CH683691A5 - Verfahren zur Herstellung von Fluoranverbindungen. - Google Patents

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CH683691A5
CH683691A5 CH185990A CH185990A CH683691A5 CH 683691 A5 CH683691 A5 CH 683691A5 CH 185990 A CH185990 A CH 185990A CH 185990 A CH185990 A CH 185990A CH 683691 A5 CH683691 A5 CH 683691A5
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toluene
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CH185990A
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Davor Dr Bedekovic
Jerry Lee Pool
Brian John Williams
Robert Dr Garner
John Barry Dr Henshall
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Ciba Geigy Ag
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D493/00—Heterocyclic compounds containing oxygen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system
    • C07D493/02—Heterocyclic compounds containing oxygen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system in which the condensed system contains two hetero rings
    • C07D493/10—Spiro-condensed systems

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

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CH 683 691 A5
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein neues Verfahren zur Herstellung von Fluoranverbindungen, vor allem von 2,6-Diaminofluoranen, die in 2-Stellung eine durch einen aliphatischen, cycloaliphatischen oder vorzugsweise durch einen araliphatischen oder aromatischen Rest einfach oder zweifach substituierte Aminogruppe aufweisen.
Es hat sich überraschenderweise herausgestellt, dass die Verfahrensdauer insgesamt verkürzt, das Herstellungsverfahren vereinfacht sowie die Ausbeute und Qualität der Fluorane verbessert werden kann, wenn man nach dem Kondensationsschritt und vor der Bildung des Fluorans eine saure oder alkalische Behandlung bei einer Temperatur von 50 bis 90°C durchführt.
Die vorliegende Erfindung stellt somit ein Verfahren zur Herstellung von Fluoranverbindungen zur Verfügung, entsprechend der Formel worin
R, Ri, R2 und R4 jeweils unabhängig Wasserstoff, Halogen, Niederalkyl oder Niederalkoxy,
R3 Wasserstoff, Halogen, Niederalkyl, Niederalkoxy oder -NX3X4 bedeuten, oder
(Ri und R2) oder (R3 und R4) jeweils paarweise mit den an sie gebundenen Kohlenstoffatomen einen kondensierten Benzolkern bilden,
Xi, X2 jeweils unabhängig voneinander, Wasserstoff, gegebenenfalls durch Cyan, Halogen, Hydroxy, Tetrahydrofuryl oder Niederalkoxy substituiertes Alkyl mit höchstens 12 Kohlenstoffatomen, oder unsub-stituiertes oder ein- oder mehrfach durch Cr-C4-Alkylgruppen substituiertes Cycloalkyl mit insgesamt 5 bis 10 Kohlenstoffatomen, Aryl oder Aralkyl,
X3 und X4 jeweils unabhängig voneinander, Wasserstoff, einen aliphatischen, cycloaliphatischen, araliphatischen oder aromatischen Rest oder
(Xi und X2) oder (X3 und X4) jeweils unabhängig voneinander zusammen mit dem an sie gebundenen Stickstoff einen 5- oder 6-gliedrigen heterocyclischen Ring bedeuten, und der Ring A gegebenenfalls durch Halogen, Nitro, Niederalkyl, Niederalkylthio, Niederalkoxy, Niederal-koxycarbonyl, Amino, Mononiederalkylamino, Diniederalkylamino oder Niederalkylcarbonylamino substituiert ist.
Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass man (a) eine Ketosäure der Formel
(1)
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mit einem substituierten Phenolderivat der Formel
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umsetzt, worin
Z Wasserstoff, Niederalkyl, Forrnyl oder NiederaLkanoyl bedeutet und A, R, Ri, R2, R3, R4, Xi und X2 die angegebene Bedeutung haben,
(bi) das Umsetzungsprodukt zu einer wässrig-organischen Lösung aus einem unpolaren organischen Lösungsmittel und einer Base bei einer Temperatur von 50 bis 90°C gibt, oder
(bz) das Umsetzungsprodukt einer wässrig-organischen Lösung enthaltend ein unpolares organisches Lösungsmittel und verdünnte Schwefelsäure zugibt und anschliessend die Base bei einer Temperatur von 50 bis 90°C hinzufügt,
(c) die organische Phase abtrennt und
(d) das organische Lösungsmittel entfernt, wobei man das Fluoran der Formel (1) erhält.
Vorzugsweise steht Z für Wasserstoff, Methyl, Ethyl, Formyl oder Acetyl. Ganz bevorzugt bedeutet Z Wasserstoff oder vor allem Methyl.
Bei der Definition der Fluoranreste bedeuten Niederalkyl, Niederalkoxy und Niederalkylthio solche Gruppen oder Teile mit 1 bis 6, vorzugsweise 1 bis 4, Kohlenstoffatomen. Solche Gruppen sind be-spielsweise: Methyl, Ethyl, n-Propyl, Isopropyl, n-Butyl, sec-Butyl, tert-Butyl, Amyl, Isoamyl oder Hexyl; Methoxy, Ethoxy, Isopropoxy, tert-Butoxy oder tert-Amyloxy; sowie Methylthio, Ethylthio, Propylthio oder Butylthio.
Halogen bedeutet gewöhnlich Fluor, Brom, oder vorzugsweise Chlor.
R, Ri, R2 und R4 stehen vorzugsweise für Wasserstoff, Niederalkyl, insbesondere Methyl, Niederalkoxy, Brom oder Chlor.
Bevorzugt steht R3 für Halogen, Niederalkyl oder -NX3X4.
Alkylgruppen X1, X2, X3 und X4 können geradkettig oder verzweigt sein und bedeuten beispielsweise Methyl, Ethyl, n-Propyl, Isopropyl, n-Butyl, sec-Butyl, tert-Butyl, 1,1,3,3-Tetramethylbutyl, Amyl, Isoamyl, n-Hexyl, 2-Ethylhexyl, 3,5,5-Trimethylhexyl, n-Heptyl, n-Octyl, Isooctyl, n-Nonyl, Isononyl oder n-Do-decyl.
