DD158545A5

DD158545A5 - Verfahren zur herstellung von alpha-chlorierten chloroformiaten

Info

Publication number: DD158545A5
Application number: DD81229915A
Authority: DD
Inventors: Guy Cagnon; Marc Piteau; Jean-Pierre Senet; Roy A Olofson; Jonathan T Martz
Original assignee: Poudres & Explosifs Ste Nale
Priority date: 1980-05-14
Filing date: 1981-05-13
Publication date: 1983-01-19
Also published as: RO82276B; MX160977A; DK211181A; FR2482587A1; FI811445L; KR830006167A; JPS6340778B2; NO811611L; SU1184441A3; DK161831B; IE810969L; JPS6110535A; ES8203819A1; EP0040153B2; AU7057981A; YU43494B; ZA812949B; DE3171564D1; EP0040153B1; FI77646B

Abstract

Die Erfindung betrifft ein neues Verfahren zur Herstellung von alpha-chlorierten Chloroformiaten und als neue technische Produkte neue alpha-chlorierte Chloroformiate. Das neue Verfahren stellt eine durch katalytische Phosgenierung durchgefuehrte Synthese von alpha-chlorierten Chloroformiaten der Formel (CH-O-C-Cl) tief m dar, in der R ein aliphatischer, cycloaliphatischer, aromatischer, substituierter oder unsubstituierter Rest und m eine ganze Zahl von mehr als 1 oder von 1 ist. Diese Synthese besteht darin, dass man Phosgen mit dem Aldehyd R(CHO) tief m im allgemeinen in einem Loesungsmittel in Gegenwart eines Katalysators umsetzt, der eine organische oder anorganische Substanz ist, die in einem Medium, das einen Aldehyd der Formel R(CHO) tief m, Phosgen und gegebenenfalls ein Loesungsmittel enthaelt, ein Paar von Ionen zu bilden vermag, von denen das eine ein Halogenidanion und das andere ein Kation ist, das vom Halogenidanion genuegend weit getrennt ist, um dem letzteren eine nucleophile Kraft zu verleihen, die es ihm ermoeglicht, die Aldehydfunktion bzw. Aldehydfunktionen des Molekuels R(CHO) tief m anzugreifen.

Description

Berlin, den 15.9.1981

_{Ä A} λ λ r s- ^{AP C 07 C/229 915/5}

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Verfahren zur Herstellung von &L-chlorierten Chloroformiaten Anwendunqsqebiet aer Erfindung

Die Erfindung betrifft die Herstellung von οζ-chlorierten Chloroforrniaten und als technische Produkte neue ^-chlorierte Chloroformiate»

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Die Synthese von «^-chlorierten Chloroforrniaten der allgemeinen Formel R - CHCl - 0 - C - Cl, in der R ein alipha-

tischer oder aromatischer Rest ist, ist ein sehr schwieriges Unterfangen, wenn man die Anlagerung eines zusätzlichen Chloratoms an den Rest R im Verlauf dieser Synthese vermeiden will,

Müller schlug in Liebigs Annalen der Chemie 257 (1890) 50 ff, ein Verfahren vor, das noch in unseren Tagen das einzige bekannte und angewandte Verfahren ist. Dieses Verfahren besteht in der photolytischen Chlorierung des entsprechenden Chloroformiats, das nicht in ^.-Stellung substituiert ist. Hierbei erhält man leider neben dem gewünschten Produkt zahlreiche Nebenprodukte, die stärker als notwendig chloriert sind. Müller hat im Falle des von ihm untersuchten Äthylchloroformiats nicht weniger als fünf dieser Nebenprodukte genannt*

.Die Anwesenheit dieser Nebenprodukte ist jedoch auf Grund der Hauptanwendung, denen diese Chloroformiate zugeführt

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werden, nämlich ihrer Umwandlung in Carbonate, die in der pharmazeutischen Feinsynthese besonders wertvoll sind, äußerst störend. Eine Destillation des Reaktionsprodukts ist somit auf Grund der Anwesenheit zahlreicher Nebenprodukte unerläßlich sowie kompliziert.

Es gibt eine weitere alte Veröffentlichung, die DE-PS 121 223 von 1901, die die Synthese von Tetrachlor-1,2,2,2-äthylchloroformiat und von ssC-Chlorbenzylchloroformiat durch Phosgenierung von Chloral bzw. Benzaldehyd in Gegenwart einer stöchiometTischen Menge eines nicht zur Pyridinreihe gehörenden tertiären Amins beschreibt·

Wenn man auf den Gedanken kommt, unter den gleichen Bedingungen die Phosgenierung anderer Aldehyde, die weniger speziell als die vorstehend genannten sind, beispielsweise Acetaldehyd, zu versuchen, stellt man dis Bildung zahlreicher Komplexe und Nebenprodukte heben «C-Chloräthylchloroformiat fest, das nur in mäßiger Ausbeute erhalten wird, wodurch das Verfahren im großtechnischen Maßstab uninteressant wird»

Wenn man außerdem auf den Gedanken kommt, die Phosgenierung mit einem aliphatischen tertiären Amin, z, B» Triethylamin, zu Versuchen, stellt man im wesentlichen die Zerstörung dieses Amins unter ausschließlicher Bildung einer sehr geringen Menge des abgeleiteten Chloroformiats fest.

ZJeI₁ der Erfindung

Ziel aer Erfindung ist die Bereitstellung eines Verfahrens zur Herstellung von reinen %£ -chlorierten Chloroformiaten

ί\ η η η ΓΧ'

? Q Q 1 5 ζ 15.9.1981

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nach Möglichkeit in guter Ausbeute, das es endlich ermöglicht, diesen Produkten von sehr einfacher Struktur die Entwicklung, die sie verdj&ien, zu sichern,

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Verfahrensbedingungen aufzufinden, nach denen Aldehyde verschiedenster Struktur unter Verwendung einer Vielzahl von Katalysatoren phosgeniert werden können.

Von der Anmelderin wurde nun ein solches Verfahren gefunden, d_as die Herstellung von c£ -chlorierten Chloroformiaten, die frei von Nebenprodukten der anschließenden Substitution sind, aus wenig kostspieligen Ausgangsmaterialien ermöglicht und zu ausgezeichneten Ausbeuten führt. Dieses Verfahren ist das erste von so allgemeiner Amvendung_? die seit neunzig dahren vorgeschlagen wird.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von &ζ -chlorierten Chloroformiaten der Formel

.. O - C - Cl)

i H

Cl O

in der R ein aliphatischen cycloaliphatischer oder aromatischer, substituierter oder unsubstituierter Kohlenwasserstoff rest und m eine ganze Zahl von 1 oder mehr ist, Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man Phosgen mit dem entsprechenden Aldehyd RfCHO) in Gegenwart eines Katalysators umsetzt« Gemäß der Erfindung wird Phosgen mit dem Aldehyd RfCHO) in Gegenwart eines Katalysators

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umgesetzt. Gerade hierin liegt die Erfindung, denn bis heute glaubte man seit dem Beginn des Jahrhunderts, daß die Aldehyde mit Phosgen nicht reaktionsfähig seien, abgesehen von einigen ganz besonderen Fällen, in denen man in Gegenwart stöchiometrischer Mengen basischer organischer Substanzen arbeitete, denen man tatsächlich eine Rolle als Komplexbildner von Phosgen beimaß.

