DE69200876T2

DE69200876T2 - Verfahren zur Herstellung von 2,6-Difluoroanilin aus 1,2,3-Trichlorobenzen.

Info

Publication number: DE69200876T2
Application number: DE69200876T
Authority: DE
Inventors: James A Gall; R Garth Pews
Original assignee: DowElanco LLC
Current assignee: Corteva Agriscience LLC
Priority date: 1991-03-27
Filing date: 1992-03-26
Publication date: 1995-04-20
Anticipated expiration: 2012-03-27
Also published as: EP0506199A2; EP0506199B1; EP0506199A3; DE69200876D1; AU640311B2; AU1383692A; US5091580A; JPH05112506A; ES2065125T3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von 2,6-Difluoranilin aus 1,2,3-Trichlorbenzol. Das Verfahren ist durch die Schritte des teilweisen Fluoraustausches, der selektiven Reduktion, der Aminierung und der Abtrennung gekennzeichnet.
2,6-Difluoranilin ist als ein Zwischenprodukt bei der Herstellung einer Vielzahl chemischer Produkte einschließlich beispielsweise Farbstoffen, Arzneimittel und landwirtschaftlichen Chemikalien nützlich und wird gegenwärtig in einem Mehrstufenverfahren hergestellt, das die folgende Reaktionssequenz umfaßt:
i) Ammoxidation von 2,6-Dichlortoluol zu 2,6-Dichlorbenzonitril;
ii) Halogenaustausch zu 2,6-Difluorbenzonitril;
iii) Hydrierung zu 2,6-Difluorbenzamid; und
iv) Hoffman-Umlagerung zu 2,6-Difluoranilin.
Darüber hinaus ist 2,6-Difluoranilin nicht einfach erhältlich. 2,6-Difluoranilin ist daher, obwohl im Handel erhältlich aufgrund der Komplexität seiner Chemie ziemlich teuer.
Zur Herstellung von 2,6-Difluoranilin wurden alternative Technologien, die jedoch ebenfalls schwerwiegende Nachteile aufweisen, vorgeschlagen. Beispielsweise werden fluorierte Aromaten häufig mittels Diazonium-Chemie hergestellt. Dabei wird ein Aminorest durch Umsetzen mit salpetriger Säure unter Bildung eines Diazoniumsalzes und nachfolgender Zersetzung des Diazoniumsalzes in Anwesenheit von Fluorid in einen Fluor- Substituenten umgewandelt. Diazoniumsalze sind jedoch äußerst instabil und die Zersetzungsreaktion ist stark exotherm. Darüber hinaus werden die Zersetzungs-Reaktionen im allgemeinen in hoch reaktiver und korrodierender wasserfreier Flußsäure durchgeführt.
Alternativ wurde 2,6-Difluoranilin auch via Lithiierung von 1,3-Difluorbenzol, gefolgt von Carbonisierung zur Carbonsäure und Umwandeln des Säurerestes mit Hydrogenazid in das Amin (siehe Britisches Patent 1,080,167) hergestellt. Weder die Lithiierung noch das Hydrogenazid erlauben jedoch einen großtechnischen Einsatz.
Vor kurzem wurde 2,6-Difluoranilin aus 1-Chlor-3,5- difluorbenzol gemäß dem folgenden Reaktionsschema hergestellt:
i) Chlorierung von 1-Chlor-3,5-difluorbenzol zu 4,6-Difluor- 1,2,3-trichlorbenzol;
ii) Nitrierung zu 2,6-Difluor-3,4,5-trichlornitrobenzol; und
iii) Reduktion zu 2,6-Difluoranilin.
Von Nachteil ist jedoch, daß 3,5-Difluorchlorbenzol im Handel in großen Mengen nicht erhältlich ist. Dies gilt auch für das 1,3,5-Trichlorbenzol, aus dem es am zweckmäßigsten hergestellt werden kann.
