JP2006508024A - ２，２−ジクロロ−またはジブロモフェニル酢酸アルキルエステルの改善された製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 明細書中記載の式 (I) で表される２，２−ジクロロ−または−ジブロモフェニル酢酸アルキルエステルを製造する改善された方法において、明細書中記載の式 (II) で表される２，２−ジクロロ−または−ジブロモフェニルアセトニトリルを式（II）の１molのニトリル当たり０．８〜２molの水、式（II） の１molのニトリル当たり１〜８molの式R1OH (III) で表されるアルコール中で、式（II） の１molのニトリル当たり１〜３molのＨＣｌまたはＨＢｒの存在下に、場合によっては反応条件のもとで不活性である溶剤の存在下に反応させて、相応する式 (I) の２，２−ジクロロ−または−ジブロモフェニル酢酸アルキルエステルを得、その際に反応の第一段階における反応温度が３０〜６０℃でありそして第二段階において６０〜１００℃であり、次いで転化の完了後に反応混合物を２０〜４０℃に冷却し、水で希釈しそして相応する式 (I) の２，２−ジクロロ−またはジブロモフェニル酢酸アルキルエステルを単離することを特徴とする、上記方法。
Description
本発明は２，２−ジクロロ−またはジブロモフェニル酢酸アルキルエステルの改善された製造方法に関する。
２，２−ジクロロ−またはジブロモ−フェニル酢酸アルキルエステルは例えば農薬の製造の際に中間体としてまたはエラストマーの加硫促進剤として使用される。
これらの化合物の製造は最初に、ヨーロッパ特許出願公開第０，０７５，３５６号明細書に記載されている様に、五塩化リンと、ベンゾイルシアニドから得られたフェニルグリオキシル酸エステルとの反応によって行なわれる。ベンゾイルシアニドは非常に高価な反応成分であるので、例えばヨーロッパ特許第０，５１８，４１２号明細書と同様に代替え物としてベンジルシアニドが２，２−ジクロロフェニルアセトニトリルの製造原料として使用されている。その際に２，２−ジクロロフェニルアセトニトリルはヨーロッパ特許出願公開第０，０７５，３５６号明細書に従って所望の２，２−ジクロロフェニル酢酸アルキルエステルに転化される。
この場合、２，２−ジクロロフェニルアセトニトリルはハロゲン化水素、特に気体状のＨＣｌの存在下に水およびアルコールと０〜８０℃、特に好ましくは１５〜５０℃の温度で反応する。
ヨーロッパ特許出願公開第０，０７５，３５６号明細書に記載の方法の問題は、副生成物、即ち２，２−ジクロロフェニルアセトアミドが生じることである。このものは後で反応混合物から分離しなければならないし、所望の最終生成物の収率を著しく低下させる。別の問題点は、アルコールとしてのエタノールおよびＨＣｌを使用した際に、エチレンクロライド、即ち放出してはいけない有毒な易引火性副生成物が生じることである。別の副反応は最終生成物が相応するフェニルグリオキシル酸エステルあるいはフェニルグリオキシル酸に加水分解することである。後加工についての仕様書を満足するためには、これらの副生成物、例えばフェニルグリオキシル酸は最終生成物中に極めて僅かな量でしか存在してはならない。
ヨーロッパ特許出願公開第０，０７５，３５６号明細書に記載のパラメータおよびプロセス経過のもとで２，２−ジクロロフェニル酢酸アルキルエステルを製造する際には、所望の最終生成物は僅か乃至７５％の収率でありそして高い割合の非常に色々な副生成物と一緒に得られる。
従って、本発明の課題は、所望の生成物が高収率でかつ高純度で得られる、２，２−ジクロロ−またはジブロモ−フェニル酢酸アルキルエステルを製造する改善された方法を提供することである。
本発明の対象は、
［式中、ＸがＣｌまたはＢｒであり、ｎは１〜５の整数であり、Ｒは水素、C1-C8-アルキル、アリール、ヘテロアリール、C1-C8-アルコキシ、アリールオキシまたはハロゲンでありそしてR1 はC1-C8-アルキルを意味する。］
で表される２，２−ジクロロ−または−ジブロモフェニル酢酸アルキルエステルを製造する方法において、式
で表される２，２−ジクロロ−または−ジブロモフェニル酢酸アルキルエステルを製造する方法において、式
［式中、X、 nおよび Rは上に規定した通りである。］
で表される２，２−ジクロロ−または−ジブロモフェニルアセトニトリルを式（II)の１molのニトリル当たり０．８〜２molの水、式（II) の１molのニトリル当たり１〜８molの式
R1OH (III)
［式中、 R1は上に規定した通りである］
で表されるアルコール中で、式（II) の１molのニトリル当たり１〜３molのＨＣｌまたはＨＢｒの存在下に、場合によっては反応条件のもとで不活性である溶剤の存在下に反応させて、相応する式（Ｉ）の２，２−ジクロロ−または−ジブロモフェニル酢酸アルキルエステルを得、その際に第一反応段階における反応温度が３０〜６０℃でありそして第二反応段階におけるそれが６０〜１００℃であり、次いで反応を行った後に反応混合物を２０〜４０℃に冷却し、水で希釈しそして相応する式（Ｉ）の２，２−ジクロロ−またはジブロモフェニル酢酸アルキルエステルを単離することを特徴とする、上記方法に関する。