Es konnte eine gemeinsame Definition für eine gewisse Anzahl von Katalysatoren, die gut in den Rahmen der Erfindung paßt, gefunden werden. Diese Katalysatoren sind organische oder anorganische Substanzen, die in einem Medium, das einen Aldehyd der Formel RfCHO) , Phosgen und gegebenenfalls ein Lösungsmittel enthält, ein lonenpaar zu bilden vermögen, von denen das eins ein Halogenidanion und das andere ein Kation ist, das vom Halogenidanion genügend weit getrennt ist, um dem letzteren eine nukleophile Kraft zu verleihen, die es ihm ermöglicht, die Aldehydfunktion bzw« Aldehydfunktionen des Moleküls RfCHO) anzugreifen» Als Katalysatoren gemäß der Erfindung, die unter diese Definition fallen, sind insbesondere die folgenden Substanzen als solche oder in Form ihrer Reaktionsprodukte mit Phosgen zu nennen: tertiäre Amine, substituierte Amide, substituierte Harnstoffe und Thioharnstoffe, tertiäre Phosphine, substituierte Phosphoramide, Oniumhalogenide, z·* 3* die quaternären Ammonium-, Phosphonium- und Arsoniumhalogenide, die tertiären Sulfoniumhalogenide und die an einen Komplexbildner ihres Kations assoziierten Metallhalogenide, Bevorzugt als Halogenid wird das Chlorid»

Die Erfindung umfaßt ferner als neue technische Produkte die neuen $£ -chlorierten Chloroformiate, deren Herstellung

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das Verfahren gemäß der Erfindung ermöglicht, und die als Synthesemittel besonders wertvoll sind.

Die Erfindung ist somit in verschiedener Hinsicht bemerkenswert: sie ermöglicht die Phosgenierung einer großen Anzahl von Aldehyden, und sie beweist die Möglichkeit, diese Phosgenierung in Gegenwart katalytischer Mengen einer sehr großen Zahl verschiedener Substanzen durchzuführen.

Das Verfahren gemäß der Erfindung ermöglicht die Phosgenierung einer großen Zahl von Aldehyden. Das erfindungsgemäße Verfahren selbst wird durch die Art des Restes R nicht stark beeinflußt. Dies ergibt sich sowohl aus experimentellen Feststellungen als auch Ervvägungen der Mechanismen, da die Aldehydfunktion die hauptsächliche Funktion ist, die von der Reaktion betroffen ist, und da R weder intermediär noch am Ende modifiziert ist. Dagegen können Faktoren wie die Größe von R einen Einfluß auf gewisse Arbeitsbedingungen haben, ohne daß dies überraschend ist: Beispielsweise führt die Anwesenheit eines schweren Restes R zur Bevorzugung einer über dem Schmelzpunkt des Aldehyds liegenden Reaktionstemperatur oder auch zur Verwendung eines Lösungsmittels für den Aldehyd.

Der Rest R kann beispielsweise ein aliphatischer oder cycloaliphatische^ gesättigter oder ungesättigter, substituierter oder unsubstituierter Rest sein. Es ist somit gemäß der Erfindung möglich, so unterschiedliche Aldehyde wie Acetaldehyd, Valeraldehyd, Chloral, Acrolein und Cyclohexancarboxaldehyd zu phosgenieren.

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Der Rest R kann auch ein substituierter oder unsubstituierter aromatischer Rest sein· Gemäß der Erfindung können somit Benzaldehyd, 2-Chlorbenzaldehyd und Terephthalsäurealdehyd phosgeniert werden· Das Verfahren gemäß der Erfindung ist sowohl auf Monoaldehyde als auch auf Polyaldehyde anwendbar·

Wie bereits erwähnt, besteht das Verfahren gemäß der Erfindung darin, daß der dem gewünschten ίί—chlorierten Chloroformiat entsprechende Aldehyd gegebenenfalls in Gegenwart eines geeigneten Lösungsmittels in Gegenwart eines Katalysators phosgeniert wird» Der Ausdruck "Katalysator" muß im Rahmen der Beschreibung in einem begrenzenden Sinne verstanden werden» Die als Katalysator zugesetzte Verbindung ist für den richtigen Ablauf der Reaktion unerläßlich; sie nimmt nicht direkt an der Reaktion teil und wird in verhältnismäßig geringen Mengen im Verhältnis zürn Aldehyd verwendet. In diesem Sinne ist sie wohl ein Katalysator, aber im Gegensatz zu dem, was allgemein für Katalysatoren gilt, ist sie nicht immer für eine weitere Reaktion wiederverwendbar, wenn einmal die Zufuhr von Phosgen unterbrochen worden ist, und die Anmelderin vermag keine theoretischen Erklärungen für diese Erscheinung zu geben.

Die verwendete Katalysatormenge ist ein wüitiges, aber kein grundlegendes Merkmal des Verfahrens gernäß der Erfindung, Da es sich um einen besonders wirksamen Katalysator und einen besonders reaktionsfähigen Aldehyd handelt, muß eine Menge von 1 bis 10 Mol-%, vorzugsweise von 3 bis 7 % Katalysator, bezogen auf die molare Menge der umzuwandelnden Aldehydfunktionen, verwandet werden. Dagegen sind ge-

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wisse Katalysatoren gemäß der Erfindung weniger wirksam, so daß eine Menge von 1 bis 50 %, vorzugsweise von 5 bis 40 %_t d. h. eine höhere Durchschnittsmenge verwendet werden muß« Man kann feststellen, daß es erfindungsgeraäß für jeden Katalysator eine maximale Menge gibt, oberhalb derer festzustellen ist, daß die Hauptreaktion nicht mehr stattfindet oder von starken Nebenreaktionen begleitet ist. Diese maximale Menge ist um so geringer, je wirksamer der Katalysator ist, und um so höher, je weniger aktiv der Katalysator ist. Es hat sich gezeigt, daß diese maximale Menge für die meisten Katalysatoren zwischen etwa 10 und 50 Mol.-%, bezogen auf die molare Menge der umzuwandelnden Aldehydfunktionen, liegt» Es ist somit offensichtlich, daß man noch im Rahmen der Erfindung bleiben würde, wenn man 1) als Katalysator eine Verbindung verwenden würde, die nicht zu einer der vorstehend genannten Gruppen gehören und eine mäßige Aktivität im Verhältnis zu guten Katalysatoren gemäß der Erfindung (d₄ h_e beispielsweise nur 10 % oder weniger der Aktivität von Pyridin unter sonst gleichen Bedingungen) haben würde, und 2) eine Mengs dieses Katalysators von mehr /als 50 %_t d. h. sogar entsprechend oder oberhalb der Stöchiometrie der Reaktion, anwenden würde: Man würde auch hier über ein System verfügen, das wirtschaftlich zwar weniger befriedigend sein würde, aber im Gegensatz zur Offenbarung der DE-PS 121 223 hauptsächlich zur Bildung von ^-chloriertem Chloroformiat führen und auf die sehr große Gruppe der vorstehend genannten Aldehyde anwendbar sein würde.