Xi, X2, X3 und X4 als substituierte Alkylgruppen stehen vorzugsweise für Cyanalkyl, Halogenalkyl, Hydroxyalkyl oder Alkoxyalkyl, jeweils vorzugsweise mit insgesamt 2 bis 6 Kohlenstoffatomen. Bei solchen Gruppen handelt es sich beispielsweise um: ß-Cyanethyl, ß-Chlorethyl, 7-Chlorpropyl, ß-Hy-droxyethyl, -y-Hydroxypropyl, ß-Methoxyethyl, ß-Ethoxyethyl oder 7-Methoxypropyl, sowie Tetrahydrofur-furyl.
Als Cycloalkyl bedeuten X1, X2, X3 und X4 gewöhnlich Cyclopentyl, Cycloheptyl oder vorzugsweise Cyclohexyl. Die Cycloalkylreste können eine oder mehrere Ci-C4-Alkylgruppen, vorzugsweise Methylgruppen, und insgesamt 5 bis 10 Kohlenstoffatome aufweisen.
Als Aralkyl können Xi, X2, X3 und X4 Phenethyl, Phenylisopropyl oder vorzugsweise Benzyl bedeuten. Als Arylrest bedeutet X vorzugsweise Naphthyl oder ganz bevorzugt Phenyl.
Bevorzugte Substituenten im Aralkyl- und Arylteil der Reste X sind beispielsweise Halogen, Cyan, Methyl, Trifluormethyl, Methoxy oder Carboxymethoxy. Derartige araliphatische und aromatische Reste sind zum Beispiel Methylbenzyl, 2,4- oder 2,5-Dimethylbenzyl, Chlorbenzyl, Dichlorbenzyl, Cyanbenzyl, Tolyl, Xylyl, Chlorphenyl, Dichlorphenyl, Methoxyphenyl, 2,6-Dimethylphenyl, Trifluormethylphenyl oder Carboxymethoxyphenyl.
Heterocyclische Reste -NX1X2 und -NX3X4 sind zum Beispiel Pyrrolidino, Piperidino, Pipecolino, Morpholino, Thiomorpholino oder Piperazino, zum Beispiel N-Methylpiperazino. Bevorzugte gesättigte heterocyclische Radikale -NX1X2 und -NX3X4 sind Pyrrolidino, Piperidino oder Morpholino.
Die Substituenten Xi und X2 sind vorzugsweise Cyclohexyl, Tolyl, Benzyl, Cyanniederalkyl, zum Beispiel ß-Cyanethyl oder vorzugsweise Niederalkyl wie Methyl, Ethyl, n-Propyl, Isopropyl, n-Butyl, Isoamyl oder n-Hexyl. -NX1X2 ist vorzugsweise auch Pyrrolidinyl oder N-Ci-Cs-Alkyl-N-tetrahydrofurfurylamino wie z.B. N-Ethyl-N-tetrahydrofurfurylamino.
Die Substituenten X3 und X4 bedeuten vorzugsweise Wasserstoff, Ci-Cs-Alkyl, Cyclohexyl, gegebenenfalls durch Halogen, Niederalkyl, insbesondere Methyl, Methoxy, Carbomethoxy oder Trifluormethyl substituiertes Phenyl oder Benzyl.
Der Ring A ist vorzugsweise nicht weiter substitiuert. Eventuell vorhandene Substituenten sind vor allem Halogen, Niederalkoxycarbonyl oder Niederdialkylamino. Der Ring A ist vorzugsweise unsubstituiert oder durch Halogen substituiert.
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Bei der Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens setzt man die Reaktionsteilnehmer der Formeln (2) und (3) vorzugsweise in molaren Mengen ein.
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung zur Herstellung von Fluoranen der Formel (1) erfolgt zweckmässig in vier Stufen, wobei die erhaltenen Zwischenstufen ohne Isolierung weiterverwendet werden können.
Die erste Stufe, bei der die Ketosäure der Formel (2) mit dem substituierten Phenolderivat der Formel (3) umgesetzt wird, erfolgt zweckmässig in konzentrierter oder rauchender Schwefelsäure oder Mischungen davon, vorteilhafterweise im Temperaturbereich von 0° bis 120°C, vorzugsweise von 0 bis 65°C und ganz bevorzugt von 5 bis 45°C. Die Reaktionszeit des Kondensationsschrittes hängt gewöhnlich von der Temperatur und den Ausgangsstoffen ab und beträgt im allgemeinen von Vi. Stunde bis 10 Stunden, vorzugsweise von 1 bis 5 Stunden. Die Kondensationstemperatur kann 2-3 Stunden bei 25 bis 40°C und anschliessend 2-4 Stunden bei 45 bis 65°C betragen. Die konzentrierte Schwefelsäure weist eine Konzentration von, z.B., 50-100%, vorzugsweise 90-98% auf. Der S03-Anteil der rauchenden Schwefelsäure beträgt vorzugsweise 20-22 Gewichtsprozent. Nach Beendigung der ersten Stufe wird das Reaktionsprodukt direkt in ein wässrig-organisches Medium bei einer Temperatur von 50 bis 90°C, vorzugsweise 75 bis 85°C, eingetragen. Vorzugsweise erfolgt dieser zweite Schritt entweder durch Zugabe der in der ersten Stufe erhaltenen, schwefelsäurehaltigen Lösung zu jenem basehaltigen Medium oder zuerst zu jenem, verdünnte Schwefelsäure enthaltenden Medium mit anschliessender Zugabe der Base.
Die Reaktionszeit des zweiten Schritts beträgt im allgemeinen 15 bis 120 Minuten, vorzugsweise 25 bis 60 Minuten.
