FI92387C - Menetelmä 3,4-difluorisubstituoidun benseenin valmistamiseksi - Google Patents

Description

92387

Menetelma 3,4-difluorisubstituoidun benseenin valmistami-seksi

Keksintd koskee menetelmSS kaavan II mukaisen 3,4-5 difluorisubstituoidun bentseenin valmistamiseksi,

Z

φι,

F

jossa kaavassa Z on -CF3 tai -CN.

15 Difluoribentsotrifluoridit ja bentsonitriilit ovat kayttOkelpoisia vSlituotteita herbisidien valmistuksessa. Esimerkiksi US-patenttijulkaisussa 4 642 338 esitetaan 3,4-difluoribentsotrifluoridin kayttd aryylioksifenoksi-herbisidien valmistuksessa, jotka kontrolloivat nurmirik-20 karuohoja lehtipuiden lasnaollessa. Samoin, EP-patenttiha-kemuksessa 302 203 esitetaan 3,4-difluoribentsonitriilin kayttd valmistamaan aryylioksifenoksiherbisideja, jotka kontrolloivat nurmirikkaruohoja lehtipuiden ja maarattyjen viljakasvien lasnaollessa. Edelleen bentsonitriilit ja 25 bentsotrifluoridit voidaan muuttaa keskenaan hyvin tunne-tuilla orgaanisilla reaktioilla, jotka esitetaan seuraa-vassa kaaviossa:

CF-3 C00H CONHp CN

35 Tavanomaiset menetelmat fluorattujen aromaattisten yhdisteiden valmistamiseksi perustuvat ensisijassa diat- 2 92387 sotointireittiin, johon kuuluu joukko vaiheita. Esimerkik-si US-patenttijulkaisussa 4 642 338 valmistettiin 3,4-di-fluoribentsotrifluoridi (a) saattamalla 4-kloori-3-nitro-bentsotrifluoridi reagoimaan KF:n kanssa, (b) pelkistS-5 mails nitroryhmS amiiniksi, (c) diatsotoimalla ja valmis-tamalla fluoriboraattisuola ja (d) hajottamalla halutuksi tuotteeksi seuraavassa kaaviossa esitetyllS tavalla: CFo CFo CF q - N°2 ^νγ^νΝΗ2

Cl F F

15 CFo CFo (οχ (ol

20 N2®BFH® F

F F

Samanlaista kaaviota kSytti: Schaefer et al.; Can.

: 25 J. Chem., 57, 802 (1979).

Vaikka pitkalle fluorattuja aromaattisia yhdisteitS voidaan valmistaa alkalimetallifluoridien alulla perhalo-genoiduista aromaattisista yhdisteista tai perhalogenoi-duista aromaattisista yhdisteistS, joissa on 1 tai useam- 30 pia elektroneja puoleensavetSvia substituentteja, uskot-tiin, ettS tSmS reaktio voisi olla valmistuksen kannalta kiinnostava vain valmistettaessa taysin halogenoituja yhdisteitS, ja ettS epStSydellisesti halogenoitujen aromaat-tisten yhdisteiden ja KF:n vSlisissa reaktioissa tapah- 35 tuisi lukuisia sivureaktioita, ja ettS saannot olisivat 3 92387 huonoja. (Katso esimerkiksi: Yokobson et al.? Synthesis, 652, lokakuu 1976).

Nyt on yllåttåen havaittu, etta epataydellisesti renkaaseen fluorattuja bentsotrifluorideja ja bentsonit-5 riileja voidaan valmistaa hyvallå saannolla KF:n vaikutuk-sella vastaaviin renkaaseen kloorattuihin bent sotr i fluor i-deihin ja bentsonitriileihin. Keksintb koskee menetelmaa edelia esitetyn kaavan II mukaisen 3,4-difluorisubstituoi-dun bentseenin valmistamiseksi. Menetelm&lle on tunnus- 10 omaista, etta 3,4-dihalogeenisubstituoitu bentseeni, jonka kaava on

Z

" (οχ

X

20 jossa X on -F tai -Cl ja Z tarkoittaa samaa kuin edellå, saatetaan reagoimaan tehokkaan KF-mååran kanssa liuotti- messa, joka on dimetyylisulfoksidi, dimetyyliformamidi, dimetyyliasetamidi, heksametyylifosforihappotriamidi, sul- folaani, N-metyylipyrrolidinoni, N-sykloheksyyli-pyrroli- · 25 dinoni, 1,3-dimetyyli-2-imidatsolidinoni, 1,3-dimetyyli-< 3,4,5,6-tetrahdyro-2-(lH)pyrimidoni tai bentsonitriili, jolloin reaktiovåliaine sisaltåa alle 500 ppm vetta, låm-pbtilassa 220 - 295 °C, ja 3,4-difluorisubstituoitu bent-seeni otetaan talteen reaktioseoksesta.

30 TåmS keksintb sallii yllattåvållå tavalla epStSy- dellisesti fluorattujen bentsotrifluoridien ja bentsonit-riilien valmistuksen vastaavista epStåydellisesti kloora-tuista bentsotrifluorideista ja bentsonitriileista hyvaiia saannolla ja minimaalisilla sivureaktioilla.