Es ist daher erwünscht ein Verfahren zur sicheren und ökonomischen Herstellung von 2,6-Difluoranilin in guten Ausbeuten aus im Handel erhältlichen Ausgangsverbindungen zu besitzen.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von 2,6-Difluoranilin aus 1,2,3-Trichlorbenzol gemäß dem folgenden Reaktionsschema: Fluoraustaus Selektive Reduktion Aminierung
Das Verfahren ist durch die folgenden Schritte gekennzeichnet:
(a) Austausch von 2 Chloratomen von 1,2,3-Trichlorbenzol mit Fluoriden unter Bedingungen, die ein Gemisch von 2,6-Difluorchlorbenzol und 2,3-Difluorchlorbenzol ergeben;
(b) Selektives Reduzieren des Chlors des 2,3-Difluorchlorbenzols im Gemisch mit 2,6-Difluorchlorbenzol durch Umsetzen des Gemisches mit einer Wasserstoff-Quelle in Anwesenheit eines Palladium-Katalysators in einem inerten organischen Lösungsmittel bei Temperaturen von Raumtemperatur bis 150ºC, wobei ein Gemisch von 2,6-Difluorchlorbenzol und o-Difluorbenzol erhalten wird;
(c) Abtrennen des o-Difluorbenzols von dem Gemisch; und
(d) Aminieren des 2,6-Difluorchlorbenzols unter Bedingungen, die 2,6-Difluoranilin ergeben.
Zusätzlich zur Herstellung von 2,6-Difluoranilin aus einfach erhältlichem und relativ kostengünstigem Ausgangsmaterial wird in dem Verfahren ein wertvolles Nebenprodukt, nämlich o-Difluorbenzol hergestellt, wobei das unerwünschte 2,6-Difluoranilin-Isomer vermieden wird. Die Abtrennung des o- Difluorbenzols (Schritt (c)) und die Aminierung (Schritt (d)) kann in jeder Reihenfolge durchgeführt werden. 2,6-Difluoranilin kann daher auch erhalten werden durch:
(a) Austausch von 2 Chloratomen von 1,2,3-Trichlorbenzol mit Fluoriden unter Bedingungen, die ein Gemisch von 2,6-Difluorchlorbenzol und 2,3-Difluorchlorbenzol ergeben;
(b) Selektives Reduzieren des Chlors des 2,3-Difluorchlorbenzols im Gemisch mit 2,6-Difluorchlorbenzol durch Umsetzen des Gemisches mit einer Wasserstoff-Quelle in Anwesenheit eines Palladium-Katalysators in einem inerten organischen Lösungsmittel bei Temperaturen von Raumtemperatur bis 150ºC, wobei ein Gemisch von 2,6-Difluorchlorbenzol und o-Difluorbenzol erhalten wird;
(c) Aminieren des Gemisches von 2,6-Difluorchlorbenzol und o-Difluorbenzol unter Bedingungen, die 2,6-Difluoranilin und o-Difluorbenzol ergeben; und
(d) Abtrennen des o-Difluorbenzols und des 2,6-Difluoranilins von dem Gemisch und voneinander.
Der teilweise Fluoraustausch wird gewöhnlich durch die Einwirkung eines Fluoridions auf 1,2,3-Trichlorbenzol erreicht (Shiley et al., J. Fluorine Chem. 2 (1972), 19). Die Umwandlung von 1,2,3-Trichlorbenzol zu einem Gemisch von 2,6-Difluorchlorbenzol und 2,3-Difluorchlorbenzol ist ein schrittweiser Prozeß, der ein Gemisch von Produkten ergibt. Fluoraustausch
Jene Komponenten des Gemisches mit unterschiedlichem Gehalt an Fluor, d.h. ein Fluor im Gegensatz zu zwei Fluor, werden gewöhnlich mittels Destillation einfach voneinander getrennt. Jene Komponenten mit dem gleichen Fluorgehalt haben andererseits häufig nahe beeinanderliegende Siedepunkte und können mittels Destillation nur schwer getrennt werden. Obwohl die Difluorchlorbenzole von den anderen Komponenten des Gemisches einfach abgetrennt werden können, sind sie voneinander nicht so einfach zu trennen. Es ist daher am zweckmäßigsten die gewünschte Trennung der Isomeren später im Verfahren durchzuführen.
