HU212640B - Method for producing tri-substituted intermediary products of benzole-derivative - Google Patents

Method for producing tri-substituted intermediary products of benzole-derivative Download PDF

Info

Publication number
HU212640B
HU212640B HU9302152A HU9302152A HU212640B HU 212640 B HU212640 B HU 212640B HU 9302152 A HU9302152 A HU 9302152A HU 9302152 A HU9302152 A HU 9302152A HU 212640 B HU212640 B HU 212640B
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
nitrotoluene
mixture
methyl
mol
acid
Prior art date
Application number
HU9302152A
Other languages
English (en)
Other versions
HUT64946A (en
HU9302152D0 (en
Inventor
Peter Karl Wehrenberg
Original Assignee
Zeneca Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zeneca Ltd filed Critical Zeneca Ltd
Publication of HU9302152D0 publication Critical patent/HU9302152D0/hu
Publication of HUT64946A publication Critical patent/HUT64946A/hu
Publication of HU212640B publication Critical patent/HU212640B/hu

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C317/00Sulfones; Sulfoxides
    • C07C317/14Sulfones; Sulfoxides having sulfone or sulfoxide groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings

Landscapes

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

Description

A találmány tárgya eljárás 2-nitro-4-(l-4 szénatomos alkil-szulfonil)-toluol vagy 2-nitro-4-(l-4 szénatomos alkil-szulfonil)-etil-benzol előállítására 2-nitro-toluol vagy 2-nitro-etil-benzol alkil-szulfonilezésével.
Ono és társai a,,Dezaktivált benzolok Friedel-Crafts típusú metánszulfonilezése” [Chemistry Letters, 3. kötet, 335-398. oldal (1988)] című cikkükben leúják, hogy katalitikus mennyiségű trifluor-metánszulfonsav hozzáadásával, feleslegben alkalmazott metánszulfonsavanhidriddel az m-diklór-benzol metánszulfonilezhető. A kitanítás szerint a módszer más dezaktivált benzolszármazékoknál, például p-nitro-toluolnál is használható, ahol a kitermelés 55%-os. Általában úgy járnak el, hogy a metánszulfonsav és tionil-klorid oldatát visszafolyató hűtő alatt forralják egy órán át, hogy metánszulfonsavanhidridet kapjanak, majd a reakcióelegyet 25 'C-ra lehűtik és p-nitro-toluolt és trifluor-metánszulfonsavat adnak hozzá. Az elegyet 3 órán keresztül 120 °C-on melegítik, majd 50 “C-ra lehűtik és a szulfonilezett terméket hagyományos technikával kinyerik.
Az US 4 780 127 számú szabadalmi leírásban bizonyos 2-(2',4'-diszubsztituált benzoil )-l,3-ciklohexándion herbicideket ismertetnek.
A fent leírt herbicid vegyületek az (I) általános képletnek felelnek meg, ahol a képletben R2 jelentése 1-4 szénatomos alkilcsoport és R7-R12 egymástól függetlenül hidrogénatomot vagy 14 szénatomos alkilcsoportot képvisel.
Ezek a herbicid hatású vegyületek oly módon állíthatók elő, hogy egy (II) általános képletű diont, amelynek a képletében R7-R12 jelentése a fenti, 1 mól (ΙΠ) általános képletű diszubsztituált benzoil-kloriddal reagáltatunk. amelynek a képletében R2 a fenti jelentésű.
A sav-kloridok könnyen előállíthatók a megfelelő karbonsavakból az irodalomban ismertetettek szerint. A karbonsavak pedig az analóg alkil-benzol oxidációjával állítható elő az (A) reakcióegyenlet szerinti módon, ahol a képletekben R jelentése metil- vagy etilcsoport és R2 jelentése 1-4 szénszámú alkilcsoport. Mindkét eljárást ismerteti az US 4 780 127 számú szabadalmi leírás.
A találmány tárgya egy biztonságos, egyszerű, magas kitermeléssel megvalósítható, egy-lépéses eljárás a (IV) általános képletű 2-nitro-4-(l-4 szénatomos alkilszulfonil)-toluol vagy 2-nitro-4-(l-4 szénatomos alkilszulfonil)-etil-benzol előállítására, ahol R jelentése metil- vagy etilcsoport, előnyösen metilcsoport és R2 jelentése 1-4 szénatomos alkilcsoport, előnyösen metilcsoport. A kívánt metil-szulfonilezett terméket magas, 95% fölötti kitermeléssel kapjuk.
A találmány szerinti eljárás magában foglalja egy mól 2-nitro-toluol vagy 2-nitro-etil-benzol, 1,0-20,0 mól 1-4 szénatomos alkil-szulfonsav és a benzolgyűrű alkilszulfonilezéséhez szükséges katalitikus mennyiségű katalizátor elegyének az előállítását. Ezután 1,0-4,0 mól tionilldoridot adunk az elegyhez, miközben az elegyet 100 *C fölötti hőmérsékletre melegítjük.
