JPH07145111A - 多重弗化ニトロベンゼンの製造方法 - Google Patents

多重弗化ニトロベンゼンの製造方法

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JPH07145111A
JPH07145111A JP6168422A JP16842294A JPH07145111A JP H07145111 A JPH07145111 A JP H07145111A JP 6168422 A JP6168422 A JP 6168422A JP 16842294 A JP16842294 A JP 16842294A JP H07145111 A JPH07145111 A JP H07145111A
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formula
residue
alkyl
straight
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JP6168422A
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Thomas Dr Schach
トーマス・シヤッハ
Theodor Papenfuhs
テオドール・パーペンフース
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Hoechst AG
Original Assignee
Hoechst AG
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C201/00Preparation of esters of nitric or nitrous acid or of compounds containing nitro or nitroso groups bound to a carbon skeleton
    • C07C201/06Preparation of nitro compounds
    • C07C201/12Preparation of nitro compounds by reactions not involving the formation of nitro groups

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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 公知の方法に固有の欠点が回避され良好ない
し非常に良好な収量、低い反応温度および短い反応時間
を可能にし、そして少量のポリマー状の分解生成物が得
られるような手段により改良された方法を提供する。 【構成】 多重、好ましくは二重または三重弗化ニトロ
ベンゼンを、対応するクロロニトロベンゼンおよびアル
カリ金属フルオライドから、少なくとも1個のアルコキ
シポリオキシアルキル残基からなる4級アンモニウム化
合物の触媒作用による塩素−弗素交換反応により製造す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、多重弗化ニトロベンゼ
ンを対応するクロロニトロベンゼンとアルカリ金属フル
オライドとを新規の触媒系の存在下に反応させることに
よって製造する改良された方法に関する。
【0002】
【従来技術】ハロゲン交換、好ましくは活性化クロロニ
トロベンゼンまたはブロモニトロベンゼンのハロゲン交
換は、フルオロ置換基を芳香族系に導入する通例の方法
である。一般に、この反応は非プロトン性の双極性溶剤
および弗素源としてのアルカリ金属フルオライドの存在
下に行われる(米国特許第4,287,374号公
報)。これらの方法の際立った問題点は、反応温度が高
く、生成物収率が穏やかであり、そして反応時間が長い
ことである。
【0003】別の方法として、上記欠点のいくつかを改
良させる通例の相間移動触媒を使用することである。例
えば溶剤不含有の方法における反応懸濁液の攪袢性が悪
くなる等の別の問題点が残る。従来使用されてきた相間
移動触媒は、部分的にほんの低い反応性を有するかまた
は必要とされる反応温度でほとんど安定でない4級アン
モニウムまたはアルキルホスホニウム塩(米国特許第
4,287,374号明細書)、ピリジニウム塩(国際
公開87/04149号明細書)またはクラウンエーテ
ルである。
【0004】溶剤を使用しない多重塩素−弗素交換反応
は、従来限定された範囲でしか可能でなかった。反応懸
濁液の高い塩含有量では攪袢できない系となってしま
い、それ故最も最適な条件でさえもほんの少ない転化率
および収量にしか選られなかった。二重Cl/F交換
は、従来好適な溶剤、例えばスルホランまたはジメチル
スルホキシドの存在下でしか成功しなかった(米国特許
第4,164,517号明細書およびドイツ特許出願公
開第3 642 332号明細書)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】これらの制限および欠
点に鑑みて、公知の方法に固有の欠点が回避され良好な
いし非常に良好な収量、低い反応温度および短い反応時
間を可能にし、そして少量のポリマー状の分解生成物が
得られるような手段により改良された方法に対する強い
