DE69703422T2

DE69703422T2 - Herstellung von Aminophenolen

Info

Publication number: DE69703422T2
Application number: DE69703422T
Authority: DE
Inventors: Ian Antony Dearden; John Barry Henshall; Steven Walsh; John Whitworth
Original assignee: Ciba Spezialitaetenchemie Holding AG; Ciba SC Holding AG
Current assignee: BASF Schweiz AG
Priority date: 1996-09-19
Filing date: 1997-09-11
Publication date: 2001-06-07
Anticipated expiration: 2017-09-12
Also published as: US5908961A; KR19980024647A; DE69703422D1; ES2152635T3; CA2216043A1; EP0831081B1; KR100540293B1; CN1084327C; JPH10114729A; EP0831081A1; GB9719236D0; GB2317614A; CN1178785A

Description

Diese Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von N,N-disubstituierten Aminophenolen. N,N-disubstituierte Aminophenole sind nützliche Zwischenprodukte zur Herstellung von Fluoranverbindungen, die als Farbstoffe in druck- oder hitzeempfindlichen Aufzeichnungssystemen Verwendung finden.
3-N,N-Dialkylaminophenole sind durch Alkylierung von 3-Aminophenol mit Alkylhalogeniden unter einer Anzahl von Reaktionsbedingungen hergestellt worden, z. B.
a] Butylierung von 3-Aminophenol mit Butyliodid in Gegenwart eines C&sub1;-C&sub4;- Alkohols und eines Alkalimetallcarbonats als ein säureabfangendes Mittel unter Rückflußbedingungen, wie offenbart in JP 02101053, Chemical Abstract Volume 113, 40149.
b] Butylierung von 3-Aminophenol in einem wäßrigen System unter Rückfluß für 24 Stunden in Gegenwart von Kaliumhydroxid als ein säureabfangendes Mittel, wie offenbart in Chem. Ber. 1951 (84) 740.
c] Alkylierung von 3-Aminophenol unter Verwendung eines Alkylbromids in Ethanol unter Rückfluß gefolgt von der Isolierung von 3-N-Alkylaminophenol. Dieses 3-N-Alkylaminophenol kann dann in ähnlicher Weise unter Erhalt des gewünschten 3-N,N-Dialkylaminophenols umgesetzt werden, wie offenbart in JACS 1952 (74) 573-578. Dieselben Arbeiter beschreiben eine Modifizierung, in welcher nach der Bildung des 3-N-Alkylaminophenols in Ethanol die Reaktionsmasse mit einer wäßrigen Natriumcarbonatlösung verdünnt wird und die Alkylierung durch die Zugabe von weiterem Alkylbromid vervollständigt wird.
d] Alkylierung von 3-Aminophenol mit einem Alkylhalogenid in Dimethylformamid als Lösungsmittel bei Raumtemperatur in Anwesenheit einer Base, wie Triethylamin, wie offenbart in USSR 523080, Chemical Abstract Volume 85, 177057.
e] Alkylierung von 3-Aminophenol mit einem 1-Iodoalkan in Gegenwart von N,N-Diisopropylethylamin in refluxierendem Methanol, wie offenbart in EP 356173.
f] Reaktion von 3-Aminophenol mit einem Alkylhalogenid im Autoklaven in Gegenwart von Wasser und Ammoniak bei 100ºC, wie offenbart in JP 62048653, Chemical Abstract Volume 107, 58645. Dieselben Arbeiter beschreiben eine Ausbeuteverbesserung durch pH-Kontrolle auf z 4.0 durch kontinuierliche Ammoniakzuführung in den Autoklaven während der Alkylierung.
Die obigen Verfahren gemäß a] bis f] sind zur industriellen Herstellung in einigen Teilen ihrer Durchführung nachteilhaft, nämlich
a] die Verwendung eines organischen Lösungsmittels und eines relativ teuren Alkylhalogenids in Form eines Alkyliodids.
b] keine pH-Kontrolle während der Alkylierung, was zu schlechten Ausbeuten an gewünschtem Produkt und zu der Notwendigkeit eines Reinigungsschritts führt, um ungewünschte Nebenprodukte, wie O-alkylierte Anteile, zu entfernen.
c] die Verwendung eines organischen Lösungsmittels während des Alkylierungsschritts.
d] die Verwendung eines organischen Lösungsmittels und einer relativ teuren organischen Base als säureabfangendes Mittel.
e] die Verwendung eines organischen Lösungsmittels zusammen mit einem relativ teuren Alkylhalogenid, in der Form eines Alkyliodids, und einer organischen Base.