Die Fluor-Austauschsreaktion wird durch Inkontaktbringen des 1,2,3-Trichlorbenzols mit einer wirksamen Menge KF oder CsF unter im wesentlichen wasserfreien Bedingungen in einem geeigneten polaren aprotischen Lösungsmittel bei einer Temperatur wirksam durchgeführt, so daß der Fluor-Austausch einfach vor sich geht.
KF und CsF, die herkömmlich verwendete Fluorierungsmittel sind, sind im Handel erhältliche Verbindungen. Im wesentlichen wasserfreies und fein-verteiltes KF oder CsF ist bevorzugt. Amorphe oder sprüh-getrocknete Formen sind besonders bevorzugt. Im wesentlichen wasserfreies KF und CsF kann beispielsweise durch mehrstündiges Trocknen bei 140º-250ºC unter vermindertem Druck hergestellt werden.
Geeignete polare aprotische Lösungsmittel umfassen N-Methylpyrrolidinon (NMP), N-Cyclohexylpyrrolidinon (NHCP), 1,3- Dimethyl-2-imidazolidinon (DMI) und 1,3-Dimethyl-3,4,5,6-tetrahydro-2-(1H)pyrimidon (DMTHP).
Der Fluor-Austausch wird unter im wesentlichen wasserfreien Bedingungen bei erhöhten Temperaturen von 170º-290ºC durchgeführt. Bevorzugte Temperaturbereiche sind bei Verwendung von CsF 200º bis 250ºC und bei Verwendung von KF 250-290ºC.
Drücke von Atmosphärendruck bis Überdruck werden gewöhnlich verwendet. Für CsF, das reaktiver ist als KF, ist es oftmals zweckmäßig bei Atmosphärendruck zu arbeiten. Für KF, das kostengünstiger, jedoch auch weniger reaktiv ist als CsF, ist die Durchführung bei dem durch das Lösungsmittel, dem Ausgangsmaterial und dem Produkt in einem verschlossenen Behälter bei den bevorzugten Reaktionstemperaturen von 250º-290ºC bewirkten Eigendruck bevorzugt. Derartige Drücke reichen gewöhnlich von etwas über Atmosphärendruck bis etwa 3,55 MPa (500 Pfund/inch² (psig)) und hängen von dem Reaktorvolumen ab. Die Reaktion kann wahlweise unter Druck in einem zweckmäßig eingerichteten Reaktor, der mit einer Destillationssäule ausgestattet ist, durchgeführt werden, so daß das Produkt bei Bildung entfernt werden kann.
Wasser schadet der Reaktion und im wesentlichen wasserfreie Bedingungen sind bevorzugt. Mit im wesentlichen wasserfrei wird ein Reaktionsmedium bezeichnet, das weniger als 500 Teile pro 1 Mio. (ppm) Wasser enthält. Das Reaktionsmedium enthält vorzugsweise weniger als 150 ppm Wasser. Im wesentlichen wasserfreie Bedingungen können unter Verwendung von Standard- Trockentechniken erreicht werden. Ein typischer Laborreaktor kann beispielsweise durch Destillieren des polaren aprotischen Lösungsmittels unter vermindertem Druck vor Zugabe der Reaktanten getrocknet werden. Wahlweise kann dem polaren aprotischen Lösungsmittel eine kleine Menge (5-10 Gew.-% des polaren aprotischen Lösungsmittel) eines unpolaren Lösungsmittels, wie ein aromatischer Kohlenwasserstoff (Toluol, Xylol, usw.) zugesetzt werden, um die Entfernung von Wasser mittels azeotroper Destillation zu unterstützen. Restwasser in dem Reaktionsgemisch wird häufig mittels azeotroper Destillation entfernt.
