthält 14,1 g gelöstes
Produkt und kann in den nächsten Ansatz zurückgeführt
werden, so daß sich die Ausbeute auf 84,6% erhöht.
Durchführung und Ansatz wie Beispiel 2, man rührt jedoch
45 Minuten nach und hebt dabei die Temperatur bis auf
60°C an. Man erhält 367,0 g Produkt mit einem Gehalt
von 98,1%, was einer Ausbeute von 89,5% entspricht.
Die organische Phase des Filtrats enthält 10,6 g
gelöstes Produkt, so daß sich bei ihrer Rückführung die
Ausbeute auf 92,1% erhöht.
In den nachfolgenden Vergleichsbeispielen A und B werden
die Bedingungen wie in Beispiel 2 beschrieben eingehalten,
nur wird in Beispiel A nur Wasser und in Beispiel
B nur Toluol verwendet. In Beispiel A ist der Gehalt des
Produktes bei gleichbleibender Ausbeute um 5% niedriger
als in Beispiel 1. In Beispiel B sind Gehalt und Aubeute
wesentlich niedriger als in Beispiel 2.
272,0 g Cyanurchlorid und 1282 ml Wasser werden bei 5°C
vorgelegt. Ohne zu kühlen oder zu heizen werden in 15
Minuten 188,2 g o-Chloranilin zugegeben. Man rührt 25
Minuten nach und läßt dabei die Temperatur bis auf 35°C
ansteigen. Anschließend wird innerhalb von 30 Minuten
auf 20°C abgekühlt. Das Produkt wird abfiltriert, mit
Wasser säurefrei gewaschen und bei 60°C im Wasserstrahlvakuum
getrocknet. Man erhält 372,8 g Produkt mit einem
Gehalt von nur 92,8%, was einer Ausbeute von 86,0%
entspricht.
272,0 g Cyanurchlorid und 1282 ml Toluol werden bei
5°C vorgelegt. Ohne zu kühlen oder zu heizen werden in
15 Minuten 188,2 g o-Chloranilin zugegeben. Man rührt
25 Minuten nach und läßt dabei die Temperatur bis auf
35°C ansteigen. Anschließend wird innerhalb von 30
Minuten auf 20°C abgekühlt. Das Produkt wird
abfiltriert, mit Wasser säurefrei gewaschen und bei 60°C
im Wasserstrahlvakuum getrocknet. Man erhält 275,4 g
Produkt mit einem Gehalt von nur 57,8%, was einer
Ausbeute von 39,6% entspricht.
Aus dem Filtrat wird die organische Phase durch Phasenscheidung
abgetrennt. Sie enthält 56,0 g gelöstes
Produkt und kann in den nächsten Ansatz zurückgeführt
werden. Es ergibt sich eine Gesamtausbeute von lediglich
53,5%.
Claims (8)
1. Verfahren zur Herstellung von 2-Arylamino-4,6-
dichlor-s-triazinen der Formel (I)
in welcherR¹für einen gegebenenfalls ein- oder mehrfach,
gleich oder verschieden substituierten Arylrest
steht und
R²für Wasserstoff oder Alkyl steht, durch Umsetzungvon Cyanurchlorid der Formel (II)
mit einem praktisch wasserunlöslichen Arylamin der
Formel (III)
in welcher
R¹ und R² die oben angegebene Bedeutung haben, bei
Temperaturen zwischen 0° und 100°C, dadurch gekennzeichnet,
daß man die Reaktion in Wasser mit einem
sauren pH-Wert in Gegenwart eines praktisch wasserunlöslichen
organischen Lösungsmittels durchführt.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß in der Formel (I)
R¹für einen gegebenenfalls ein- bis fünffach,
gleich oder verschieden durch Alkyl mit 1 bis
6 Kohlenstoffatomen, Nitro, Cyan, Alkoxy mit
1 bis 5 Kohlenstoffatome, Halogen und Halogenalkyl
mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen und 1 bis
5 gleichen oder verschiedenen Halogenatomen
substituierten Phenyl- oder Naphthylrest steht
und
R²für Wasserstoff oder Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen
steht.
3. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß in der Formel (I)
R¹für eine gegebenenfalls ein- bis dreifach,
gleich oder verschieden durch Alkyl mit 1 bis
4 Kohlenstoffatomen, Chlor, Nitro, Cyan, Alkoxy
mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen und Halogenalkyl
mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen und 1 bis 5
gleichen oder verschiedenen Chlor- und
Fluoratomen substituierten Phenyl- oder
Naphthylrest steht und
R²für Wasserstoff oder Alkyl mit 1 oder 2 Kohlenstoffatomen
steht.
4. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Cyanurchlorid der Formel (II) in äquimolaren
Mengen mit Arylaminen der Formel (III) umgesetzt
wird.
5. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Umsetzung bei Temperaturen zwischen 0°C und
60°C erfolgt.
6. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß als praktische wasserunlösliches organisches
Lösungsmittel gegebenenfalls chlorierte Kohlenwasserstoffe verwendet werden.
7. Verfahren gemäß den Ansprüchen 1 und 6, dadurch gekennzeichnet,
daß als praktisch wasserunlösliches
organisches Lösungsmittel Toluol verwendet wird.
8. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der pH-Wert der wäßrigen Phase zwischen 4 und
1 liegt.
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