198664. lajstromszámú szabadalom • Eljárás di- és tri-(hidroxi-metil)-benzolok szelektív halogénezésére
1 2 A találmány tárgya eljárás di-(liidroxi-metil)-benzolok szelektív halogénezésére. A találmány szerint előállítható vegyiiletek új anyagok, és különféle vegyi termékek, köztük kártevfíirtó hatóanyagok előállításában kiindulási anyagokként, illetve közbenső termékekként használhatók fel. -A találmány tárgya pontosabban eljárás a (IT) általános képletö vegyületek előállítására az (1) általános képletű vegyiiletek monohalogénezése útján - a képletekben X brómatomot vagy klóratomot jelent, m értéke 4, R fluoratomot, klóratomot vagy metoxiesoportot jelent, és az R csoportok azonosak vagy eltérőek lehetnek —, oly módon, hogy az (1) általános képletű vegyiiletek vizes oldatát a reagensek szempontjából inert, vízzel nem elegyedő szerves oldószer, éspedig toluol, xilol, szén-tetraklorid, kloroform, metilén-klorld, I,2-diklór-etán, monoklór-benzol vagy diklór-benzol jelenlétében, ahol a víz/szerves oldószer elegyben az (I) általános képletű vegyillet vízre vonatkoztatott megoszlási hányadosa nagyobb a (II) általános képletű vegyület vízre vonatkoztatott megoszlási hányadosánál, hidrogén-bromiddal vagy hidrogén-kloriddal reagáltatjuk. A megoszlási hányados megjelölésen két, egymással nem elegyedő oldószerben oldott anyag egyensúlyi koncentrációinak hányadosát értjük. Az (I) és (II) általános képletű vegyiiletek megoszlási hányadosa tehát az adott vegyiiletek vizes fázisban és szerves fázisban mért egyensúlyi koncentrációinak hányadosa. A találmány szerinti eljárás különösen előnyösen alkalmazható olyan (I) általános képletű vegyületek monohalogénezésére, amelyekben a két hidroxi-metil-csoport egymáshoz viszonyítva para-helyzetben helyezkedik el. Az utóbbi kiindulási anyagok különösen előnyösen csoportját alkotják azok a származékok, amelyekben (Rm) (Cl4) vagy (F4) szubsztituenst jelent. A találmány szerinti eljárással különösen előnyösen állíthatunk elő l-(hidroxi-metil)-4-(kIór-metil)-2,3,5,6-tctrafluor-benzolt és l-(hidroxi-metil)-4- -(bróm-metil)-2,3,5,6-tetra fluor-benzolt. A reakciót általában úgy hajtjuk végre, hogy az (I) általános képletű vegyület vizes oldatát összekeverjük a hidrogén-bromiddal vagy hidrogén-kloriddal és a vízzel nem elegyedő szerves oldószerrel és a reakcióelegyet 70—100 °C-on keverjük. Kívánt esetben az (I) általános képletű vegyületet a reagensként felhasznált sav vizes oldatában is feloldhatjuk és ebbe az oldatba keverhetjük be a vízzel nem elegyedő szerves oldószert. A reakcióelegyet a reakció teljes mértékű lezajlásáig melegítjük és keverjük. A reakció lezajlását például úgy követhetjük, hogy a vizes fázisból időről időre mintát veszünk, és a mintában meghatározzuk a reagálatlan (I) általános képletű kiindulási anyag mennyiségét. A reakció lezajlása után a vizes és a szerves fázist elválasztjuk egymástól, a szerves fázist szárítjuk, majd az oldószer lepárlása útján különítjük el a (II) általános képletű vegyületet. A (II) általános képletű vegyületet azonban ellenáramú extrakcióval is elkülöníthetjük, például úgy, hogy a vizes fázison ellenáramban szerves oldószert vezetünk keresztül, és így a képződött terméket képződésének ütemében