で表される２，２−ジクロロ−または−ジブロモフェニルアセトニトリルを式（II)の１molのニトリル当たり０．８〜２molの水、式（II) の１molのニトリル当たり１〜８molの式
R1OH (III)
［式中、 R1は上に規定した通りである］
で表されるアルコール中で、式（II) の１molのニトリル当たり１〜３molのＨＣｌまたはＨＢｒの存在下に、場合によっては反応条件のもとで不活性である溶剤の存在下に反応させて、相応する式（Ｉ）の２，２−ジクロロ−または−ジブロモフェニル酢酸アルキルエステルを得、その際に第一反応段階における反応温度が３０〜６０℃でありそして第二反応段階におけるそれが６０〜１００℃であり、次いで反応を行った後に反応混合物を２０〜４０℃に冷却し、水で希釈しそして相応する式（Ｉ）の２，２−ジクロロ−またはジブロモフェニル酢酸アルキルエステルを単離することを特徴とする、上記方法に関する。
本発明の方法の場合には、式（II）の２，２−ジクロロ−またはジブロモフェニルアセトニトリルを水、アルコール R1OH および HCl または HBrと、場合によっては反応条件のもとで不活性の溶剤の存在下に反応させて、相応する式（Ｉ）の２，２−ジクロロ−またはジブロモフェニル酢酸アルキルエステルを得る。
式（II）中、Ｘは塩素または臭素、好ましくは塩素である。
ｎは１〜５の整数である。
この場合、Ｒは水素原子、C1-C8−アルキル、アリール、ヘテロアリール、C1-C8−アルコキシ、アリールオキシまたはハロゲンを意味する。
ここでC1-C8−アルキルとは炭素原子数１〜８の直鎖状の、分岐したまたは環状のアルキル基、例えばメチル、エチル、イソプロピル、ｎ−プロピル、シクロプロピル、ｎ−ブチル、第三ブチル、ｎ−プロピル、シクロプロピル、ヘキシルまたはオクチルを意味する。
直鎖状のまたは分岐した C1-C4−アルキル基が特に有利である。
C1-C8−アルコキシとは、アルキル部分が直鎖状でも分岐していてもよい炭素原子数１〜８のアルコキシ基、例えばメチルオキシ、エチルオキシ、ｉ−プロピルオキシ、ｎ−プロピルオキシ、ｎ−ブチルオキシ、第三ブチルオキシ、ｎ−プロピルオキシ、ヘキシルオキシまたはオクチルオキシを意味する。
直鎖状のまたは分岐した C1-C4−アルコキシ基が特に有利である。
これらのアルキルまたはアルコキシ基は場合によっては反応条件のもとで不活性である基、例えば場合によっては置換されたアリール基またはヘテロアリール基、ハロゲン原子、アルコキシ基、アルールオキシ基等で一カ所または複数箇所置換されていてもよい。
アリールおよびアリールオキシは炭素原子数６〜２０の芳香族残基、例えばフェニル、ビフェニル、ナフチル、インデニル、フルオレニル、フェノキシ等を意味する。芳香族残基としてはフェニルおよびフェノキシが特に有利である。
アリール基は場合によっては反応条件のもとで不活性である基、例えば場合によっては置換されたアリール基またはヘテロアリール基、ハロゲン原子、アルコキシ基、アルールオキシ基等で一カ所または複数箇所置換されていてもよい。
しかしながらアリール基はフェニル環に融合していてもよく、その結果フェニル環と、アリールとしてのＲとが場合によっては置換された、縮合された芳香族環系、例えばインデニル、フルオレニル、ナフチル等を形成している。
ヘテロアリールは環または環系に少なくとも１つの硫黄、酸素または窒素原子を含有する芳香族基である。これらには例えばフリル、ピリジル、ピリミジル、チエニル、イソチアゾーリル、イミダゾーリル、キノリル、ベンゾチエニル、インドリリル、ピロリル等がある。
ヘテロアリール基は場合によっては反応条件のもとで不活性である基、例えば場合によっては置換されたアリール基またはヘテロアリール基、ハロゲン原子、アルコキシ基、アルールオキシ基等で一カ所または複数箇所置換されていてもよい。
しかしながらヘテロアリール基はフェニル環と融合していてもよく、その結果フェニル環と、ヘテロアリールとしてのＲとが場合によっては置換された、縮合された環系、例えばキノリニル、インドリル、イソインドリル、クマロニル、フタリジニル等を形成している。
ハロゲンとは弗素原子、塩素原子、臭素原子および沃素原子を意味し、弗素原子、臭素原子および塩素原子が特に有利である。
Ｒが水素でない場合には、ｎは１〜３の整数、特に１または２を意味するのが有利である。
Ｒが水素、非置換の、直鎖状のまたは分岐したC1-C4−アルキル−またはアルコキシ基、未置換のフェニルまたはフェノキシ、または塩素原子を意味するのが有利である。特にＲが水素原子を意味するのが有利である。
本発明の方法に使用される式 (II) の反応成分は市販されているかまたは例えばヨーロッパ特許出願公開第０，５１８，４１２号明細書に従ってベンジルシアニドから製造できる。