Einer der auffallendsten Aspekte der Erfindung ist die extreme Mannigfaltiglceit der Substanzen, d-ie als Katalysatoren der Reaktion verwendet werden können. Die Anmelderin

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erprobte eine sehr große Zahl von Verbindungen und konnte einerseits eine Liste von Verbindungen aufstellen, die zu guten Ergebnissen führen, und andererseits einen Test entwickeln, der es dem Fachmann ermöglicht, zu ermitteln, ob eine Verbindung ein guter Katalysator im Sinne der Erfindung ist.

Wie bereits erwähnt, gehört eine gewisse Anzahl von Katalysatoren zu dem Typ, der entweder direkt oder nach Umsetzung mit Phosgen Halogenidanionen bildet. In diesem Fall ist der allgemeine lYirkungsmechanismus des Katalysators aller Wahrscheinlichkeit nach der folgende:

M ⁺ Cl ^" "»"C = Öl > M ^τ +Cl-

R ^Cl

Cl-C-O-C + Cl® M ⁺ H 0

RCOH.,.

Hierin ist M ein organisches oder anorganisches, komplexgebundenes oder nicht komplexgebundenes Kation, das in dieser Form im Katalysator von Anfang an vorhanden ist oder auch in den ersten Augenblicken der Reaktion durch Einwirkung des Phosgens auf den Katalysator gebildet wird.

So kann M ein komplexgebundenes Metallkation oder ein völlig organisches Kation vom Oniumtyp sein und beispiels-

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weise in der folgenden Form vorliegen.:

⁰KO⁰ I

N _ ^ _ N Cl

oder M stammt aus der mehr oder weniger fortgeschrittenen Reaktion des Phosgens mit der für die katalytische Aktivität verantwortlichen Substanz, wie beispielsweise in der Reaktionsfolge

Bu

worin M somit ein voluminöses Chlorimoniunikation ist.

Es wurde gefunden, daB die besten Ergebnisse mit den folgenden Katalysatoren erhalten werden: aromatische tertiäre

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Amine mit einem einzigen aromatischen Ring, d. h. tertiäre Monoarylamine wie Ν,Ν-Dimethylanilin, Ν,Ν-Dimethylaminopyridin und Michlefs Keton oder Di(p-dimethylaminophenyl)-keton, die aromatischen Monoazine einschließlich, die von der DE-PS 121 223 ausdrücklich ausgeschlossen werden, z, B. Pyridin, die gemäß der FR-PS 2 011 179 verwendeten nichtaromatischen cyclischen Amine, insbesondere Imidazol, die substituierten Amide, insbesondere Dimethylformamid, die substituierten Harnstoffe und Thioharnstoffe, insbesondere die Tetraalkylharnstoffe und -thioharnstoffe, z. B_#. Tetrabutylharnstoff und Tetramethylharnstoffe, die tertiären Phosphine, insbesondere die aliphatischen tertiären Phosphine, z. B. Trioctylphosphin, die substituierten Phosphoramide, insbesondere Hexamethylphosphotriamxd, die quaternären Ammonium-, Phosphonium- oder Arsoniumhalogenide und die tertiären SuIfoniumhalogenide, insbesondere diejenigen, in denen die substituierenden Kohlenv/asserstof freste insgesamt wenigstens 16 C-Atome, vorzugsweise wenigstens 4 C-Atome enthalten, z. B. Tributylbenzylammoniumchlorid, die mit einem Komplexbildner ihres Kations assoziierten Metallhalogenide, z« B, die Alkalichloride oder Erdalkalichloride, insbesondere Kaliumchlorid, das an einen Kronsnäther, z« B. 18-Krone-6, oder ein Cryptat» z« B, das (2.2.2)-Kryptat oder Diaza-l,10-Hexaoxa-4,7,13, 16,21,24-bicyclo(8,8,8)hex3COsan, assoziiert ist* Natürlich assoziiert man im letzteren Fall vorzugsweise einen Komplexbildner, der mit dem Kation des Metallchlorids einen Komplex mit hoher Stabilitätskonstante bildet* Dies ist sehr leicht erreichbar angesichts der zahlreichen Untersuchungen, die in dieser Hinsicht durchgeführt wurden, beispielsweise angesichts der Untersuchung von Kappenstein, die in Bulletin de la Soci§t§ Chimique de France 1-2 (1974) 89-109 veröffentlicht wurde, und der Untersuchung von

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CJ. M. Lehn, die in Structure and Bonding 16 (1974) 2-64 (Springer-Verlag) erschienen ist· Die aliphatischen tertiären Amine sind ihrerseits im Rahmen der Erfindung weniger aktive Katalysatoren als die vorstehend genannten Verbindungen, Aus diesem Grunde erweisen sie sich nicht als bevorzugte Katalysatoren. Im Rahmen der vorstehenden Ausführungen sind unter Halogenid im wesentlichen die Chloride, Bromide oder Iodide zu verstehen, wobei natürlich Chlorid bevorzugt wird, so daß selbst das erste Aldehydmolekül, das durch die Einwirkung des aus dem Katalysator stammenden Halogenids umgewandelt wird, in s<. -chloriertes Chloroformiat umgewandelt ist.

Mit den Katalysatoren der Gruppe der Amide, Harnstoffe, tertiären Phosphine oder mit Pyridin führt eine zwischen 0 und 70 C durchgeführte Phosgenierung bereits zu guten Ergebnissen« Dias ist insbesondere der Fall bei Katalysatoren wie Carboxamiden, z, B, Dimethylformamid, den Phosphoramidenj z» B₉ Hexamethylphospnotriamid, den Tetraalkylharnstoffen oder -thioharnstoffen, z, 3. Tetrabutylharnstoff, den tertiären Phosphinen, z, B. Trioctylphosphin und mit Sicherheit bei Pyridin. Diese Katalysatoren werden vorzugsweise gewählt, wenn man aus gewissen Gründen, insbesondere wegen der Empfindlichkeit des ©O-chlorierten Chloroformiats, die Phosgenierung bei mäßiger Temperatur durchzuführen wünscht. Arbeitet man dennoch bei einer Temperatur, die über 70 ⁰C, beispielsweise bei etwa 100 ⁰C liegt, stellt man im allgemeinen bei den gleichen Katalysatoren eine Steigerung der Ausbeute fest. Oberhalb von 110 ⁰C besteht die Gefahr einer Pyrolyse des gebildeten

-chlorierten Chloroformiats« Dagegen verläuft die Reaktion bei wirksameren Katalysatoren im allgemeinen gut

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bis -10 ⁰C; unterhalb dieser Temperatur verlangsamt sich die Kinetik ziemlich schnell.

Bei Verwendung von tertiären Aminen, die einen einzigen aromatischen Ring enthalten, z« B. Ν,Ν-Dimethylaminopyridin, N,N-Dimethylanilin oder auch Imidazol, wird die Phosgenierung vorzugsweise oberhalb von 70 C durchgeführt.

Ein praktischer Test, der es dem Fachmann ermöglicht, anzugeben, daß eine Verbindung ein guter Katalysator im Sinne der Erfindung ist, besteht in der Nachprüfung, ob man durch Umsetzung äquimolarer Mengen von Acetaldehyd und Phosgen eine über η % liegende Ausbeute an <J4-Chloräthylchloroformiat erhält, Wobei die Reaktion im geschlossenen Rohr in Chlorbenzol bei 100 ⁰C oder in Tetrachlorkohlenstoff bei 40 C unter Rühren in Gegenwart der genannten Verbindung in einer auf den Acetaldehyd bezogenen Menge von η % durchgeführt wird» Die Ausbeute wird hierbei im Verhältnis zum eingesetzten Acetaldehyd nach 3 bis 6 Stunden gemessen, wobei η zwischen 5 und 50,. vorzugsweise zwischen 5 und 15 liegt.

