DD283497A7 - Verfahren zur herstellung von triethylbenzylammoniumchlorid - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Triethylbenzylammoniumchlorid, das als Phasentransferkatalysator und als Chlorierungskatalysator Bedeutung besitzt. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dasz die Verbindungen Triethylamin und Benzylchlorid in einem Loesungsmittelgemisch aus Toluen, Aceton und Dimethylformamid umgesetzt werden.{Triethylbenzylammoniumchlorid; Triethylamin; Benzylchlorid; inertes Loesungsmittel; Toluen; Aceton; Dimethylformamid; Loesungsmittelgemisch; Phasentransferkatalysator; Chlorierungskatalysator}
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Triethylbenzylammoniumchlorid der Formel
?2H^
N i
Cl
Diese Verbindung ist ein wichtiger Phasentransferkatalysator. Weiterhin findet die Verbindung Anwendung als Chlorierungskatalysator, besonders bei der Chlorierung komplizierter Heterocyclen mit PCU.
Charakteristik des bekannten Standes der Technik
Aus DD-PS 208147 ist ein technisch realisierbares Verfahren zur Herstellung von I bekannt. Dabei wird Triethylamin Il mit Benzylchlorid III umgesetzt.
Die Umsetzung erfolgt voi teilhaft in einem Keton, vorzugsweise Aceton. Dabei werden äquimolare Mengen von Il und III für die Reaktion eingesetzt.
In einer besonderen Ausführungsform wird nach einer gewissen Reaktionszeit I zwischenisoliert und das noch nicht umgesetzte Ausgangegemisch bis zur völligen Umsetzung nochmals längere Zeit gekocht.
Das anfallende I entsteht in einer feinkristallinen Form. Eine Zwischenisolation wird notwendig, da das anfallende I ein Rühren stark einschränkt bzw. nicht mehr ermöglicht. Ein erheblicher Nachteil dieser Verfahrensweise stellt neben der immer noch langen Reaktionszeit und den nicht unerheblichen technischen Operationen die Zwischenisolation dar. Durch das Dickwerden des Reaktionsgemisches wird eine schlechte Durchmischung erzielt und beim Zwischenisolieren wirkt noch nicht umgesetztes Ausgangsmaterial III sehr stark schleimhautreizend. Ein Arbeiten mit Atemschutzgerät ist daher unbedingt erforderlich.
Weiterhin entsteht die Verbindung I in einer feinkristallinen Form, was sich besonders beim Trenrvorgang fest-flüssig in langen Bearbeitungszeiten äußert. Dabei treten besonders wegen der hygroskopischen Eigenschaften von I Schwierigkeiten dahingehend auf, daß das Produkt wasserfeucht wird. Ein Trocknungsprozeß ist sehr aufwendig und führt zu einem qualitätsgeminderten I. Darüber hinaus birgt die feinkristalline Form die Gefahr in sich, beim Trocknen feine Stäube zu entwickeln, die wiederum besondere Maßnahmen auf dem Gebiet des Gesundheits- und Arbeitsschutzes erfordern.
Aus Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, 4. Auflage, Band XI/2, Seiten 586ff. ist zu entnehmen, daß I aus Ethanol synthetisierbarist. Hierbei erreicht man jedoch nur eine sehr geringe Raum-Zeit-Ausbeute. Reaktionszeiten von 10 Stunden und mehr sind unrationell. Ähnliches gilt auch für eine Verfahrensvariante in Organic Synthesis Vol. 55,97 (1976). Die hier für Laboransätze angegebene Variante ist großtechnisch nicht durchführbar, da der Einsatz von Ether aus sicherheitstechnischen Gründen problembehaftei ist und eine Reaktionszeit bis zu 64 Stunden notwendig wird.
Aus DE-PS 883904 ist die Synthese von quaternären Ammoniumsalzen aus tertiären Aminen und einem Alkylhalogenid bzw. Aryl- bzw. Aralkylhalogenid in aromatischen Kohlenwasserstoffen, vornehmlich Benzen, bekannt. Ein Arbeiten in Benzen ist
auch aus Houben-Weyl, Band XI/2, Seite 601, ersichtlich. Eine ähnliche Variante ist aus DD-PS 139842 bekannt, wobei die Synthesen in Benzen durchgeführt werden. Die erhaltenen quaternären Ammoniumverbindungen entstehen als ölige Produkte, die erst durch eine erneute Behandlung in Benzen kristallin erhalten werden.