Bei dem organischen Bestandteil des Mediums handelt es sich um ein geeignetes unpolares Lösungsmittel wie zum Beispiel Benzol, Monochlorbenzol, Dichlorbenzol, Trichlorbenzol, Nitrobenzol oder vorzugsweise Toluol oder Xylol.
Als Basen kommen zum Beispiel Alkalihydroxyde wie zum Beispiel Natrium- oder Kaliumhydroxyd, Ammoniak, Alkalicarbonate oder -hydrogencarbonate, Ammoniumcarbonat oder Ammoniumhydrogencar-bonat, Dialkyl- oder Trialkylamine oder Dialkanol- oder Trialkanolamine und Mischungen davon in Frage. Als Base ist Natriumhydroxyd am bevorzugtesten.
Zur Gewinnung des erwünschten Endproduktes wird die nach der Neutralisation und dem Ring-schluss (Cyclisierung) erhaltene organische Phase abgetrennt und das organische Lösungsmittel entfernt, z.B. durch Wasserdampfdestillation, wobei sich das Endprodukt der Formel (1) abscheidet.
So wird das Endprodukt in allgemein bekannter Weise durch Abtrennen des Niederschlags und Waschung und Trocknung des Filterkuchens oder durch Behandlung mit einem geeigneten organischen Lösungsmittel, z.B. Methanol, Ethanol oder lsopropanol und gegebenenfalls Umkristallisation des Produktes z.B. aus Toluol isoliert.
In einer besonders geeigneten Ausführungsform des neuen Verfahres kondensiert man die Ketosäure der Formel (2) und das Phenolderivat des Formel (3) in einer Mischung aus konzentrierter und rauchender Schwefelsäure im Temperaturbereich von 10 bis 40°C, vorzugsweise 1 bis 3 Stunden lang, und neutralisiert die erhaltene Reaktionsmasse (a) durch Eintragen in ein wässrig-organisches Medium, das Toluol oder Xylol und eine Base, z.B. Natrium- oder Kaliumhydroxyd, und eine Temperatur von 70 bis 85°C aufweist oder (b) in ein wässrig-organisches Medium, das Toluol oder Xylol enthält, und anschliessend mit einer Base versetzt, z.B. Natriumhydroxyd, bei 60 bis 90°C, vorzugsweise 70 bis 85°C, und schliesslich die Toluol- oder Xylolphase abtrennt und das Fluoran der Formel (1) durch Entfernen des Lösungsmittels isoliert.
Als Ausgangsverbindungen werden zum Beispiel folgende Ketosäuren der Formel (2) eingesetzt: 2-(4'-Dimethylamino-2'-hydroxybenzoyl)benzoesäure,
2-(4'-Diethylamino-2'-hydroxybenzoyl)benzoesäure,
2-(4'-Di-n-butylamino-2'-hydroxybenzoyl)benzoesäure, 2-(4'-Di-n-pentylamino-2'-hydroxybenzoyl)benzoesäure, 2-(4'-N-Methyl-N-cyclohexylamino-2'-hydroxybenzoyl)benzoesäure, 2-(4'-N-Phenyl-N-methylamino-2'-hydroxybenzoyl)benzoesäure,
2-(4'-N-o-, m- oder p-Tolyl-N-methylamino-2'-hydroxybenzoyl)benzoesäure,
2-(4'-N-o-, m- oder p-Tolyl-N-ethylamino-2'-hydroxybenzoyl)benzoesäure, 2-(4'-N-Pyrrolidino-2'-hydroxybenzoyl)benzoesäure,
2-(4'-N-Piperidino-2'-hydroxybenzoyl)benzoesäure, 2-(4'-N-Methyl-N-n-amylamino-2'-hydroxybenzoyl)benzoesäure, 2-(4'-N-Ethyl-N-isoamylamino-2'-hydroxybenzoyl)benzoesäure, 2-(4'-Dibenzylamino-2'-hydroxybenzoy!)benzoesäure, 2-(4'-Dimethyiamino-5'-methy!-2'-hydroxybenzoyl)benzoesäure, 2-(4'-Diethylamino-5'-methyl-2'-hydroxybenzoyl)-3,4,5,6-tetrachlorbenzoesäure, 2-(4'-Dimethylamino-5'-methyl-2'-hydroxybenzoyl)benzoesäure, 2-(4'-Di-ß-ethoxyethylamino-2'-hydroxybenzoyl)benzoesäure, 2-(4'-Di-ß-cyanethylamino-2'-hydroxybenzoyl)benzoesäure, 2-(4'-(N-Tetrahydrofurfuryl-N-ethylamino)-2'-hydroxybenzoyl)benzoesäure, 2-(4'-(N-Methyl-N-n-propylamino)-2'-hydroxybenzoyl)benzoesäure,
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2-(4'-(N-MethyI-N-isopropylamino)-2'-hydroxybenzoyl)benzoesäure,
2-(4'-(N-Ethyl-N-n-hexylamino)-2'-hydroxybenzoyl)benzoesäure,
2-(4'-Dimethylamino-5'-methyl-2'-hydroxybenzoyl)4,5-dichlorbenzoesäure,
2-(4'-Phenylamino-2'-hydroxybenzoyl)benzoesäure,
2-(4'-Diethylamino-2/-hydroxybenzoyI)-3,4,5,6-tetrachlorbenzoesäure,
2-(4'-Diethylamino-2'-hydroxybenzoyl)-4/5-tert-butyl-benzoesäure.