Es istYnotwendig, diesen Test in einem sehr großen Maßstab durchzuführen. Beispielsweise genügt es, bei 0 ⁰C nach und nach 0,001 Mol der in Frage kommenden Verbindung, einen Magnetrührstab und 5 ml einer Lösung, die pro Liter 2 Mol Acetaldehyd und 2 Mol Phosgen enthält, in Chlorbenzol in ein druckfestes Glasrohr von 20 ml einzuführen, das Rohr dann zuzuschmelzen und in ein bei konstanter Temperatur von 100 ⁰C gehaltenes Bad zu stellen,während mit dem Magnetstab ständig gerührt wird, und schließlich nach Abkühlung auf 0 C die nach 3 Stunden erhaltene Ausbeute an &C -Chlor-

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äthylchloroformiat durch kernmagnetische Resonanz zu messen« In diesem Fall ermittelt man die Integrationswerte a_f b, c und d des Protons, das an das C-Atom in «^.-Stellung der Methylreste der folgenden jeweiligen Verbindungen gebunden ist: CH-CHO, CH-CHCIOCOCI, (CH-CHO)- (Paraldehyd) und CH-CHCl-, worauf man feststellt, ob das Verhältnis 100 b/a + b + c + d über 15 oder bei 15 liegt. Wenn dies der Fall ist, ist die untersuchte Verbindung ein guter Katalysator für die Zwecke der Erfindung* Als Anhaltspunkt sei darauf verwiesen, daß den vorstehend genannten Protonen ..jeweils Quadrupletts bei 9,7, 6,45, 4,9 bzw, 5,85 ppm entsprechen, wobei der Bezug aus TMS besteht. Es ist offensichtlich, daß der vorstehend beschriebene Test nur einen Wert als Anhaltspunkt hat und daß gewisse Katalysatoren, die den vorstehend beschriebenen Test nicht bestehen, wirtschaftlich trotzdem sehr interessant sind, da sie zwar verhältnismäßig wenig aktiv sind, jedoch einen niedrigen Preis haben» Auch andere Katalysatoren bestehen dan vorstehenden Test schlecht, da sie vor allem in Abwesenheit eines Lösungsmittels aktiv sind₃ Hierzu gehört beispielsweise KCl, das mit dem (2.2.2)-Cryptat assoziiert ist

Gemäß der Erfindung wird die Phosgenierung im allgemeinen unter Normaldruck durchgeführt, jedoch kann es in gewissen Fällen zweckmäßig sein, unter erhöhtem Druck oder erniedrigtem Druck unterhalb von Normaldruck zu arbeiten. Beispielsweise wird es im Falle der Phosgenierung eines flüchtigen Aldehyds vorteilhaft sein, unter leichtem Oberdruck zu arbeiten.

Die Reaktion kann in einem Lösungsmittel, das gegenüber Phosgen inert ist oder schließlich durch Umsetzung mit dem

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letzteren zu einem gegenüber Phosgen inerten Lösungsmittel führt, durchgeführt werden* Dieses Lösungsmittel wird vorteilhaft, insbesondere wenn der Katalysator nicht von vornherein vom inonischen Typ ist, unter den nicht-polaren oder schwach polaren und aprotischen Lösungsmitteln, beispielsweise Tetrachlorkohlenstoff ₉ Chloroform, Dichlormethan, Toluol, Chlorbenzol und Hexan, gewählt· In dem Maße, in dem ein sehr reaktionsfähiger Aldehyd, z. B. Acetaldehyd, phosgeniert werden soll, wird vorzugsweise ein Lösungsmittel gewählt, das etwas polarer als Tetrachlorkohlenstoff ist, um die Gefahr der Bildung von dichloriertem Carbonat zu vermeiden, wobei beispielsweise Dichlormsthan bevorzugt wird» In diesem Fall kann es ferner zweckmäßig sein, die Phosgenierung bei verhältnismäßig niedriger Temperatur (35 bis 40 ⁰C) durchzuführen. Natürlich kann die Reaktion auch in einem Lösungsmittelmedium, das aus dem Produkt selbst, das hergestellt worden soll, besteht, durchgeführt werden» Beispielsweise kann man e^ -chloriertes Chloroformiat aus einem vorherigen Herstellungsgang in den Reaktor vorlegen und anschließend die Reaktionsteilnehmer und den Katalysator einführen. Eine sehr gute Möglichkeit besteht darin, einen aus flüssigem Phosgen und dem Katalysator bestehenden Bodenkörper zu bilden und nach der Reaktion anschließend den Aldehyd und den Rest des Phosgens einzuführen« Im letzteren Fall setzt die Reaktion in Abwesenheit eines Lösungsmittels ein, bevor sie anschließend in Lösung im allmählich gebildeten «^-chlorierten Chloroformiat vonstatten geht.

Es wurde festgestellt, daß zuweilen die Polarität des Lösungsmittels auf die Ausbeute einen Einfluß hat, der um so positiver ist, je höher die Polarität ist» Dies wird der

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Tatsache zugeschrieben, daß in einem polaren Medium das Halogenidanion und das Kation des Katalysators besser getrennt sind als in einem wenig oder nicht polaren Lösungsmittel, woraus sich eine sehr hohe Reaktionsfähigkeit des Halogenidanions ergibt.

Die eigentliche Phosgenierungsreaktion wird nach klassischen Verfahren, die dem Fachmann bekannt sind, durchgeführt. Beispielsweise kann man entweder das in einem Teil des Lösungsmittels gelöste Phosgen einer den Katalysator enthaltenden Aldehydlösung zumischen oder gasförmiges Phosgen durch eine den Katalysator enthaltende Aldehydlösung perlen lassen. Die eigentliche Phosgenierung dauert mehrere Stunden und wird im allgemeinen unter Bewegung oder Rühren durchgeführt» Nach der Phosgenierung wird das ©C-chlorierte Chloroformiat im allgemeinen durch klassische Destillation bei Normaldruck oder vermindertem Druck aus dem Reaktionsgemisch isoliert» Von der Anmelderin wurde in dieser Hinsicht festgestellt, daß im Falle der Synthese von Φ -chlorierten Chloroformiaten der Benzylreihe die Verwendung von Pyridin als Katalysator mit Tetrachlorkohlenstoff als Lösungsmittel zu bevorzugen ist, da unter diesen Bedingungen nach der Phosgenierung der Katalysator oder sein Reaktionsprodukt mit dem Phosgen ausgefällt wird, so daß es möglich ist, das ^.-chlorierte Chloroformiat durch einfache Filtration ohne Destillation zu isolieren.

Die vorstehenden Ausführungen zeigen deutlich, daß das Verfahren gemäß der Erfindung offensichtlich nicht nur chargenweise durchführbar ist» Bei Verwendung der besseren Katalysatoren sind die Reaktionszeiten verhältnismäßig kurz und die durch die Reaktion freiwerdenden Wärmemengen mäßig.