f] Durchführung der Reaktion bei erhöhtem Druck, was die Notwendigkeit eines Autoklaven erfordert, zusammen mit der Verwendung von Ammoniak und den technischen Schwierigkeiten, die mit der kontinuierlichen pH-Kontrolle in solch einer Reaktionsumgebung verbunden sind.
4-N,N-Dialkylaminophenole sind in ähnlicher Weise wie die 3-N,N-Dialkylaminophenole wie eben beschrieben hergestellt worden, nämlich in Gegenwart von organischen Lösungsmitteln oder durch Verwendung von weniger angenehmen oder teureren Reagenzien.
US-A-2 541 655 offenbart die Synthese von tertiären Aminen durch eine Kondensationsreaktion eines araliphatischen Halogenids mit einem aromatischen Amin, wobei die Reaktion in Abwesenheit von nennenswerten Wassermengen durchgeführt wird.
Es ist daher ein Ziel der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung von N,N-disubstituierten Aminophenolen hoher Reinheit und hoher Ausbeute durch die Umsetzung einer weiter unten definierten organischen Halogenidspezies mit einem Aminophenol oder N-substituierten Aminophenol unter wäßrigen sauren Bedingungen und unter periodischer Zugabe eines säureabfangenden Mittels zur Verfügung zu stellen, so daß eine kontinuierliche pH-Kontrolle nicht erforderlich ist. Die Erfindung liefert ein Verfahren zur Herstellung von N,N-disubstituierten Aminophenolen der Formel
oder
worin R&sub1; und R&sub2; gleich oder verschieden sind und jeweils einen gesättigten oder ungesättigten aliphatischen Kohlenwasserstoff, Cycloalkyl, Aralkyl, dessen Phenylring weiter substituiert sein kann, Alkoxyalkyl oder Cycloalkylalkyl, außer daß R&sub1; und R&sub2; nicht gleichzeitig Methyl sind, darstellen und R' Wasserstoff, Halogen, Nitro, Cyano, Alkyl oder Alkoxy repräsentiert, welches die Umsetzung eines Aminophenols der Formel
oder
worin R&sub3; Wasserstoff oder R&sub1; darstellt und R' wie oben definiert ist, mit einer organischen Halogenidspezies der allgemeinen Formel R&sub2;X, worin R&sub2; wie oben definiert ist und X Halogen darstellt, bei einem Druck von 0 bis 2 bar zwischen Raumtemperatur und dem Siedepunkt der Reaktionsmasse in Gegenwart von Wasser, ohne den pH über 7,0 steigen zu lassen, unter periodischer und kontrollierter Zugabe eines säureabfangenden Mittels, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Metallhydroxiden aus Gruppe 1 und 2 des Periodensystems, Metallcarbonaten aus Gruppe 1 und 2, Metallbicarbonaten aus Gruppe 1 und Magnesiumoxid, umfaßt.
Das Halogen X kann Chlor, Brom oder Iod sein, ist aber bevorzugt Brom, weil in einigen Fällen die organischen Chloride nicht ausreichend reaktiv sind. Die Reaktion wird bei einem Druck von 0 bis 2 bar durchgeführt, wodurch die Notwendigkeit einer Spezialausrüstung, wie eines Autoklaven, vermieden wird. Der Vorteil der Verwendung anorganischer säureabfangender Mittel liegt in der Tat darin, daß das resultierende Halogensalz in dem wäßrigen Medium löslich ist, leicht aus der Reaktionsmasse durch einfache Phasentrennung entfernt wird und eine minimale Behandlung vor Abfließen in das Entwässerungssystem erfordert. Für organische säureabfangende Mittel sind zusätzliche Schritte erforderlich, um die organische Base vor Abfließen in das Entwässerungssystem abzufangen.
Erfindungsgemäß verwendbare Aminophenole umschließen
3-Aminophenol, 4-Aminophenol,
4-Amino-3-methylphenol, 4-Amino-3-chlorophenol, 4-Amino-3-nitrophenol,
3-N-Methylaminophenol, 3-N-Ethylaminophenol, 3-N-n-Propylaminophenol, 3- N-Isopropylaminophenol, 3-N-n-Butylaminophenol,
3-N-Isobutylaminophenol, 3-N-sec-Butylaminophenol,
3-N-n-Pentylaminophenol, 3-(N-1'-Methylbutylamino)phenol,
3-N-Isoamylaminophenol, 3-(N-1'-Methylpentylamino)phenol,
3-(N-Cyclohexylamino)phenol, 3-N-Hexylaminophenol,
3-N-Ethoxypropylaminophenol, 3-N-Cyclohexylmethylaminophenol,