A találmány szerinti eljárás értelmében 1,0 mól 2nitro-toluolból vagy 2-nitro-etil-benzolból, 1,0— 20,0 mól, előnyösen 1,0-10,0 mól, különösen 4,010,0 mól 1-4 szénatomos alkil-szulfonsavból és katalitikus mennyiségű szulfonilező katalizátorból elegyet állítunk elő. A fent leírt elegybe 1,0-4,0 mól, előnyösen 2,0-3,0 mól tionil-kloridot adagolunk, előnyösen lassan vagy részletekben, előnyösen 1-4 óra alatt. Az első elegyet 50 ’C fölötti, előnyösen 120 'C fölötti, különösen körülbelül 150 °C fölötti hőmérsékletre melegítjük, mielőtt a tionil-kloridot hozzáadjuk. Az elegy előmelegítése és a tionil-klorid lassú adagolása biztosítja a biztonságos reakciót, bár kémiailag nem szükségszerűek.
A keletkező elegyet 100 °C fölötti, előnyösen 120 'C fölötti és előnyösen a 250 °C maximális hőmérséklet alatti hőmérséldetre melegítjük. A magasabb hőmérsékleteken nyomásálló reakcióedényt használhatunk.
A találmány szerinti eljárásban az alábbi alkil-szulfonilezó katalizátorok használhatók: bórsav, bórsavanhidrid, trifluor-metánszulfonsav, cirkónium-oxidra felvitt kénsav, titán-tetraklorid, Nafion (trifluor-metánszulfonsav polimerizált formája, a du Pont cég terméke). Előnyös katalizátor a bórsav, bórsavanhidrid és a trifluor-metánszulfonsav.
100 C feletti hőmérsékleten 2 mól 1-4 szénatomos alkil-szulfonsav és 1 mól tionil-klorid lép reakcióba egymással a (B) reakcióegyenlet szerint, így R2(SO2)2O képletű anhidrid keletkezik, ahol R2 jelentése 1-4 szénatomos alkilcsoport, előnyösen metilcsoport.
120 °C feletti hőmérsékleten az anhidrid a 2-nitrotoluol vagy a 2-nitro-etil-benzol benzolgyűrűjét alkilszulfonilezi a (C) reakcióegyenlet szerint, ahol R jelentése metil- vagy etilcsoport és R2 jelentése 1-4 szénatomos alkilcsoport, előnyösen metilcsoport.
A fenti alkil-szulfonilező reakcióban nagyobb arányban keletkezik a 2-nitro-4-(l-4 szénatomos alkilszulfonil)-toluol(etil-benzol) izomer az 5- és 6-alkilszulfonilezett izomerekhez képest. A 4-es helyzetben szubsztituált izomer mennyisége a kapott összes három izomer teljes tömegének 85-95%-a.
A 4-es helyzetben szubsztituált izomert a hagyományos módszerekkel könnyen elválaszthatjuk az 5-ös és
6-os helyzetben szubsztituált izomerektől. így például a kívánt 4-(1-4 szénatomos alkil-szulfonil)-izomert magas kitermeléssel választhatjuk el az 5-ös és 6-os helyzetben szubsztituált izomerektől valamilyen oldószerből, így metilén-kloridból való kristályosítással. Az
5- és 6-(1-4 szénatomos alkil-szulfonil)-izomerek oldatban maradnak.
A fenti reakcióegyenletből az is látható, hogy 1 mól tionil-klorid szükséges 1 mól alkil-szulfonsavanhidrid létrehozásához, amely viszont 1 mól 2-nitro-toluolt vagy 2-nitro-etil-benzolt alkil-szulfonilezhet és 1 mól alkil-szulfonsav keletkezik a reakcióban. Azonban, amint az az 1., 2., 3. és 5. példában látható, még ha 2 mól tionil-kloridot is használunk (mint a technika állásában), a 2-nitro-toluol vagy a 2-nitro-etil-benzol nem fogy el teljesen. A találmány szerinti eljárás során további alkil-szulfonsavanhidrid előállításához előnyösen 0,5-2,0 mól további tionil-kloridra van szükség. Amint az világosan látható az 5. példában, ez a további tionil-klorid mennyiség lényegében a 2-nitro-toluol
HU 212 640 Β vagy a 2-nitro-etil-benzol teljes konverzióját idézi elő. Továbbá, minthogy az (1-4 szénatomos alkilj-szulfonsavanhidridet in situ állítjuk elő és használjuk fel ebben az eljárásban, nincs szükség aiTa, hogy a reakcióelegyet 20 C-ra lehűtsük, hozzáadjuk a tionil-kloridot, az elegyet az alkil-szulfonsavanhidrid előállítása céljából 1 órán át 120 ’C-on melegítsük és végül a reakcióelegyet az alkil-szulfonilezés végrehajtása céljából melegítsük, ahogyan ezt a technika állása ismerteti.
Az alábbi példák szemléltetik a találmány szerinti eljárással előállított termék előnyeit és a jóval magasabb kitermelést a technika állásához képest.
1. példa
4-(Metil-szulfonil)-2-nitro-toluol előállítása az irodalomból ismert (Ono és munkatársai: The Friedel-Crafis Type Methansulfonylation ofDeactivation Benzenes, Chemistry Letters, 3. kötet, 395398. oldal, 1988.) eljárással