35 3,4-dikloorisubstituoidun bentseenin muutos (seu- raavan kaavion kaava I) 3,4-difluorisubstituoiduksi bent- 4 92387 seeniksi (seuraavan kaavion kaava II) on vaiheittainen prosessi, johon liittyy yksinkertaisesti fluorilla vaihde-tun yhdisteen (seuraavan kaavion kaava III) vSlituotevai-he, joko 3-fluori-4-kloorisubstituoitu bentseeni ja/tai 3-5 kloori-4-fluorisubstituoitu bentseeni.

1 \ 1 \ - ψΓψΓ ψ.

Cl Cl F F

J III II

15

Reaktio voidaan valinnaisesti suorittaa niin, ettå pååtuotteena saadaan yksinkertaisesti fluorilla vaihdettu fluorikloorisubstituoitu bentseeni.

KF on tåmSn keksinndn mukaisessa reaktiossa kSytet-20 tavS fluorausreagenssi, ja se on kaupallisesti saatava yhdiste. KF on edullisesti oleellisesti vedetOn ja hieno-jakoinen. Amorfiset tai spraykuivatut muodot ovat erityi-sen edullisia. Oleellisesti vedeton KF voidaan valmistaa esimerkiksi kuivaamalla tyhjiossS 140 - 250 °C:ssa useita '25 tunteja.

My5s 3,4-diklooribentsotrifluoridi ja 3,4-dikloori-bentsonitriili ovat kaupallisia yhdisteitS.

TåmSn keksinnon mukaisessa menetelmåsså kåytetSSn reaktiovSliaineena poolista, aproottista laimennusainetta, 30 joka on dimetyylisulfoksidi (DMSO), dimetyyliformamidi (DMF), dimetyyliasetamidi (DMA), heksametyylifosphorihap-potriamidi (HMPA), sulfolaani, N-metyylipyrrolidinoni (NMP), N-sykloheksyylipyrrolidinoni (NCHP), 1,3-dimetyyli- 2-imidatsolidinoni (DMI), l,3-dimetyyli-3,4,5,6-tetrahyd-35 ro-2-(lH)pyrimidoni (DMTHP) tai bentsonitriili. Edullisia laimennusaineita ovat NMP, DMI, DMTHP, DMSO ja sulfolaani.

i 5 92387

Reaktio voidaan valinnaisesti suorittaa (a) haponsieppaajan, kuten alkalimetallikarbonaa-tin, ja/tai (b) faasinsiirtokatalysaattorin lSsnSollessa.

5 Tåmån keksinnbn mukainen reaktio suoritetaan oleel- lisesti vedettbmissa olosuhteissa korotetuissa lampbti-loissa 220 - 295 “C. Edulliset låmpotilat 3,4-difluori-bentsotrifluoridille ovat alueella 240 - 295 °C. Edulliset lSmpbtilat 3,4-difluoribentsonitriilille ovat alueella 10 220 - 275 °C.

Tyypillisesti kåytetSan ilmakehån - tai sitS kor-keampia paineita. Toisinaan on edullista kSyttåM autogee-nista painetta, jonka laimennusaine, lahtbaine ja tuote saavat aikaan suljetussa reaktorissa edullisissa reaktio-15 lampbtiloissa. Tailaiset paineet ovat tyypillisesti alueella hieman ilmakehån ylåpuolella - noin 3450 kPa, ja riippuvat reaktorin tilavuudesta. Valinnaisesti reaktio voidaan suorittaa paineen alla sopivasti suunnitellussa reaktorissa, johon on jMrjestetty tislauskolonni niin, 20 etta tuote voidaan poistaa se muodostuessa.

Vesi on reaktiolle haitallinen, ja oleellisesti ve-dettOmat reaktio-olosuhteet ovat edullisia. Oleellisesti vedettOmaiia tarkoitetaan, ettå reaktiovaiiaine sisaitaa alle noin 500 ppm vetta. Edullisesti reaktiovåliaine si-; 25 saitaa alle noin 150 ppm vetta. Oleellisesti vedettbmat olosuhteet voidaan saavuttaa vakio kuivaustekniikkoja kayttaen. Esimerkiksi tyypillinen laboratorioreaktori voidaan kuivata tislaamalla poolinen aproottinen liuotin tyh-jiiissa ennen reagoivien aineiden lisaystå. Valinnaisesti 30 pooliseen aproottiseen liuottimeen voidaan lisata pieni maara (5 - 10 paino-% poolisesta aproottisesta liuottimes-ta) poolitonta liuotinta, kuten aromaattista hiilivetya (esimerkiksi tolueenia tai ksyleenia) auttamaan veden poistossa atseotrooppisella tislauksella. Reaktorijarjes-35 telman jaannbsvesi poistetaan mybs usein atseotrooppisella tislauksella.

6 92387

Poolisen aproottisen liuottimen måårå ei ole kriit-tinen, mutta edullisesti kåytetåån riittåvå måårå liuotin-ta låhtOaineen pitåmiseksi liuoksessa reaktiolåmpOtilois-sa, yleensa 2-25 paino-osaa liuotinta substituoidun 5 bentseenilåhtoaineen paino-osaa kohden. Kåytetyt reagoi-vien aineiden suhteelliset måaråt eivåt ole kriittisiå, koska jonkin verran tuotetta muodostuu kåytettåesså mitå hyvånså reagoivien aineiden suhteita. Reaktiossa kuluu kuitenkin 1 mooli fluorausreagenssia låhtoaineessa olevaa 10 vaihtuvaa klooriatomimoolia kohden. Esimerkiksi 3,4-dik-looribentsonitriililåhtGaineella kuluu kulutettua låhtd-ainemoolia kohden 2 mooliekvivalenttia KF:åå. Tavallisesti kåytetåån 1,0 - 3,0 moolia KF:åå låhtoaineessa olevan vaihtuvan kloorin moolia kohden.