Als Vertreter substituierter Phenolderivate der Formel (3) kommen zum Beispiel in Frage: 4-Ethylaminophenol, 4-n-Octylaminophenol, 4-tert.Butylphenol,
4-n-Octylamino-1-methoxybenzol,
4-Dibenzylamino-1-methoxybenzol,
4-(4'-Chlorphenylamino)-1-methoxybenzol,
4-(2'-Chlorphenylamino)-1-methoxybenzol,
4-(3'-Trifluorphenylamino)-1-methoxybenzol,
4-Phenylamino-3-methyl-1-methoxybenzol,
4-N-Methyl-N-phenylamino-1-methoxybenzol,
4-(2',4'-Dimethylanilino)-1-methoxy-3-methylbenzol,
4-(3',4'-Dichloranilino)-1-methoxybenzol,
4-Dibenzy!amino-3-methyl-1-methoxybenzol,
4-Dibenzylamino-2-methyl-1-methoxybenzol,
4-Phenethylamino-1-methoxybenzol,
4-Cyclohexylamino-l-methoxybenzol,
4-Xylylamino-1 -methoxybenzol,
4-p-Toluidino-1-methoxybenzol, 4-(4'-n-Butylphenylamino)-1-methoxybenzol,
2,4-Dimethyl-1 -methoxybenzol,
3-Chlor-4-methyl-1-methoxybenzoI,
4-tert-Butyl-1 -methoxybenzol,
2-Methoxynaphthalin, 3-Methyl-4-chlor-1 -methoxybenzol,
3-ChIor-1 -methoxybenzol, 4-Chlor-1 -methoxybenzol.
Bevorzugte, mittels des erfindungsgemässen Verfahrens hergestellte Fluoranverbindungen sind solche, die durch basische Gruppen substituiert sind und die Formel (1 ) aufweisen, worin R, Ri und R4 jeweils unabhängig Wasserstoff, Chlor oder Methyl, Xi und X2 jeweils unabhängig Ci-Cs-Alkyl, Cyclohexyl, Tolyl oder Benzyl, -NX1X2 Pyrrolidino oder Piperidino, R3 -NX3X4, X3 Ci-Cs-Alkyl, Phenyl, Chlor-phenyl, Trifluormethylphenyl, Tolyl, Xylyl oder Benzyl, X4 Wasserstoff, Niederalkyl oder Benzyl bedeuten und der Ring A unsubstituiert ist. Am bevorzugtesten sind solche Fluoranverbindungen der Formel (1), in denen R, Ri und R4 Wasserstoff, R2 Wasserstoff oder Methyl, Xi und X2 jeweils Niederalkyl oder Cyclohexyl, oder -NX1X2 Pyrrolidino, R3 -NX3X4, X3 Phenyl, Tolyl, Chlorphenyl, Xylyl, Trifluormethylphenyl oder Benzyl und X4 Wasserstoff, Methyl oder Benzyl bedeuten.
Ein besonderer Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt darin, dass sie technisch leicht durchführbar ist und Endprodukte in hoher Reinheit und sehr guter Ausbeute ohne Zwischenisolierung der Phthalid-verbindung ergibt.
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt darin, dass eine mindestens fünffache Erniedrigung des Anteils organischer Abfallprodukte im Abwasser erreicht wird. Je nachdem welches Neutralisationsverfahren verwendet wird, iässt sich weiterhin eine bis zu 90%ige Erniedrigung des im Abwasser enthaltenen Anteils anorganischer Salze erreichen.
Die durch das erfindungsgemässe Verfahren hergestellten Fluoranverbindungen der Formel (1) sind im allgemeinen farblos oder höchstens schwach gefärbt. Es handelt sich hierbei um besonders geeignete, schnellentwickelnde Farbbildner zur Verwendung in einem wärmeempfindlichen oder in einem druckempfindlichen Aufzeichnungsmaterial, das auch ein Kopiermaterial sein kann. Beim Zusammenbringen dieser Farbbildner vorzugsweise mit einem Säureentwickler, das heisst einem Elektronenakzeptor, erhält man auf Ton und Phenolsubstraten farbstarke sowie sublimations- und lichtechte orange, rote, violette, grüne, graue oder schwarze Färbungen.
Die Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele erläutert, wobei Prozentzahlen Gewichtsprozente darstellen, falls nichts anderes angegeben ist.
Beispiel 1;
In einem Reaktionskolben mit Rührer und Thermometer werden 123,7 g Schwefelsäure (98%) und 76,3 g Oleum (22%) vorgelegt. Die Temperatur steigt auf 40°C, worauf man auf 25°C kühlt. Man gibt 47,9 g 4-Diethylamino-2-hydroxybenzophenon-2'-carbonsäure zu, wobei dafür gesorgt wird, dass die Temperatur 30°C nicht übersteigt. Anschliessend gibt man 53,3 g N,N-Dibenzyl-4-anisidin zu. Man Iässt die Temperatur auf 30-35°C steigen und hält sie 2 Stunden. Danach erwärmt man die Reaktionsmasse 1 Stunde lang auf 60°C und hält sie 3 Stunden. Anschliessend gibt man die Reaktionsmasse aus dem Kondensationsschritt innerhalb einer Stunde zu einer Mischung aus 222 ml Wasser, 263 ml Natriumhydroxydlösung und 200 ml Toluol und hält die Temperatur bei 80-85°C. Nach der Phasentrennung
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wäscht man die organische Phase mit heissem Wasser und entfernt das Lösungsmittel durch Wasser-dampfdestiilation, worauf das Produkt ausfällt.
Zur Isolierung des Produkts wird filtriert, mit Methanol gewaschen und getrocknet, wobei man 71 g der Verbindung der Formel
(C2H5)2N
(11)
mit einem Schmelzpunkt von 173-174°C erhält. Die Ausbeute beträgt 82% der Theorie bezüglich der 4-Diethylamino-2-hydroxybenzophenon-2'-carbonsäure.