式(II) のニトリルは本発明に従って１molの式 (II) のニトリル当たり０．８〜２molの水、１molの式 (II) のニトリル当たり１〜８molのアルコールR1OHおよび１molの式 (II) のニトリル当たり１〜３molの HCl あるいはHBrと反応させる。
式 (III) のアルコールとしては R1が C1-C8−アルキルを意味するものが適する。例えば メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、イソブタノール、ｎ−ペンタノールまたはｎ−ヘキサノールがある。
この場合、アルコールの選択は最終生成物中の所望のエステルに依存している。使用される式 (III) のアルコールとしてはメタノール、エタノールまたはｎ−ブタノールが有利であり、特にエタノールが有利である。
式(III)のアルコールは式（II）のニトリル1mol当たり1〜8mol、好ましくは式（II）のニトリル1mol当たり3〜 5 molの量で使用される。所望の場合には更に多い量のアルコールも使用することができるが、経済的理由から意味がない。
アルコールを１molのニトリル当たりに１〜３molの量で使用した場合には、反応条件のもとで不活性である追加的な溶剤を使用するのが有利である。適する溶剤には例えばエーテル、例えばメチル−第三ブチルエーテル（MTBE）、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン(THF)、ジオキサンまたはさらに高級なエーテル、例えばエチレングリコールジメチルエーテル等または場合によってはハロゲン化された炭化水素、例えばトルエン、ヘキサン、ヘプタン、ジクロロメタン、クロロベンゼン等がある。
水は反応混合物に、１molの式 (II) のニトリル当たり0.8〜2mol、好ましくは１molの式 (II) のニトリル当たり0.9〜1.5molの量で添加される。
他に、１molの式 (II) のニトリル当たり1〜3molの HCl あるいは HBr を添加する。
本発明の方法の場合には式 (II) のニトリルは最初に式(III)の所望のアルコール、場合によっては反応条件のもとで不活性の溶剤および水に溶解し、次いで 気体状の HCl あるいは HBr を導入する。この場合、気体状の HCl あるいは HBr は例えばヨーロッパ特許出願公開第０，５１８，４１２号明細書に従って場合によっては置換されたベンジルシアニドを塩素ガスでの塩素化あるいは Br2 での臭素化で式 (II) のニトリルを得る際に得られるHCl- あるいは HBr-排ガスも導入し、それによって式(II) のニトリル反応成分の製造を式(I)の所望のジクロロ−またはジブロモフェニル酢酸アルキルエステルの製造に直接的に結び付けることができる。
従って本発明の別の対象は、式（Ｉ）の２，２−ジクロロ−またはジブロモフェニル酢酸アルキルエステルを製造する方法において、第一段階で、場合によっては置換された 式(IV)
で表されるベンジルシアニドを塩素と、触媒量の塩酸ガスの存在下に反応させあるいは臭素化剤と反応させて式（II）の相応するニトリルとし、生じる HCl− あるいは HBr−排ガスを、第二段階で式 (II) のニトリルを相応する式 (I) の２，２−ジクロロ−またはジブロモフェニル酢酸アルキルエステルに転化するために使用することを特徴とする、上記方法にも関する。
この場合、第一段階は ヨーロッパ特許出願公開第０，５１８，４１２号明細書に記載されているのと同様に実施することができる。
特に有利な一つの変法においては、式 (II) のニトリルの反応のためにアルコール／水／HCl−あるいは HBr−混合物を使用する。
この三成分混合物は、水とアルコールとの混合物中に塩酸ガスあるいは HBr を導入することによって得ることができる。
アルコール／水／HCl−あるいは HBr−混合物は、Cl2 または Br2で場合によっては置換されたベンジルシアニドをハロゲン化して所望の式(II)のニトリルを、場合によってはヨーロッパ特許出願公開第０，５１８，４１２号明細書に従って得られる HCl−あるいは HBr−排ガスを水とアルコールとの混合物中に導入することによって得るのが特に有利である。これは、式(II)のニトリルの製造を式 (I) のジクロロ−またはジブロモフェニル酢酸アルキルエステルの製造に直接的に結びつける必要がないという長所を有している。ハロゲン化反応から排ガスとして得られる HCl あるいは HBrは水性アルコール性溶液の状態で中間的に貯蔵することもできる。
この混合物はHClまたはHBrあるいはHCl−あるいはHBr−排ガスをアルコールと水性HClあるいはHBrよりなる溶液中にまたはアルコール中に導入し、次に水で希釈することによって得ることができる。
三成分混合物における所望のモル比は、存在する水性アルコール性のHCl−あるいはHBr−溶液を場合によってはアルコールおよび／または水で希釈することによって調整することができる。