要求があった。特に溶剤を使用しない方法およびほんの
少量の溶剤しか使用しない方法における攪袢に関する問
題点および処理に関する問題点に対抗することが特に重
要視される。
【0006】
【課題を解決するための手段】ニトロベンゼンを対応す
るクロロニトロベンゼンをアルカリ金属フルオライドと
アルコキシポリオキシアルキル残基少なくとも1種から
なる4級アンモニウム化合物の存在下に反応させること
によって有利な方法で多重弗化できることを見出した。
【0007】本発明は、式(4)
【0008】
【化6】 (式中、aは2〜4の数であり、そしてbは0〜2の数
である)で表される化合物を触媒の存在下にアルカリ金
属フルオライドと反応させることによって多重弗化ニト
ロベンゼンを製造する方法であって、触媒が a) 式(1)
【0009】
【化7】 [式中、R1 、R2 およびR3 は同一または異なって、
式−(Cm 2mO)p 5 (但し、R5 は水素または1
〜16個、好ましくは1〜8個の炭素原子を有する直鎖
または分枝鎖状のアルキル残基であり、mは1〜10、
好ましくは1〜5の整数であり、そしてpは1〜15、
好ましくは2〜10の整数である)で表される直鎖また
は分枝鎖状のアルコキシポリオキシアルキル残基である
か;または1〜30個、好ましくは1〜18個の炭素原
子を有する直鎖または分枝鎖状のアルキル残基である
か;または非置換フェニルまたはナフチル残基である
か;または置換基、ハロゲン、C1 〜C4 −アルキル、
1 〜C4 −アルコキシ、ニトロまたはシアノで置換さ
れたフェニルまたはナフチル残基であり;R4 は式−
(Cm 2mO)p 5 で表される直鎖または分枝鎖状の
アルコキシポリオキシアルキル残基であり、そしてX-
は無機アニオン、好ましくはフルオライド、クロライ
ド、ブロマイド、SO 4 2-/2またはハイドロジェンス
ルフェートである]で表される4級アンモニウム化合物
1種以上;または成分a)と b) 式(2)
【0010】
【化8】 [式中、R6 、R7 、R8 およびR9 は同一または異な
って、1〜22個、好ましくは1〜16個の炭素原子を
有する直鎖または分枝鎖状のアルキル残基であるか;ま
たは非置換または置換アリール残基またはC1 〜C4
アルキルアリール残基(但し、アリールはフェニルまた
はナフチルであり、そして上記置換基はC 1 〜C4 −ア
ルキル、C1 〜C4 −アルコキシ、ニトロまたはシアノ
である)であり、そしてYはNまたはPである]で表さ
れる4級アンモニウム塩またはホスホニウム塩1種以上
との混合物であるか;または成分a)と c) 式(3) R10−(O−Cx 2xr OR11 (3) (式中、R10およびR11は同一または異なって、水素ま
たは1〜16個、好ましくは1〜8個の炭素原子を有す
る直鎖または分枝鎖状のアルキル残基であり、xは2〜
6、好ましくは2または3の整数であり、そしてrは0
〜20、好ましくは4〜14の数である)で表されるポ
リエーテル1種以上またはクラウンエーテルとの混合物
であるか;または成分a)、b)およびc)の混合物か
ら本質的になる方法を提供する。
【0011】この触媒は、排他的に成分a)からなるの
が好ましいが、成分a)とb)とのまたはa)とc)と
のあるいはa)とb)とc)との混合物を使用すること
も有利であり得る。
【0012】成分a)とb)とのまたはa)とc)との
あるいはa)とb)とc)との混合比は、成分a)が全
触媒の5重量%以上、好ましくは20〜80重量%を構
成しているという条件で広範囲に亘ことができる。
【0013】式(1)で表される化合物中に存在する式
−(Cm 2mO)p 5 で表される直鎖または分枝鎖状
のアルコキシポリオキシアルキル残基において、同一ま
たは異なるアルコキシ単位が互いに結合できる。
【0014】式(1)で表される化合物中に存在する直
鎖または分枝鎖状のアルコキシポリオキシアルキル残基
の数は1または2であることが好ましい。本発明の目的
のために式(1)で表される特に好ましい化合物とし
て、ジメチルジ(エトキシポリオキシプロピル)アンモ
ニウムクロライド、ジメチルジ(エトキシポリオキシプ
ロピルメチルエーテル)アンモニウムクロライド、ジメ
チル(エトキシポリオキシプロピル)(エトキシポリオ
キシメチルエーテル)アンモニウムクロライド、ジメチ
ルジ(エトキシポリオキシエチル)アンモニウムクロラ
イド、ジメチルジ(エトキシポリオキシエチルメチルエ
ーテル)アンモニウムクロライド、ジメチル(エトキシ
ポリオキシエチル)(エトキシポリオキシエチルメチル
エーテル)およびジメチル(エトキシポリオキシエチ
ル)エトキシポリオキシメチルエーテル)アンモニウム
クロライド(各々3の平均鎖長pを有する)、並びにト
リメチル(エトキシポリオキシプロピル)アンモニウム
クロライドおよびトリメチル(エトキシポリオキシプロ
ピルメチルエーテル)アンモニウムクロライド(各々8
の平均鎖長pを有する)または上記の特定の化合物の混
合物が挙げられる。
【0015】上記の式(1)で表される化合物は、公知
の方法で(米国特許第3,123,641号明細書、同
第3,141,905号明細書)、アルキレンオキサイ
ドと反応させ、引き続いて同時にエーテル化しながらま
たはエーテル化せずに4級化すると所望の化合物が良好
な収量で得られる対応するエタノールアミンから製造す