Beispiel 2:
In einem Reaktionskolben mit Rührer und Thermometer werden 110 g Schwefelsäure (98%) und 90 g Oleum (20%) vorgelegt. Die Temperatur steigt auf 40°C. Man kühlt auf 20-22°C. Man gibt 47,9 g 4-Diethylamino-2-hydroxybenzophenon-2'-carbonsäure zu, wobei man dafür sorgt, dass die Temperatur 30°C nicht überschreitet. Man rührt die Masse bis zur vollständigen Auflösung und versetzt anschliessend mit 53,3 g N,N-Dibenzyl-4-methoxy-anilin, wobei man erneut darauf achtet, dass die Temperatur 30°C nicht überschreitet, und hält diese Temperatur anschliessend 2 Stunden lang. Danach erhöht man die Temperatur 1 Stunde auf 60-62°C. Man hält die Reaktionsmasse 3 Stunden bei dieser Temperatur und kühlt dann auf 30-40°C. Nach dem Kondensationsschritt gibt man % der Reaktionsmasse innerhalb 1 Stunde zu einer Mischung mit einer Temperatur von 70°C auf 50 ml heisses Wasser und 50 ml Toluol. Danach gibt man gleichzeitig 138,7 mi kaltes Wasser und die restlichen % der Reaktionsmasse zu. Man versetzt innerhalb von 15 Minuten mit 21,3 g Natriumhydroxydlösung, wobei man die Temperatur bei 80-85°C hält und danach die Masse 20 Minuten lang rührt und sich 1 Stunde absetzen Iässt.
Nach der Phasentrennung gibt man eine Mischung aus 9,0 g Natriumhydroxydlösung und 6 g Wasser innerhalb 15 Minuten und bei 80-85°C zur Toluollösung und rührt die Mischung mit einem pH von 10-11 30 Minuten bei 80-85°C.
Man trennt die Toluolphase erneut ab, wäscht mit heissem Wasser und destilliert das Lösungsmittel ab. Das Produkt fällt als kristalline Suspension aus und wird zur Isolierung filtriert, mit Methanol gewaschen und getrocknet. Ausbeute: 72,0 g 2-Dibenzylamino-6-diethylaminofluoran mit einem Schmelzpunkt von 173—174°C.
Beispiel 3:
151,1 g Schwefelsäure (98%) und 48,9 g Oleum (22%) werden in einem Reaktionskolben mit Rührer und Thermometer vorgelegt. Die Temperatur steigt auf 40°C. Man kühlt auf 25°C. Innerhalb einer Stunde gibt man 47,9 g 4-Diethylamino-2-hydroxybenzophenon-2'-carbonsäure zu, wobei man die Temperatur bei 30°C hält. Man rührt zur vollständigen Auflösung und kühlt auf 25°C. Man gibt 39,9 g 2-Methyl-4-methoxy-2',4'-dimethyldiphenylamin zu, wobei man die Temperatur unter 30°C hält. Man hält 21/2 Stunden bei dieser Temperatur.
Danach gibt man die Masse innerhalb 60 Minuten zu einer Mischung bei einer Temperatur von 80°C aus 448 ml Wasser, 138,6 g Toluol und 400 g Natriumhydroxydlösung (47%), hält die Temperatur 30 Minuten bei 80-85°C und Iässt die Masse anschliessend weitere 30 Minuten absetzen. Nach der Phasentrennung wäscht man die Toluolphase mit Wasser und trennt erneut, woraufhin das Lösungsmittel im Vakuum abdestilliert wird. Während der Destillation des Lösungsmittels fällt ein kristallines Produkt aus. Man filtriert ab, wäscht mit Methanol und trocknet.
Man erhält 65.5 g der Verbindung der Formel
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(C2H5)2N
(12)
mit einem Schmelzpunkt von 171°C. Die Ausbeute beträgt 85% der Theorie.
Beispiel 4:
In einem Reaktionskolben mit Rührer und Thermometer werden 151,1 g Schwefelsäure (98%) und 48,9 g Oleum (22%) vorgelegt. Die Temperatur steigt auf 40°C. Innerhalb einer Stunde gibt man 47,9 g 4-Diethylamino-2-hydroxybenzophenon-2'-carbonsäure zu, wobei man die Temperatur unterhalb von 30°C hält. Anschliessend gibt man 36,9 g 2-Methyl-4-methoxy-2',4'-dimethyldiphenyiamin zu, wobei man die Temperatur unterhalb von 30°C hält. Man hält die Reaktionsmasse weitere 2Vz Stunden unter Rühren bei dieser Temperatur. Nach dem Kondensationsschritt gibt man die Reaktionsmasse innerhalb 1 Stunde bei 75-80°C zu einer Mischung aus 69,8 g Schwefelsäure (50%) und 34,8 g Toluol. Anschliessend gibt man 156 g Natriumhydroxydlösung (10%) zu. Man kühlt unter Rühren auf 65°C und Iässt 1 Stunde absetzen
Nach der Phasentrennung gibt man 104,4 g Toluol und 200 g Natriumhydroxydlösung (30%) bei 75-80°C zur organischen Phase. Unter Zugabe von 50 g Wasser rührt man die Masse 15 Minuten und Iässt sodann 60 Minuten bei 75-80°C absetzen.
Man trennt die Toluolphase ein zweites Mal ab, stellt mit 8 g Natriumhydroxydlösung (30%) einen pH-Wert von 10,5-11,5 ein, erwärmt auf 80-85°C, rührt 30 Minuten bei 80-85°C und Iässt 15 Minuten absetzen.
Man trennt die Toluolphase ein drittes Mal ab und destilliert das Toluol ab, woraufhin das kristalline Produkt ausfällt. Es wird abfiltriert, mit Methanol gewaschen und getrocknet. Ausbeute: 64 g der Fluor-anverbindung der Formel (12) (82,5% der Theorie).
Beispiel 5:
In einem Reaktionskolben mit Rührer und Thermometer werden 160 g Schwefelsäure (81%) vorgelegt. Die Aussentemperatur wird auf 70°C eingestellt. Innerhalb 1 Stunde gibt man 62,6 g 4-Diethylami-no-2-hydroxybenzophenon-2'-carbonsäure zu, wobei man dafür sorgt, dass die Aussentemperatur bei 70°C bleibt. Innerhalb von 15 Minuten gibt man bei dieser Temperatur 46,8 g 4-tert-Butylphenol zu und hält die Aussentemperatur 2 Stunden bei 70°C. Innerhalb 1 Stunde erhöht man die Temperatur auf 120°C und hält sie weitere 3 Stunden. Anschliessend kühlt man auf 40°C und gibt die Reaktionsmasse innerhalb 1 Stunde unter Rühren zu einer Mischung mit einer Temperatur von 80°C aus 200 g heissem Wasser und 38,2 g Toluol. Man hält die Temperatur 30 Minuten bei 80-85°C. Man Iässt die Masse anschliessend absetzen und trennt die organische Phase ab.