32,5 ml (0,5 mól) CH3SO3H és 14,5 ml (0,2 mól) SOC12 elegyét forráspontra melegítjük, ezalatt az edény hőmérséklete eléri a 120 ’C-ot. Gázfejlődés észlelhető. A reakcióelegyet 20 °C-ra lehűtjük, majd 11,8 ml (0,1 mól) 2-nitro-toluolt és 0,9 ml (0,01 mól) CF3SO3H-t adunk hozzá. Az elegyet 120 °C-ra melegítjük. A reakciót Hewlett-Packard Model 5890 gázkromatográffal (GC) követjük nyomon. 6 óra múlva 35%-os a konverzió GC-vel mérve. A GC analízis azt jelezte, hogy 12 óra múlva a reakció 79%-os konverziónál 8% 6-metil-szulfonil-2-nitro-toluol, 69% 4-(metilszulfonil)-2-nitro-toluol, valamint 21% reagálatlan 2nitro-toluol keverékösszetételnél leállt. Ezután a reakcióelegyet jeges víz és metilén-klorid között megosztottuk. A szerves fázist MgSO4 fölött megszárítottuk, leszűrtük és lepároltuk. 22,6 g barna színű olajat kaptunk, amely kikristályosodott. Infravörös-, tömeg- és NMR-analízis alapján a kristályos reakciótermék 6-nitro-toluol, 6-(metiI-szulfonil)-2-nitro-toluol és 4-(metilszulfonil)-2-nitro-toluol keveréke.
2. példa
4-(Metil-szulfonil)-2-nitro-toluol előállítása magas hőmérsékleten
Az 1. példa szerinti eljárást ismételjük meg, azzal a különbséggel, hogy a 2-nitro-toluol és a CF3SO3H beadagolása után a reakcióelegyet 160 'C-ra felmelegítjük. 15 perc múlva GC analízissel meghatározva a reakcióelegy összetétele 68% 2-nitro-toluol, 3% 6-(metil-szulfonil)-2nitro-toluol és 28% 4-(metil-szulfonil)-2-nitro-toluol. A GC analízis azt jelezte, hogy 6 óra múlva a reakció 92%os konverziónál, 8% 2-nitro-toluol, 9% 6-(metil-szulfonil)-2-nitro-toluol és 81% 4-(metil-szulfonil)-2-nitro-toluol összetételű reakcióelegynél leállt.
3. példa
4-(Metil-szulfonil)-2-nitro-toluol előállítása Ő2O3 katalizátorral ml (1,0 mól) CH3SO3H és 29 ml (0,4 mól) SOC12 oldatát forrásponton melegítjük addig, amíg az edény hőmérséklete 120 °C-ra nem emelkedik (gázfejlődés), majd lehűtjük és 23,6 ml (0,2 mól) 2-nitro-toluolt adunk hozzá. Az elegy 5,0 ml-es részletéhez 0,07 g (0,001 mól) bórsavat (B2O3) adunk. A reakcióelegyet 15 percig 170 *C-on, olajfürdőben melegítjük. GC analízis szerint az összetétel: 42% 2-nitro-toluol, 6% 6(metil-szulfonil)-2-nitro-toluol és 48% 4-(metil-szulfonil)-2-nitro-toluol.
A 3. példa szerinti eljárást megismételjük azzal az eltéréssel, hogy a B2O3-t az alábbi katalizátorokkal helyettesítjük: Nafion H+ (du Pont), H2SO4/ZrO és EPZG (Austin Chemical Co.). A konverzió 2-10%, hasonló termékmegoszlás mellett.
A 3. példa szerinti eljárást megismételjük azzal a különbséggel, hogy a reakcióelegyet 120 °C-ra melegítjük és titán-tetraklorid katalizátort használunk. A konverzió így 6%.
4. példa
4-(Metil-szulfonil)-2-nitro-toluol előállítása katalizátor nélkül
A 3. példa szerinti eljárást ismételjük meg katalizátor használata nélkül. 1 óra múlva 160 C-on GC-analízissel nem észleltünk reakciót. További 15 percen át 205 C-on történő melegítés után sem figyelhető meg reakció GC-analízissel.
5. példa
4-(Metil-szulfonil)-2-nitro-toluol előállítása a találmány szerinti eljárással: (CH^SOfijO in situ előállításával és további SOCl2 alkalmazásával a reakció teljessé tétele céljából
34,5 ml (0,3 mól) 2-nitro-toluol, 97,5 ml (1,5 mól) CH3SO3H és 2,01 g (0,029 mól) B2O3 oldatát 155 ’Cra melegítjük, majd a hőmérséklet csökkentése nélkül 4 óra alatt beadagolunk 43,5 ml (0,6 mól) tionil-kloridot. A reakcióelegyet további 3 órán keresztül melegítjük 155 ’C-on. Ekkor a GC analízis 10% 6-(metil-szulfonil)-2-nitro-toluol, 78% 4-(metil-szulfonil)-2-nitro-toluol és 7% reagálatlan 2-nitro-toluol összetételt mutat. További 1,45 ml (0,6 mól) SOCl2-t adagolunk 1,5 óra alatt, majd ezt követően 1,5 órán keresztül 155 ’C-on melegítjük a reakcióelegyet. A GC analízis 11 % 6-(metil-szulfonil)-2-nitro-toluol, 86% 4-(metil-szulfonil)-2nitro-toluol és csak 1% 2-nitro-toluol összetételt jelez. A reakcióelegyet az 1. példa szerint dolgozzuk fel, így 53,8 g barna színű, kristályos szilárd anyagot kapunk, amely GC analízis szerint 10% 6-(metil-szulfonil)-2nitro-toluolt és 78% 4-(metil-szulfonil)-2-nitro-toluolt tartalmaz.
SZABADALMI IGÉNYPONTOK