3-N-Phenethylaminophenol,
4-N-Methylaminophenol, 4-N-Ethylaminophenol, 4-N-n-Propylaminophenol, 4- N-Isopropylaminophenol, 4-N-n-Butylaminophenol,
4-N-Isobutylaminophenol, 4-N-sec-Butylaminophenol,
4-N-n-Pentylaminophenol, 4-(N-1'-Methylbutylamino)phenol,
4-N-Isoamylaminophenol, 4-(N-1'-Methylpentylamino)phenol,
4-(N-Cyclohexylamino)phenol, 4-N-Hexylaminophenol,
4-N-Ethoxypropylaminophenol, 4-N-Cyclohexylmethylaminophenol, und
4-N-Phenethylaminophenol.
Der Aminophenolabkömmling der Formel III oder IV wird mit einer organischen Halogenidspezies der allgemeinen Formel R&sub2;X, worin R&sub2; und X wie oben beschrieben sind, in wäßrigem Medium zur Reaktion gebracht.
Als gesättigte aliphatische Kohlenwasserstoffgruppen können besonders lineare oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen erwähnt werden. Als ungesättigte aliphatische Kohlenwasserstoffgruppen können lineare oder verzweigte Alkenylgruppen mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen und Alkinylgruppen mit 3 Kohlenstoffatomen erwähnt werden. Als Cycloalkylgruppen können besonders Cycloalkylgruppen mit 5 bis 7 Kohlenstoffatomen erwähnt werden, in denen der Cycloalkylring weiter mit Methyl substituiert sein kann. Als Aralkylgruppen können besonders Aralkylgruppen mit 7 bis 8 Kohlenstoffatomen genannt werden. Zusätzlich kann der aromatische Ring der Aralkylgruppe weiter substituiert sein. Als Alkoxyalkylgruppen können besonders Alkoxyalkylgruppen mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen erwähnt werden. Als Cycloalkylalkylgruppen können besonders Cycloalkylalkylgruppen mit 6 bis 8 Kohlenstoffatomen genannt werden. Zusätzlich kann eine weitere Substitution durch z. B. eine Alkylgruppe wie Methyl vorliegen.
Erfindungsgemäß verwendbare organische Halogenide umschließen Methylchlorid, Methylbromid, Methyliodid, Ethylchlorid, Ethylbromid, Propylbromid, n-Butylbromid, Isoamylbromid, n-Hexylbromid, Cyclohexylmethylbromid, Allylbromid, Crotylbromid, 4-Bromo-2-methyl-2-buten und Propargylbromid.
Die organische Halogenidspezies wird gewöhnlich in einer Menge von 2,0 bis 2,5, besonders bevorzugt von 2,0 bis 2,15 Mol pro Mol an Aminophenolabkömmling der Formel III oder IV verwendet, wenn R&sub3; Wasserstoff ist. Wenn R&sub3; nicht Wasserstoff ist, wird die organische Halogenidspezies gewöhnlicherweise in einer Menge von 1,0 bis 1,25, besonders bevorzugt von 1,0 bis 1,15 Mol pro Mol an dem N-substituierten Aminophenolabkömmling verwendet. Die Reaktion wird in Gegenwart von Wasser durchgeführt, wobei die verwendete Gesamtmenge ausreichend zur Lösung aller anorganischen Salze vor der Isolierung des N,N-disubstituierten Aminophenols durch Phasentrennung und, wenn gewünscht, zum Waschen ist.
Die Reaktion wird bevorzugt schrittweise durchgeführt. Daher wird ungefähr die Hälfte der erforderlichen organischen Halogenidspezies zu einer wäßrigen Aufschlämmung oder Lösung des Aminophenolabkömmlings hinzugegeben. Die Reaktionstemperatur kann zwischen Raumtemperatur und dem Siedepunkt der Reaktionsmasse liegen, im speziellen zwischen 50ºC und dem Siedepunkt der Reaktionsmasse, und die Reaktionszeit kann zwischen einer Stunde und mehreren Stunden in Abhängigkeit von der Reaktionstemperatur und von den gewählten Reaktionspartnern variieren. Nach dieser Startreaktion wird ein säureabfangendes Mittel in einer Menge ausreichend zur Neutralisation des größten Anteils der gebildeten Säure hinzugegeben, welche hauptsächlich als Hydrohalogenidsalz des Aminophenolabkömmlings vorliegt. Ein exakter pH ist nicht erforderlich, und der Aminophenolabkömmling wird für die nachfolgende Reaktion freigegeben, allerdings darf der pH 7,0 nicht überschreiten. Eine weitere Menge der organischen Halogenidspezies wird hinzugegeben, und die Reaktion wird unter den für den ersten Schritt des Verfahrens beschriebenen Bedingungen fortgeführt. Anschließend wird eine weitere Menge des säureabfangenden Mittels hinzugegeben, um den pH wie vorher einzustellen. Der letzte Anteil der organischen Halogenidspezies wird anschließend hinzugefügt, und die Reaktion wird bis zur Vollendung fortgeführt.