ることができる。
【0016】本発明の目的のために式(2)で表される
好ましい化合物として、オクタデシルトリメチルアンモ
ニウムクロライド、ジステアリルジメチルアンモニウム
クロライド、テトラメチルアンモニウムクロライド、テ
トラメチルアンモニウムブロマイド、ヘキサデシルトリ
メチルアンモニウムクロライド、ベンジルトリメチルア
ンモニウムクロライド、ヘキサデシルトリブチルホスホ
ニウムブロマイド、ステアリルトリブチルホスホニウム
ブロマイド、テトラブチルホスホニウムブロマイドおよ
びテトラお朽ちるホスホニウムブロマイドが挙げられ
る。
【0017】本発明の目的のために式(3)で表される
好ましいポリエーテルは300〜800の平均分子質量
を有している。6〜17の鎖長rおよび500の平均分
子質量を有するポリエチレングリコールジメチルエーテ
ルの混合物が特に好ましい。式(3)で表されるポリエ
ーテルの代わりにまたはこれと組み合わせて、通例のク
ラウンエーテル、例えば18−クラウン−6も使用でき
る。
【0018】本発明方法に好適な式(4)で表される出
発化合物として:ジクロロニトロベンゼン、例えば2,
4−ジクロロニトロベンゼン、2,4−ジクロロ−3−
フルオロニトロベンゼンおよび2,4−ジクロロ−5−
フルオロニトロベンゼン;トリクロロニトロベンゼン、
例えば2,4,5−トリクロロニトロベンゼン、2,
3,4−トリクロロニトロベンゼン、2,3,4−トリ
クロロ−5−フルオロニトロベンゼンおよび2,4,5
−トリクロロ−3−フルオロニトロベンゼンが挙げられ
る。
【0019】本発明方法により、特定の出発化合物中の
2個または3個、好ましくは2個の塩素原子を弗素原子
で置換することができ、よって得られた目的生成物は、
例えば:ジフルオロニトロベンゼン、例えば2,4−ジ
フルオロニトロベンゼン、5−クロロ−2,4−ジフル
オロニトロベンゼンおよび3−クロロ−2,4−ジフル
オロニトロベンゼン;トリフルオロニトロベンゼン、例
えば2,3,4−トリフルオロニトロベンゼン、2,
4,5−トリフルオロニトロベンゼン、3−クロロ−
2,4,5−トリフルオロニトロベンゼンおよび5−ク
ロロ−2,3,4−トリフルオロニトロベンゼンであ
る。
【0020】使用するアルカリ金属フルオライドは、弗
化カリウム、弗化ルビジウムまたは弗化セシウムあるい
はこれらの組み合わせが好ましく、特に弗化カリウムで
ある。使用するアルカリ金属フルオライドが3%以下の
含水率を有していてもよいことは本発明の方法の利点で
ある。これにより、例えば予備処理しないでも技術級の
弗化カリウムを使用可能となる。
【0021】本発明方法において、芳香族出発化合物物
に基づいて、触媒を1〜35重量%、好ましくは5〜1
5重量%使用するのが有利である。ここで触媒と出発化
合物とのモル比は、1:10以下、好ましくは1:15
〜1:50である。
【0022】アルカリ金属フルオライドと出発化合物と
のモル比に関して、各置換されるべき塩素原子に基づい
て60〜200モル%、好ましくは100〜140モル
%のアルカリ金属フルオライドを使用するのが有利であ
る。
【0023】フルオロニトロベンゼンを製造するための
二重または三重塩素−弗素交換反応は、従来では溶剤の
存在下でしか不可能であった。反応懸濁液の高い塩含有
量では攪袢できない系となってしまい、それ故最も最適
な条件でさえもほんの少ない転化率および収量にしかな
らなかった。本発明方法においては反応懸濁液中非常に
高い塩の含有量であっても、攪袢に関する問題はなく、
もって二重または三重交換反応を溶剤の不存在下でも通
常行うことができる。最終的には、従来技術に比較して
同時に著しく低い反応温度により、反応懸濁液の良好な
攪袢性とともに収量が著しく増加しそして二次反応が減
少する。
【0024】200℃から300℃超過までの温度が従
来塩素−弗素交換反応に必要とされていたが、本発明方
法の反応温度は、80〜220℃、好ましくは90〜1
80℃、特に120〜170℃である。
【0025】本発明方法は、溶剤の存在下または不存在
下に行うことができる。溶剤を使用する場合、非プロト
ン性および双極性およびプロトン性溶剤が好適である。
好適な双極性非プロトン性溶剤として、例えばジメチル
スルホキシド、ジメチルスルホン、スルホラン、ジメチ
ルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、1,3−ジメ
チルイミダゾリン−2−オン、アセトニトリルおよびベ
ンズニトリルが挙げられる。明白な双極性を有していな
い好適な非プロトン性溶剤として、例えばベンゼン、ト
ルエン、キシレン、クロロトルエン、クロロベンゼンお
よびジクロロベンゼンが挙げられる。プロトン性溶剤、
例えばアルコールを使用することも同様にして可能であ
る。使用されるプロトン性溶剤として、メタノール、エ
タノール、プロパノール、ブタノール、i−プロパノー
ルまたはエチレン、プロピレンまたはブチレン単位を有
するポリアルキレングリコールが挙げられる。
【0026】非プロトン性または双極性溶剤は、いかな
る量でも使用できるが、使用される芳香族に基づいて5
〜30重量%の範囲の少量で使用するのが好ましい。プ
ロトン性溶剤を使用する場合、その使用量は、使用され
る芳香族に基づいて0.1〜5重量%、好ましくは0.
