PL187954B1

PL187954B1 - Sposób wytwarzania podstawionych bromków benzylu

Info

Publication number: PL187954B1
Application number: PL33844298A
Authority: PL
Inventors: Horst Wingert; Norbert Götz; Michael Keil; Bernd Müller
Original assignee: Basf Ag
Priority date: 1997-07-30
Filing date: 1998-07-20
Publication date: 2004-11-30
Also published as: BR9811301A; IL133860A; US6133468A; EP0999999A1; PL338442A1; CA2298563C; CA2298563A1; HU226938B1; CZ2000310A3; EP0999999B1; JP2001512090A; ATE241577T1; WO1999006339A1; CN1105701C; KR100533564B1; HUP0002516A2; DE19732693C1; ES2201518T3; KR20010022440A; CN1265639A

Abstract

1. Sposób wytwarzania podstawionych bromków benzylu o ogólnym wzorze I I w którym co najmniej jeden podstawnik R1 -5 oznacza grupe przyciagajaca elektrony, taka jak atom fluoru, atom chloru, atom bromu, C1 -C 4-alkoksykarbonyl, grupe cyjanowa lub grupe nitrowa, a pozostale podstawniki R1 -5 oznaczaja atom wodoru lub metyl, droga bromowania podstawionych toluenów o ogólnym wzorze II II srodkiem bromujacym wybranym z grupy obejmujacej brom, sole bromu i bromowodór, ewentualnie w postaci roztworu wodnego, w temperaturze 20-95°C, znamienny tym, ze bro- mowanie prowadzi sie w obecnosci nitrylu kwasu azokarboksylowego lub estru kwasu azo- karboksylowego i w obecnosci srodka utleniajacego. PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania podstawionych bromków benzylu. Bromowanie bocznych łańcuchów związków alkiloaromatycznych jest znane od dawna, np. z Houben-Weyl, rozdział 5/4, str. 331 i następne (1960).

W powyższej publikacji wskazano, że podstawniki przyciągające elektrony, takie jak atomy chlorowca lub grupy nitrowe, utrudniają przebieg reakcji. Reakcję bardzo trudno podstawialnych związków, zwłaszcza nitrotoluenów, można często zaindukować dopiero w tem187 954 peraturze powyżej 100°C i pod ciśnieniem, co z uwagi na niską trwałość termiczną tych związków stwarza poważne problemy z bezpieczeństwem.

W nowszej literaturze, EP-A 336 567, opisano szczególnie trudny proces wytwarzania bromku o-nitrobenzylu drogą reakcji bromowania o-nitrotoluenu bromowodorem w obecności nadtlenku wodoru przy napromienianiu światłem, przy czym można osiągnąć selektywność powyżej 90%. Stwierdzono następujące wady tego sposobu.

Potrzebne wolne rodniki bromowe generuje się przez napromienianie światłem, co w procesie realizowanym w sposób ciągły może prowadzić do powstawania powłoki na lampach, a zatem do znaczących niepożądanych efektów.

Osiągnięcie optimum zależy od utrzymywania wąskiego zakresu temperatury, tj. 60-70°C. Dobre selektywności uzyskuje się tylko przy stosunkowo niskim stopniu przemiany.

Dla osiągnięcia optymalnych warunków reakcji stosunek molowy nadtlenek wodoru/substrat i stosunek molowy nadtlenek wodoru/bromowodór mogą się zmieniać tylko w stosunkowo wąskim zakresie.

Nieoczekiwanie stwierdzono, że podstawione grupami przyciągającymi elektrony bromki benzylu wytwarza się z bardzo dobrą selektywnością gdy bromowanie prowadzi się w obecności nitrylu kwasu azokarboksylowego lub estru kwasu azokarboksylowego i w obecności środka utleniającego.

Jest nieoczekiwane, że wolne rodniki bromkowe można wytwarzać z użyciem inicjatorów organicznych, nawet w obecności mocnych środków utleniających. Estry kwasów azokarboksylowych i nitryle kwasów azokarboksylowych wykazują szczególnie wysoką trwałość w obecności tych środków utleniających, co czyni je szczególnie odpowiednimi do stosowania jako inicjatory w sposobie według wynalazku.