15 Tamån keksinnon mukainen reaktio suoritetaan tyy- pillisesti riittåvåsti sekoittaen liuottimessa olevien reagoivien aineiden olennaisen tasaisen dispersion yll&-pitSmiseksi.

Katalysaattoreita kåytetMSn valinnaisesti reaktio-20 nopeuden nostamiseksi. Sopiviin katalysaattoreihin kuulu-vat faasinsiirtokatalysaattorit. Katalysaattoria lisatSån tamån keksinnGn mukaiseen reaktioseokseen måårå 0,0001 -0,1 moolia låhtbainemoolia kohden. Edullisesti katalysaattoria kåytetåån 0,001 - 0,075 mooliekvivalenttia ja edul-; 25 lisemmin 0,01 - 0,05 mooliekvivalenttia.

Faasinsiirtokatalysaattorit ovat hyvin tunnettuja yhdisteitå, ja niihin kuuluu (a) kvaternåårisiå fosfonium-suoloja, joissa on 10 tai useampia hiiliatomeja, ja (b) makrosyklisiå polyeettereitå, jotka tunnetaan yleisesti 30 kruunueettereinå. Sopiviin kruunueetterikatalysaattoreihin kuuluvat 18-kruunu-6; disykloheksano-18-kruunu-6; dibent-so-18-kruunu-6; ja 15-kruunu-5. Låheinen katalysaattori-laji, tris(3,6-dioksaheptyyli)amiini on my5s tehokas. So-pivia kvaternåårisiå fosfoniumsuoloja ovat tetra-n-alkyy-35 lifosfoniumsuolot. Fosfoniumsuolojen anioni on F"* joka voi olla peråisin mistå hyvånså helposti F‘:ksi muuttuvasta 7 92387 anionista, kuten esimerkiksi Cl*' Br'- I"’ OH' tai OAce‘· reaktio-olosuhteissa.

TMman keksinnbn mukaisessa reaktiossa kSytetaan valinnaisesti haponsieppaajia kayttåmåån tai inaktivoimaan 5 lSsnS olevien tai mahdollisesti reaktiossa muodostuvien HCl:n tai HF:n pienemmat måaråt. Sopivia haponsieppaajia ovat alkalimetallikarbonaatit, kuten vedetbn K2C03 ja ve-detbn Na2C03. Edullinen haponsieppaaj a on vedetiin K2C03. Haponsieppaajia lisataån tamån keksinnbn mukaiseen reak-10 tioseokseen maarå 0,001 - 0,1 moolia bentsonitriili- tai bentsotrifluoridilåhtbaineen molia kohden. Edullisesti kaytetaan 0,03 - 0,05 mooliekvivalenttia.

3,4-difluoribentsonitriili tai 3,4-difluoribent-sotrifluoridi voidaan saada reaktioseoksesta talteen ta-15 vanomaisilla tekniikoilla, kuten uuttamalla ja/tai tis- lauksella. Tuote poistetaan reaktioseoksesta edullisesti sen muodostuessa. Valinnaisesti voidaan lisatå reagoivaa yhdistettS tuotetta poistettaessa.

Tuote voidaan erottaa lShtOaineesta ja/tai fluori-20 kloorisubstituoiduista bentseenivalituotteista jakotis- lauksella.

Reagoivien aineiden lisåysnopeus tai -jSrjestys ei ole kriittinen tåmån keksinnbn mukaisessa reaktiossa. Ta-vallisesti liuotin ja fluorausreagenssi lisåtåån sopivaan . 25 reaktioastiaan, ja reaktio kuivataan tislaamalla pieni osa liuottimesta. Sitten reaktioastiaan lisåtSSn lahtOaine tai prekursoriyhdiste. Sitten reaktioseos kuumennetaan riitta-van korkeaan lampbtilaan tyydyttåvan reaktionopeuden ylia-pitamiseksi. Tuote voidaan saada talteen reaktioseoksesta 30 reaktion edettya loppuun uuttamalla ja/tai tislaamalla.

Vaihtoehtoisesti reaktioseoksesta voidaan poistaa tuotetta jakotislauksella sen muodostuessa. Jos reaktiossa kSyte-tSSn haponsieppaajaa, poolitonta liuotinta tai katalysaat-toria, ne lisåtaan liuotin/fluorausreagenssi-seokseen 35 edullisesti ennen reaktioastian kuivausta.

8 92387

Seuraavat esimerkit kuvaavat tåman keksinnOn mu-kaista menetelmaa.

Seuraavissa esimerkeissa fluorausreagenssi kuivat-tiin tyhjiOuunissa 150 °C:ssa ainakin 24 h. Liuottimet 5 kuivattiin tislaamalla kalsiumhydridista. Kaytetaan myOs seuraavia termeja: DCBCN 3,4-diklooribentsonitriili DFBCN 3,4-difluoribentsonitriili FCBCN fluoriklooribentsonitriili 10 NMP N-metyylipyrrolidinoni DMI 1,3-dimetyyli-2-imidatsolinoni DMTHP 1,3-dimetyyli-3,4,5,6-tetrahydro-2(lH)-jy-rimidoni, ja DMSO dimetyylisulfoksidi.