1〜2重量%である。
【0027】本発明の触媒は常圧下でも過圧または減圧
下での使用できる。これらの性質は、例えば水と共沸物
を生成する少量の低沸点非プロトン性溶剤、例えばベン
ゼン、キシレン、メシチレンまたはトルエンを反応の開
始に先立って反応懸濁液に添加することによって利用さ
れる。引き続いて、溶剤の一部を、真空の適用により反
応懸濁液からの水と一緒にふたたび除去する。この操作
により反応速度および収量が増加しそして副生成物の生
成が最少化される。
【0028】本発明方法は、大気酸素の存在下または不
存在下で行うことができるが、保護ガス、例えばアルゴ
ンまたは窒素下で操作するのが好ましい。本発明方法に
おいて、反応混合物を全反応の間確実に十分混合しなけ
ればならない。
【0029】フルオロニトロベンゼンは穀物保護剤の分
野における中間体としておよび医薬品および染料用の合
成構成単位として重要な役割を果たす。
【0030】
【実施例】以下の実施例は、本発明方法を説明するもの
であるが本発明はこれに限定されるものではない。本発
明の目的のための「ポリエチレングリコールジメチルエ
ーテル500」は、約500の平均分子質量を有する上
記ポリエーテルである。
【0031】実施例に使用されたトリメチル(エトキシ
ポリオキシプロピル)アンモニウムクロライドは、8の
平均鎖長pを有しており、そして84〜89重量%の純
度を有する生成物として使用した。この生成物は付加的
に約10〜13重量%の遊離ポリプロピレングリコール
および2重量%以下の水を含有している。
【0032】使用されたジメチルジ(エトキシポリオキ
シプロピル)アンモニウムクロライドは3の平均鎖長を
有しており、そして付加的に5〜10重量%のポリプロ
ピレングリコールおよび約0.2重量%水を含有してい
る90〜95重量%の純度を有する生成物である。
【0033】2種類の触媒をエーテル化化合物として使
用する場合、ポリプロピレングリコールは同様にしてエ
ーテル化形態である。ジメチルジ(エトキシポリオキシ
プロピル)アンモニウムクロライドの場合には、エーテ
ル化度は86%であった。
【0034】反応時間の間に続いてガスクロマトグラフ
ィー分析(GC)を行い、そして各々反応混合物中に存
在する所望の生成物の量をGCパーセンテージ領域の形
で示した。
【0035】例1:2,4−ジフルオロニトロベンゼン 蒸留ブリッジおよびアンカースターラーが付された2.
5リットルフランジ付きフラスコ中に、511g(8.
8モル)の弗化カリウム、89.9g(0.17モル)
のジメチルジ(エトキシポリオキシプロピル)アンモニ
ウムクロライドおよび44.5g(0.09モル)のポ
リエチレングリコールジメチルエーテル500を100
℃で768g(4モル)の2,4−ジクロロニトロベン
ゼンの溶融物中に導入した。引き続いて、50g(0.
47モル)のキシレンを添加し、そして反応懸濁液を2
0mバールの減圧を適用しそして130℃に加熱するこ
とによって共沸乾燥させた。キシレンを留去した後、蒸
留ブリッジを還流冷却管に取替えて、反応懸濁液を14
0℃に加熱し、そしてこの温度で21時間攪袢した。引
き続いて、反応懸濁液を70℃に冷却し、そして吸引下
に濾取した(70℃)。分離した塩を2回全量180g
のキシレンで洗浄し、そして一緒にした有機相を分別し
た。535g(理論値の84%)の2,4−ジフルオロ
ニトロベンゼンが単離された。GC分析による2,4−
ジフルオロニトロベンゼンの生成量は、6時間後に57
GC領域%、21時間後に86GC%であった。
【0036】例2:2,4−ジフルオロニトロベンゼン 蒸留ブリッジおよびアンカースターラーが付された2.
5リットルフランジ付きフラスコ中に、511g(8.
8モル)の弗化カリウムおよび40g(0.07モル)
のジメチルジ(エトキシポリオキシプロピル)アンモニ
ウムクロライド、30.0g(0.06モル)のポリエ
チレングリコールジメチルエーテル500および11.