A zatem wynalazek dotyczy sposobu wytwarzania podstawionych bromków benzylu o ogólnym wzorze I

CH₂Br w którym co najmniej jeden podstawnik R¹'⁵ oznacza grupę przyciągającą elektrony, taką jak atom fluoru, atom chloru, atom bromu, Cj-Cą-alkoksykarbonyl, grupę cyjanową lub grupę nitrową, a pozostałe podstawniki R¹' oznaczają atom wodoru lub metyl, drogą bromowania podstawionych toluenów o ogólnym wzorze II

1-5

II środkiem bromującym wybranym z grupy obejmującej brom, sole bromu i bromowodór, ewentualnie w postaci roztworu wodnego, w temperaturze 20-95°C, który charakteryzuje się tym, że bromowanie prowadzi się w obecności nitrylu kwasu azokarboksylowego lub estru kwasu azokarboksylowego i w obecności środka utleniającego.

Korzystnie w sposobie według wynalazku w przypadku użycia bromu elementarnego jako środka bromującego stosuje się 0,5-1 równoważnik środka utleniającego, a w przypadku użycia bromków lub bromowodoru stosuje się 1,5-2 równoważniki środka utleniającego.

Korzystnie w sposobie według wynalazku jako środek utleniający stosuje się nadtlenek wodoru, kwas nadoctowy, chlor, podchloryn sodu (chlorowy roztwór bielący), bromian sodu lub nadtlenodisiarczan potasu.

Korzystnie w sposobie według wynalazku jako środek utleniający stosuje się nadtlenek wodoru, który jest obecny obok substratu bromowanego w temperaturze do 50°C.

187 954

Bromowanie korzystnie prowadzi się w układzie dwufazowym.

Bromowanie korzystnie prowadzi się w sposób ciągły.

Sposób według wynalazku daje cały szereg technicznych i ekonomicznych korzyści, takich jak te wymienione poniżej.

1. Wyeliminowanie skomplikowanej aparatury stosowanej do napromieniania.

2. Możliwość stosowania różnorodnych środków bromujących i utleniających.

3. Zwiększone możliwości zmiany zakresu wartości temperatury, także w kierunku niższej temperatury reakcji.

4. Kolejność dodawania poszczególnych składników reakcji może być odwrócona. Środek bromujący odmierza się do mieszaniny bromowanego substratu i środka utleniającego. Dzięki temu w naczyniu reakcyjnym można utrzymywać bardzo małe stężenie wywołującego korozję środka bromującego, zwłaszcza bromowodoru.

Odpowiednimi rozpuszczalnikami w sposobie według wynalazku są rozpuszczalniki obojętne w reakcji bromowania, np. węglowodory aromatyczne, takie jak benzen, t-butylobenzen i t-amylobenzen, oraz chlorowcowane węglowodory, takie jak chlorek metylenu, chloroform i chlorobenzen, 1,2-dichloroetan, tetrachlorek węgla, dichlorobenzen lub trichlorobenzen. Jest również możliwe stosowanie mieszanin tych rozpuszczalników.

Korzystne są chlorowcowane węglowodory, takie jak chlorek metylenu, 1,2-dichloroetan, chloroform, tetrachlorek węgla, o- lub p-dichlorobenzen, 1,2,4-trichlorobenzen, a szczególnie korzystny zaś jest chlorobenzen.

Stosowane w sposobie według wynalazku o-nitrotolueny o wzorze II w większości przypadków mogą być dostępne w handlu lub łatwo wytwarzane sposobami opisanymi w literaturze (np. Organikum, Barth Yelagsgesellschaft (1993), str. 320 i następne).

W przeciwieństwie do ujawnienia w EP-A 336 567 sposób według wynalazku jest bardzo elastyczny w realizacji o czym świadczy między innymi możliwość stosowania wyżej podanych środków bromujących. Przykładową korzystną solą bromu jest bromek sodu. Korzystne są również techniczne azeotropowe mieszaniny zawierające kwas bromowodorowy.

Przykładami środków utleniających odpowiednich do utleniania bromowodoru lub jonów bromkowych są kwasy nadtlenowe, nadtlenki, podchloryn (chlorowy roztwór bielący), chlor, bromian sodu i nadtlenodisiarczan potasu, a zwłaszcza nadtlenek wodoru.

W sposobie według wynalazku stosuje się taką ilość środka utleniającego, by powstający w trakcie reakcji bromowodór był także utleniany. Korzystne ilości środka utleniającego podano powyżej. Ilość dodawanego środka bromującego można zmniejszyć prawie o połowę.