2 29 915 5 «Λ

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Es ist somit möglich, kontinuierlich zu arbeiten und insbesondere als Schleife geschaltete Reaktoren zu verwenden, die mit Ejektoren oder Düsen (convergents-divergents)zu versehen sind, wobei das Reaktionsprodukt, wie bereits erwähnt, ein gutes Medium für die Durchführung der Reaktion ist»

Die «si-chlorierten Chloroformiate sind sehr gesuchte Synthesemittel,insbesondere für die pharmazeutische Feinsynthese. Die Erfindung umfaßt ferner als technische Produkte die neuen «!-chlorierten Chloroformiate der Formel

R„£CH - 0 - C - Cl) ,in der m eine aanze Zahl, die einen Ij η m

Cl 0

Wert von mehr als 1 oder von 1 annehmen kann, und R₁ ein gesättigter, substituierter oder unsubstituierter aliphatischer Rest mit wenigstens 2 C-Atomen und höchstens 24 C-Atomen, ein einfach oder mehrfach ungesättigter, substituierter oder unsubstituierter aliphatischer Cp-C₀ ,-Rest, ein substituierter oder unsubstituierter cycloaliphatisc'ner C₇-C₂₄-ReSt oder ein substituierter aromatischer Rest ist. Unter einem substituierten Rest ist ein Rest zu verstehen, der insbesondere ein oder mehrere Halogenatome oder eine oder mehrere Gruppen, die gegenüber Phosgen inert sind oder durch Umsetzung mit Phosgen zur Bildung von inerten Gruppen führen, z. B. C^-C₁₂-Alkylreste, Arylreste, Alkenylreste, Arä.kylreste und Gruppen der Formeln ₂ CN, OR, OH, COOR, COR, OCOOR, worin R und R' ein Kohlenwasserstoff rest sind«

Die Erfindung ist insbesondere auf ö4-chlorierte Chloroformiate gerichtet, die aus den folgenden Aldehyden er-

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halten werden:

Valeraldehyd

Acrolein

2-Chlo !-benzaldehyd

Terephthaisäurealdehyd Cyclohexancarfaoxaldehyd

Die Erfindung hat u, a* den Vorteil, daß sie die Herstellung von neuen «^-chlorierten Chloroformiaten ermöglicht, die bisher in der Literatur nicht beschrieben wurden und in gewissen Fällen nach den bisher bekannten Verfahren nicht herstellbar sind, insbesondere die ^-chlorierten Chloroformiate, die aus ungesättigten Aldehyden erhalten werden,

Aus fρ hrunasbei sp iel

Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele weiter erläutert«,

Seispiel. 1

In einen 500-ml-Reaktor, der mit Rührer, Thermometer, mit Trockeneis versehenem Kühler und Tropftrichter versehen ist, werden 44 g (1 Mol) frisch destillierter Acetaldehyd, 200 ml wasserfreier Tetrachlorkohlenstoff und 120 g (1,2 Mol) Phosgen gegeben« Dem bei 0 ⁰C gehaltenen Gemisch werden in 15 Minuten 28,4 g (0,1 Mol) Tetra-n-butylharnstoff zugegeben. Die Temperatur wird auf 40 ⁰C gebracht und die Reaktion 2,5 Stunden durchgeführt. Nach Entfernung des überschüssigen -Phosgens durch Entgasung und des Lö'sungs-

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mittels durch Abdampfen werden 72 g 1-Chlor-äthylchloroforraiat vom Siedepunkt 117 ⁰C (Literaturwert 115 bis 116 ⁰C) erhalten. Dies entspricht einer Ausbeute von insgesamt 50 %, Das Produkt hat die folgende Formel:

Cl

CH, -C-O-C-Cl , 3 J ι)

(a) H O

(b)

Das Infrarotspektrum zeigt eine Bande bei 1780 cm"* , die der Doppelbindung C=O entspricht, während das in deuteriertem Chloroform mit Tetramethylsilan als Bezug aufgenommene NMR-Spektrum ein Dublett bei 1,85 ppm, das den Protonen (a) entspricht, und ein Quadruplett bei 5,44 ppm zeigt, das dem Proton (b) entspricht,

Beispiel 2

Dieses Beispiel beschreibt die Synthese von «<-Chloräthylchloroformiat aus Acetaldehyd in Gegenwart von Hexamethylphosphotriamid« In einen 3-L-Glasreaktor, der mit einem Ankerrührwerk, einem Thermometer, einem bei -35 ⁰C gehaltenen Kühler und einem Tauchrohr versehen ist, werden 1000 ml Dichlormethan, das mit Wasser gewaschen und über Magnesiumsulfat getrocknet worden ist, 440 g (10 Mol) wasserfreier roher Acetaldehyd und 179 g (1 Mol) Hexamethylphosphotriamid gegeben. Das Gemisch wird auf -5 ⁰C gekühlt, worauf unter Rühren 1107 g gasförmiges Phosgen in 6,5 Stunden eingeführt werden. Das Reaktionsgemisch wird anschließend auf eine Temperatur von 35 bis 40 ⁰C gebracht und 3 Stunden bei dieser Temperatur gehalten. Es wird über Nacht bei Umgebungstemperatur stehen gelassen, worauf das überschüssige Phosgen durch Spülen mit Stickstoff während

7 2 9 915 ζ 15.9.1981

t L J J ! J J AP C 07 C/229 915/5

- 19 - 59 242/12

einer Zeit von 2,5 Stunden entfernt wird» Anschließend wird das erhaltene Gemisch unter einem Druck von 200 mbar in einer Glaskolonne (Höhe 40 cm, Durchmesser 3 cm, Füllkörper 0,5-cm-Fenskewendeln) destilliert, wobei die bei 68 C übergehende Fraktion aufgefangen wird» Hierbei v/erden 1020,4 g &L -Chloräthylchloroformiat erhalten. Dies entspricht einer Ausbeute von 71 %, bezogen auf eingesetzten Acetaldehyd»

-1 Analyse: Infrarotspektrum (C=G) : 1730 cm

p 1,4220 Dichte d*J : 1,2946

I₁ 3

Dieses Beispiel beschreibt die Synthese von ^-Chloräthylchlorof orrniat aus Acetaldehyd in Gegenwart von Fyridin.

In einen 500-ml-Glasreaktor, der mit einem Ankerrührer!-:, einem Thermometer und einem Aceton-Trockeneis-RückfIuS-kühler versehen ist, werden 100 ml Dichlormethan, das mit Wasser gewaschen und über Magnesiumsulfat getrocknet worden ist, 44 g (1 Mol) wasserfreier roher Acetaldehyd und 7,9 g (0,1 Mol) frisch destilliertes Pyridin gegeben« Das Gemisch wird auf eine Temperatur zwischen -5 und -10 C gekühlt und innerhalb etwa einer .Stunde mit etwa 120 g Phosgen versetzt» Anschließend wird während einer Zeit von 3,5 Stunden auf leichten Rückfluß (Temperatur zwischen 40 und 45 ⁰C) gebracht, Di© unlöslichen Bestandteile werden unter Stickstoff abfiltriert, und das Filtrat wird unter vermindertem Druck destilliert» Hierbei werden 90 g (Ausbeute 63 %)

OOQQ1 ζ C 15.9.1981

£ C. W <-? I <J <J AP C 07 C/229 915/5

- 20 - 59 242/12

et-Chloräthylchlorof ormiat (Siedepunkt 63 °C/200 mbar) erhalten.