Der Nachteil der angeführten Variante zur Herstellung von I besteht jedoch darin, daß das Zielprodukt heim Verrühren der öligen Phase spontan kristallisiort und somit eine schlecht rührbare Suspension entsteht, die dazu nicht umgesetztes Ausgangsprodukt enthält und einschließt. Auch eine Veränderung, daß Toluen bzw. Xylon eingesetzt wird, ergibt keine Besserung dahingehend, daß grobkristallines I in hoher Qualität und Quantität erhalten wird.
Aus CH-PS 484866 sind zur Herstellung von quaternären Ammoniumsalzen aus tertiären Aminen und Alkylhalogoniden Benzen, Xylen, Toluen, chlorierte Kohlenwasserstoffe, Säureamide wie Dimethylformamid, Nitrile und Ether bekannt. Bei diesen Lösungs- und Verdünnungsmitteln entstehen die Zielprodukte entweder in einer feinkristallinen Form bzw. als ölige Substanz, die nur schwer kristallisiert. Ein weiterer Nachteil ist die unvollständige Umsetzung bzw. die Bildung von unerwünschten Nebenprodukten (wio z. B. in Dimethylformamid bzw. chlorierten Kohlenwasserstoffen), die eine Qualitätsverschlechterung hervorrufen.
Ziel der Erfindung
Das Ziel der Erfindung besteht in der Auffindung eines Verfahrens zur Herstellung der Verbindung I in hoher Ausbeute, Reinheit und in einem technisch einfach und gut beherrschbaren Verfahren.
Darlegung des Wesens dor Erfindung
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Triethylbenzylammoniumchlorid I in hoher Ausbeute, Reinheit, Qualität und in gut kristallisierbarer bzw. abtrennbarer Weise herzustellen.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß man Triethylamin Il mit Benzylchlorid III in einem Lösungsmittelgemisch, bestehend aus Toluen, Aceton und Dimethylformamid umsetzt. Als besonders vorteilhaft hat sich eine feste Zusammensetzung des Verhältnisses aus diesen inerten Lösungsmitteln erwiesen. Es zeigte sich, daß die Zusammensetzung aus Toluen, Aceton und Dimethylformamid im Volumenverhältnis 1:0,5:0,05 günstig ist. Andere Verhältnisse ergeben entweder niedrigere Ausbeuten oder geringere Qualitäten. Das Stoffmengenverhältnis der beiden Einsatzprodukte Il und III sollte 1:1 bis maximal 1,3:1 betragen. Erfindungsgemäß verfährt man dabei so, daß das Gemisch aus Toluen, Aceton und Dimethylformamid vorgelegt und eine Temperatur von 30°C eingestellt wird. Dazu gibt man das Benzylchlorid III. Die Verbindung Il wird in 30 bis 60 Minuten dazugegeben. Während der Aminzugabe ist ein leichter Temperaturanstieg auf 75°C bis 800C bemerkbar und nach beendeter Zugabe wird bei 85°C bis 90 0C 6 bis 10 Stunden gerührt, abschließend auf Raumtemperatur gekühlt, wobei I in groben Kristallen von hoher Reinheit und Ausbeute erhalten wird. Die Mutterlauge enthält kein I und kann dnstillativ aufgearbeitet oder für weitere Ansätze verwendet werden. Die so erhaltene Verbindung I läßt sich gut abschleudern, enthält kein freies III und muß nicht umkristallisiert werden.
Ausführungsbeispiele
10001 Toluen werden in einer Rührmaschine vorgelegt und unter Rühren werden 5001 Aceton und
501 Dimethylformamid zugegeben.
Danach gibt man
379,5kg Benzylchlorid zu, erwärmt auf 500C und tropft innerhalb 1 Stunde
304kg 100%iges Triethylamin so zu, daß die Innentemperatur bei 750C bis 8O0C gehalten wird.
Danach erhitzt man zum Rückfluß und rührt 10 Stunden nach. Beim Abkühlen fällt I in groben Kristallen mit hoher Reinheit an.