15 Esimerkki 1 600-ml Hastelloy™ C-painereaktoriin lisattiin 28,35 g KF:aa, 150 ml NMP:ta, 20,5 g DCBCN:aa ja 10,06 g naf-taleenia (sisainen standard!). Reaktori suljettiin ja pai-netestattiin. Reaktioseosta sekoitettiin 235 °C:ssa 40 h. 20 Reaktorin jaahdytyksen ja tuuletuksen jålkeen reaktloseos analysoitiin kaasukromatografialla. Analyysin mukaan DFBCN-saanto oli 21 %.

Esimerkki 2 600-ml Hastelloy™ C-painereaktoriin lisattiin • 25 18,5 g KF:åa, 200 ml sulfolaania, 20 g DCBCN:aa, 2,0 g « » tetrafenyylifosfoniumkloridia(faasinvaihtokatalysaattori) ja 4,03 g naftaleenia (sisainen standardi). Reaktori suljettiin ja painetestattiin. Reaktioseosta sekoitettiin 225 °C:ssa 64 h. Reaktorin jaahdytyksen ja tuuletuksen 30 jaikeen reaktioseos analysoitiin kaasukromatografialla. Analyysin mukaan FCBCN-saanto oli 37 % ja DFBCN-saanto 15 %.

Esimerkki 3 300-ml ruostumattomasta teraksesta valmistettuun 35 painereaktoriin lisattiin 34,8 g (0,6 mol) KF:aa, 120 ml 9 92387 DMI:ta ja 34,8 g (0,2 mol) DCBCN:aS. Reaktori suljettiin ja palnetestattiin. Reaktioseosta sekoltettiln 250 °C:ssa 24 h. JSShdytyksen ja tuuletuksen jålkeen tuote eristet-tiin uuttamalla etyyliasetaatilla. Kaasukromatografia-ana-5 lyysi uutteesta, johon oli lisåtty bifenyylia sisåiseksi standardiksi, osoitti, ettå FCBCN:n saanto oli 14 % ja DFBCN:n saanto oli 46 %.

Esimerkki 4 250-ml pydreåpohjainen kolvi varustettiin samankes-10 kiset putket kSsittåvållå tislauskolonnilla, låmpdmitta-rilla, magneettisekoittajalla ja tislauspåallS, jossa oli typpipuhallus. Tislauskolonni ja tislauspaa kaarittiin eristenauhaan, ja kolonnin låmpbtila pidettiin 160 °C:ssa ja tislauspSSn lampOtila 130 °C:ssa. Kolviin lisattiin 15 34,8 g (0,6 mol) KF:åå, 120 ml DMTHP:ta ja 34 g (0,2 mol) DCBCN:aa. Reaktioseosta kuumennettiin sekoittaen 240 °C:ssa 23 h, ja kerattiin 8,71 g tisletta. Lampdtila nostettiin 245 °C:een viela 2,25 h ajaksi, ja kerattiin lisaa tisletta. Yhdistettyjen tisleiden analyysin mukaan 20 FCBCN-saanto oli 26 % ja DFBCN-saanto oli 39 %.

Esimerkki 5 (ei keksinndn mukainen) 250-ml 4-kaulaiseen pydreapohjaiseen lasikolviin lisattiin DMSO-liuotinta (155 ml) ja CsF:åa (50 g; 0,33 mol). Kolvi varustettiin samankeskiset putket kasittavai-; 25 la tislauskolonnilla, mekaanisella sekoittimella ja lam-ptthauteella. Kolvin ja tislausjarjestelman låpi puhallet-tiin typpea. Tislausjarjestelmå varustettiin tyhjittvaipal-la. jarjestelmaa kuivattiin 15,8-kPa tyhjidssa astiaiampO-tilassa 135 °C. TyhjiO pååstettiin pois, asetettiin N2- 30 puhallus ja reaktorin låmpOtila nostettiin 160 °C:een. Lisattiin DCBCN:aa (10 g; 0,06 mol), ja reaktioiampOtila pidettiin 160 °C:ssa 11 h. Asetettiin jalleen tyhjid 15,8 kPa:han, ja tuote tislattiin påalta DMSO-liuottimen kans-sa. Tisle (61,2 g) sisalsi 10,6 % DFBCN:aa; 6,7 g (80 % 35 saanto). vaiituote-FCBCN:ta oli reaktioseoksessa 1,5 % vastaten 1,5 g:aa (17 % saanto).

10 92387

Esimerkki 6 500-ml 4-kaulaiseen pydreåpohjaiseen lasikolviin lisåttiin DMI-liuotinta (300 ml) ja KF:åå (70 g; 1,2 mol). Kolvi varustettiin 15-pohjaisella 01dershaw™-kolonnilla, 5 mekaanisella sekoittimella, låmpdhauteella ja jauheenli-såyssuppilolla. Kolvin ja tislausjårjestelmån låpi puhal-lettiin N2:ta. Tislausjårjestelmå varustettiin tyhjidvai-palla. Jårjestelmåå kuivattiin 13,3-kPa tyhjiOssa astia-låmpdtilassa 160 °C. Poistettiin noin 25 ml DMI:tå ja vet-10 tå. Tyhjio paastettiin pois, asetettiin N2-puhallus ja reaktorin lampotila nostettiin 220 °C:een. Lisåttiin hi-taasti DCBCN-låhtoainetta (62 g: 0,36 mol) DCBCN:n ja FCBCNrn konsentraation pitamiseksi noin 5 %:ssa. Tuote DFBCN tislattiin pååltå. DMI/DFBCN-tislettS oli 140 g. 15 Tisleen kaasukromatografianalyysi osoitti, etta DFBCN:åå oli 25 %, 35 g (70 % saanto). FCBCN-vSlituotetta oli 1 %, 1,4 g. Tisle tislattiin uudelleen, jolloin saatiin 14 g puhdasta DFBCN:aå.