Beispiel 4

Dieses Beispiel beschreibt die Synthese von ei-chloriertem Chloroformiat aus Valeraldehyd.

In einen 100-ml-Reaktor, der in der vorstehend beschriebenen Weise ausgestattet, ist, werden 21,5 g (0,25 NoI) n-Pentanal, 50 ml Tetrachlorkohlenstoff und 1,9 g (0,025 Mol) Pyridin gegeben. Diesem Gemisch, das auf -5 C gekühlt worden ist, werden 30 g (0,3 Mol) Phosgen in 30 Minuten zugesetzt. Die Temperatur wird allmählich auf 40 ⁰C gebracht. Nach einer Stunde bei dieser Temperatur wird das Reaktionsgemisch mit Stickstoff entgast, filtriert und unter vermindertem Druck destilliert. Das s<-Chlor-npentylchloroformiat geht bei .73 C/20 mbar über. Erhaltenes Produkt: 28 g entsprechend einer Ausbeute von 60,5 %_Λ

-1 Infra rot spektrum: C = O: 1790 cm n|° : 1,4377 - Dichte (20 ⁰C): 1,1523 NMR (CDCl₃, TMS) _C1

CH-CH₀CH₀CH₀CHO CCl

O έ- έ. ti. jj

(a) Peak bei 0,92 ppm (3H)

(b) Peak bei 1,40 ppm (4H)

(c) Peak bei 2,05 ppm (2H)

(d) Triplett bei 6,30 ppm (IH)

A Π f1 Π Cf β

2 2991 5 5 ¹⁵·⁹·¹⁹⁸¹

AP C 07 C/229 915/5 - 21 - 59 242/12

Beispiel 5

Dieses Beispiel beschreibt die Synthese von qC-chloriertem Chloroformiat aus Acrolein»

Die Apparatur und die Arbeitsweise sind mit der in Beispiel 4 beschriebenen Apparatur und Arbeitsweise identisch« Die folgenden Ausgangsmaterialien werden verwendet:

Acrolein (Propenal) 28 g (0,5 Mol)

Pyridin 3,95 g (0,05 Mol)

Tetrachlorkohlenstoff 50 ml

Phosgen 60 g (0,6 Mol)

Das eC-Chlorallylchloroformiat geht bei 38 °C/13,3 mbar

Erhaltenes Produkt: 42 g entsprechend einer Ausbeute von

54 %. Infra rotspektrum: C=O: 1780 cm np° : 1,4462

Dichte (20 ⁰C): 1,2853

NM.R-Spektrum:

H(a) ^ H(c)

"^C=C

H(fa) CH(d)

OC - Cl

IS

(a) (b) (c): komplexer Peak von 5,2 bis 6,5 ppm (3H) (d): Düblett bei 6_f71 ppm (IH)

2 29 915 5 ¹⁵·⁹·¹⁹⁸¹

AP C 07 C/229 915/5 - 22 - 59 242/12

Beispiel 6

Dieses Beispiel beschreibt die Synthese von ^-chloriertem Chloroformiat aus Benzaldehyd.

Die folgenden Ausgangsprodukte werden verwendet:

Benzaldehyd 26,5 g (0,25 Mol)

Pyridin 1,95 g (0,025 Mol)

Phosgen 35 g (0,35 Mol)

Tetrachlorkohlenstoff 50 ml

Der Versuch wird auf die in Beispiel 4 beschriebene Weise durchgeführt, wobei 34,8 g (63 %) eL-Chlorbenzylchloroformiat vom Siedepunkt 70 °C/0,53 mbar erhalten werden»

Infrarotspektrum: C=O: 1770 cm~.

on ο

n^ : 1,5367 - Dichte (20 ^ÜC): 1,3016 NMR-Spektrum:

Alle Protonen haben eine zwischen 7 und S ppm liegende chemische Verschiebung«

2 29915 5 ^ls·⁹·¹⁹⁸¹

AP C 07 C/229 915/5 - 23 - 59 242/12

Beispiel 7

Dieses Beispiel beschreibt die Synthese von oC-chloriertem Chioroformiat aus 2-Chlorbenzaldehyd,

Bei dem in Beispiel 5 beschriebenen Versuch wird der Benzaldehyd durch 2-Chlorbenzaldehyd ersetzt. Hierbei werden 25,1 g (Ausbeute 42 %) $L-Chlor(2-chlor)benzylchloroformiat vom Siedepunkt 85 bis 88 ⁰C/0,27 mbar erhalten»

Infra rot Spektrum: C = O: 1780 cm Πρ° : 1,5420 Dichte (20 ⁰C): 1,4294 NMR-Spektrum:

Cl OCOCl

ri

Alle Protonen haben eine zwischen 7 und 8 ppm liegende chemische Verschiebung*

Beispiel 8

Dieses Beispiel beschreibt die Synthese von «^-chloriertem Chioroformiat aus Terephthalsäurealdehyd»

In einen 500-ml-Reaktor werden 67 g (0,5 Mol)Terephthaldehyd, 3,95 g (0,05 Mol) Pyridin und 100 ml Tetrachlorkohlenstoff gegeben*. Anschließend werden bei 0 C 120 g (1,2 Mol) Phosgen eingeführt. Das Gemisch wird dann allmählich auf 40 C gebracht und 3 Stunden bei dieser Temperatur gehalten* Mach Entgasung, Filtration und Entfernung

? Q Q 1

L· ^J Zf I

- 24 - 59 242/12

15.9.1981

AP C 07 C/229 915/5

des Lösungsmittels werden 133 g (Ausbeute 80 %) eines farblosen Öls erhalten,

Gesamtchlorgehalt: berechnet 42,7 %, gefunden 40,02 %

—1 Infrarotspektrum: C=O: 1780 cm

NMR-Spektrum (CDCl.,, TMS)

(a) (a)

Cl-C-O-C!

(b)

(a) Singleti bei 7,29 ppm (2H)

(b) Singlett bei 7,54 ppm (4H)

Beispiel 9

Dieses Beispiel beschreibt die Synthese von ««t-ChI ο rät hy 1-chloroformiat aus Acetaldehyd in Gegenwart von Trioctylphosphin·

In einen 100-ml-Reaktor werden 11 g (0,25 Mol) Acetaldehyd, 9,25 g (0,025 Mol) Trioctylphosphin und 50 ml Tetrachlorkohlenstoff gegeben. Diesem auf 0 C gekühlten Gemisch werden 30 g (0,3 Mol) Phosgen zugesetzt. Nachdem das Reaktionsgemisch 1 Stunde auf 35 bis 40 ⁰C erhitzt worden ist, wird es entgast und unter vermindertem Druck (200 mbar) destilliert. Hierbei werden 9,1 g (Ausbeute 25 %) ©£-Chloräthylchloroformiat' vom Siedepunkt 67 bis 68 ⁰C erhalten.