Środek bromujący stosuje się na ogół w stosunku molowym 0,7-1,3, a korzystnie w stosunku molowym 0,9-1,0 w przeliczeniu na o-nitrotoluen o wzorze II.

Szczególną zaletą sposobu według wynalazku jest to, że jako inicjatory stosuje się związki azowe, takie jak ester kwasu azokarboksylowego i nitryl kwasu azokarboksylowego, co pozwala na uniknięcie stosowania napromieniania światłem. Te inicjatory można łatwo rozpuszczać w prekursorze lub w rozpuszczalniku, a zatem mogą być one obecne od początku lub dozowane. Szczególnie korzystnym związkiem azowym jest azoizobutyronitryl (AIBN).

Inicjatory dodaje się na ogół w stężeniu 0,1-20% molowych w przeliczeniu na stężenie bromu lub jonów bromkowych (w zależności od substancji wyjściowej), korzystnie w stężeniu 1-10% molowych względem mieszaniny reakcyjnej.

Bromowanie prowadzi się w temperaturze 20-100°C, korzystnie 20-80°C. Optymalna temperatura reakcji zależy z jednej strony od termicznej trwałości o-nitrotoluenu o wzorze II i otrzymanego zeń produktu o wzorze III, a z drugiej strony od temperatury rozpadu inicjatora. W poniższej tabeli przedstawiono różne inicjatory z podaniem ich budowy i wartości temperatury, przy której w ciągu 10 godzin następuje ich półrozpad. Reakcję prowadzi się korzystnie przy temperaturze półrozpadu inicjatora nieco niższej lub wyższej od temperatury, przy której w ciągu 10 godzin następuje półrozpad (±10°C). Prowadzenie reakcji poniżej temperatury, przy której w ciągu 10 godzin następuje półrozpad powoduje na ogół oszczędne zużycie inicjatora i wyższą selektywność. Dłuższy czas reakcji wiąże się jednak ze zwiększeniem kosztów. Przez wybór odpowiedniego inicjatora temperaturę reakcji można zmieniać w szerokim zakresie i dobrać optymalne warunki.

187 954

Tabela

Oznaczenie	Nazwa	Struktura	Temperatura, przy której w ciągu 10 godzin następuje pórozpad
A	2Ź’-Azobis(4-metoksy-2,4-dimetylowalero>- nitryl)	‘j’⁰¹· <j«> (pen, CH,—C-CH,-C—N=N—(j:—CH,—(j-CH, CH, CN CN CH,	30°C
B	2,2’-Azobis(2-cyklopropylopropionitryl)	CH, CHj C>—ę—n=n—ę— CN CN	42°C
C	2,2’-Azobis(2,4-<iimetylowaleronitryl)	\|H, <jn, CH,—CH-CH,—(f~N=N—CH,—γΗ-CH, CH, CN CN CH,	51°C
D	2,2’-Azobis(2-metylopropionitryl)	CH, CH, 1 ³ P CH,—C—N=N—C—CH, ³ 1 1 ³ CN CN	65°C
E	2 ’2-Azobis(2-metylopropionian) dimetylu	<pt₃ ^H, CH— ę—N—N—<p—CH₃ cooch₃ cooch₃	66°C
F	2,2’-Azobis(2-metylobutyronitryl)	<j:H, γΗ, CH,—CH,-(j;—N=N—(j?—CH,—CH, CN CN	67°C
0	1,1 ’-Azobis(cykloheksano-1 -karbonitryl)	ooo	88°C

Z danych podanych w tabeli wynika, że absolutnie możliwe jest wytwarzanie czułych, łatwo rozpadających się związków sposobem według wynalazku w zakresie łagodnych wartości temperatury, 20-50°C, przy czym mimo, że trzeba zaakceptować nieco dłuższy czas reakcji, ryzyko niebezpieczeńswa egzotermicznego rozpadu może być wyeliminowane. Jest zaskakujące, że przy stosowaniu nadtlenków organicznych jako inicjatorów otrzymuje się zawsze gorsze wyniki, podczas gdy w sposobie według wynalazku dzięki zastosowaniu azozwiązków w obecności środków utleniających uzyskuje się bardzo dobre wyniki. W niektórych przypadkach korzystne może być dodanie kwasu nieorganicznego, a szczególnie H2SO4.