Esimerkki 7 20 500-ml 4-kaulaiseen pyoreåpohjaiseen lasikolviin lisåttiin DMI-liuotinta (300 ml) ja KF:SS (70 g; 1,2 mol). Kolvi varustettiin 15-pohjaisella 01dershaw™-kolonnilla, mekaanisella sekoittimella, låmpohauteella ja jauheenli-såyssuppilolla. Kolvin ja tislausjårjestelman låpi puhal-. 25 lettiin N2:ta. Tislausjårjestelmå varustettiin tyhjidvai-palla. Jårjestelmåå kuivattiin 13,3-kPa tyhjidsså astia-låmpdtilassa 160 °C. Poistettiin yhteenså 25 ml DMI:tå ja vettå. TyhjiO pååstettiin pois, asetettiin N2-puhallus ja reaktorin låmpdtila nostettiin 227 °C:een. Lisåttiin hi-30 taasti DCBCN-låhtdainetta (62 g: 0,36 mol) låhtdaineen ja vålituotteen konsentraation pitamiseksi noin 10 %:ssa. Tuote DFBCN tislattiin pååltå. Tisle, jae #1, jossa oli 25,8 g, sisålsi 83 %, 21,4 g DFBCN:åå. Jae #2, jossa oli 52,6 g DMI:tå ja DFBCN:åå 65 %, 34 g; DFBCN:n kokonaismoo-35 limåårå oli (0,3999 mol) 80,0 %. FCBCN-vålituote oli 4,2 g (0,027 mol) 5,4 %.

11 92387

Esimerkki 8 (ei keksinnOn mukainen) 1-1 3-kaulaiseen kolviin, jossa oli sekoitin, kuu-mennin, låmpOmittari ja låmpotilasåådin, ja 7-pohjainen (01dershaw™)-jaekolonni, jossa oli sisåhalkaisijaltaan 5 2,54-cm suodatinlevy, lisåttiin 600 ml DMS0:ta, 159,9 g (1,05 mol) kuivaa CsF:aa ja 3 g K2C03:ta (haponsieppaaja). Tislattiin tyhjiOsså noin 40 ml liuotinta 20 kParssa jår-jestelmån kuivaamiseksi, ja lisåttiin sitten 107,5 g (0,5 mol) 3,4-diklooribentsotrifluoridia (Hooker Chemical Co.). 10 Seos kuumennettiin ilmakehån paineessa 177 °C:een, jolloin tislauskolonnissa havaittiin refluksoitumista. Kuumennusta jatkettiin kunnes tislauspåån låmpOtila putosi noin 100 °C:een (2 h), ja aloitettiin poistislaus sellaisella nopeudella, ettå tislauspåån låmpOtila pysyi alle 15 120 °C:n. Yhteenså 5,5 h kuluttua oli keråtty yhteenså 20,8 g tislettå. Analyysi (glpc) osoitti 15,7 g 3,4-di-fluoribentsotrifluoridia ja 4,0 g 3-kloori-4-fluoribentso-trifluoridia. Kuumentamalla reaktioseosta vielå yhteenså 19 h saatiin vielå 29 g tislettå. Kaikkien jakeiden ana-20 lyysi osoitti, ettå yhteenså 21,7 g 3,4-difluoribentsotri-fluoridia oli muodostunut.

Haihtuvien jakeiden uudelleentislauslauksella saatiin puhdistettu 3,4-difluoribentsotrifluoridi, kp.

102 "C, kuten myOskin vålituote, 3-kloori-4-fluoribentso-. 25 trifluoridi, kp. 140 °C.

Esimerkki 9 (ei keksinnon mukainen)

Esimerkisså 8 kuvattuun laitteeseen lisåttiin 600 ml DMSOrta. Noin 30 ml DMS0:n pois tislauksen jålkeen (ilmakehån paineessa) jårjestelmån kuivaamiseksi lisåttiin 30 228 g (1,5 mol) kuivaa CsF:åå, 107,5 g (0,5 mol) kuivaa 3,4-diklooribentsotrifluoridia ja 3 g K2C03:a. Seos kuumennettiin sekoittaen 180 °C:een ilmakehån paineessa ja tåydelliseen refluksoitumiseen tislauspååsså. Kun tislauspåån låmpOtila oli laskenut 110 °C:een (2 h), alkoi pois-35 tislaus. Tislausta jatkettiin sååtåen poistonopeus niin, ettå tislauspåån låmpOtila pysyi alle 120 °C:n alapuolella 12 92387 kunnes 3,4-difluoribentsotrifluoridin muodostumisnopeus putosi merkittåvåsti (13 h). Tisleen analyysi osoitti, ettå oli saatu talteen 44,8 g 3,4-difluoribentsotrifluori-dia ja 5,4 g noin 85:15-suhteessa of 3-kloori-4-fluori- ja 5 4-kloori-3-fluoribentsotrifluoridia.

