DK143132B - Fremgangsmaade til fremstilling af 3-bromphthalid - Google Patents

Description

i bhi J

\Ra/ (11) FREMLÆGGELSESSKRIFT 143132 DANMARK <51> ,nt·Cl·3 c °7 d 307/88 §(21) Ansøgning nr. 5Ο79/77 (22) Indleveret den 1 6. n0V. 1977 (24) Løbedag 1 6. nOV. 1 977 (44) Ansøgningen fremlagt og fremlæggeisesekriftet offentliggjort den 29· Jun. 1 9ot

DIREKTORATET FOR

PATENT- OG VAREMÆRKEVÆSENET OO) Prioritet begæret fra den

17. nov. 1976, 2652299, DE

(41) Aim. tilg. 18. maj 1978 (71) DYNAMIT NOBEL AKTIENGESELLSCHAFT, 521 Troisdorf, DE.

(72) Opfinder: Fritz Englaender, Flossweg 10, 55 Bonn-Bad Godesberg, BE:

Klaus Schrage, Pfarrer-Wichert-Str. 55a 5530 Koenlgewinter, DE.

(74) Fuldmægtig under sagens behandling:

Dansk Patent Kontor ApS.

(S4) Fremgangsmåde til fremstilling af 3-bromphthalid.

3-Bromphthalid kan fremstilles ved to i litteraturen beskrevne fremgangsmåder (Org. Synth. 23 (194-3)? Org. Synth., Coll.Vol. V 145 (1973))?som begge har udgangspunkt i phthalid. Ved den første fremgangsmåde omsættes phthalid med brom, hvorved der opnås hydrogen-bromid og 3-bromphthalid i 83%'s udbytte. Ved den anden fremgangsmåde omsættes phthalid med N-bromsuccinimid. Man opnår 3-bromphthalid i 75-81%’s udbytte.

Begge fremgangsmåder har den ulempe, at kun den ene halvdel af det anvendte brom udnyttes, da den anden halvdel omdannes til HBr eller et salt deraf (ved fremstilling af N-bromsuccinimid).

2 143132

Der foreligger den opgave under bedre udnyttelse af brom at fremstille 3-tøomph.tlialid i højere udbytte og med større renhed.

Udskiftning af et chloratom med et bromatom i organiske forbindelser er principielt kendt og betegnes i litteraturen som omhalogenering (Houben Weyl 5.4,p. 354 ff.)· Omhalogeneringen gennemføres ved omsætning af chloridet med alkali- eller jordalkalimetalbromider, dog er denne omsætning for det meste ufuldstændig,og oparbejdningen bereder vanskeligheder. Man kan som bromid også anvende AlBrMed hydrogen-bromid er ved alkylchlorider i gasfasen en udskiftning af chlorid med bromid mulig. Man behøver dog høje temperaturer, således at fremgangsmåden er begrænset til letflygtige forbindelser. Ved disse omsætninger optræder let isomeriseringer.

Ved syrechlorider er en syrekatalyseret omhalogenering med bydrogen-bromid mulig (Staudinger: Bd.46 1431 (1913))? hvorved dog den tre- til firedobbelte af den ifølge reaktionsligningen nødvendige mængde hydro-genbromid må anvendes for at opnå udbytter på 80-85%. Desuden er den syrekatalyserede omhalogenering ifølge teknikkens standpunkt begrænset til chlortroponer, chlortropoloner og nogle α,β-umættede, cycli-ske chlorketoner.

Det viser sig nu overraskende, at 3-chlorphthalid reagerer med hydro-genbromid uden væsentlig dekomposition eller bireaktioner til dannelse af 3-bromphthalid.

Den foreliggende opfindelse angår derfor en særlig fremgangsmåde til fremstilling af 3-bromphthalid af 3-chlorphthalid, hvilken fremgangsmåde er ejendommelig ved, at man ved en temperatur over 85°C lader den støkiometriske mængde HBr indvirke på smeltet 3-chlorphthalid.

Omsætningen gennemføres ved temperaturer over 3-bromphthalids smeltepunkt (85°C), fortrinsvis ved temperaturer fra 100 til 150°C. Det fraspaltede chlor undviger som hydrogenchlorid fra reaktionsblandingen og kan på kendt måde, f .eks. i et absorptionståm, absorberes i vand. Ved hjælp af flere på hinanden følgende reaktionsbeholdere kan en praktisk taget kvantitativ udnyttelse af det anvendte hydrogen-bromid opnås.