Korzystnie bromowanie prowadzi się w układzie dwufazowym. Ten układ dwufazowy stanowi ogólnie roztwór soli bromu w wodzie lub, korzystnie, kwas bromowodorowy wraz z rozpuszczalnikiem i, w razie potrzeby z inicjatorem lub częścią ilości inicjatora. Mieszaninę reakcyjną doprowadza się do temperatury reakcji, a następnie dozuje się pochodną toluenu wzorze II, w obecności lub pod nieobecność inicjatora, w sposób ciągły lub porcjami, w ciągu od półgodziny do kilu godzin. Jednocześnie z dozowaniem związku o wzorze II dozuje się środek utleniający, na ogół w taki sposób, by w mieszaninie reakcyjnej nie występował nadmiar bromu. Jest również możliwe zmieszanie substratu o wzorze II ze środkiem bromującym i inicjatorem i kontrolowanie reakcji przez dozowanie środka utleniającego.

Przy stosowaniu bromu jako źródła bromu, procedura jest ogólnie podobna do opisanej powyżej, lecz brom dozuje się do wody i rozpuszczalnika, z inicjatorem lub bez inicjatora. W tym sposobie postępowania substrat o wzorze II może być obecny od początku lub dozowany.

Przy stosowaniu trwałych środków utleniających można je mieszać z substratem o wzorze II, a przebieg reakcji kontrolować dodatkiem składnika bromowego. Gdy stosuje się nadtlenek wodoru, tę procedurę można zazwyczaj stosować do temperatury 50°C.

Bromowanie można prowadzić okresowo lub, korzystnie, w sposób ciągły. Zaletą sposobu ciągłego jest mniejsza aparatura, a zatem mniejsza ilość roztworów zawierających sub6

187 954 strat o wzorze II utrzymywana w wyższej temperaturze. Z uwagi na wyraźną nietrwałość termiczną pewnych pochodnych toluenu o wzorze II, ten ciągły sposób jest korzystny pod względem bezpieczeństwa w skali przemysłowej.

Po zakończeniu dozowania mieszaninę reakcyjną zazwyczaj utrzymuje się w wybranej temperaturze reakcji przez 0,5-3 godziny. Termicznie trwałe bromki benzylu oczyszcza się z reguły drogą destylacji, a termicznie nietrwałe bromki benzylu poddaje się dalszej obróbce w roztworze otrzymanym sposobem według wynalazku.

Poniższe przykłady bliżej przedstawiają sposób według wynalazku.

Przykład 1

Wytwarzanie bromku o-nitrobenzylu

a) W kolbie z płaskim kołnierzem o pojemności 2,5 litra z mieszadłem (300 obrotów/minutę) i przegrodami zmieszano roztwór 6,6 g (1% mol. w przeliczeniu na dodany kwas bromowodorowy) azoizobutyronitrylu (AIBN) w 1350 g chlorobenzenu z 620 g (3,6 mola) 47% kwasu bromowodorowego. Zawartość kolby ogrzewano do temperatury 75°C. Po osiągnięciu tej temperatury wprowadzono strumienie I i II z użyciem dwóch pomp dozujących.

Strumień I: Roztwór 26,2 g (4% mol.) AIBN w 548 g (4,0 mola) o-nitrotoluenu wprowadzano w sposób ciągły przez 2 godziny;

Strumień II: 725 g (3,2 mola) 15% H₂O₂ wprowadzono w taki sposób, aby w ciągu 2,5 godziny nie występował nadmiar bromu w roztworze.

Po zakończeniu zasilania mieszaninę reakcyjną mieszano przez 2 godziny w temperaturze 75°C, a następnie mieszadło zatrzymano i fazy rozdzielono w temperaturze 75°C. Otrzymano 2146,4 g fazy organicznej o następującym składzie (bez uwzględnienia rozpuszczalnika):

60,4% bromku o-nitrobenzylu

21,5% o-nitrotolueuu

18,2% bromku o-nttrobenyylideuu

Wydajność bromku o-nitrobenzylu: 58,1% w przeliczeniu na o-nitrotoluen.

b) W mieszalniku o pojemności 250 ml 13,7 g o-nitrotoluenu i 0,72 g 2,2'-azobis(4-metoksy-2,4-dimetzlowaleroniirylu) rozpuszczono w 25 g chlorobeezeeu i zmieszano w temperaturze 27°C z 0,24 g stężonego H₂SO4 i 7,8 g 50% H₂O₂. W trakcie intensywnego mieszania wkraplano w ciągu 8 godzin w temperaturze 25-27°C 19,7 g 47% kwasu bromowodorowego, przerywając dodawanie kwasu bromowodorowego, gdy nastąpiło znaczne wydzielanie się wolnego bromu (brunatne zabarwienie) i całość mieszano w temperaturze reakcji aż do odbarwienia mieszaniny reakcyjnej.