Esimerkki 10 (ei keksinnbn mukainen)

Esimerkisså 8 kuvattuun laitteeseen lisåttiin 600 ml DMSOrta, ja jårjestelmå kuivattiin tislaamalla 30 ml aineesta ilmakehån paineessa. Sitten lisåttiin 108 g 10 (0,71 mol) kuivaa CsF:åå, 99,3 g (0,5 mol) kuivaa seosta, jossa oli noin 85 % 3-kloori-4-fluori- ja 15 % 4-kloori- 3-fluoribentsotrifluoridia ja 3 g K2C03:a. Seos kuumennet-tiin sekoittaen 177 - 186 °C:een ilmakehån paineessa kerå-ten samalla tislettå (28,4 g), joka sisålsi suunnilleen 15 63 % 3,4-difluoribentsotrifluoridia ja 35 % låhtOaine- kloorifluori-johdannaista, tislauspåSn låmpbtilassa 106 -120 °C 4,3 h aikana. Sitten jårjestelmå liitettiin tyh-jiGGn, ja keråttiin vielå 36,6 g haihtuvaa ainetta. Yhdis-tettyjen tislausjakeiden analyysin mukaan oli saatu tal-20 teen 19,6 g 3,4-difluoribentsotrifluoridia ja 42,1 låhtO-aine-kloorifluoribentsotrifluoridej a.

Esimerkki 11

Esimerkisså 8 kuvattuun laitteeseen lisåttiin 600 ml sulfolaania, ja noin 40 ml liuottimesta poistettiin . 25 13,3-kPa paineessa jårjestelmån kuivaamiseksi. Sitten li såttiin 61 g (1,05 mol) kuivaa KF:åå, 107,5 g (0,5 mol) kuivaa 3,4-diklooribentsotrifluoridia, 3 g K2C03:a ja 5 g (0,019 mol) 18-kruunu-6-eetteriå. Seos kuumennettiin 203 - 210 °C:een 1-atm paineessa hyvin hitaalla poistis-30 lausnopeudella 24 h aikana, ja sitten paine alennettiin 13,3 kPaihan ja jåljellå olevien bentsotrifluoridijohdan-naisten tislaus suoritettiin loppuun. Analyysi osoitti, ettå oli saatu talteen 2,2 g 3,4-difluoribentsotrifluoridia, 53,6 g 3-kloori-4-fluori- ja 4-kloori-3-fluoribentso-35 trifluoridien suunnilleen 85:15-seosta, plus 16,5 g låhtO-ainetta, 3,4-diklooribentsotrifluoridia.

13 92387

Esimerkkl 12 (el keksinndn mukainen)

EsimerkissS 8 kuvattuun laitteeseen lisSttiin 600 ml NMP:tå, 159,9 g (1,05 mol) CsFråå ja 3 g K2C03:a. Noin 20 ml liuotinta tislattiin ilmakehån paineessa jSr-5 jestelmån kulvaamiseksi. Sitten lisåttiin 99 g (0,5 mol) 3-kloori-4-fluori- ja 4-kloori-3-fluoribentsotrifluoridien 85:15-seosta, ja seos kuumennettiin 192 °C:een ilmakehån paineessa ja tåydelliseen refluksoitumiseen. TislauspåSn lampOtilan laskettua 110 °C:een (1 h) aloitettiin tislaus 10 nopeudella, jolla tislauspåån låmpotila pysyi alle 125 °C:n. 19 h kuluttua reaktion nopeus oli hidastunut merkittavasti, joten jaijelia olevat haihtuvat aineet stripattiin. Yhdistettyjen tislausjakeiden analyysin mu-kaan oli saatu 39,1 g 3,4-difluoribentsotrifluoridia ja 15 31 g takaisin saatu ja kloorifluoribentsotrifluoridi-iahtO- aineita.

Esimerkki 13

Suoritettiin sarja kokeita paineessa joko 300-ml tai 600-ml Hastelloy™ "C"-painereaktorissa. Fluorausrea-20 genssi kuivattiin tyhjiOuunissa 150 °C:ssa ainakin 24 h. Liuottimet kuivattiin kalsiumhydridista tislaamalla. LSh-tbaine, fluorausreagenssi ja laimennusaine lisattiin pai-nereaktoriin tunnetun 1,3-dietyylibentseenimaaran kanssa, joka toimi sisaisenM standardina. Reaktori suljettiin ja . 25 painetestattiin. Ilmoitettujen aikojen kuluttua ilmoite-tuissa låmpbtiloissa, reaktori jååhdytettiin ja tuuletet-tiin ja reaktioseos analysoitiin kaasukromatografialla. Koeolosuhteet ja nåiden kokeiden tulokset esitetSSn yh-teenvetona taulukossa I.