Claims (7)

  1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK
    1. Eljárás (IV) általános képletű vegyületek előállítására, ahol
    R jelentése metil- vagy etilcsoport és
    R2 jelentése 1-4 szénatomos alkilcsoport, azzal jellemezve, hogy
    a) elegyet készítünk 1,0 mól 2-nitro-toluolból vagy 2-nitro-etil-benzolból, 1,0-20,0 mól 1-4 szénatomos
    HU 212 640 Β alkil-szulfonsavból és valamilyen szulfonilező katalizátorból,
    b) ehhez az első elegyhez 50 °C feletti hőmérsékleten 1,0-3,0 mól tionil-kloridot adunk, miközben
    c) a keletkező elegyet 120 ’C fölötti hőmérsékleten melegítjük, majd a kapott reakcióelegyből a kívánt terméket ismert módon kinyerjük.
  2. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy R jelentése metilcsoport és R2 jelentése metilcsoport.
  3. 3. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve. hogy R jelentése metilcsoport, R2 jelentése metilcsoport és a szulfonilező katalizátor bórsav, bórsavanhidrid vagy trifluor-metánszulfonsav.
  4. 4. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy R jelentése metilcsoport, R2 jelentése metilcsoport, a katalizátor bórsav és a tionil-kloridot 120 ’C fölötti hőmérsékleten adjuk az első elegyhez és a kelet5 kező elegyet 150 ’C-ra melegítjük fel.
  5. 5. A 4. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy 1-4 szénatomos alkil-szulfonsavként 1,0-10 mól metánszulfonsavat alkalmazunk.
  6. 6. Az 5. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemez10 ve, hogy 1,0-3,0 mól tionil-kloridot adunk az első elegyhez.
  7. 7. A 3. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy bórsav vagy bórsavanhidrid katalizátort alkalmazunk.
HU9302152A 1991-02-14 1992-01-23 Method for producing tri-substituted intermediary products of benzole-derivative HU212640B (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/656,394 US5144079A (en) 1991-02-14 1991-02-14 Preparation of trisubstituted benzene intermediates