9g(0.035モル)のテトラブチルホスホニウムブ
ロマイドを100℃で768g(4モル)の2,4−ジ
クロロニトロベンゼンの溶融物中に導入した。引き続い
て、80g(0.75モル)のキシレンを添加し、そし
て反応懸濁液を30mバールの減圧を適用しそして13
0℃に加熱することによって共沸乾燥させた。キシレン
を留去した後、蒸留ブリッジを還流冷却管に取替えて、
反応懸濁液を140℃に加熱し、そしてこの温度で21
時間攪袢した。引き続いて、反応懸濁液を70℃に冷却
し、そして吸引下に濾取した(70℃)。分離した塩を
2回全量180gのキシレンで洗浄し、そして一緒にし
た有機相を分別した。553g(理論値の87%)の
2,4−ジフルオロニトロベンゼンが単離された。GC
分析による2,4−ジフルオロニトロベンゼンの生成量
は、5時間後に23GC領域%、21時間後に89GC
%であった。
【0037】例3:2,4−ジフルオロニトロベンゼン 蒸留ブリッジおよび羽根型攪袢機が付された500ml
のフランジ付きフラスコ中で、72.0g(1.24モ
ル)の弗化カリウム、14.0g(0.02モル)のジ
メチルジ(エトキシポリオキシプロピル)アンモニウム
クロライドおよび7.0g(0.013モル)のポリエ
チレングリコールジメチルエーテル500を100℃で
120g(0.62モル)の2,4−ジクロロニトロベ
ンゼンの溶融物に導入した。温度を120℃に上昇し、
そして反応懸濁液をこの温度で28時間攪袢した。2,
4−ジフルオロニトロベンゼンの生成量:6時間後、1
1GC領域%;28時間後、56GC領域%。
【0038】例4:2,3,4−トリフルオロニトロベ
ンゼン 蒸留ブリッジおよびアンカー攪袢機が付された2.5リ
ットルフランジ付きフラスコ中で、581g(10.0
モル)の弗化カリウム、71.1g(0.1モル)のト
リメチル(エトキシポリオキシプロピル)アンモニウム
クロライド、20.0g(0.04モル)のポリエチレ
ングリコールジメチルエーテル500および13.6g
(0.04モル)のテトラブチルホスホニウムブロマイ
ドを110℃で840g(4モル)の2,4−ジクロロ
−3−フルオロニトロベンゼンの溶融物中に導入した。
引き続いて、80g(0.75モル)のキシレンを添加
し、そして反応懸濁液を30mバールの真空の適用およ
び120℃への加熱により共沸乾燥させた。キシレンを
留去した後、蒸留ブリッジを還流冷却管に取替え、反応
懸濁液を130℃に加熱し、そしてこの温度で21時間
よく攪袢した。引き続いて、反応懸濁物を25℃に冷却
し、そして吸引下に濾過した(25℃)。取り出された
塩を全量180gのキシレンで2回洗浄し、そして一緒
にした有機相を分別した。506g(理論値の72%)
の2,3,4−トリフルオロニトロベンゼンが単離され
た。GC分析による2,3,4−トリフルオロニトロベ
ンゼンの生成量:5時間後、15GC領域%、21時間
後、74GC領域%。
【0039】例5:5−クロロ−2,4−ジフルオロニ
トロベンゼン 蒸留ブリッジおよびアンカー攪袢機が付された2.5リ
ットルフランジ付きフラスコ中で、523g(9.0モ
ル)の弗化カリウムおよび85.3g(0.12モル)
のトリメチル(エトキシポリオキシプロピル)アンモニ
ウムクロライドおよび19.3g(0.06モル)のテ
トラブチルホスホニウムブロマイドを100℃で905
g(4モル)の2,4,5−トリクロロニトロベンゼン
の溶融物中に導入した。引き続いて、80g(0.75
モル)のキシレンを添加し、そして反応懸濁液を40m
バールの真空の適用および120℃への加熱により共沸
乾燥させた。キシレンを留去した後、蒸留ブリッジを還
流冷却管に取替え、反応懸濁液を130℃に加熱し、そ
してこの温度で21時間よく攪袢した。引き続いて、反
応懸濁物を25℃に冷却し、そして吸引下に濾過した
(25℃)。取り出された塩を全量180gのキシレン
で2回洗浄し、そして一緒にした有機相を分別した。6
19g(理論値の80%)の5−クロロ−2,4−ジフ
ルオロニトロベンゼンが単離された。GC分析による5
−クロロ−2,4−ジフルオロニトロベンゼンの生成
量:5時間後、38GC領域%、21時間後、89GC
領域%。
【0040】例6:2,4,5−トリフルオロニトロベ
ンゼン 蒸留ブリッジおよびアンカー攪袢機が付された2.5リ
ットルフランジ付きフラスコ中で、581g(10.0
モル)の弗化カリウム、71.1g(0.1モル)のト
リメチル(エトキシポリオキシプロピル)アンモニウム
クロライド、20.0g(0.04モル)のポリエチレ
ングリコールジメチルエーテル500および13.6g
(0.04モル)のテトラブチルホスホニウムブロマイ
ドを110℃で840g(4モル)の2,4−ジクロロ