Die Menge an polarem aprotischen Lösungsmittel ist nicht kritisch, es ist jedoch bevorzugt ausreichend Lösungsmittel einzusetzen, um das Ausgangsmaterial bei den Reaktionstemperaturen in Lösung zu halten. Im allgemeinen werden 2 bis 25 Gewichtsteile Lösungsmittel pro Gewichtsteil 1,2,3-Trichlorbenzol eingesetzt. Die Reaktion verbraucht die Reaktanten im Verhältnis von 1 Mol des Fluorierungsmittels pro Mol austauschbaren, im Ausgangsmaterial vorhandenem Chloratoms. Da ein Gemisch von Difluorchlorbenzolen erwünscht ist, werden etwa 2 Mol-Äquivalente KF oder CsF pro Mol der Ausgangsverbindung verbraucht. Da bei dem Austausch jedoch nur sehr wenig Trifluorbenzol gebildet wird ist ein Überschuß an Fluorierungsmittel von Vorteil. Die Difluorchlor-Isomere können aus dem Reaktor bei deren Bildung wahlweise mittels Destillation entfernt werden, wobei die Bildung von 1,2,3-Trifluorbenzol verhindert wird. Gewöhnlich werden 3,0 bis 4,0 Mole KF oder CsF pro Mol 1,2,3-Trichlorbenzol eingesetzt.
Bei der Durchführung des Fluoraustausches werden gewöhnlich das Lösungsmittel und das Fluorierungsmittel in einen geeignetes Reaktionsgefäß gegeben und die Reaktion wird durch Abdestillieren eines kleinen Teils des Lösungsmittels getrocknet. Anschließend wird das Ausgangsmaterial in das Reaktionsgefäß gegeben und das Reaktionsgemisch wird auf eine Temperatur erhitzt, die hoch genug ist, um ein ausreichende Reaktionsrate aufrecht zu erhalten. Nach Beendigung der Reaktion kann das Produkt aus dem Reaktionsgemisch mittels Extraktion oder Gleichgewichtsdestillation gewonnen werden. Die gewünschte Difluorchlorbenzol-Fraktion des Reaktionsgemisches kann zweckmäßig mittels Destillation isoliert werden.
In dem Schritt der Reduktion wird das Gemisch von 2,6- Difluorchlorbenzol und 2,3-Difluorchlorbenzol mit einer Wasserstoff-Quelle in Anwesenheit eines Palladium-Katalysators Inkontakt gebracht. Während dem Verlauf der Reaktion wird vorzugsweise die Chlorgruppe des 2,3-Difluorchlorbenzols entfernt.
Die selektive Reduktion ist nicht besonders auf Palladium- Katalysatoren beschränkt und Palladium auf Kohlenstoff wurde generell als wirksamer befunden als Palladium, der auf anderen Trägern dispergiert war. Die am meisten bevorzugten Katalysatoren reichen von 0,5 bis 10 Gew.-% Palladium auf Kohlenstoff. Im allgemeinen werden 0,01 bis 0,20 Teile Palladium pro Teil Difluorchlorbenzol eingesetzt, wobei 0,01 bis 0,10 Teile bevorzugt sind. Die Reduktion kann unter Verwendung von Wasserstoffgas als die Wasserstoff-Quelle durchgeführt werden. Das Wasserstoffgas kann kontinuierlich bei Atmosphärendruck in das Reaktionsgemisch eingebracht werden oder das Reaktionsgemisch kann in einem verschlossenen Reaktor mit Wasserstoffgas unter Druck gesetzt werden. Die Verwendung von Wasserstoffgas erschwert jedoch oftmals das Ausmaß der Reduktion zu kontrollieren.
Formiatsalze stellen häufig geeignete Wasserstoff-Quellen dar. Der Ausdruck Formiatsalze bezeichnet Alkalimetallformiate, wie Natriumformiat und Kaliumformiat, Ammoniumformiat und Trialkylammoniumformiate, worin die Alkylgruppen unverzweigte Alkylgruppen mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen sind, wie Triethylammoniumformiat. Die Trialkylammoniumformiate können, da relativ nicht-hygroskopisch, einfach hergestellt werden und sind in den meisten organischen Lösungsmitteln löslich. Sie stellen daher bevorzugte Formiatsalze dar.