本発明の方法の場合にアルコール／水／HCl−あるいは HBr−混合物を使用する場合には、最初に式(II)のニトリルを装入し、次いで三成分混合物を配量供給してもよい。しかしながら三成分混合物を最初に装入し、次いで式(II)のニトリルを添加してもよい。
本発明の方法の場合には反応を第一段階で３０〜６０℃、この３５〜５５℃の温度で行う。この目的のためには例えば式(II)のニトリルかまたは三成分混合物を最初に装入し、３０〜６０℃に加温しそして次にこの温度で欠けている成分を計量供給する。こうして得られる反応混合物を次いでさらに数分〜複数時間、好ましくは３０分〜５時間、この温度で攪拌する。
第二段階では反応混合物を６０〜１００℃、好ましくは６５〜８０℃に加熱し、再び数分〜複数時間、好ましくは３０分〜１０時間この温度で攪拌する。
完全に反応したことをチェックした後に反応混合物を２０〜４０℃に冷却し、そして沈殿した塩化−または臭化アンモニウムが丁度溶解しそして相分離が生ずるほどの量の水を添加する。次いで水性相を所望の場合には慣用の抽出剤、例えばヘキサン、ヘプタン、トルエン、エーテルまたはエステルで抽出してもよい。次いで抽出物を有機相と一緒にする。
最終生成物の単離は例えば、最初に常圧および最高９０℃までの温度で場合によっては抽出剤、水およびアルコールを最初に留去し、次いで減圧下に低沸点成分および副生成物のフェニルグリオキシル酸、フェニルグリオキシル酸エチルエステル、（不完全なハロゲン化反応による）フェニル酢酸エチルエステルおよびモノクロロ−またはモノブロモフェニル酢酸エステルを一定の沸点に達するまで留去し、その結果相応する式 (I) の最終生成物がボトムに残る。さらに精製するために生成物を頂部で蒸留してもよい。
しかしながら有機相を一緒にした後に最初に水を水分離器で分離除去し、次いで常圧でアルコールおよび場合によっては抽出剤を留去してもよい。
最終の粗生成物は、生成物の加水分解によって生じる有機酸を多量に未だ含有している場合には、粗生成物を上述の抽出剤およびアルコールと一度混合しそして再度蒸留による後処理を行う。その過程で再エステル化が行われる。
本発明の方法によって式 (I) の２，２−ジクロロ−またはジブロモフェニル酢酸アルキルエステルが従来技術に比較してより高い収率でかつより高い純度で得られる。その際に従来の慣用の方法の場合よりも実質的に僅かな放出物しか生じず、さらに排ガスの利用が僅かな原料しか必要とさせない。
ベンジルシアニドを塩素化して２，２−ジクロロ−ジフェニルアセトニトリルを得る実験室実験：
1436g (12,27 mol)のベンジルシアニドを、予め不活性化したエナメル加工オートクレーブに装入する。その後に239g (6.55 mol = 0.533当量) の塩酸ガスを、排ガス弁を開放して導入し、その後排ガス弁を閉じそして 40°C に加温する。
1436g (12,27 mol)のベンジルシアニドを、予め不活性化したエナメル加工オートクレーブに装入する。その後に239g (6.55 mol = 0.533当量) の塩酸ガスを、排ガス弁を開放して導入し、その後排ガス弁を閉じそして 40°C に加温する。
次いで 1830g (25.77 mol = 2.10 当量) の塩素を60〜65℃で3 barのもとで6時間に亙って導入する。その際に温度が最初の数分の間に速やかに上昇するが、導入速度の関係でほぼ一定のままである。3 bar の内部圧に達した時に排ガス弁を僅かに開放すると、圧力が 3 bar で一定のままになる。
反応の最後の頃に温度および圧力が僅かに低下する。塩素導入が終了した後に排ガス弁を閉じそして５５℃で３０分攪拌する。その後にオートクレーブを圧力開放しそして塩素および HCl−ガスを窒素を通して追い出す。
排ガス洗浄器に 2823g (61.3 mol = 5当量) のエタノールおよび 340gの濃塩酸 (12.27 mol = 1 当量に相当する221gの水と3.26 mol = 0.266 当量 = 119g の塩酸に相当する) を装入しそして 塩素化段階からの排ガスの 95% (塩素が排ガス中になくなるまで; (最高3%) ) を10〜15°C で導入する。その後に (10%濃度の水酸化ナトリウム溶液が充填された) 安全洗浄器を連結する。
残留排ガスを、相前後して連結された２つの洗浄器中に１０％濃度の水酸化ナトリウム溶液を導入する。
収率：
2200gの ２，２−ジクロロフェニルアセトニトリル (理論値の96,3% )
3950g の24,5%濃度エタノール性塩酸 (塩素化段階からの HCl 収率: 理論値の73% )
2200gの ２，２−ジクロロフェニルアセトニトリル (理論値の96,3% )
3950g の24,5%濃度エタノール性塩酸 (塩素化段階からの HCl 収率: 理論値の73% )
２，２−ジクロロフェニルアセトニトリルから２，２−ジクロロフェニル酢酸エチルエステルの製造(第二段階；実験室 (変法 I))