14 92387

nJ

μ

• S ooooooooooo O

jj_· mininininininmintnin in

Og NMNNNNNNNNN N

3

•H

►j «d rH H * rH H Ot 0) ooeoooooooH o

Md *r> s

+J pH O O

.. *d M -n Π ____ Bi B· Β» _ M _ «. m· ·Β MB - - — —----

fe .H

Λ] ' I s s i i i s m 113 åi « J Λ c n h τ * --------------- fc ,n* # # # # # j 0 ' β*ϋοο«ρ«ΡΐηιηιηιηιηΤ <*> 3 + S™ inmninoi n H H3®r*»r*®>j-iio;-.vor«3 r

«Μη riJ+J r** r r* r* O

•H * u V -------------

Μ I M

0 >v h r-in«ronoinonte g /yOs m , ao +j|(J| \ Μ OHHHOHHHHO β § N>\ H __ _ Λ I 7* — H ·* ^ otin«!ir)toio(n!|:nn r*

O 0 ΗΤί OOO^r-IOOO^rHO O

m o x / u y ^ _ ***·*»*- _ « m x S Jj / mEooo°oooo°oo o 5 Λ pT > £_____________ ►3 Ή ij \ m η Ό \ -'^Νβ-,ιηΓ-ιβββΓ'Μ r» tg i 7 r>««Siflaeegiin ό

rj M 2 000“0000000 O

~ ^ I r\i M G - - - pj l(j I ^ ooo°oooooo o

S * / M

1 Ή f V. N«««V«nPIN«« * 5 “ a <0 nC ... I.. M. —---------— - > i -

— . o H NNNNMNNNNNN N

C ft 3 H O - - - - ------- - -p4m.H S ooooooooooo o Μ H ' g " H u 3 «β)Μ ···ιβα«βο· oo JL ooooooooooo o . in in o r S ^

I Ti -Η Λ * * ' N β « N N N N N N

U < Π M IN

O

Cl, (d minininininininininin m ’ E η u Γ'Γ'Γ'Γ'Γ'Γ'Ρ'Γ-Γ'Γ-Γ' r~ ird ho nnnnmnmnnnn n μι -μ __ go -ΗΜη^ιηνΟΓ-οοσι^Τπ 2 S, C _ __ 92387 15 i d i i i j i i c

Ti in in ooooooooom n e N n «ηιη«ιηιηιηιηιηιηΝ

g B Η Η MNMNNNNN N H

ή id ►3 -P _______ ________________ __ __ ___

W <M

ιΌ H 2

Md I H o o oooooo. o o o ι-t H ·- .. lid i) o ° Η -η -ri 5 (Ql - s

"j \/\ M . · dP dp dPdP*Pinl"dPdPdPr»dP

•H μ * 2« o co <© f- «. _Tr- © « — © l* * " 2 S h in r^a>«9^r!Zinr^«oor^ 2 * -S i3 *2 P <4-1 H + <M -- .....i ' ..» ' — — — — — — — —— —" *H ro |~j U #m h h cd Mininooor-ommin Π Cj h r. v «r^voniOiHioriri • i N ·« ·. »ri-rr·»#»·*' g I. o a hoooomoo ο o 1 s OL \------------- μ 3 Y .1 <*) «βι*τιηιη<Ηθ«οιη (0 7j I ril Mn° ° ββ^,ΗΗΟΗβ^ο

Pj g fci 1 O oo°ooooooo H H 4. / — — — — — — —-

_ 5 μ \ h id ο» r»»^(dr'nHn ιβ N

O —| Bm > h HP) Η 09Γ~ΙΛΗ^00ΗΙΛ Γ4 „ ^ 7 U \ μ ο ο ο oooooaoa o g ^ yi 1 H ' o o oooooooo o 0 s : o ------------- * s v^- / I " " --......

3 u —-------------- ^ 4 ^ «“··« h

— ·Η HH(4H(4NMNM«r4nr4NH

M 4-* 0 H flQ K β) «»··*%··»··· «· *· •HU. o HgoKoCooooooooao μ V s --8 8 0 rH - rj Jp . Η ™ N, «Μ«β«Μ«« · « γ « £ ° Ο OOOOOOOO ο ο Ο. 2 , . ..........

ν' ' Η Λ fi η Γ4ΜΓ4ΜΜΜ«Ν|Γ«Γ4Γ4 Γη < η υ η _______________ υ ι Ό a id η μ ininomommooo Ε η r> r* «e«Ninr>pio * m «3 -HU Μ Ν ΝΝΝΝΝΝΝ Ν Ν <Ν 4-10 <υθ ρι « ιπΌΓ-βοβηοΗΓί η * OJ-I Η Η rHHHHHININf'4 Γ-4 Γ4

S4 C

16 92537 03

JJ

C

•h lAiAintninminm

4JH NNNMNMNN OB HHHHHHHH

0

•H

»id h w γη o r- o oooooooo ,fu ·γ-> ·» ^

P Η β O

M ,id M -rn Π M M M _ __ _ __ _ fc

Y

A ·Η hOéMmmmihm

rQ| M I SSSSSSSS

c 2'u

H dP

U + \ Cl <*Z**>*><***> o 2«£o2®££2£ S C .« BO 40 O 00 00 00 00 0 CO .□ 2 ^ -j ftu H rd £ S < -u ΐ ,Α, —--------- n [()1 μ ίο μ in in in ο μ Λ \ ^ * ' °. Ί * * 1 "ί I 8 Τυ ] --------- «β t + / ί»«ΟΜΙ'ν_Μ'*«Ί ο S / --- uiN^nSiOT'f w 9 ο / Moooo'rooo . , H U \ S ME oooo°ooo H x T r m M"_________ I 4 Ο 1 hS ; ; 5 ;; : 5 . ο o o o ° o o ° o d Γ0 li_ I Μ-Se* e“ ° o' o' ° o' go u / ---------

Λ tS

* S δ > a i —----------

ζ ^ H HHHHHHHH

•H _ HQ--'·----'’

Vl g OOOOOOOO

2 υ ___________n ______ S r^, 5 » » * \ - τ. * τ.