7 ? Q 9 1 5 5 15.9.1981

^•^•^^ AP C 07 C/229 915/5

- 25 - 59 242/12

Beispiel 10

Dieses Beispiel beschreibt die Herstellung von $*»-Chloräthylchloroformiat durch Phosgenierung von Acetaldehyd in Gegenwart von 5 MoI-Jo Pyridin in einem Lösungsmittel·

Die gleiche Arbeitsweise und die gleiche Apparatur wie in Beispiel 4 werden angewandt. Die folgenden Produkte werden eingesetzt:

Acetaldehyd 11 g (0_s25 Mol)

Pyridin 0,99 g (0,0125 Mol)

Phosgen 30 g (0,3 Mol)

Methylenchlorid 50 nil

Hierbei werden 25,5 g (Ausbeute 71,S %) ©4 «Chloräthylchlorof ormiat vom Siedepunkt 68 C/200 mbar erhalten,

3eispiel 11

Dieses Beispiel beschreibt die Herstellung von ^.-Chloräthylchlorof ormiat durch Phosgenierung von Acetaldehyd in Gegenwart von 5 ..MgI-% "P-yridin ohne Lösungsmittel„

In einen 100-ml-Reaktor, der in der in den vorstehenden Beispielen beschriebenen Weise ausgestattet ist, werden 22 g (0,5 Mol) Acetaldehyd und 1,98 g (0,025 Mol) Pyridin bei 0 C gegeben»..-..-.Bei dieser Temperatur werden 60 g (0,6 Mol) Phosgen eingeführt. Das Reaktionsgemisch wird in 4 Stunden auf 30 C gebracht und 1 Stunde bei dieser Temperatur gehalten. Nach Entfernung des Phosgens werden 42,1 g (Ausbeute 59 %) ©^-Chloräthylchloroformiat vom Siedepunkt 68 ⁰C (200 rnbar) erhalten,

29915 5 15.9.1981

AP C 07 C/229 915/5 - 26 - 59 242/12

Beispiel 12

Dieses Beispiel beschreibt die Phosgenierung von Cyclohexylca rboxaldehyd.

In einen 100-ml-Reaktor werden 28 g (0,25 Mol) Cyclohexylcarboxaldehyd, 1,98 g (0,025 Mol) Pyridin und 50 ml Tetrachlorkohlenstoff gegeben* Nach Abkühlung dieses Gemisches auf 0 C werden 30 g (0,3 Mol) Phosgen eingeführt* Das Reaktionsgemisch wird anschließend auf 35 bis 40 ⁰C gebracht und 1 Stunde bei dieser Temperatur gehalten. Mach Entgasung, Filtration und Entfernung des Lösungsmittels unter vermindertem Druck werden 46 g (Ausbeute 87 %) des gewünschten Chloroforniats vom Siedepunkt 90 bis 93 ⁰C/ 13,3 mbar erhalten.

1,4738 - Dichte (20 ⁰C): 1,1934

MR-Spektrum (CDCl₃, TMS)-

Cl

s V— c-o-c-ci \ / 1 «

^x ' H O

(a) (b)

(a) Peak von 1,15 bis 2,2 ppm (HH)

(b) Dublett bei 6,1 ppm (IH)

2 29 915 5 ¹⁵·⁹·¹⁹⁸¹

** ^W AP C 07 C/229 915/5

- 27 - 59 242/12

Beispiele 13 bis 17

Diese mit der in Beispiel 4 beschriebenen Apparatur durchgeführten Versuche sollen die Wirksamkeit verschiedener Katalysatoren in Abhängigkeit von der Temperatur veranschaulichen«

jeder dieser Versuche wurde mit den folgenden Ausgangsmaterialien durchgeführt:

Acetaldehyd 4,4 g (0,1 MoI)- -·

Toluol 45 g Katalysator O₁Ol Mol

Phosgen 12 g (0,12 Mol)

Die nach einer Reaktionszeit von 3 Stunden in Abhängigkeit von der Temperatur erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle genannt, wobei die Tatsache, ob eine Reaktion stattfand oder nicht, durch Infrarot-Spektrophotometrie festgestellt wurde» Das Fehlen einer Reaktion bedeutet, daß die Ausbeute unter 5 % liegt.

Beispiel Katalysatoren 40 ⁰C 70 ⁰C 100 ⁰C Nr.

13 Ν,Ν-Dimethylaminopyridin keine keine Reaktion

Reak- Reaktion tion

14 ιΜ,Ν-Dimethylanilin keine Reak- -

Reak- - tion tion

15 Iraidazol keine keine Reaktion

Reak- Reaktion tion

229915 5

Beispiel Nr.

- 28 -

Katalysatoren

15	.9.1981	915/5
AP	C 07 C/229
59	242/12	100 ⁰C
40 °	C 70 ⁰C
Reak
tion

Produkt der Reaktion von Tetra-n-butylharnstoff mit Phosgen

Cl"

^C4^H9 . ^C4^H9

^C4^H9

C=M I

Cl

^C4^H9

Dimethylformamid

Reaktion

18 bis 26

Zwei Reihen von Versuchen mit Katalysatoren gemäß der Erfindung wurden zur Herstellung von P** -Chloräthylchloroformiat durchgeführt« Diese beiden Reihen unterscheiden sich nur durch die Reaktionstempera^;tur und das verwendete Lösungsmittel.

Bei 0 C werden in ein zuschmelzbares 20-ml-Rohr aus druckfestem Glas 0,001 Mol Katalysator, ein Magnetrührstab und 5 ml einer 2 Mol Acetaldehyd pro Liter enthaltenden Lösung und 5 ral einer 2 Mol Phosgen pro Liter enthaltenden Lösung in Tetrachlorkohlenstoff (Reihe 1) bzw, Chlorbenzol (Reihe 2) gegeben. Die Katalysatormenge macht somit 10 Mol-/b, bezogen auf Acetaldehyd, aus»

Anschließend wurde das Rohr schnell zugeschmolzen und in ein bei konstanter Temperatur von 40 C (Reihe 1) bzw. 100 ⁰C (Reihe 2) gehaltenes Bad gestellt. Mit dem Rühren durch den Magnetrührstab wird begonnen, worauf man die

η η ο Γ η λ γ> η λ .,.

O Q Q 1 C C 15.9.1981

L Ό ^) \ 'J J

AP C 07 C/229 915/5 - 29 - 59 242/12

Reaktion 3 Stunden vonstatten gehen läßt· Nach dieser Zeit wird das Rohr auf etwa 0 ⁰C gekühlt und eine Probe des Reaktionsgeraisches genommen, die sofort durch NMR analysiert wird (Bezug: TMS), Da die Reaktion im geschlossenen Gefäß durchgeführt wird, findet kein Verlust von Acetaldehyd statt, der sich in einer der folgenden vier Formen wiederfindet:

CH..CH 0: Dem Glied H entspricht ein Quadruplett bei

9,7 ppm, dessen Integration einen Wert a hat.

CH-CH^OCOCl:Dem Glied H^ entspricht ein Quadruplett bei Cl 6,45 ppm, dessen Integration einen Wert b hat.

H, - CH CH : Dem Glied H entspricht ein Ouadruolett 3 . c c ^c ~

I 1 bei 4,9 ppi?., dessen Integration einen ^SH' Wert c hat.

j C

CH-,

Cl ι

CH„ - CH , : Defö Glied H , entspriciTt ein Quadruplett bei Cl 5,85 ppm, dessen Integration einen Wert d hat.