Die Anzahl der für die Reaktion ausgewählten Schritte muß nicht wie oben beschrieben auf 3 beschränkt sein, sollte aber bevorzugt mehr als einer sein. Eine Reaktion des Phenolteils des Aminophenolabkömmlings wird durch die Gewährleistung verhindert, daß der pH der Reaktionsmasse pH 7 nicht überschreitet. Wenn der pH diesen Wert überschreitet, besteht eine größere Wahrscheinlichkeit, daß ungewollte Verunreinigungen gebildet werden, die für die nachfolgende Verwendung des isolierten Endprodukts nachteilig sein können.
Als säureabfangende Mittel können die folgenden Beispiele erwähnt werden, die allerdings nicht limitierend sind:
Metallhydroxide aus Gruppe 1 und 2 des Periodensystems, wie Lithiumhydroxid, Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Magnesiumhydroxid und Calciumhydroxid, die als Feststoff, wäßrige Lösung oder wäßrige Aufschlämmung verwendet werden können;
Metallcarbonate aus Gruppe 1 und 2 des Periodensystems, wie Lithiumcarbonat, Natriumcarbonat, Kaliumcarbonat, Calciumcarbonat und Magnesiumcarbonat, die als Feststoff, wäßrige Lösung oder wäßrige Aufschlämmung verwendet werden können;
Metallbicarbonate aus Gruppe 1 des Periodensystems, wie Natriumbicarbonat und Kaliumbicarbonat, die als Feststoff, wäßrige Lösung oder wäßrige Aufschlämmung verwendet werden können.
Als säureabfangendes Mittel kann außerdem Magnesiumoxid Verwendung finden.
Die Isolierung kann durch Phasentrennung des gewünschten N,N-disubstituierten Aminophenols von einer wäßrigen Lösung anorganischer Salze erfolgen. Die organische Phase kann mit Wasser gewaschen werden, welches ausreichend säureabfangendes Mittel enthält, um sicherzustellen, daß der pH ausreichend hoch ist, um jegliche restliche Hydrohalogenidsalze des Produkts zu neutralisieren, wobei gewährleistet ist, daß der pH nicht zu hoch ist, um eine Reaktion des Phenolteils mit Spuren der organischen Halogenidspezies einzuleiten, die zurückbleiben können.
Wenn gewünscht, kann vor der Isolierung ein mit Wasser unmischbares Lösungsmittel hinzugegeben werden, um die Effizienz der Phasentrennung zu verbessern. Beispiele an verwendbaren Lösungsmitteln umschließen aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Benzol, Toluol und Xylol; chlorierte aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Chlorobenzol und Dichlorobenzole; unverzweigtkettige oder verzweigtkettige aliphatische Kohlenwasserstoffe, die gesättigt oder ungesättigt und weiter Chlor-substituiert sein können, z. B. Perchlorethylen; Cycloalkylverbindungen mit 5 bis 7 Kohlenstoffatomen, wie Cyclohexan.
Wenn zusätzlich eine Minimierung an in dem Verfahren gebildeten Abwasser gewünscht ist, kann die gesamte Wasserverwendung auf eine Menge reduziert werden, in der die anorganischen Salze nicht vollständig gelöst werden. In diesem Fall kann ein Filtrationsschritt eingeführt werden, um die anorganischen Salze zu entfernen und wiederzugewinnen.
Die organische Phase kann nach der Phasentrennung durch Destillation entweder unter atmosphärischen Bedingungen oder unter Vakuumbedingungen getrocknet werden. Es ist außerdem bevorzugt, daß die Destillation und Lagerung in einer Inertatmosphäre durchgeführt wird, so daß sich Oxidationsprodukte nicht bilden können.
Die Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf Beispiele detaillierter beschrieben, allerdings sollte die Erfindung nicht als auf die Beispiele hierin beschränkt erachtet werden.