IQ ) I -S oooooooo

* ij M

H u u *NMNNN<rr U q Λ ISMMMMfHMOl < “1--------- •0 o. ir) ,. ointntnoooo

Ef rl U Of'-l-r'VO'OIOVD

iS ·Η° NNNDMNMM

A V

<uo m>oM««noMM

O U WMMMMCOMCO

« c 17 92387 tf

•P

•S « “i m u, “'“'in «in

Jjh «rig Jg n n g MM

q g r-l ® rH rH ^ »H r-l 3

•H

.-3 ™T mm mmm “““ ““ ““ “““ "™

f—I H

Ιίβ o o o o ooo o o •P H .. 1(0 — ihLra. — — —-— —-- — c

*H

6 SSiSililii (Å B - „ \/ . d. * * 4» d* «0 «0 «0 «0*0 Η I «μ i, $ ο « o « M r~ o r~ Ή ' gw eooor- σι « co « oooo 7* * ·η <d a + < +*__________ *3 H »Τ' “iS h r- « oo--»r~ Η Y m « σι . . r- in . m r-i h I h - » 1 * » ·· ~ ij /V S MM Ο Ο Ο r-l I f vU -----------

Λλ I U Η Μ ιΗ «in « J

+> 5 Bu I HO OOO O OOO O

« ΐ + / a £ o o “I „ {„---------- w Pi ft r« r* in r- « 10 -,. -* r> _ _| u \ '"'mien « η «η „ m « 0 fS i \ 7J000 ο ο o oo £j * Γ^λΙ I £ 3 o' o' cT cT o" o' ° ο o 1 :· iqm —---------- 8 I 3* 6 " " " "S t -r---------- > I Η » » ΙΛ lO j _j ΙΛ —j _j

h I

C “ I £ o o Q 0~ o o Q“ O o h — — <— —i ..1,.1.. - - —II . — O m X Ph ^ m * * _S υ *-h * ^ u u * * υ *» «* Τ' , O ·* ·» N It N It · *· N It % · b 1 Cu β β o —, - oo - oo éi —-—--—-—

' S « « Μ Μ MMM MM

I H -. .j rj N W Η Η Η Η Η Η H

-Η O M < υ __ __ _ ___ _ ___ '9 ,, ιηιηιη o in m m in m B4 JS-'-' Mi-r· ο t— m f— r-~ r~

i§ 2h MMM M MMM MM

1-3 4-1___ m ο m « in ie r- oo σι o*h q μ m η η η η η n «« X d___

Claims (10)

92387

1. Menetelmå kaavan II mukaisen 3,4-difluorisubs-tituoidun bentseenin valmistamiseksi, 5 Z ίο I F jossa kaavassa Z on -CF3 tai -CN, tunnettu siitå, etta 3,4-dihalogeenisubstituoitu bentseeni, jonka kaava on

15 Z

20 X jossa X on -F tai -Cl ja Z tarkoittaa samaa kuin edellS, saatetaan reagoimaan tehokkaan KF-måårån kanssa liuotti-messa, joka on dimetyylisulfoksidi, dimetyyliformamidi, 25 dimetyyliasetamidi, heksametyylifosforihappotriamidi, sul-folaani, N-metyylipyrrolidinoni, N-sykloheksyyli-pyrroli-dinoni, 1,3-dimetyyli-2-imidatsolidinoni, 1,3-dimetyyli- 3,4,5,6-tetrahdyro-2-(lH)pyrimidoni tai bentsonitriili, jolloin reaktiovSliaine sisaltåå alle 500 ppm vettå, lSm-30 pOtilassa 220 - 295 °C, ja 3,4-difluorisubstituoitu bentseeni otetaan talteen reaktioseoksesta.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmS, tunnettu siitå, ettå X on -Cl.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmS, t u n-35 n e t t u siita, ettS Z on -CN. 92387

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmå, tunnet t u siitå, ettå Z on -CF3.

5. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmå, tunnet t u siitå, ettå låmpåtila on 220 - 275 °C.

6. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmå, tun net t u siitå, ettå låmpOtila on 240 - 295 °C.

7. Jonkin edellå olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmå, tunnettu siitå, ettå liuotin on N-metyylipyrrolidinoni, 1,3-dimetyyli-2-imidatsolidinoni tai 10 l,3-dimetyyli-3,4,5,6 tetrahydro-2-(IH)pyrimidoni.

8. Patenttivaatimusten 5-7 mukainen menetelmå, tunnettu siitå, ettå kåytetåån 1,0 - 3,0 mooliek-vivalenttia KF:åå korvattavaa -Cl-atomia kohden.

9. Jonkin edellå olevan patenttivaatimuksen mukai- 15 nen menetelmå, tunnettu siitå, ettå reaktio suo- ritetaan faasinsiirtokatalysaattorin tai haponsieppaajan låsnåollessa.

10. Jonkin edellå olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmå, tunnettu siitå, ettå reaktio 20 suoritetaan autogeenisesså paineessa, jonka reaktoriin suljettu reaktioseos saa aikaan. 92387