Die mit jedem Katalysator erhaltenen Ausbeuten an e£~Chloräthylchloroformiat werden mit Hilfe der folgenden Formel bestimmt:

100 b a + b + c + d

229915	5	TMU	15.9.1981 AP C 07 C/229 915/5
	- 30 -	(b)	59 242/12
Katalysatoren	TBU Pyridin		Chinolin CM (c)
	(a)
Ausbeute der Reihen
Ausbeute in %
Reihe 1

, 40 ⁰C)

45

100

45

10

15

Ausbeute in %

.Reihe 2

(Chlorbenzol, 100 ⁰C) 75

/b

65

(a) Tetrabutylharnstoff

(b) Tetramethylharnstoff

(c) Michlers Keton

Seispiel 27 ,. .

In ein 50-ml-GefäS ("keller"), das mit Magnet rührer und aufgesetztem, bei -50 C gehaltenem Aceton-Trockeneis-Kühler versehen ist, werden 1,30 g (0,0175 Mol) KCl, 0,40 g (0,00105 Mol) Kryptofix(222), 12,5 g (0,125 Mol) Phosgen und abschließend 2,2 g (0,05 Mol) Acetaldehyd gegeben. Das Reaktionsgemisch wird 5 Stunden bei Umgebungstemperatur (18 bis 22 ⁰C) gerührt. Nach dieser Zeit ergibt die Analyse des Gemisches durch NMR, daß die Ausbeute an «t-Chloräthylchloroformiat 96 % beträgt und der Rest praktisch ausschließlich aus Acetaldehyd besteht.

Eine Liste von Komplexbildnern, insbesondere von Cryptaten wie das vorstehend genannte (2.2,2), wenn auch gegebenenfalls in Kombination mit einem geeigneteren Salz wie MaCl, findet sich in der von Merck herausgegebenen Zeitschrift

7 ? Q Q 1 S R 15.9.1981

d, *- w» ~' I w> ^J AP C 07 C/229 915/5

- 31- 59 242/12

"Kontakte" 1/77, S. 11-31. Hinzuweisen ist insbesondere auf die Kombination von NaCl und den Polymerisat "Kryptofix (222 B), die einen ohne Lösungsmittel arbeitenden unlöslichen Katalysator darstellt«

Seispiel 23

In einen Claisen-Reaktor von 50 ml werden 0,5 g Tetra-nhexylammoniumbromid, 6,25 g Phosgen und 1,1 g Acetaldehyd gegeben. Das Reaktionsgemisch wird 4 Stunden bsi Umgebungstemperatur (13 bis 20 ⁰C) gerührt. Nach dieser Zeit wird das NMR-Spektrum des Gemisches aufgenommen und festgestellt, daß es nur e< -Chloräthylchloroformiat enthält, d. h_ejdaß eine bemerkenswerte Ausbeute von 100 % erzielt worden ist.

Claims

1« Verfahren zur Herstellung von «^-chlorierten Chloroforraiaten der Formel

- O - C - Cl)_n ,
Cl O

in der R ein substituierter oder unsubstituierter Kohlenwasserstoff rest und m eine ganze Zahl von 1 oder mehr als 1 ist, gekennzeichnet dadurch, daß man Phosgen mit dem entsprechenden Aldehyd RfCHO) , worin R die vorstehend genannte Bedeutung hat, in Gegenwart eines Katalysators umsetzt,

2» Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß man als Katalysator eine organische oder anorganische Substanz verwendet, die in einem Medium, das einen Aldehyd der Formel RfCHO) - Phosgen und gegebenenfalls ein Lösungsmittel enthält, ein Paar von Ionen zu bilden vermag, von denen das eine ein Halogenid und das andere ein Kation ist, das vom Halogenidanion genügend weit getrennt ist, um dem letzteren eine nucleophile Kraft zu verleihen, die es ihm ermöglicht, die Aldehydfunktion oder Aldehydfunktionen des Moleküls RfCHO) anzugreifen»

2 2991 5 5 ¹⁵·⁹·¹⁹⁸¹

AP C 07 C/229 915/5 - 32 - 59 242/12

Erf indunqsa η spruch

3» Verfahren nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß man den Katalysator aus tertiären Aminen, substituierten Amiden, substituierten Harnstoffen, substituierten Thioharnstoffen, tertiären Phosphinen und substituierten Phosphoramiden sowie ihren Reaktionsprodukten mit Phosgen auswählt*

O Q Q 1 ς C 15.9.1981

AP C 07 C/229 915/5 - 33 - 59 242/12

4· Verfahren nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daS man den Katalysator aus Oniumhal.ogeniden und Metallhalogeniden, die mit einem Komplexbildner ihres Kations assoziiert sind, auswählt·

5» Verfahren nach Punkt 4, gekennzeichnet dadurch, daß man als Halogenid ein Chlorid verwendet.

6, Verfahren nach Punkt 4 oder 5, gekennzeichnet dadurch, daS man als Oniumhalogenid ein quaternäres Ammoniurahalogsnid verwendet»

7» Verfahren nach Punkt 4 oder 5, gekennzeichnet dadurch, daß man als Metallhalogenid ein Halogenid eines Alkalioder Erdalkalimetalls und als Komplexbildner eine Ätherkronenverbindung oder ein Cryptat verwendet«

8» Verfahren nach Punkt I₁ gekennzeichnet dadurch, daß man als Katalysator eine Verbindung verwendet, die as ermöglicht, eine Ausbeute von mehr als η % e4-Chloräthylformiat durch Umsetzung äquimolarer Mengen Acetaldehyd und Phosgen im geschlossenen Rohr in Chlorbenzol bei 100 ⁰C oder in Tetrachlorkohlenstoff bei 40 ⁰C unter Rühren in Gegenwart der genannten Verbindung in einer auf Acetaldehyd bezogenen Menge von η Mol-% zu erzielen, wobei die Ausbeute im Verhältnis zu eingesetztem Acetaldehyd nach 3 bis 5 Stunden gemessen wird und η zwischen 5 und 50, vorzugsweise zwischen 5 und 15, liegt«

9, Verfahren nach Punkt .1 bis 8» gekennzeichnet dadurch, daß man die Reaktion bei einer Temperatur zwischen -10 und 110 ⁰C, vorzugsweise zwischen 0 und 70 ⁰C durchführt.

29 915 5 ¹⁵·⁹·¹⁹⁸¹

AP C 07 C/229 915/5 - 34 - 59 242/12

10* Verfahren nach Punkt 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß man die Reaktion in einem gegenüber Phosgen inerten aprotischen, nicht-polaren oder schwach polaren Lösungsmittel durchführt.

11. Verfahren nach Punkt 10, gekennzeichnet dadurch, daß man als Lösungsmittel das Reaktionsprodukt selbst verwendet»

12. Verfahren nach Punkt 1 bis 9, gekennzeichnet dadurch, daß man c&a Reaktion in Abwesenheit eines zusätzlichen Lösungsmittels durchführt.

13* Verfahren nach Punkt 1 bis 12, gekennzeichnet dadurch, daß man 1 bis 50 Mol-fo, vorzugsweise 3 bis 7 Mol-;i Katalysator, bezogen auf die molare Menge der umzuwandelnden Aldehydfunktion, verwendet«

o ccd ΊΟ.G λ