Analiza GC fazy organicznej:

72,7% o-nttroroluenu

23,9% bromek o-nttrobenzylu

0,3% bromek o-nttrobenzyiideuu

c) W temperaturze 45°C zmieszano 13,7 g (0,1 mola) o-nitrotoluenu, 25 g chlorobenzenu, 600 mg (2,7 mmola) V 65 (dostarczony przez Fa Wako; 2,2'-azobis(2,4-dimetylo-11 waleronitrylu)), 300 mg H2SO4 i 16,4 g (0,15 mola) 30 % H2O2. Następnie wkroplono w ciągu 75 minut 10 g 47 % kwasu bromowodorowego i całość dalej mieszano w temperaturze 45 °C przez 75 minut. Do mieszaniny dodano jeszcze 5 g kwasu bromowodorowego i całość mieszano w temperaturze pokojowej przez 12 godzin, a potem dodano 3 g kwasu bromowodorowego i w dwóch porcjach 5 g i jeszcze raz 10 g roztworu chlorobenzenu i V 65 (razem 15 g chlorobenzenu + 0,86 g (3,9 mmola) V 65).

Skład według HPLC fazy organicznej:

56,9% bromku o-nttroben:zylu

38,4% o-nttroroluenu

4,7% bromku ο-ηΠκΤεηζ.γΙίόεηυ

d) W mieszalniku o pojemności 250 ml zmieszano 13,7 g o-nitrotoluenu, 25 g chlorobenzenu, 0,58 g 2,2'-azobis(2,4-dimetylowaleronitrylu), 0,24 g stężonego H2SO4 i 19 g 47% kwasu bromowodorowego i w trakcie intensywnego mieszania wkroplono w ciągu 13 godzin 60 g 10% wodnego roztworu nadtlenku wodoru. Podczas tej operacji w odstępach godzinowych do mieszaniny reakcyjnej dodawano porcjami 1 ml roztworu składającego się z 0,58 g

187 954

2,2'-azobis(2,4-dimetylowaleronitrylu) w 10 g chlorobenzenu. Po 13 godzinach reakcję zakończono.

Analiza GC fazy organicznej:

43,9% o-nitrotoluenu

44,2% bromku o-nitrobenzylu

1,3⁰% bromku o-nitrobenzylidenu

e) W mieszalniku o pojemności 250 ml zmieszano 13,7 g o-nitrotoluenu, 35 g chlorobenzenu, 0,24 g stężonego H2SO^1,74 g 2,2'-azrbis(2,4-dimetylowalerrniirylu) i 8,8 g 30% wodnego roztworu nadtlenku wodoru i w trakcie intensywnego mieszania w temperaturze 45 °C wkroplonn w ciągu 24 godzin 6,6 g bromu z taką szybkością, że nastąpiło odbarwienie brązowego roztworu.

Analiza GC fazy organicznej:

52,6% o-mtrotoluenu

38,4% bromku o-nitrobenzylu

0,9% bromku o-nitrobenzylidenu

f) W mieszalniku o pojemności 250 ml zmieszano w temperaturze 62°C 13,7 g r-nitrotrluenu, 38,8 g chlorobenzenu,0,24 g stężonego H2SO4, i 19,8 g 47% kwasu bromowodoroweg^a potem dodano 2,15 g 2,2'-azobis(2-metylrpropionittylu) i wtrakcie intensywnego mieszania wkroplono w ciągu 25 godzin 40 g bielącego roztworu chloru (12,5% aktywnego chloru).