実施例１に従って製造された70.0g (0.38 Mol) の蒸留済みジクロロフェニルアセトニトリルを 40°C に加温する。
実施例１に従って製造された70.0g (0.38 Mol) の蒸留済みジクロロフェニルアセトニトリルを 40°C に加温する。
次いで 30 分の間に、実施例１と同様の塩素化段階で得られたエタノール性塩酸塩 123.57g (30.22g = 0.83 molの塩酸、 2.18当量に相当する塩酸; 6.77g = 3.76 mol = 0.99 当量の水および 86.6g = 1.88 mol = 4.95 当量に相当するエタノール)を 40°C で計量供給しそして添加を行った後に 40°Cで２時間さらに攪拌する。その後に75°Cに加熱し、そしてさらに 3 時間攪拌する。反応の完了をチェックした後に反応混合物を 30°Cに冷却しそして 115gの水を添加する。
この混合物を固形分(塩化アンモニウム)が完全に溶解するまで攪拌する。その後に有機相を分離しそして残る水性相を18g のヘキサンで抽出処理する。有機性抽出物を、前で得られた生成物相と一緒にし、最初に常圧でエタノール、水およびヘキサンを蒸留分離する。次いで128℃の一定の沸点が達成されるまで 10 mbarで初期蒸留を行う。
残留溜液は 97,8重量％の ２，２−ジクロロフェニル酢酸エチルエステルを含有している。
収量: 83,6g の２，２−ジクロロフェニル酢酸エチルエステル(理論値の95% )、 97,8重量％。
２，２−ジクロロフェニルアセトニトリルから２，２−ジクロロフェニル酢酸エチルエステルの製造(第二段階；実験室 (変法 II))
実施例１と同様の塩素化段階から得られた123,57g のエタノール性塩酸 (30.22g = 0.83 mol = 2.18当量の塩酸; 6.77g = 3.76 mol = 0.99 当量の水; 86.6g = 1.88 mol = 4,95 当量のエタノール) を 40°C に加温する。
実施例１と同様の塩素化段階から得られた123,57g のエタノール性塩酸 (30.22g = 0.83 mol = 2.18当量の塩酸; 6.77g = 3.76 mol = 0.99 当量の水; 86.6g = 1.88 mol = 4,95 当量のエタノール) を 40°C に加温する。
次いで30分の間に 70.0g (0.38 mol)の ２，２−ジクロロフェニルアセトニトリルを 40°C で配量供給し、供給終了後にさらに 40°C で2時間攪拌する。その後に 75°C に加熱しそしてさらに 3 時間攪拌する。反応の完結をチェックした後に反応混 合物を 30°Cに冷却しそして 115g の水を添加する。
この混合物を固形分(塩化アンモニウム)が完全に溶解するまで攪拌する。その後に有機相を分離しそして残る水性相を18g のヘキサンで抽出処理する。有機性抽出物を、前で得られた生成物相と一緒にし、最初に水を水分離器で分離する。その後に常圧でエタノールおよびヘキサンを蒸留分離する。次いで128℃の一定の沸点が達成されるまで 10 mbarで初期蒸留を行う。
残留溜液は 93.9重量％の ２，２−ジクロロフェニル酢酸エチルエステルを含有している。さらに精製するために生成物を頂部から留出させる。
収量: 70g の ２，２−ジクロロフェニル酢酸エチルエステル (理論値の80%) 99,4重量％。
収量: 70g の ２，２−ジクロロフェニル酢酸エチルエステル (理論値の80%) 99,4重量％。
ベンジルシアニドを塩素化して２，２−ジクロロ−ジフェニルアセトニトリルとするパイロットプラント実験：
400kg (3385 mol)のベンジルシアニドを、予め不活性化したエナメル加工容器に装入する。その後に１時間の間に 40-50°Cで 40kg (1096 mol = 0.324当量) の塩酸ガスを排ガス弁を開放して導入し、その後排ガス弁を閉じる。
400kg (3385 mol)のベンジルシアニドを、予め不活性化したエナメル加工容器に装入する。その後に１時間の間に 40-50°Cで 40kg (1096 mol = 0.324当量) の塩酸ガスを排ガス弁を開放して導入し、その後排ガス弁を閉じる。
次いで 487kg (6859 mol = 2.026 当量)の塩素を15時間に亙って 55-60°C 、 3-3.5 barで導入する。
塩素導入の終了後に排ガス弁を閉じそして 60-63°C で3時間攪拌する。その後に容器を圧力開放しそして塩素および HCl-ガスを窒素の導入によって排除する。
排ガス洗浄器に 475kg (10326 mol = 3.05当量)のエタノールおよび94kg の濃塩酸(3394 mol = 1 当量 = 61.1kgの水 および901 Mol = 0.266 当量= 32,9kg の塩酸) を装入しそして塩素化段階からの排ガスを10-15°Cで排ガス中最大3% の塩素濃度まで導入する。下流に安全洗浄器(10％濃度水酸化ナトリウム溶液が充填されている)を連結する。残留排ガスを上記の水酸化ナトリウム溶液−洗浄器中に直接的に導入する。収量: 636kgの ２，２−ジクロロフェニルアセトニトリル(〜理論値の収率)