Die Trialkylammoniumformiate können durch Rühren eines Überschusses von Trialkylamin mit Ameisensäure in Toluol hergestellt werden. Entfernen des Lösungsmittels und des überschüssigen Amins mittels Destillation führt zu Trialkylammoniumformiat als Rückstand, das dann mit dem gewünschten Lösungsmittel unter Bildung einer Reagenz-Lösung bekannter Konzentration verdünnt werden kann. Als Alternative zur Herstellung der Trialkylammoniumformiat-Lösung kann dieses Reagenz auch in situ durch Addition eines stöchiometrischen Überschusses von Trialkylamin zu 96 %-iger Ameisensäure in Verbindung mit dem Palladium- Katalysator während der Reduktion in einer ähnlichen Art und Weise wie von Cortese et al., J.Org.Chem. 42 (1977), 3491, beschrieben, hergestellt werden.
Die Reduktion wird gewöhnlich bei nahezu stöchiometrischen Mengen der Reagenzien durchgeführt. Es werden daher 0,9 bis 1,1 Äquivalente der Wasserstoff-Quelle für jedes Äquivalent des zu reduzierenden Substrats verwendet. Für trägere Reaktionen kann jedoch ein mehr als 10 %-iger Überschuß der Wasserstoff-Quelle ohne Verlust der Selektivität toleriert werden.
Die Reduktion wird im allgemeinen in einem organischen Lösungsmittel, das gegenüber den Reaktionsbedingungen inert ist, durchgeführt. Aliphatische Nitrile und aliphatische Alkohole sowie aromatische Kohlenwasserstoffe sind besonders bevorzugt. Hinsichtlich der Nitrile ist Acetonitril besonders bevorzugt. Hinsichtlich der Alkohole sind C&sub2; bis C&sub4; Alkohole und Glycole bevorzugt. 2-Propanol und Ethylenglycol sind für Reaktionen, bei denen ein Alkalimetallformiat als Wasserstoff-Quelle verwendet wird besonders bevorzugt. Hinsichtlich aromatischer Kohlenwasserstoffe ist Toluol bevorzugt. Aromatische Kohlenwasserstoffe sind für Trialkylammoniumformiate annehmbare Lösungsmittel. Sie sind für Alkalimetallformiate jedoch unannehmbar, da diese in dieser Klasse von Lösungsmitteln im wesentlichen unlöslich sind.
Die Reduktion wird im allgemeinen bei einer Temperatur von Raumtemperatur bis 150ºC, vorzugsweise von Raumtemperatur bis 100ºC durchgeführt. Betriebsdrücke sind nicht kritisch und können von Atmosphärendruck bis 4,93 MPa (700 Pfund/inch² (psig)) reichen. Drücke von Atmosphärendruck bis 1,48 MPa (200 psig) sind bevorzugt.
Da die Reduktion von aromatischen Chlorverbindungen zur Bildung von Chlorwasserstoff führt sollte mindestens ein Äquivalent eines HCl-Akzeptors für jedes reduzierte Chlorid zugesetzt werden, um das System abzupuffern. Derartige Puffer können beispielsweise Alkalimetallcarbonate und Acetate oder organische Amine, wie Pyridin, Alkylamine oder Alkanolamine umfassen.
In einer typischen Reduktionsreaktion wird das Gemisch von 2,6-Difluorchlorbenzol und 2,3-Difluorchlorbenzol zusammen mit einem Lösungsmittel und einem Palladium auf Kohlenstoff-Katalysator in einen Druckreaktor eingeführt. Der Reaktor wird verschlossen, mit Wasserstoff unter Druck gesetzt und bei etwa 100ºC gerührt, bis der Chlorsubstituent vom 2,3-Difluorchlorbenzol entfernt wurde. Nach Abkühlen und Belüften kann das Reaktionsgemisch gemäß herkömmlicher Verfahren, wie Filtration und Extraktion isoliert werden. Das o-Difluorchlorbenzol kann von dem 2,6-Difluorbenzol mittels Destillation abgetrennt werden oder das Gemisch kann direkt aminiert werden und das o-Difluorbenzol kann von dem 2,6-Difluoranilin später mittels Destillation abgetrennt werden.