Innerhalb 1 Stunde gibt man die organische Phase bei einer Temperatur von 80-85°C zu einer Mischung aus 114,5 g Toluol, 100 g heissem Wasser und 35,5 g Natriumhydroxydlösung (47%). Man rührt die Neutralisationsmasse weitere 30 Minuten und Iässt dann 30 Minuten absetzen. Nach der zweiten Phasentrennung wäscht man die organische Phase mit heissem Wasser und destilliert das Lösungsmittel bei 250 mm Hg und 60-65°C azeotrop ab. Man wäscht das kristallisierte Produkt mit Methanol und trocknet, wobei man 72 g der Verbindung der Formel
(C2H5)2N
(13)
C(CH3)3
mit einem Schmelzpunkt von 174-175,5°C erhält. Die Ausbeute beträgt 84,4% der Theorie.
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Beispiel 6:
In einem Reaktionskolben mit Rührer und Thermometer werden 275,8 g Schwefelsäure (98%) und
88.2 g Oleum (22%) vorgelegt. Die Temperatur steigt auf 34°C und man kühlt auf 25°C. Man gibt
77.3 g 4-Diethylamino-2-hydroxybenzophenon-2'-carbonsäure zu, wobei man dafür sorgt, dass die Temperatur nicht über 30°C steigt. Dann gibt man 64,0 g N-n-Octyl-4-anisidin zu und hält die Masse 2 Stunden bei 30°C. Danach erhitzt man die Reaktionsmasse 1 Stunde auf 50°C und hält sie 90 Minuten bei dieser Temperatur. Anschliessend gibt man die Reaktionsmasse aus dem Kondensationsschritt innerhalb 1 Stunde zu einer Mischung von 70°C aus 525 ml Wasser, 260 ml Natriumhydroxydlösung und 200 ml Toluol und erhöht die Temperatur auf 80-85°C. Man rührt 30 Minuten bei 80-85°C und Iässt absetzen. Nach der Phasentrennung wäscht man die organische Phase mit heissem Wasser und destilliert das Lösungsmittel im Vakuum bei 150 mmHg, woraufhin das Produkt ausfällt.
Zur Isolierung des Produktes wird filtriert, mit Methanol gewaschen und getrocknet, wobei man 102 g der Verbindung der Formel
(C2H5)2N
(14)
NH-n-C8H17
mit einem Schmelzpunkt von 126°C erhält. Die Ausbeute beträgt 83% der Theorie.
Beispiel 7;
In einem Reaktionskolben mit Rührer und Thermometer werden 275,8 g Schwefelsäure (98%) und
88.2 g Oleum (22%) vorgelegt. Die Temperatur steigt auf 34°C und man kühlt auf unter 30°C. Man gibt
77.3 g 4-Diethylamino-2-hydroxybenzophenon-2-carbonsäure unter Rühren zu, wobei man dafür sorgt, dass die Temperatur nicht über 30°C steigt. Danach gibt man 64,0 g N-n-Octyl-4-anisidin zu und hält 2 Stunden bei 30°C. Danach erhitzt man die Reaktionsmasse innerhalb 1 Stunde auf 50°C und hält sie 90 Minuten bei dieser Temperatur. Danach behandelt man die Reaktionsmasse aus dem Kondensationsschritt mit 400 g Wasser, wobei man die Temperatur auf 75-80°C ansteigen Iässt. Man gibt die verdünnte Reaktionsmischung zu 140 g Toluol und 102 g Wasser. Anschliessend gibt man bei einer Temperatur von 75-80°C 196 g Natriumhydroxydlösung (47%) zu. Man rührt die Neutralisationsmasse 30 Minuten bei 80-85°C und Iässt 15 Minuten absetzen. Nach der Phasentrennung wäscht man die organische Phase mit heissem Wasser und destilliert das Lösungsmittel im Vakuum bei 250 mmHg ab, woraufhin das Produkt ausfällt.
Zur Isolierung des Produkts wird filtriert, mit Methanol gewaschen und getrocknet, wobei man 103,5 g 2-n-Octylamino-6-diethylaminofluoran mit einem Schmelzpunkt von 126°C erhält.
Beispiel 8:
In einem Reaktionskolben mit Rührer und Thermometer werden 151,2 g Schwefelsäure (98%) und 48,8 g Oleum (22%) vorgelegt. Die Temperatur steigt auf 34°C. Innerhalb 1 Stunde gibt man 47,9 g 4-Diethylamino-2-hydroxybenzophenon-2'-carbonsäure zu, wobei man die Temperatur unter 30°C hält. Danach gibt man 32,6 g 2-Methyl-4-methoxydiphenylamin zu und hält die Temperatur unter 30°C. Man hält die Reaktionsmasse unter Rühren weitere 21/2 Stunden bei dieser Temperatur. Nach dem Kondensationsschritt behandelt man die Reaktionsmasse mit 120 g Wasser und 21,7 g Toluol. Danach gibt man Natriumhydroxydlösung (30%) in zwei Portionen von 66,0 g bzw. 60 g zu. Man hält die Masse bei 70°C unter Rühren und Iässt im Anschluss an die Zugabe der jeweiligen Portion der Natriumhydroxydlösung 1 Stunde absetzen.
Nach jeder Zugabe der Natriumhydroxydlösung trennt man die Toluolphase ab. Schliesslich destilliert man das Toluol ab, woraufhin das kristallisierte Produkt ausfällt. Es wird abfiltriert, mit Methanol gewaschen und getrocknet.