825kg の35,2%濃度エタノール性塩酸 (塩素化段階からの HClの収率: 理論値の89% )
825kg の35,2%濃度エタノール性塩酸 (塩素化段階からの HClの収率: 理論値の89% )
２，２−ジクロロフェニルアセトニトリルから２，２−ジクロロフェニル酢酸エチルエステルの製造(第二段階；パイロットプラント(変法 II))
実施例４に従って得られた410kg のエタノール性塩酸 (143.5kg = 3932 mol = 2.31当量の塩酸; 30.5kg = 1694 mol = 1当量の水; 236kg = 5130 mol =3.02当量のエタノール) を 100kg (2174 mol = 1.28 当量)のエタノールで希釈しそして 40°Cに加温する。
実施例４に従って得られた410kg のエタノール性塩酸 (143.5kg = 3932 mol = 2.31当量の塩酸; 30.5kg = 1694 mol = 1当量の水; 236kg = 5130 mol =3.02当量のエタノール) を 100kg (2174 mol = 1.28 当量)のエタノールで希釈しそして 40°Cに加温する。
次いで２時間の間に316kg (1699 mol)の ２，２−ジクロロフェニルアセトニトリルを40°C で計量供給しそしてその供給の終了後にさらに１時間40°Cで攪拌する。その後に70°Cに加熱しそして更に６時間攪拌する。反応の完了をチェックしたの後に、反応混合物を 30°C に冷却する。
得られた懸濁物を 570Ｌの水中に導入しそして固体 (塩化アンモニウム) が完全に溶解するまで攪拌する。その後に有機相を分離除去しそして残留する水性相を 80kgのヘキサンで抽出処理する。有機性抽出物を、前で得られた生成物相と一緒にしそして (エタノール、水およびヘキサンを留去するために)常圧で90°Cまで初期蒸留しそして次に 7 mbarで135°Cまで分別蒸留する。
収量: 325kgの ２，２−ジクロロフェニル酢酸エチルエステル (理論値の82% ) 98,8重量％。
収量: 325kgの ２，２−ジクロロフェニル酢酸エチルエステル (理論値の82% ) 98,8重量％。
２，２−ジクロロフェニルアセトニトリルから２，２−ジクロロフェニル酢酸エチルエステルの製造 (第二段階；パイロットプラント(変法 I))
325.3kg (1749 mol)の ２，２−ジクロロフェニルアセトニトリルを100kg (2174 mol = 1.28当量)のエタノールで希釈しそして 40°C に加温する。
325.3kg (1749 mol)の ２，２−ジクロロフェニルアセトニトリルを100kg (2174 mol = 1.28当量)のエタノールで希釈しそして 40°C に加温する。
次いで３時間の間に、実施例４に従って得られた 410kg のエタノール性塩酸 (143.5kg = 3932 mol = 2.25当量の塩酸; 30.5kg = 1694 mol = 0.97 当量の水; 236kg = 5130 mol = 2.93 当量のエタノール) を 40°C で計量供給しそしてこの供給の収量後に更に 3 時間の間 40°Cで攪拌する。その後に 70°Cに加熱しそして更に 6 時間攪拌する。反応の完了をチェックした後に反応混合物を30°C に冷却する。
得られた懸濁物を 570Lの水中に 導入しそして固体 (塩化アンモニウム) が完全に溶解するまで攪拌する。次いで有機相を分離除去しそして残留する水性相を 80kgのヘキサンで抽出処理する。有機性抽出物を、前で得られた生成物相と一緒にしそして (エタノール、水およびヘキサンを留去するために) 最初に 20〜25°Cで僅かに減圧下に初期蒸留し 、次いで 7 mbarで135°C まで分別蒸留する。
収量: 346.4kgの ２，２−ジクロロフェニル酢酸エチルエステル (理論値の85% ) 98.9重量％
収量: 346.4kgの ２，２−ジクロロフェニル酢酸エチルエステル (理論値の85% ) 98.9重量％
２，２−ジクロロフェニルアセトニトリルから２，２−ジクロロフェニル酢酸エチルエステルの製造 (第二段階；パイロットプラント(再エステル化を伴う変法 II))
実施例４に従う塩素化の際に得られた375kgの エタノール性塩酸 (136.7kg = 3745 mol = 2.16当量の塩酸; 28.2kg = 1567.5 mol = 0.91 当量の水; 210.1kg = 4567 mol =2.64 当量のエタノール) を 100kg (2174 mol = 1.26 当量) のエタノールで希釈しそして 40°Cに加温する。