I wird in einer Zentrifuge von der Mutterlauge getrennt und nicht mehr nachgewaschen.
Die Mutterlauge wird noch dreimal zur Synthese eingesetzt, ohne daß Produkte der Verbindung I in schlechterer Qualität und Ausbeute erhalten werden.
Ausbeute: 683 kg Triethylbenzylammoniumchlorid £ 100% der Theorie.
Dem Zielprodukt haftet maximal 1 % Lösungsmittelgemisch an.
Fp: 195-196,50C.
10OOI Toluen werden in einer Rührmaschine vorgelegt und unter Rühren werden 6Ol Dimethylformamid und
303 kg Triethylamin zugegeben und langsam auf 60"C bis 700C aufgeheizt. Bei dieser Temperatur gibt man langsam 379,5kg Benzylchlorid in die 6O0C bis 7O0C warme Lösung und erhitzt nun auf 1000C bis 1100C und rührt dabei 10 Stunden nach.
Man kühlt nun unter Rühren bis auf 20°C und läßt 6 Stunden nachrühren. Triethylbenzylammoniumchlorid fällt in kristalliner Form an und wird abgesaugt. Das erhaltene Produkt wird nochmals mit
600I Aceton im Rührkessal bei 2O0C bis 3O0C verrührt und anschließend wieder abgesaugt, sodann in der Zentrifuge gut trockengeschleudert.
Ausbeute: 546 kg Triethylbenzylammoniumchlorid & 80% der Theorie.
Fp: 195-196,50C.
1000ml Toluen werden in einem Sulfierkolben vorgelegt. Unter Rühren werden 100ml Aceton und 10ml Dimethylformamid zugegeben.
Danach gibt man 379,5g Benzylchlorid zu, erwärmt auf 500C und tropft innerhalb 1 Stunde 303g Triethylamin so zu, daß die Innentemperatur bei 75°C bis 8O0C gehalten wird.
Danach erhitzt man zum Rückfluß und rührt 10 Stunden nach. Beim Abkühlen fällt das Zielprodiikt in groben Kristallen, hoher Reinheit und Ausbeute an.
Ausbeute: 615g Triethylbenzylammoniumchlorid £ 90% der Theorie.
Es wird analog Beispiel 3 gearbeitet mit einem Lösungsmittelgemisch aus 1000 ml Toluen, 5COmI Aceton und 10ml Dimethylformamid.
Ausbeute: 593 g Triethylbenzylammoniumchlorid ^ 87% der Theorie.
Es wird analog Beispiel 3 gearbeitet mit 1000ml Toluen, 30 ml Aceton und 50ml Dimethylformamid.
Ausbeute: 034g Triethylbenzylammoniumchlorid L· 93% der Theorie.
Claims (4)
- Patentansprüche:1. Verfahren zur Herstellung von Triethylbenzylammoniumchlorid der FormelOldurch Umsetzung von Triethylamin Il mit Benzylchlorid III in einem inerten Lösungsmittel, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung von III mit Il in einem Gemisch der an sich für die QuMemierung tertiärer Amine bekannten Lösungsmittel Toluen, Aceton und Dimethylformamid durchführt.'
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Lösungsmittelgemisch Toluen:Aceton:Dimethylformamid im Volumenverhältnis 1:0,5:0,05 einsetzt.
- 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man III in dem Lösungsmittelgemisch vorlegt und Il bei erhöhter Temperatur langsam zugibt.
- 4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man Il und III in einem Stoffmengenverhältnis von 1:1 bis 1,3:1 einsetzt.
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|---|---|---|---|
| DD31846288A DD283497A7 (de) | 1988-07-29 | 1988-07-29 | Verfahren zur herstellung von triethylbenzylammoniumchlorid |
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| DD283497A7 true DD283497A7 (de) | 1990-10-17 |
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ID=5601367
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|---|---|
| DD (1) | DD283497A7 (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103896781A (zh) * | 2014-03-25 | 2014-07-02 | 徐州工业职业技术学院 | 三乙基苄基氯化铵的制备方法 |
-
1988
- 1988-07-29 DD DD31846288A patent/DD283497A7/de not_active IP Right Cessation
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