−5−フルオロニトロベンゼンの溶融物中に導入した。
引き続いて、80g(0.75モル)のキシレンを添加
し、そして反応懸濁液を30mバールの真空の適用およ
び120℃への加熱により共沸乾燥させた。キシレンを
留去した後、蒸留ブリッジを還流冷却管に取替え、反応
懸濁液を130℃に加熱し、そしてこの温度で21時間
よく攪袢した。引き続いて、反応懸濁物を25℃に冷却
し、そして吸引下に濾過した(25℃)。取り出された
塩を全量180gのキシレンで2回洗浄し、そして一緒
にした有機相を分別した。506g(理論値の72%)
の2,3,5−トリフルオロニトロベンゼンが単離され
た。GC分析による2,3,5−トリフルオロニトロベ
ンゼンの生成量:5時間後、15GC領域%、21時間
後、74GC領域%。
【0041】例7:2,3,4−トリフルオロニトロベ
ンゼン 蒸留ブリッジおよびアンカー攪袢機が付された2.5リ
ットルフランジ付きフラスコ中で、488g(8.4モ
ル)の弗化カリウム、40.0g(0.06モル)のト
リメチル(エトキシポリオキシプロピルメチルエーテ
ル)アンモニウムクロライド、20.0g(0.04モ
ル)のポリエチレングリコールジメチルエーテル500
および20.4g(0.06モル)のテトラブチルホス
ホニウムブロマイドを110℃で840g(4モル)の
2,4−ジクロロ−3−フルオロニトロベンゼンの溶融
物中に導入した。引き続いて、60g(0.57モル)
のキシレンを添加し、そして反応懸濁液を30mバール
の真空の適用および130℃への加熱により共沸乾燥さ
せた。キシレンを留去した後、蒸留ブリッジを還流冷却
管に取替え、反応懸濁液を150℃に加熱し、そしてこ
の温度で21時間攪袢した。引き続いて、反応懸濁物を
25℃に冷却し、そして吸引下に濾過した(25℃)。
取り出された塩を全量400gのキシレンで2回洗浄
し、そして一緒にした有機相を分別した。516.8g
(理論値の73%)の2,3,4−トリフルオロニトロ
ベンゼンが単離された。GC分析による2,3,4−ト
リフルオロニトロベンゼンの生成量:5時間後、14G
C領域%、21時間後、75GC領域%。
【0042】例8:2,3,4−トリフルオロニトロベ
ンゼン 蒸留ブリッジおよびアンカー攪袢機が付された1.5リ
ットルフランジ付きフラスコ中で、488g(8.4モ
ル)の弗化カリウム、40.0g(0.07モル)のジ
メチルジ(エトキシポリオキシプロピルメチルエーテ
ル)アンモニウムクロライド、20.0g(0.04モ
ル)のポリエチレングリコールジメチルエーテル500
および20.4g(0.06モル)のテトラブチルホス
ホニウムブロマイドを110℃で840g(4モル)の
2,4−ジクロロ−3−フルオロニトロベンゼンの溶融
物中に導入した。引き続いて、この混合物を60g
(0.57モル)のキシレンを使用して共沸乾燥し、そ
して150℃の温度で21時間攪袢した。2,3,4−
トリフルオロニトロベンゼンの生成量:5時間後、13
GC領域%、21時間後、65GC領域%。
【0043】比較例:2,4−ジフルオロニトロベンゼ
ン 蒸留ブリッジが付された2リットルのフランジ付きフラ
スコ中で、36g(0.33モル)のテトラメチルアン
モニウムクロライド、72g(0.15モル)のポリエ
チレングリコールジメチルエーテル500および104
4g(18モル)の弗化カリウムを140℃で1440
g(7.5モル)の2,4−ジクロロニトロベンゼンの
溶融物に導入した。引き続いて、108g(1.02モ
ル)のキシレンを添加し、そしてそして反応懸濁液を4
5mバールの真空の適用および160℃への加熱により
共沸乾燥させた。キシレンを留去した後、蒸留ブリッジ
を還流冷却管に取替え、反応懸濁液を200℃に加熱
し、そしてこの温度で8時間攪袢した。177g(理論
値の15%)の2,4−ジフルオロニトロベンゼンおよ
び1029gの2,4−ジクロロベンゼンおよび副生成
物が単離された。GC分析による2,4−ジフルオロニ
トロベンゼンの生成量:3時間後、8GC領域%、8時
間後、17GC領域%。
【0044】例9:2,4−ジフルオロニトロベンゼン a) 初期バッチ アンカー攪袢機および蒸留ブリッジが付された1.5リ
ットルフランジ付きフラスコ中で、60g(0.11モ
ル)のジメチルジ(エトキシポリオキシプロピルメチル
エーテル)アンモニウムクロライド、10g(0.02
モル)のポリエチレングリコールジメチルエーテル50
0および465g(8モル)の弗化カリウムを数回に別
けて768g(4.0モル)の2,4−ジクロロニトロ
ベンゼンの溶融物に導入した。引き続いて、反応懸濁液
を30gのキシレンと混合し、120℃に加熱しそして