Die Aminierung wird gewöhnlich durch Inkontaktbringen des Difluorchlorbenzols mit konzentriertem Ammoniumhydroxid in Anwesenheit eines Kupfer-enthaltenden-Katalysators durchgeführt (N.N. Vorozhtsov et al., Doklady Akad. Nauk. SSR 127 (1959), 225). Der Chlorsubstituent wird durch eine Aminogruppe selektiv ersetzt. Geeignete Katalysatoren umfassen beispielsweise das Oxid, Hydroxid-, Clorid-, Bromid-, Iodid-, Sulfat- und Acetatsalze von Kupfer in seiner Kupfer (I) als auch seiner Kupfer (II) Oxidationsstufe. Bezüglich der Umwandlungen und Verfügbarkeit der Rohmaterialien ist Kupferoxid bevorzugt. Der Kupfer enthaltende Katalysator wird im allgemeinen in einer Menge verwendet, die 0,01 bis 0,25 Mole pro Mol Difluorchlorbenzol entspricht. 0,02 bis 0,10 Mol Katalysator pro Mol Difluorchlorbenzol ist bevorzugt.
Während die genaue Konzentration und Menge an in der vorliegenden Erfindung verwendeten Ammoniumhydroxid nicht kritisch ist, ist es bevorzugt, einen Überschuß an NH&sub4;OH ezüglich der zur Umsetzung mit dem vorhandenen Difluorchlorbenzol erforderlichen stöchiometrischen Menge zu verwenden. In der Praxis wird zweckmäßigerweise konzentrierte NH&sub4;OH sowohl als Lösungsmittel als auch als Reaktant verwendet.
Die vorliegende Reaktion wird bei erhöhten Temperaturen von 100º bis 200ºC durchgeführt. Der bevorzugte Temperaturbereich ist von 130º bis 170ºC.
Da die Reaktionstemperaturen oberhalb des Siedepunktes von konzentrierter NH&sub4;OH liegen wird die Reaktion bei Drücken durchgeführt, die mindestens dem autogenen Druck des Gemisches der Materialien bei der vorgeschrieben Temperatur entsprechen, d.h. bei Drücken, die ausreichen das NH&sub4;OH in dem Reaktionsgemisch in im wesentlichen flüssigen Zustand zu halten. Derartige Drücke reichen gewöhnlich von etwas oberhalb Atmosphärendruck bis 4,93 MPa (700 Pfund/inch² (psig)) und sind vom Reaktorvolumen abhängig.
Bei der Durchführung der Aminierung werden das Difluorchlorbenzol, das Ammoniumhyroxid und das Kupfersalz in einen Druckreaktor gegeben, der dann verschlossen wird. Die Reaktion wird bei der vorgeschriebenen Temperatur bis zur gewünschten Endstufe durchgeführt, worauf der Reaktor abgekühlt und vorsichtig geöffnet wird.
Die Reaktion wird vorzugsweise nicht bis zur vollständigen Umwandlung durchgeführt, um die Bildung von Nebenprodukten auf eine Minimum zu beschränken. Das Difluoranilin kann aus dem Reaktionsgemisch gemäß herkömmlicher Techniken, wie Extraktion oder Destillation gewonnen werden. Nicht umgesetztes Difluorchlorbenzol kann mit ähnlichen Techniken gewonnen und wiederverwertet werden. Wird ein Gemisch von o-Difluorbenzol und 2,6- Difluorchlorbenzol direkt aminiert, kann das o-Difluorbenzol von dem 2,6-Difluoranilin mittels Destillation abgetrennt werden.
Die folgenden Beispiele erläutern verschiedene Aspekte der Erfindung. Alle Schmelzpunkte und Siedepunkte sind nicht korrigiert.