実施例４に従う塩素化の際に得られた375kgの エタノール性塩酸 (136.7kg = 3745 mol = 2.16当量の塩酸; 28.2kg = 1567.5 mol = 0.91 当量の水; 210.1kg = 4567 mol =2.64 当量のエタノール) を 100kg (2174 mol = 1.26 当量) のエタノールで希釈しそして 40°Cに加温する。
次いで２時間の間に322kg (1732 mol)の ２，２−ジクロロフェニルアセトニトリル を40°C で計量供給し、その供給の終了後に更に１時間 40°C で攪拌する。その後に 70°Cに加熱しそして更に 6 時間攪拌する。反応の完了をチェックした後に反応混合物を30°C に冷却する。
得られた懸濁物を 570Ｌの水に導入しそして固体(塩化アンモニウム)が完全に溶解するまで攪拌する。次いで有機相を分離除去し、残留する水性相を 80kgのヘキサンで抽出処理する。有機性抽出物を前に得られた生成物相と一緒にしそして（エタノール、水およびヘキサンを留去するために）最初に常圧で120°C まで蒸留する。粗生成物は（生成物の加水分解での）有機酸を多量に含み過ぎるので、 40kgのヘキサンおよび 20kg のエタノールを添加しそして再度常圧で120°Cまで蒸留する。次に粗生成物を 7 mbar、135°Cで分別する。
収量：329kgの ２，２−ジクロロフェニル酢酸エチルエステル (理論値の81,5% ) 98,0重量％。
収量：329kgの ２，２−ジクロロフェニル酢酸エチルエステル (理論値の81,5% ) 98,0重量％。
再エステル化；実験室
0.13重量％のフェニルグリオキシル酸 (２，２−ジクロロフェニル酢酸エチルエステルの加水分解生成物)を含有する11.3g の２，２−ジクロロフェニル酢酸エチルエステルを2ml のヘキサンおよび 0.5ml のエタノールと一緒に 2時間の間 70°Cに加熱する。その後に溶剤を留去する。
結果: フェニルグリオキシル酸の含有量は 0.01重量％に減少した。
0.13重量％のフェニルグリオキシル酸 (２，２−ジクロロフェニル酢酸エチルエステルの加水分解生成物)を含有する11.3g の２，２−ジクロロフェニル酢酸エチルエステルを2ml のヘキサンおよび 0.5ml のエタノールと一緒に 2時間の間 70°Cに加熱する。その後に溶剤を留去する。
結果: フェニルグリオキシル酸の含有量は 0.01重量％に減少した。
Claims (10)
- 式
［式中、ＸがＣｌまたはＢｒであり、ｎは１〜５の整数であり、Ｒは水素、C1-C8-アルキル、アリール、ヘテロアリール、C1-C8-アルコキシ、アリールオキシまたはハロゲンでありそしてR1 はC1-C8-アルキルを意味する。］
で表される２，２−ジクロロ−または−ジブロモフェニル酢酸アルキルエステルを製造する改善された方法において、式
［式中、X、 nおよび Rは上に規定した通りである。］
で表される２，２−ジクロロ−または−ジブロモフェニルアセトニトリルを式（II)の１molのニトリル当たり０．８〜２molの水、式（II) の１molのニトリル当たり１〜８molの式
R1OH (III)
［式中、 R1は上に規定した通りである］
で表されるアルコール中で、式（II) の１molのニトリル当たり１〜３molのＨＣｌまたはＨＢｒの存在下に、場合によっては反応条件のもとで不活性である溶剤の存在下に反応させて、相応する式（Ｉ）の２，２−ジクロロ−または−ジブロモフェニル酢酸アルキルエステルを得、その際に第一反応段階における反応温度が３０〜６０℃でありそして第二段階において６０〜１００℃であり、次いで反応を行なった後に反応混合物を２０〜４０℃に冷却し、水で希釈しそして相応する式（Ｉ）の２，２−ジクロロ−またはジブロモフェニル酢酸アルキルエステルを単離することを特徴とする、上記方法。 - 式 (I)中、 Rが水素原子、 C1-C4-アルキル、 C1-C4-アルコキシ、フェニル、フェノキシ、弗素原子、臭素原子または沃素原子を意味しそしてｎは、Ｒが水素原子でない場合に１〜３の整数である請求項１に記載の方法。
- 式 (III)のアルコールとしてメタノール、エタノールまたはｎ−ブタノールを使用する請求項１に記載の方法。
- 式 (III)のアルコールを式 (II)のニトリル１mol当たり１〜３molの量で使用する場合に、反応をメチル第三ブチルエーテル、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチレングリコールジメチルエーテル、トルエン、ヘキサン、ヘプタン、ジクロロメタンまたはクロロベンゼンよりなる群から選択される反応条件のもとで不活性である溶剤の存在下に実施する、請求項１に記載の方法。
- HCl またはHBrとして、式
［式中、n および R は請求項１において規定した通りである］