Ausbeute: 63,5 g der Fiuoranverbindung der Formel
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CH 683 691 A5
Beispiel 9:
In einem Reaktionskolben mit Rührer und Thermometer werden 151,2 g Schwefelsäure (98% und 48,8 g Oleum (22%) vorgelegt. Die Temperatur steigt auf 34°C. Man kühlt auf 25°C. Innerhalb 1 Stunde gibt man 47,9 g 4-Diethylamino-2-hydroxybenzophenon-2'-cabronsäure zu, wobei man die Temperatur bei 30°C hält. Man rührt die Masse bis zur vollständigen Auflösung und kühlt auf 25°C. Man gibt 32,6 g 2-Methyl-4-methoxydiphenylamin zu, wobei man die Temperatur unter 30°C hält. Man hält die Reaktionsmasse 4 Stunden bei dieser Temperatur.
Danach gibt man die Masse unter Rühren innerhalb von 60 Minuten zu einer Mischung mit einer Temperatur von 80°C aus 300 ml Wasser, 195,5 g Toluol und 125,9 g Natriumhydroxydlösung (47%) und hält die Temperatur 2 Stunden bei 80-82°C und Iässt die Masse sodann weitere 30 Minuten absetzen. Nach der Phasentrennung wäscht man die Toluolphase mit Wasser und trennt dann erneut, woraufhin das Lösungsmittel im Vakuum abdestillert wird. Während der Destillation des Lösungsmittels fällt ein kristallisiertes Produkt aus. Das Produkt wird abfiltriert, mit Methanol gewaschen und getrocknet. Ausbeute: 66,0 g 2-Phenylamino-3-methyl-6-diethylaminofluoran mit einem Schmelzpunkt von 193— 195°C. Die Ausbeute beträgt 91 % der Theorie.
Beispiel 10:
In einem Reaktionskolben mit Rührer und Thermometer werden 90 g Schwefelsäure (78%) vorgelegt. Man stellt die Temperatur auf 30°C ein. Danach gibt man innerhalb 1 Stunde 31,3 g 4-Diethylamino-2-hydroxybenzophenon-2'-carbonsäure zu, wobei man dafür sorgt, dass die Temperatur während der Zugabe 30°C nicht überschreitet. Dann gibt man innerhalb von 15 Minuten 18,8 g 4-tert.-Butylphenol zu. Die Temperatur wird zuerst auf 50°C eingestellt, 3 Stunden gehalten und sodann innerhalb 1 Stunde auf 120°C erhöht und weitere 3 Stunden gehalten. Man kühlt die Reaktionsmasse auf 30°C und gibt sie innerhalb von 60 Minuten unter Rühren zu einer Mischung mit einer Temperatur von 80-85°C aus 327 ml Wasser, 200 ml Toluol und 160 g Natriumhydroxydlösung (47%). Man hält die Temperatur 1 Stunde bei 80-85°C. Danach Iässt man die Mischung absetzen und trennt die organische Phase ab. Die letztere wäscht man mit heissem Wasser und destilliert das Lösungsmittel mit Wasserdampf ab. Anschliessend wird filtriert, mit Methanol gewaschen und getrocknet, wobei man 36 g 2-tert.-Butyl-6-diethylamino-fluoran mit einem Schmelzpunkt von 174-175°C erhält.
Beispiel 11:
In einem Reaktionskolben mit Rührer und Thermometer werden 200 g Schwefelsäure-Monohydrat vorgelegt. Innerhalb 1 Stunde gibt man 56,6 g 4-Di-n-butylamino-2-hydroxybenzophenon-2'-carbonsäure zu, wobei man die Temperatur bei 25-30°C hält. Danach gibt man 32,6 g 2-Methy!-4-methoxydiphenyl-amin zu und hält die Temperatur unter 30°C. Man hält die Reaktionsmasse 4 Stunden unter Rühren bei dieser Temperatur. Nach dem Kondensationsschritt behandelt man die Reaktionsmasse mit 620 g Wasser, 250 ml Toluol und 270 ml Natriumhydroxydlösung (50%) bei 80°C und nach Zugabe von 180 ml Schwefelsäurelösung innerhalb von 30 Minuten Iässt man 1 Stunde absetzen. Die Toluolphase wird abgetrennt und das Toluol abdestilliert. Das kristallisierte Produkt fällt aus und wird abfiltriert, mit Methanol gewaschen und getrocknet.
Ausbeute: 70,8 g der Fluoranverbindung der Formel
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CH 683 691 A5
(n-C4Hg)2N
(16)
mit einem Schmelzpunkt von 180-182°C. Die Ausbeute beträgt 87% der Theorie.
Beispiel 12:
In einem Reaktionskolben mit Rührer und Thermometer werden 200 g Schwefelsäure-Monohydrat vorgelegt, innerhalb 1 Stunde gibt man 56,6 g 4-Di-n-butyIamino-2-hydroxybenzophenon-2'-carbonsäure zu, wobei man die Temperatur bei 25-30°C hält. Danach rührt man 15 Minuten bei 25-30°C. Anschliessend gibt man 35,4 g 2-Methyl-4-methoxydiphenylamin zu und hält 4 Stunden bei 25-30°C. Nach dem Kondensationsschritt gibt man die Reaktionsmasse unter Rühren innerhalb 1 Stunde zu einer Mischung mit einer Temperatur von 80°C aus 300 ml Wasser und 250 ml Toluol. Danach gibt man 400 ml Wasser und 60 ml Natriumhydroxydlösung (50%) zu. Man hält die Masse unter Rühren bei 70°C und Iässt 10 Minuten absetzen. Die Toluolphase wird abgetrennt und das Toluol abdestilliert. Das kristallisierte Produkt fällt aus, wird abfiltriert, mit Methanol gewaschen und getrocknet.