Analiza GC fazy organicznej

37,4% o-nitroroluenu

44,4% bromku 0-1ibrobenzyuu

2,3% bromku o-nitrobenzyiidenu

g) W mieszalniku o pojemności 250 ml zmieszano w temperaturze 61 °C 13,7 g o-nitrotoluenu, 38,8 g chlrrobenzenu,0,24 g stężonego H2SO4, 19,8 g 47% kwasu bromowodorowego i 0,72 g 2,2'-azobis(2-meiylopropireiirylu) i w tej temperaturze wkroplmo w ciągu 15 godzin roztwór 3,27 g bromianu sodu (NaBrOa) w 23 ml wody. GC- analiza fazy organicznej:

45,7% o-nitrotoluenu

44,8% bromku 0-^^01361^^

1,6% bromku o-nUrobenzylidenu

h) Analogicznym sposobem jak w przykładzie g), ale przy temperaturze 62-63°C i zamiast NaBrO3 jako środka utleniającego dodano roztworu 17,5 g nadtleeodisiarczaeu potasu w 50 ml wody. Po 20 godzinach przeprowadzono obróbkę. Analiza GC fazy organicznej:

36,5% o-nitroroluenu

51,6% b ro m k u o-mtrobelzzylu

2,7% bromku o-nitrobenzyiidenu

i) Roztwór 137 g o-nitrotoluenu w 800 ml chlorobenzenu i roztwór 103 g bromku sodu, 6 g Na2HP04 w 1 litrze wody zmieszano w temperaturze 65°C z 2,5 g stężonego H2SO4 i 20 g 2,2'-azobis(2-metylopropionitrylu). W trakcie intensywnego mieszania dwufazowej mieszaniny przepuszczano przez nią w ciągu 2 godzin 64 g gazowego chloru (Cl2) - Analiza GC fazy organicznej:

34% o-nttroroluenu

50% bromku o-nitrobenzylu

4% bromku o-nitrobenzylidenu

j) W mieszalniku o pojemności 250 ml zmieszano w temperaturze 62°C 13,7 g r-nitroirlueeu, 38,8 g chlorobenzenu, 0,24 g stężonego H2SO4, i 19,8 g wodnego roztworu 47% kwasu bromowrdrrowego, a potem dodano 2,32 g 2, 2'-azobis(2-mei.ylopropioeiirylu) i wkroplono małymi porcjami w trakcie intensywnego mieszania w ciągu 25,5 godziny 11,6 g kwasu nadoctowego (32%).

Analiza GC fazy organicznej:

53,5% o-nttroroluenu

32,2% bromku o-nitrobenzylu

0,5% bromku o-nitrobenzylidenu

187 954

Przykład 2

Wytwarzanie bromku 3-chloro-2-bromobenzylu

W mieszalniku o pojemności 2 litrów zmieszano w temperaturze 63°C 267,7 g 2-bromo-3-chlorotoluenu, 530 g chlorobenzenu, 2,5 g stężonego H2SO4, 257,9 g 47% kwasu bromowodorowego i 14 g 2,2'-azobis(2-metylopropionitrylu), a następnie wkroplono w ciągu 1 godziny i 25 minut 332,3 g 10% wodnego roztworu nadtlenku wodoru i całość mieszano przez 30 minut w temperaturze 63 °C.

Analiza GC fazy organicznej:

32,2% 3-chloro-2-bromotoluenu

56,5% bromku 3-chloro-2-bromobenzylu

4,2% bromku 3-chloro-2-btomoberlzylidenu

Wymienione 3 składniki można bez trudności rozdzielić i oczyścić drogą destylacji.

Przykład 3

Wytwarzanie bromku 3-metylo-2-bromobenzylu

W mieszalniku o pojemności 1 litra zmieszano w temperaturze 63°C 104,5 g 2-bromom-ksyleno^^-dimetylobromobenzenu), 200 g chlorobenzenu, 1 g stężonego H2SO4, 87,2 g 47% kwasu bromowododorowego i 6 g 2,2'-azobis(2-metylopropionitrylu), a potem wkroplono w ciągu 30 minut 75 g 10% roztworu nadtlenku wodoru i całość mieszano przez 25 minut w temperaturze 64°C.

Analiza GC fazy organicznej:

40,7% 2,6-dimetylobroπlobenzenu

45,8%) bromku 3-metylo-2-bromobenzylu

0,6% bromku 3-metylo-2-bronrobelzzyiidenu

3,0% 2,6-biS(-bromometylobrronrobelzzenu

Również w tym przypadku bromek benzylu jako składnik można usunąć i otrzymać go w postaci czystej drogą destylacji.