3 143132 1 absorptionstrinet opnås udelukkende vandig saltsyre, som ikke er forurenet med hydrogenbromid.

Til forskel fra de kendte omhalogeneringer med hydrogenbromid kan der ifølge opfindelsen opnås en næsten kvantitativ omsætning med en støkiometrisk mængde HBr.

Efter endt omsætning indeholder reaktionsblandingen næsten ikke mere hydrogenbromid og J-chlorphthalid, hvilket væsentligt forenkler oparbejdningen.

Oparbejdningen sker fortrinsvis ved destillation. Det er dog også muligt efter endt omsætning at rense 3-bromphthalidet ved krystallisation (f.eks. fra petroleumsether eller tetrachlormethan).

Ifølge opfindelsen kan 3-b:romphthalid fremstilles i høje udbytter på 90 til 96% af de teoretiske, medens der ved det i indledningen nævnte standpunkt af teknikken kun opnås 75 til 81 henholdsvis 83%'s udbytte.

Qmhalogeneringen kan gennemføres uden eller med katalysatorer. Som katalysatorer bevirker halogenider fra 3· hovedgruppe og 2., 4-., 5·* 6., 7- °S 8· undergruppe i det periodiske system en acceleration af reaktionen. Foretrukne katalysatorer er halogenider eller oxider af elementerne Zn, V og især Al henholdsvis metallerne selv. Egnede tilsætningsmængder ligger i området fra 0,1 til 10, fortrinsvis 0,1 til 2 vægtprocent, beregnet på chlorphthalid. 3-Bromphthalid anvendes eksempelvis som reagens til indføring af phthalidylgruppen i organiske forbindelser, f.eks. antibiotika (tysk offentliggørelsesskrift nr.2.228.255).

Udgangsstoffet 3-chlorphthalid er lettilgængeligt ved hydrolyse af α,α,α,α',α'-pentachlor-o-xylen (sml. tysk patentansøgning P nr.

26 22 764) og opstår som biprodukt ved fremstilling af syrechlorider af aromatiske syrer ved hjælp af α,α,α,α',α'-pentachlor-o-xylen.

Fremgangsmåden ifølge opfindelsen belyses nærmere ved hjælp af de følgende eksempler.

4 143132

Eksempel 1.

Til 84,3 vægtdele smeltet 3-chlorphthalid ledes der ved 100°C tørt hydrogenbromid, indtil der er sket en vægtforøgelse på mindst 22,3 vægtdele. Ved omsætningen er det hensigtsmæssigt at omrøre kraftigt og at tillede gassen gennem en glasfritte i finfordelt form for at hevirke en fuldstændig omsætning af hydrogenbromidet.

Efter oparbejdning ved destillation opnår man 102,4 vægtdele 3-brom-phthalid (96,1% af det teoretiske) med smeltepunkt 69-84°C. Efter omkrystallisation fra petroleumsether opnår man 100 vægtdele (95,9% af det teoretiske) 3-bromphthalid med smeltepunkt 83-85°C.

__01_

Beregnet 37,51 0

Bundet 37,5 ikke påviseligt

Eksempel 2.

Til 3 efter hinanden sammenkoblede rørebeholdere, som hver er forsynet med 843 vægtdele 3-chlorphthalid, ledes der ved 100°C hydrogen-bromid, indtil der i den første beholder er opnået den beregnede vægtforøgelse, Den fra apparaturet udledte gas ledes gennem et absorp-tionståm og absorberes. Oparbejdningen sker ved destillation. Man opnår 1006 vægtdele (94,5% af det teoretiske) 3-lromphthalid i den første beholder. Saltsyren i absorptionstårnet har en HCl-koncentra-tion på 29,8%, bromid er ikke påviseligt.

Eksempel 3.

Eorsøgsopstillingen er som i eksempel 2., Til 3-chlorphthalidet sættes katalysator, og man måler tiden, indtil den teoretiske vægtforøgelse er opnået. Mængden af katalysatorerne udgør 1 vægtprocent, beregnet på det anvendte 3-chlorphthalid.