減圧下に共沸乾燥させた。次いで、反応温度を180℃
に上昇し、そしてこの混合物をこの温度で12時間攪袢
した。引き続いて、この混合物を70℃に冷却し、10
0gのキシレンと混合し、そして生成した無機塩を濾取
した。単離された2,4−ジフルオロニトロベンゼンの
量は、分別後に220gの中間体生成物および2,4−
ジクロロニトロベンゼン以外に370.5g(理論値の
58.1%)であった。 b) 引き続いてのバッチ 例9a)からの220gの中間体生成物および2,4−
ジクロロニトロベンゼンを548.0g(2.85モ
ル)の新たな2,4−ジクロロニトロベンゼンと混合
し、そして反応を初期バッチの通りに行った。160g
の中間体生成物および2,4−ジクロロニトロベンゼン
の他に分別後に単離された2,4−ジフルオロニトロベ
ンゼンの量は、420.2g(理論値の92.7%)で
あった。
【0045】例10:2,3,4−トリフルオロニトロ
ベンゼン a) 初期バッチ アンカー攪袢機および蒸留ブリッジが付された1.5リ
ットルフランジ付きフラスコ中で、54.9g(0.1
モル)のジメチルジ(エトキシポリオキシプロピルメチ
ルエーテル)アンモニウムクロライド、30g(0.0
4モル)のポリエチレングリコールジメチルエーテル5
00および488g(8.4モル)の弗化カリウムを数
回に別けて850g(4.0モル)の2,4−ジクロロ
−3−フルオロニトロベンゼンの溶融物に導入した。引
き続いて、反応懸濁液を30gのキシレンと混合し、1
10℃に加熱しそして減圧下に共沸乾燥させた。次い
で、反応温度を150℃に上昇し、そしてこの混合物を
この温度で12時間攪袢した。引き続いて、この混合物
を70℃に冷却し、100gのキシレンと混合し、そし
て生成した無機塩を濾取した。単離された2,3,4−
トリフルオロニトロベンゼンの量は、分別後に145g
の中間体生成物および2,4−ジクロロ−3−フルオロ
ニトロベンゼン以外に439g(理論値の62.0%)
であった。 b) 引き続いてのバッチ 例10a)からの145gの中間体生成物および2,4
−ジクロロ−トリフルオロニトロベンゼンを695.0
g(3.30モル)の新たな2,4−ジクロロ−3−フ
ルオロニトロベンゼンと混合し、そして反応を初期バッ
チの通りに行った。170gの中間体生成物および2,
4−ジクロロ−3−フルオロニトロベンゼンの他に分別
後に単離された2,3,4−トリフルオロニトロベンゼ
ンの量は、415.2g(理論値の76.9%)であっ
た。

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 式(4) 【化1】 (式中、aは2〜4の数であり、そしてbは0〜2の数
    である)で表される化合物を触媒の存在下にアルカリ金
    属フルオライドと反応させることによって多重弗化ニト
    ロベンゼンを製造する方法であって、触媒が a) 式(1) 【化2】 [式中、R1 、R2 およびR3 は同一または異なって、
    式−(Cm 2mO)p 5 (但し、R5 は水素または1
    〜16個の炭素原子を有する直鎖または分枝鎖状のアル
    キル残基であり、mは1〜10の整数であり、そしてp
    は1〜15の整数である)で表される直鎖または分枝鎖
    状のアルコキシポリオキシアルキル残基であるか;また
    は1〜30個の炭素原子を有する直鎖または分枝鎖状の
    アルキル残基であるか;または非置換フェニルまたはナ
    フチル残基であるか;または置換基、ハロゲン、C1
    4 −アルキル、C1 〜C4 −アルコキシ、ニトロまた
    はシアノで置換されたフェニルまたはナフチル残基であ
    り;R4 は式−(Cm 2mO)p 5 で表される直鎖ま
    たは分枝鎖状のアルコキシポリオキシアルキル残基であ
    り、そしてX- は無機アニオンである]で表される4級
    アンモニウム化合物1種以上;または成分a)と b) 式(2) 【化3】 [式中、R6 、R7 、R8 およびR9 は同一または異な
    って、1〜22個の炭素原子を有する直鎖または分枝鎖
    状のアルキル残基であるか;または非置換または置換ア
    リール残基またはC1 〜C4 −アルキルアリール残基
    (但し、アリールはフェニルまたはナフチルであり、そ
    して上記置換基はC1 〜C4 −アルキル、C 1 〜C4
    アルコキシ、ニトロまたはシアノである)であり、そし
    てYはNまたはPである]で表される4級アンモニウム
    塩またはホスホニウム塩1種以上との混合物であるか;
    または成分a)と c) 式(3) R10−(O−Cx 2xr OR11 (3) (式中、R10およびR11は同一または異なって、水素ま