Przykład 4

Wytwarzanie bromku 4-chloro-2-fluorobenzylu

W mieszalniku o pojemności 4 litrów zmieszano w temperaturze 70°C 361,5 g 4-chloro-2-fluorotolueeu, 520 g chlorobenzenu, 6 g stężonego H2SO4, 467 g 47% kwasu bromowodorowego i 2,7 g 2,2'-azobis(2-metylopropioeitrylu) i w ciągu 1,5 godziny wkroplono równocześnie 620,5 g 10% wodnego roztworu nadtlenku wodoru i roztwór 16,5 g 2,2'-azobis(2-metylopropionitrylu) w 270 g chlorobeezeeu. Mieszaninę mieszano w temperaturze 70°C przez 1 godzinę.

Analiza GC fazy organicznej:

31,2% 4-chloro-2-fluorotoluenu

60,5% bromku 4-chloro-2-fluorobenzylu

4,3% bromku d-chOrro-d-nuorobenzylidenu

W tym przypadku oczyszczenie przeprowadza się drogą destylacji frakcjonowanej.

Przykład 5

Wytwarzanie 2,4-dichloro-3-(bromometylo)beezoesanu metylu

W mieszalniku o pojemności 1 litra zmieszano w temperaturze 63°C 94,6 g 2,4-dichloro-3-metylobeezoesaeu metylu, 315 g chlorobenzeeu, 1 g stężonego H₂ SO4, 85,5 g 47% kwasu bromowodorowego i 3,5 g 2,2'-azobis(2-metylopropionitrylu), a następnie w temperaturze 63 do 68 °C dodano w ciągu 35 minut 73,5 g 10% wodnego roztworu nadtlenku wodoru. Mieszaninę mieszano w temperaturze reakcji przez 2 godziny, a następnie ponownie wkroplono w ciągu 30 minut 73,5 g 10% roztworu nadtlenku wodoru i dodano dalsze 1,5 g 2,2'-azobis(2-metylopropionitrylu). Całość mieszano w temperaturze reakcji przez 2 godziny i 35 minut i w końcu w temperaturze 63-67°C wkroplono w ciągu 15 minut 36,8 g 10% roztworu nadtlenku wodoru i mieszaninę mieszano w temperaturze reakcji przez 2 godziny, a potem ochłodzono ją do temperatury pokojowej i fazę organiczną oddzielono. Roztwór chlorobenzenu zawierał żądany produkt 2,4-dichloro-3-bromometylobenzoesaeu metylu o czystości 96,1% (zgodnie z analizą HPLC bez uwzględnienia rozpuszczalnika).

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz. Cena 2,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób wytwarzania podstawionych bromków benzylu o ogólnym wzorze I

CH₂Br w którym co najmniej jeden podstawnik R¹'⁵ oznacza grupę przyciągającą elektrony, taką jak atom fluoru, atom chloru, atom bromu, Ci-C4-alkoksykarbonyl, grupę cyjanową lub grupę nitrową, a pozostałe podstawniki R^M oznaczają atom wodoru lub metyl, drogą bromowania podstawionych toluenów o ogólnym wzorze II

X^^CH3 środkiem bromującym wybranym z grupy obejmującej brom, sole bromu i bromowodór, ewentualnie w postaci roztworu wodnego, w temperaturze 20-95°C, znamienny tym, że bromowanie prowadzi się w obecności nitrylu kwasu azokarboksylowego lub estru kwasu azokarboksylowego i w obecności środka utleniającego.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w przypadku użycia bromu elementarnego jako środka bromującego stosuje się 0,5-1 równoważnik środka utleniającego, a w przypadku użycia bromków lub bromowodoru stosuje się 1,5-2 równoważniki środka utleniającego.
3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako środek utleniający stosuje się nadtlenek wodoru, kwas nadoctowy,chlor, podchloryn sodu (chlorowy roztwór bielący), bromiansodu lub nadtlenodisiarczan potasu.
4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako środek utleniający stosuje się nadtlenek wodoru, który jestobecny obok substratu bromowanego w temperaturze do 50°C.
5. Sposób według zastrz. 1 albo 2, albo 3, albo 4, znamienny tym, że bromowanie prowadzi się w układzie dwufazowym.
6. Sposób według zastrz. 1 albo 2, albo 3, albo 4, znamienny tym, że bromowanie prowadzi się w sposób ciągły.
7. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że bromowanie prowadzi się w sposób ciągły.