folyamatosan kivonjuk. Az ellenáramú extrakciós módszereket többek között a következő közlemények ismertetik: OPPI Briefs 15 (1-2), 63-70 (1983), Org. Synth. Coll. Vol. 3, 446-448 (1955), J. Am. Chem. Soc. 72, 5137-5138 (1950). Az (I) általános képletű vegyületek koncentrációja a vizes fázisban nem döntő jelentőségű tényező, a vizes fázis rendszerint körülbelül 10 tömeg% (I) általános képletű vegyületet atartalmazhat. A savat az (I) általános képletű vegyületre vonatkoztatva fölöslegben kell felhasználnunk. 1 mól (I) általános képletű vegyülethez előnyösen 4 5 mól savat használunk fel. A vízzel nem elegyedő szerves oldószer mennyisége sem döntő jelentőségű fényező. A szerves oldószert rendszerint olyan mennjiségben használjuk fel, hogy a végső reakcióelegyben a szerves fázis körülbelül 10 tömeg% (II) általános képletű vegyületet tartalmazzon. F.nnek megfelelően a víz és a szerves fázis térfogataránya rendszerint 1:1 vagy ehhez közelálló érték lehet. Az (I) általános képletű vegyületeket a megfelelő dikarbonsav-halogenidek redukciójával állíthatjuk elő. Az 1,4-di-(hidroxi-metil)2,3,5,6-tetrafluor-benzol előállítását a 2 127 013 sz. nagy-britanniai szabadalmi leírás ismerteti. A megfelelő tetraklór-vegyületet tetraklór-tercftaloil-klorid redukciójával állíthatjuk elő. Ha a savhalogenidet vízzel elegyedő szerves oldószeres közegben redukáljuk (például ha a redukciót dietilén-glikol-dimetil-éter jelenlétében nátrium-bórhidriddel végezzük), a kapott reakcióelegyet az (I) általános képletű vegyület elkülönítése nélkül közvetlenül felhasználhatjuk a találmány szednti eljárásban. A (II) általános képletű vegyületek különféle vegyi termékek szintézisében használhatók fel kiindulási anyagokként, illetve közbenső termékekként. így például az 1 -(hidroxi-metil)-4-(klór-metil- vagy brótn-metil)-4-metil-2,3,5,6-tetra fluor-benzolt állíthatunk elő, az utóbbi vegyület kártevőirtó hatóanyagok szintézisében használható fel közbenső termékként. A redukcióhoz a (II) általános képletű vegyületek szerves oldószeres oldatát követlenül felhasználhatjuk. A találmány szerinti eljárást az oltalmi kör korlátozása nélkül az alábbi példákban részletesen ismertetjük. 1. példa l-(HIdroxl-metil)-4-(klór-metil)-2,3,5,6-tetrafluor-benzol előállítása 10 ml tömény vizes sósavoldathoz (115 mmól) 20 °C-on 1 g (4,8 mmól) 2,3,5,6-tetrafluor-l,4-di-(hidroxi-metil)-benzolt), majd 10 ml toluolt adunk. A reakcióelegyet keverés közben 90 °C-ra melegítjük, és 7 órán át ezen a hőmérsékleten keverjük. Ezután a keverést megszüntetjük, a reakcióelegyet lehűtjük, majd az alsó (vizes) fázist elfolyatjuk. A toluolos fázist magnézium-szulfát fölött szárítjuk, és az oldószert csökkentett-nyomáson lepároljuk. 0,65 g (60%) halványszínű 1 -(hidroxi-metil)-4-(klór-metil)-2,3,5,6-tetrafluor-benzolt Icapunk. ■ A vizes fázist kétszer 10 ml éterrel extraháljuk, az extraktumokat egyesítjük, és az étert csökkentett nyomáson lepároljuk. így 0,2 g kiindulási anyagot különítünk el. A terméket tehát a reakcióban elfogyott dióira vonatkoztatva 75%-os hozammal kapjuk. A termék 13C NMR spektrumának adatai: 116 (Cl), 121 (C4), 144,1 (C2-6), 144,1 (C3*5),32,l (C7), 50,8 (C8) ppm. ’ 98.Ó64 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