Beispiel 1

Teilweise Fluoraustausch-Reaktion

Ein 600 ml Hastelloy C Druckreaktor wurde mit 58 g (1,0 Mol) KF, 350 ml N-Methylpyrrolidinon (NMP) und 45,4 g (0,025 Mol) 1,2,3-Trichlorbenzol beschickt. Der Reaktor wurde verschlossen und der Druck getestet. Das Reaktionsgemisch wurde bei 270ºC 24 Stunden (h) gerührt. Nach Abkühlen und Belüften des Reaktors wurde das Reaktionsgemisch mittels Gaschromatographie (GC) analysiert, wobei ein interner Standard verwendet wurde. Die Analyse zeigte die folgenden Zusammensetzung: 1,2,3- Trichlorbenzol (TCB, 10 %), Dichlorfluorbenzol (Cl&sub2;FB, 48 %), Difluorchlorbenzol (ClF&sub2;B, 22 %), und 1,2,3-Trifluorbenzol (TFB, < 1 %). Die Aromaten wurden von dem Gemisch mittels Gleichgewichtsdestillation entfernt und das Destillat wurde auf einer Drehbandkolonne erneut destilliert. Die Difluorchlorbenzol- Fraktion wies einen Siedepunkt von 134-138ºC auf.

Beispiel 2

Gemäß dem allgemeinen Verfahren von Beispiel 1 wurde eine Reihe von KF-Austausch-Reaktionen durchgeführt. Die Experimentellen Bedingungen und die Ergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengefaßt. Tabelle 1 KF-Austausch an 1,2,3-Trichlorbenzol Lösunsgmittel DMTHP - 1,3-Dimethyl-3,4,5,6-tetrahydro-2-(1H)pyrimidon DMI - 1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon NMP - N-Methyl pyrrolidinon

Beispiel 3

Ein 600 ml Hastelloy C Druckreaktor wurde mit 152 g (1,0 Mol) CsF, 350 ml 1,3-Dimethyl-2-imidazolinon (DMI) und 90,8 g (0,5 Mol) 1,2,3-Trichlorbenzol beschickt. Der Reaktor wurde verschlossen und der Druck getestet. Das Reaktionsgemisch wurde bei 250ºC 12 Stunden gerührt. Nach Abkühlen und Belüften des Reaktors wurde das Reaktionsgemisch mittels Gaschromatographie analysiert, wobei ein interner Standard verwendet wurde: (TCB, < 1 %), Cl&sub2;FB, 32 %, ClF&sub2;B, 62 %) und TFB, 3 %).

Beispiel 4

In ein 2 l 4-Hals Nickel-Gefäß, das mit einer mechanischen Rührvorrichtung und einer Vakuum ummantelten Oldershaw-Säule mit 15 Böden ausgestattet war, wurden 953 ml DMI gegeben. Etwa 5 g Lösungsmittel wurden mittels Destillation bei 19,95 kPa (150 Torr) entfernt, wobei das System getrocknet wurde. Das Vakuum wurde mit Stickstoff entfernt und 271 g (1,5 Mol) 1,2,3- Trichlorbenzol und 608 g (4,0 Mol) fein verriebenes CsF wurden zugesetzt. Das Reaktionsgemisch wurde bei 220ºC gerührt und der Reaktionsfortgang wurde anhand GC verfolgt. Nach Beendigung der Reaktion (< 2,5 % Ausgangsmaterial), wurden 222 g flüchtige Bestandteile mittels Destillation isoliert, die die folgenden Komponenten enthielten:
2,6-Difluorchlorbenzol 98,6 g
2,3-Difluorchlorbenzol 68,9 g
2,6-Dichlorfluorbenzol 20,3 g
2,3-Dichlorfluorbenzol 20,4 g
1,2,3-Trichlorbenzol 6,4 g

Beispiel 5

Reduktions-Reaktion

Ein 300 ml Hastelloy C Druckreaktor wurde mit 50 g (0,34 Mol) Difluorchlorbenzolisomere, 44,9 g (0,34 Mol) N- Ethyldiethanolamin, Ethylenglycol (125 ml) und 1,5 g 10 % Pd/C beschickt. Der Reaktion wurde verschlossen, der Druck mit N&sub2; getestet und der Reaktor mit H&sub2; auf einen Druck von 1,48 Mpa (200 psig) gebracht. Das Reaktionsgemisch wurde bei 100ºC gerührt. Zusätzliches H&sub2; wurde zugegeben, bis die Aufnahme von Wasserstoff vollendet war. Die Reaktionszeit betrug etwa 12 Stunden. Nach Abkühlen wurde der Reaktor belüftet und geöffnet und der Katalysator wurde von der Lösung abfiltriert. Die Reaktionslösung wurde auf einer Nester-Faust Drehband-Destillationssäule destilliert, wobei o-Difluorbenzol (Siedepunkt 90º-92ºC) und 2,6-Difluorchlorbenzol (Siedepunkt (134º-138ºC) erhalten wurde.