Ausbeute: 71,3 g 2-Phenylamino-3-methyl-6-di-n-butylaminofluoran mit einem Schmelzpunkt von 180-182°C. Die Ausbeute beträgt 87,6% der Theorie.

Claims (1)

  1. Patentansprüche
    1. Verfahren zur Herstellung von Fluoranverbindungen der Formel worin
    R, Ri, R2 und R4 jeweils unabhängig Wasserstoff, Halogen, Niederalkyl oder Niederalkoxy,
    R3 Wasserstoff, Halogen, Niederalkyl, Niederalkoxy oder -NX3X4 bedeuten, oder
    (Ri und R2) oder (R3 und R4) jeweils paarweise mit den an sie gebundenen Kohlenstoffatomen einen kondensierten Benzolkern bilden,
    Xi, X2 jeweils unabhängig voneinander, Wasserstoff, gegebenenfalls durch Cyan, Halogen, Hydroxy, Tetrahydrofuryl oder Niederalkoxy substituiertes Alkyl mit höchstens 12 Kohlenstoffatomen, oder unsub-stituiertes oder ein- oder mehrfach durch Ci-C4-Alkylgruppen substituiertes Cycloalkyl mit insgesamt 5 bis 10 Kohlenstoffatomen, Aryl oder Aralkyl,
    X3 und X4 jeweils unabhängig voneinander, Wasserstoff, einen aliphatischen, cycloaliphatischen, araliphatischen oder aromatischen Rest oder
    (Xi und X2) oder (X3 und X4) jeweils unabhängig voneinander zusammen mit dem an sie gebundenen Stickstoff einen 5- oder 6gliedrigen heterocyclischen Ring bedeuten, und der Ring A gegebenenfalls durch Halogen, Nitro, Niederalkyl, Niederalkylthio, Niederalkoxy, Niederalkoxycarbonyl, Amino, Mononie-deralkylamino, Diniederalkylamino oder Niederalkylcarbonylamino substituiert ist, dadurch gekennzeichnet, dass man (a) eine Ketosäure der Formel
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    CH 683 691 A5
    (2)
    X
    N| /
    N OH COOH
    mit einem substituierten Phenolderivat der Formel
    R.1 ß 2
    (3)
    umsetzt, worin Z Wasserstoff, Niederalkyl, Formyl oder Niederalkanoyl bedeutet und A, R, Ri, R2, R3, R4, Xi und X2 die angegebene Bedeutung haben,
    (tu) das Umsetzungsprodukt zu einer wässrig-organischen Lösung aus einem unpolaren organischen Lösungsmittel und einer Base bei einer Temperatur von 50 bis 90°C gibt, oder (b2) das Umsetzungsprodukt einer wässrig-organischen Lösung enthaltend ein unpolares organisches Lösungsmittel und verdünnte Schwefelsäure zugibt und anschliessend die Base bei einer Temperatur von 50 bis 90°C hinzufügt,
    (c) die organische Phase abtrennt und
    (d) das organische Lösungsmittel entfernt, wobei die Fluoranverbindungen der Formel (1) erhalten werden.
    2. Verfahren gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Z Wasserstoff oder Methyl bedeu-
    3. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass R3 Halogen, Niederalkyl oder -NX3X4 bedeutet.
    4. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass R, Ri, R2 und R4 jeweils unabhängig Wasserstoff, Chlor oder Methyl, Xi und X2 jeweils unabhängig Ci-Cs-Alkyl, Cyclohexyl, Tolyl oder Benzyl oder -NX1X2 Pyrrolidino oder Piperidino, R3 -NX3X4, X3 Ci-Cs-Alkyl, Phenyl, Chlorphenyl, Trifluoromethylphenyl, Tolyl, Xylyl oder Benzyl und X4 Wasserstoff, Niederalkyl oder Benzyl bedeuten und der Ring A unsubstituiert ist.
    5. Verfahren gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktionskomponenten der Formeln (2) und (3) 2-(4'-Di-n-butylamino-2'-hydroxybenzoyl)-benzoesäure und 4-Phenylamino-3-methyl-1-methoxybenzol sind.
    6. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugabe (b) des Umsetzungsproduktes bei einer Temperatur von 75 bis 90°C durchgeführt wird.
    7. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugabe (b) des Umsetzungsproduktes in einem verdünnte Schwefelsäure enthaltenden wässrig-organischen Medium durchgeführt und die Base nachträglich zugegeben wird.
    8. Verfahren gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die Ketosäure der Formel (2) und das Phenolderivat der Formel (3) in Gegenwart einer Mischung von konzentrierter und rauchender Schwefelsäure bei einer Temperatur von 10 bis 40°C umsetzt, das Umsetzungsprodukt zu einem wäss-rig-organischen Medium, welches Toluol oder Xylol und eine Base enthält und eine Temperatur von 70 bis 85°C aufweist, zugibt, die entstandene Toluol- oder Xylolphase trennt und die Fluoranverbindung der Formel (1) durch Entfernung des Lösungsmittels isoliert.
    9. Verfahren gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die Ketosäure der Formel (2) und das Phenolderivat der Formel (3) in Gegenwart einer Mischung von konzentrierter und rauchender Schwefelsäure bei einer Temperatur von 10 bis 40°C umsetzt, das Umsetzungsprodukt zu einem wässrig-organischen Medium, welches Toluol oder Xylol enthält und eine Temperatur von 60 bis 90°C aufweist, zugibt, nachträglich das Medium mit einer Base bei 60 bis 90°C behandelt und schliesslich die entstandene Toluol- oder Xylolphase abtrennt und die Fluoranverbindung der Formel (1) durch Entfernung des Lösungsmittels isoliert.
    10. Verfahren gemäss Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass man das Umsetzungsprodukt zu einem wässrig-organischen Medium, welches Toluol bei 70 bis 85°C enthält, zugibt und nachträglich die Base bei 70 bis 85°C hinzufügt.
    tet.
    11
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