Publications (3)

Publication Number Publication Date
HU9302152D0 HU9302152D0 (en) 1993-11-29
HUT64946A HUT64946A (en) 1994-03-28
HU212640B true HU212640B (en) 1996-09-30

Family

ID=24632853

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HU9302152A HU212640B (en) 1991-02-14 1992-01-23 Method for producing tri-substituted intermediary products of benzole-derivative

Country Status (9)

Country Link
US (1) US5144079A (hu)
EP (1) EP0565654B1 (hu)
AT (1) ATE112262T1 (hu)
BR (1) BR9205629A (hu)
DE (1) DE69200475T2 (hu)
ES (1) ES2060472T3 (hu)
HU (1) HU212640B (hu)
WO (1) WO1992014701A1 (hu)
ZA (1) ZA921041B (hu)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105712911A (zh) * 2016-01-22 2016-06-29 江苏丰山集团股份有限公司 一种2-硝基-4-甲砜基甲苯的制备方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2938042A (en) * 1956-02-03 1960-05-24 Boots Pure Drug Co Ltd Acyclic and aromatic sulphonylphenyl isothiocyanates

Also Published As

Publication number Publication date
ZA921041B (en) 1992-12-30
EP0565654B1 (en) 1994-09-28
DE69200475T2 (de) 1995-02-02
DE69200475D1 (de) 1994-11-03
BR9205629A (pt) 1994-09-27
HUT64946A (en) 1994-03-28
HU9302152D0 (en) 1993-11-29
ATE112262T1 (de) 1994-10-15
ES2060472T3 (es) 1994-11-16
EP0565654A1 (en) 1993-10-20
WO1992014701A1 (en) 1992-09-03
US5144079A (en) 1992-09-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DeSales et al. Synthesis and rearrangement of pyrrolyl sulfides and sulfones
JPH0465072B2 (hu)
HUT67406A (en) Process for producing biphenyl derivatives
HU212640B (en) Method for producing tri-substituted intermediary products of benzole-derivative
HU186589B (en) Process for preparing 1,1-dihalogen-1,2,2,2-tetrafluoro-ethane
JP2543983B2 (ja) 4―ジ置換フェニル―1―テトラロン類の製造方法
US4665246A (en) Method of producing ethynyl aromatic compounds
BR112017007506B1 (pt) processo para a preparação de 1-(3,5-diclorofenil)-2,2,2-trifluoroetanona e seus derivados
KR0152518B1 (ko) 히드록실아민 유도체
FR2888845A1 (fr) Procede de preparation de composes hydrocarbones mono- ou difluores
Feuer et al. Alkyl nitrate nitration of active methylene compounds. VIII. Synthesis of. alpha.-nitrosulfonate esters
NO139782B (no) Fremgangsmaate til fremstilling av derivater av 3-benzoylfenyleddiksyre eller 2-(3-benzoylfenyl)-propionsyre
Brecknell et al. Some simple cyanoformaldehyde phenylhydrazones
JPS58124761A (ja) ハロゲノベンゼンのスルホニル化方法
JPH0514690B2 (hu)
JPS6218529B2 (hu)
US6294676B2 (en) Process for the preparation of 6-(arylcarbonyl)-4-oximo-dihydrobenzothiopyran herbicides and intermediates useful therein
HU203714B (en) Process for producing diphenyl-ether-derivatives
Coscia Free Radical Addition to Trifluoroethylene
HU210336B (en) Process for preparation of-4(alkyl with 1-4 carbonatoms/-2-/difluormethy/-6-/trifluormethyl/-3,5-pyridine-dicarbothioic-acid-di(alkyl with 1-4 carbonatoms/-ester
HU208307B (en) Process for producing 4-methylsulfonyl benzoic acid derivatives
US3061645A (en) Trifluoromethyl thio compounds
CS196385B2 (en) Method of producing 2,3-dichloro-1-methoxybenzene
US5821387A (en) Polyarenes from aryl ketones with application to synthesis of crisnatol mesylate
Makosza et al. Dichloro (2, 2‐Dimethylcyclopropyl) Methyl Phenyl Sulfone‐a Radical Probe for Detecting Single Electron Transfer Processes