で表される場合によっては置換されたベンジルシアニドを、触媒量の塩酸ガスの存在下に塩素と反応させてあるいは臭素化剤と反応させて式 (II) の相応するニトリルを得る際に得られるＨＣｌ−あるいはＨＢｒ−排ガスを使用し、それによって式(II) のニトリルの製造を相応する式(I)の２，２−ジクロロ−またはジブロモフェニル酢酸アルキルエステルの製造に直接的に結び付ける、請求項１に記載の方法。 - 式 (I) の ２，２−ジクロロ- またはジブロモフェニル酢酸アルキルエステルを製造する方法において、第一段階で式
[式中、nは1〜5の整数でありそして Rは水素原子、 C1-C8-アルキル、アリール、ヘテロアリール、 C1-C8−アルコキシ、アリールオキシまたはハロゲンでありそして R1は C1-C8−アルキルを意味する。]
で表される場合によっては置換されたベンジルシアニドを触媒量の塩酸ガスの存在下に塩素と反応させてあるいは臭素化剤と反応させて式
[式中、 n およびR は請求項1に規定した通りでありそしてXはCl または Br を意味する。]
で表される相応するニトリルとし、そして生じるHCl- あるいはHBr−排ガスを式 (II) のニトリルを相応する式 (I)
[式中、 X、 n および Rは請求項1に規定した通りでありそして R1 はC1-C8-アルキルを意味する。]
で表される２，２−ジクロロ−またはジブロモフェニル酢酸アルキルエステルに転化するために使用し、その際に式 (I) の相応する２，２−ジクロロ− またはジブロモフェニル酢酸アルキルエステルへの転化を第二段階で式 (II) のニトリル1mol当たり0.8 〜 2 mol の水、式 (II) のニトリル1mol当たり 式
R1OH (III)
[式中、 R1 は請求項1に記載した通りである。]
で表される 1〜 8 molのアルコール中で、式（II) の１molのニトリル当たりに第一段階からの排ガスの状態の１〜３molのＨＣｌまたはＨＢｒの存在下に、場合によっては反応条件のもとで不活性である溶剤の存在下に反応させて、相応する式（Ｉ）の２，２−ジクロロ−または−ジブロモフェニル酢酸アルキルエステルを得、そして第一反応段階における反応温度が３０〜６０℃でありそして第二段階における反応温度が６０〜１００℃であり、その上に反応を行った後に反応混合物を２０〜４０℃に冷却し、水で希釈しそして相応する式（Ｉ）の２，２−ジクロロ−またはジブロモフェニル酢酸アルキルエステルを単離することを特徴とする、上記方法。 - 式 (II) のニトリルを反応させるために、アルコール／水／ＨＣｌ−あるいはＨＢｒ−混合物を使用し、その混合物が水とアルコールとの混合物にHCl−ガスあるいはHBr−ガスを導入することによってまたはアルコールと水性HClあるいはHBrよりなる溶液にHCl−ガスあるいはHBr−ガスを導入することによってまたはHCl−ガスあるいはHBr−ガスをアルコール中に導入し次に水で希釈することによって得られるものであり、その際にアルコール／水／ＨＣｌ−あるいはＨＢｒ−混合物の所望のモル比は、存在する水性アルコール性のHCl-あるいはHBr溶液を場合によってはアルコールおよび／または水で希釈することによって調整することができる、請求項１に記載の方法。
- HCl−ガスあるいは HBr−ガスとして、請求項５に従って式 (IV)のベンジルシアニドから式 (II) の相応するニトリルに転化する際に得られる排ガスを使用し、それによって式 (II) のニトリルの製造を式（I）の２，２−ジクロロ-またはジブロモフェニル酢酸アルキルエステルの製造に直接的に連結せず、式 (II) のニトリルの製造の際に排ガスとして得られるHCl あるいはHBrをアルコール／水／HCl− あるいは HBr−混合物の状態で中間保存してもよい、請求項７に記載の方法。
- 式(I) の相応する２，２−ジクロロ−またはジブロモフェニル酢酸アルキルエステルを単離するために、沈殿した塩化−または臭化アンモニウムがちょうど溶解しそして相分離が生ずる程の量の水を添加し、次いで水性相を場合によっては抽出処理した後に、有機相から最初に常圧および最高９０℃までの温度で水、アルコールおよび場合によって存在する抽出剤を留去しそして次いで減圧下に副生成物を一定の沸点に達するまで留去し、その結果相応する式 (I) の２，２−ジクロロ−またはジブロモフェニル酢酸アルキルエステルがボトムに残留し、これを場合によってはさらに精製するために生成物を頂部において蒸留し、または場合によっては水性相の抽出処理後に、有機相から最初に水を水分離器で分離しそして次に常圧でアルコールおよび場合によって存在する抽出剤を留去する、請求項１に記載の方法。
- 式（I）の 粗 ２，２−ジクロロ−またはジブロモフェニル酢酸アルキルエステルを、それが多すぎる有機酸を含有している場合にはヘキサン、ヘプタン、トルエン、エーテルまたはエステルよりなる群から選ばれた抽出剤および式 (III) の相応するアルコールと混合しそして再度蒸留的後処理を行う、請求項９に記載の方法。
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