    たは1〜16個の炭素原子を有する直鎖または分枝鎖状
    のアルキル残基であり、xは2〜6の整数であり、そし
    てrは0〜20の数である)で表されるポリエーテル1
    種以上またはクラウンエーテルとの混合物であるか;ま
    たは成分a)、b)およびc)の混合物から本質的にな
    る、上記方法。
  2. 【請求項2】 触媒が、 a) 式(1) 【化4】 [式中、R1 、R2 およびR3 は同一または異なって、
    式−(Cm 2mO)p 5 (但し、R5 は水素または1
    〜8個の炭素原子を有する直鎖または分枝鎖状のアルキ
    ル残基であり、mは1〜5の整数であり、そしてpは2
    〜10の整数である)で表される直鎖または分枝鎖状の
    アルコキシポリオキシアルキル残基であるか;または1
    〜18個の炭素原子を有する直鎖または分枝鎖状のアル
    キル残基であるか;または非置換フェニルまたはナフチ
    ル残基であるか;または置換基、ハロゲン、C1 〜C4
    −アルキル、C1 〜C4 −アルコキシ、ニトロまたはシ
    アノで置換されたフェニルまたはナフチル残基であり;
    4 は式−(Cm 2mO)p 5 で表される直鎖または
    分枝鎖状のアルコキシポリオキシアルキル残基であり、
    そしてX- はフルオライド、クロライド、ブロマイド、
    SO4 2-/2またはハイドロジェンスルフェートであ
    る]で表される4級アンモニウム化合物1種以上;また
    は成分a)と b) 式(2) 【化5】 [式中、R6 、R7 、R8 およびR9 は同一または異な
    って、1〜16個の炭素原子を有する直鎖または分枝鎖
    状のアルキル残基であるか;または非置換または置換ア
    リール残基またはC1 〜C4 −アルキルアリール残基
    (但し、アリールはフェニルまたはナフチルであり、そ
    して上記置換基はC1 〜C4 −アルキル、C 1 〜C4
    アルコキシ、ニトロまたはシアノである)であり、そし
    てYはNまたはPである]で表される4級アンモニウム
    塩またはホスホニウム塩1種以上との混合物であるか;
    または成分a)と c) 式(3) R10−(O−Cx 2xr OR11 (3) (式中、R10およびR11は同一または異なって、水素ま
    たは1〜8個の炭素原子を有する直鎖または分枝鎖状の
    アルキル残基であり、xは2または3の整数であり、そ
    してrは4〜14の数である)で表されるポリエーテル
    1種以上またはクラウンエーテルとの混合物であるかま
    たは成分a)、b)およびc)の混合物から本質的にな
    る請求項1の方法。
  3. 【請求項3】 成分a)が全触媒の5重量%以上、好ま
    しくは20〜80重量%を構成している請求項1または
    2の方法。
  4. 【請求項4】 アルコキシポリオキシアルキル残基1種
    または2種が式(1)で表される化合物中に存在する請
    求項1〜3のいずれか一つの方法。
  5. 【請求項5】 式(4)で表される化合物中の2個また
    は3個、好ましくは2個の塩素原子が弗素原子で置換さ
    れている請求項1〜4のいずれか一つの方法。
  6. 【請求項6】 アルカリ金属フルオライドが弗化カリウ
    ム、弗化ルビジウム、弗化セシウムまたはこれらのフル
    オライドの混合物、特に弗化カリウムである請求項1〜
    5のいずれか一つの方法。
  7. 【請求項7】 触媒と式(4)で表される化合物とのモ
    ル比が1:10以下、好ましくは1:15〜1:50で
    ある請求項1〜6のいずれか一つの方法。
  8. 【請求項8】 反応を溶剤の不存在下に行う請求項1〜
    7のいずれか一つの方法。
  9. 【請求項9】 反応温度が80〜220℃、好ましくは
    90〜180℃、特に120〜170℃である請求項1
    〜8のいずれか一つの方法。
  10. 【請求項10】 式(4)で表される化合物が2,4−
    ジクロロニトロベンゼン、2,4−ジクロロ−3−フル
    オロニトロベンゼン、2,4−ジクロロ−5−フルオロ
    ニトロベンゼン、2,4,5−トリクロロニトロベンゼ
    ン、2,3,4−トリクロロニトロベンゼン、2,3,
    4−トリクロロ−5−フルオロベンゼンまたは2,4,
    5−トリクロロ−3−フルオロベンゼンである請求項1
    〜9のいずれか一つの方法。
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