190369. lajstromszámú szabadalom • Eljárás 3-bróm-4-fluor-benzoesav előállítására
1 190 369 2 A találmány tárgya új eljárás 3-bróm-4-fluorbenzoesav előállítására. A 3-bróm-4-fluor-benzoesavat a szakirodalomból ismert eljárás szerint [Can. J. Chem. 38, 2441-2449 (I960)] úgy állítják elő, hogy 3-bróm-4- amino-toluolt tetrafluorbórsav jelenlétében diazotálnak, a képződő 3-bróm-toluol-4-diazóniumtetrafluorborátot pirolízissel 3-bróm-4-fluor-toluollá alakítják, majd a kapott terméket káliumpermanganáttal oxidálják. Ez a szintézis azonban nagyüzemi megvalósításra kevéssé alkalmas, mert bonyolult műveleti lépésekből áll, költséges reagenseket igényel, és a kívánt terméket csak kis hozammal szolgáltatja. A találmány szerint az (I) képletű 3-bróm-4- fluor-benzoesavat úgy állítjuk elő, hogy a (II) képletű fluorbenzolt acilező katalizátor jelenlétében, 0-100 °C-on ekvimoláris vagy annál legfeljebb 15 tömeg%-kal nagyobb mennyiségű acetilkloriddal reagálta tjük, a kapott reakcióelegyet 50-150 'C-on brómma! kezeljük, majd a brómozott terméket elkülönítés után 0-100 °C-on klóros vízzel kezeljük. Azt tapasztaltuk, hogy a találmány szerinti eljárással a 3-bróm-4-fluor-benzoesavat egyszerű eljárással, olcsó reagensek felhasználásával, nagy hozammal állíthatjuk elő. A találmány szerinti eljárás során lezajló reakciókat az (A) reakcióvázlaton szemléltetjük. A találmány szerinti eljárás első lépésében a szakirodalomból ismert, szokásos acilező katalizátorokat [lásd Methodicum Chimicum, 5. kötet, 342-343. oldal (Georg Thieme Verlag, Stuttgart/ Academic Press, New York - San Francisco - London, 1975)] használhatjuk fel. Katalizátorként előnyösen alumínium-kloridot alkalmazunk. 1 mól fluorbenzolra vonatkoztatva 0,5-2 mól, előnyösen 1,0-1,6 mól acilező katalizátort és 0,9-1,5 mól, előnyösen 1,0-1,2 mól acetilkloridot, majd a következő lépésben 0,9-2 mól, előnyösen 1,1-1,8 mól brómot adunk a reakcióelegyhez. A szintézis utolsó lépésében 1 mól fluorbenzolra vonatkoztatva 2-6 mól, előnyösen 3-5 mól aktív klórtartalomnak megfelelő mennyiségű klóros vizet használunk fel. Az acilezést 0-100 °C-on, előnyösen 20-80 °C- on, a brómozást 50-150 °C-on, előnyösen 80-120 °C-on, végül a haloform-reakciót 0-100 °C-on, előnyösen 20-80 °C-on végezzük. A találmány szerinti eljárás valamennyi lépését atmoszferikus vagy annál kissé nagyobb vagy kisebb nyomáson, azaz általában 0,1-10 bar, előnyösen 0,5-5 bar nyomáson hajtjuk végre. Egy előnyös módszer szerint a következőképpen járunk el: az acetilkloridot lassú ütemben hozzáadjuk a fluorbenzol és az acilező katalizátor elegyéhez, majd a reakció lezajlása után a reakcióelegybe kissé megnövelt hőmérsékleten brómot adagolunk. Az elegyet rövid ideig utánkeverjük, majd jégre öntjük. A kristályos anyagként kivált brómozott terméket szűréssel elkülönítjük, és a kapott, még nedves anyagot technikai minőségű klóros vízhez adjuk. Az így kapott reakcióelegyet a reakció lezajlásáig kissé megnövelt hőmérsékletre keverjük. 1 A reakcióelegyet például a következőképpen dolgozhatjuk fel : a vizes oldatot elválasztjuk a képződött kloroformtól, a vizes fázist nátrium-hidrogénszulfit-oldattal elegyítjük, és az elegy pH-ját sósavval 2-re állítjuk. A kivált kristályos terméket leszűrjük, szárítjuk, és olvadáspontja alapján minősítjük. A találmány szerinti eljárással előállított 3-bróm-4-fluor-benzoesavat a következőképpen alakíthatjuk 3-fenoxi-4-fluor-benzilalkohollá (az utóbbi vegyület inszekticid hatású anyagok előállításában közbenső termékként használható fel ; lásd például a 2 709 264. sz, német szövetségi köztársaságbeli közrebocsátási iratot): A 3-bróm-4-fluor-benzoesavat vagy e vegyület nátrium- vagy káliumsóját fenol hígítószer és réz katalizátor, például réz(Il)-oxid jelenlétében, 150-200 'C-on kálium-fenoláttal reagáltatjuk. A kapott 3-fenoxi-4-fluor-benzoesavat 0-100 'C- on, adott esetben hígítószer, például tetrahidrofurán jelenlétében egy erős redukálószerrel, például lítium-alanáttal kezeljük. Az utóbbi lépésben 3-fenoxi-4-fluor-benzilalkoholt kapunk (lásd például a 2 915 738 sz. német szövetségi köztársaságbeli közrebocsátási iratot). A találmány szerinti eljárást az oltalmi kör korlátozása nélkül az alábbi példában ismertetjük. Példa 96 g (1 mól) fluorbenzol és 200 g (1,5 mól) alumínium-klorid elegyébe 30-35 'C-on, enyhe hűtés közben 82,5 g ( 1,05 mól) acetilkloridot csepegtetünk. A reakcióelegyet 1 órán át 50-60 °C-on tartjuk, majd az elegyhez 90-100 'C-on 184 g (1,5 mól) brómot adunk. Az elegyet li órán át 90-100 °C-on keverjük, majd a még forró elegyet jégre öntjük. A kivált terméket leszűrjük, vízzel mossuk, majd a még nedves anyagot 1,7 liter technikai minőségű klóros vízhez adjuk. A reakcióelegyet 1 órán át szobahőmérsékleten keverjük, majd lassú ütemben körülbelül 65 °C-ra melegítjük. 1 óra elteltével az elegyet szobahőmérsékletre hütjük, a képződött kloroformot elválasztjuk, és az átlátszó vizes oldatot 40 ml technikai minőségű nátrium-hidrogénszulfit-oldattal elegyítjük. Az elegy pH-ját tömény sósavoldattal 2-re állítjuk, majd a kivált terméket leszűrjük és vízzel mossuk. Színtelen, por alakú anyagként 190 g (87%) 3-bróm-4-fluor-benzosavat kapunk; op.: 132 °C. Szabadalmi igénypont Eljárás az (I) képletű 3-bróm-4-fluor-benzoesav előállítására, azzal jellemezve, hogy a (II) képletű fluor-benzolt alumínium-klorid acilező katalizátor jelenlétében 0-100 °C-on ekvimoláris vagy annál legfeljebb 15 tömeg%-kal nagyobb mennyiségű acetil-kloriddal reagáltatjuk, a kapott reakcióelegyet 50-150 °C-on brómozzuk, a reakcióközegből kiváló (I) képletű brómozott terméket leszívatjuk, majd 0-100 °C-on klóros vízzel kezeljük. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2 1 oldal rajz