Beispiel 6

Aminierungs-Reaktion

Ein 300 ml Hastelloy C Druckreaktor wurde mit 0,096 Mol eines Gemisches aus Difluorchlorbenzol, das gemäß den Beispielen 1-3 erhalten wurde, Kupferoxid (0,009 Mol) und 100 ml konzentriertem (28 %) NH&sub4;OH beschickt. Der Reaktor wurde verschlossen und der Druck getestet Das Reaktionsgemisch wurde bei 160ºC 24 Stunde gerührt. Nach Abkühlen und Belüften des Reaktors wurde das Reaktionsgemisch filtriert, um den festen Katalysator zu entfernen und das Produkt wurde durch kontinuierliche Extraktion mit Methylenchlorid über Nacht gewonnen. Eine gC-Analyse mit einem internen Standrad zeigt die folgende Zusammensetzung:
Difluorchlorbenzole (ClF&sub2;B, 10%), 2,6-Difluoranilin (2,6-DFA, 39 %), 2,3-Difluoranilin (2,3-DFA, 27 %) und Chlorfluoranilin (CFA, 4 %).

Beispiel 7

Gemäß dem allgemeinen Verfahren von Beispiel 6 wurden eine Reihe von Aminierungs-Reaktionen durchgeführt. Die experimentellen Bedingungen und Ergebnisse dieser Experimente sind in Tabelle 2 zusammengefaßt. Tabelle 2 Aminierung von Chlordifluorbenzol ClF&sub2;B Katalysator

Beispiel 8

2,6-Difluorchlorbenzol 13 g (0,088 Mol), das gemäß Beispiel 5 hergestellt wurde, 1,3 g (0,009 Mol) Cu&sub2;O und 125 ml konzentriertes Ammoniumhydroxid wurden in einen 300 ml Hastelloy C Parr-Reaktor gegeben. Der Reaktor wurde verschlossen und der Druck getestet, anschließend erhitzt und bei 160ºC 42 Stunden gerührt. Nach Abkühlen und belüften wurde der Katalysator von dem Reaktionsgemlsch abfiltriert. Nach Neutralisieren des Filtrats mit konzentrierter HCl (unter Kühlen) auf einen pH- Wert von etwa 7 wurde das Produkt aus der wäßrigen Phase durch kontinuierliche Extraktion mit Methylenchlorid isoliert. Nach Entfernen des Methylenchlorids ergaben die Analysen die folgende Zusammensetzung:
Ausgangsmaterial (1-5 %), 2,6-Difluoranilin (71 %), 2,6- Diaminofluorbenzol (6 %) und Vermischtes (8 %). Destillation auf einer Nester-Faustdrehband-Säule ergab 2,6-Difluoranilin (Siedepunkt 152º-154ºC) in einer Reinheit von 99 % gemäß GC- Analyse.

Claims

1. Verfahren zu Herstellung von 2,6-Difluoranilin aus 1,2,3-Trichlorbenzol, das durch die folgenden Schritte gekennzeichnet ist:

(a) Austausch von 2 Chloratomen von 1,2,3-Trichlorbenzol durch Fluoratome unter Bedingungen, die ein Gemisch von 2,6-Difluorchlorbenzol und 2,3-Difluorchlorbenzol ergeben;

(b) Selektives Reduzieren des Chlors des 2,3-Difluorchlorbenzols im Gemisch mit 2,6-Difluorchlorbenzol durch Umsetzen des Gemisches mit einer Wasserstoff-Quelle in Anwesenheit eines Palladium-Katalysators in einem inerten organischen Lösungsmittel bei Raumtemperatur bis 150ºC, wobei ein Gemisch von 2,6-Difluorchlorbenzol und o-Difluorbenzol erhalten wird;

(c) Abtrennen des o-Difluorbenzols von dem Gemisch; und

(d) Aminierung des 2,6-Difluorchlorbenzols unter Bedingungen, die 2,6-Difluoranilin ergeben.

2. Verfahren zur Herstellung von 2,6-Difluoranilin aus 1,2,3-Trichlorbenzol, das durch die folgenden Schritte gekennzeichnet ist:

(c) Aminieren des Gemisches von 2,6-Difluorchlorbenzol und o-Difluorbenzol unter Bedingungen, die 2,6-Difluoranilin und o-Difluorbenzol ergeben; und

(d) Abtrennen des o-Difluorbenzols und des 2,6-Difluoranilins von dem Gemisch und voneinander.