Beispiel 1: 3-N,N-Dibutylaminophenol

Wasser (200 g) und 3-Aminophenol (218 g; 2,00 Mol) werden in einen Reaktor gefüllt und auf 80ºC erhitzt. n-Butylbromid (328,8 g; 2,40 Mol) wird anschließend hinzugegeben, wobei der Gefäßinhalt bei einer Temperatur von 80 bis 85ºC gehalten wird. Die Reaktionsmasse wird für eine weitere Stunde bei 80 bis 85ºC gerührt.
47%ige Natriumhydroxidlösung (140 g; 1,64 Mol) wird anschließend hinzugefügt. Die Temperatur wird auf 90 bis 93ºC eingestellt, und dann wird n-Butylbromid (192 g; 1,40 Mol) hinzugegeben, während die Temperatur bei 90 bis 93ºC gehalten wird. Die Reaktionsmasse wird für eine weitere Stunde innerhalb dieses Temperaturbereichs gerührt, anschließend wird 47%ige Natriumhydroxidlösung (93 g; 1,09 Mol) dazugegeben. Eine letzte Menge an n-Butylbromid (68,4 g; 0,5 Mol) wird hinzugefügt und die Reaktionsmasse anschließend für 13 Stunden bei einer Temperatur von 91 bis 95ºC gerührt.
Der Gefäßinhalt wird auf 70 bis 75ºC abgekühlt, und Wasser (120 g) wird hinzugegeben. Die Temperatur wird auf 70 bis 75ºC eingestellt, und anschließend wird 47%ige Natriumhydroxidlösung (88,5 g; 1,04 Mol) hinzugegeben, so daß ein pH in der Größenordnung von 4,4 bis 5,0 erhalten wird. Man läßt den Gefäßinhalt in 2 Phasen absetzen und entfernt schließlich die untere wäßrige Phase.
Zu der öligen organischen Phase wird Wasser (400 g) und 100% Natriumcarbonat (24 g; 0,23 Mol) hinzugegeben. Die Temperatur der Reaktionsmasse wird auf 70 bis 75ºC eingestellt und der Gefäßinhalt gerührt, um eine gründliche Vermischung und den pH der wäßrigen Phase zwischen 6,0 und 7,0 zu gewährleisten. Man läßt den Gefäßinhalt absetzen und entfernt die untere wäßrige Phase. Eine weitere Menge an Wasser (400 g) und 100% Natriumcarbonat (1,0 g) wird hinzugefügt und das Waschverfahren mit einem pH der wäßrigen Phase zwischen 6,0 und 7,0 wiederholt. Nach Abtrennung der wäßrigen Phase wird die ölige organische Phase im Vakkum getrocknet. Die Ausbeute an 3-N,N-Dibutylaminophenol beträgt 95,3% der Theorie.

Beispiel 2: 3-N,N-Dibutylaminophenol

Beispiel 1 wird wiederholt, wobei die Zugaben von 47%iger Natriumhydroxidlösung durch äquivalente Mengen an 100%igem Natriumcarbonat ersetzt werden. Die Ausbeute an 3-N,N-Dibutylaminophenol beträgt 94.7% der Theorie.

Beispiel 3: 3-N,N-Dihexylaminophenol

Wasser (100 g) und 3-Aminophenol (109 g; 1, 00 Mol) werden in einen Reaktor gefüllt und auf 80ºC erhitzt. n-Hexylbromid (198,1 g; 1,20 Mol) wird anschließend hinzugegeben, während der Gefäßinhalt bei einer Temperatur von 80 bis 85ºC gehalten wird. Die Reaktionsmasse wird für eine weitere Stunde bei 80 bis 85ºC gerührt.
47%ige Natriumhydroxidlösung (70 g; 0,82 Mol) wird anschließend hinzugefügt. Die Temperatur wird auf 90 bis 93ºC eingestellt, und n-Hexylbromid (115,7 g; 0,7 Mol) wird hinzugegeben, während die Temperatur bei 90 bis 93ºC gehalten wird. Die Reaktionsmasse wird für eine weitere Stunde innerhalb dieses Temperaturbereichs gerührt, anschließend wird 47%ige Natriumhydroxidlösung (46,5 g; 0,545 Mol) hinzugegeben. Eine letzte Menge an n-Hexylbromid (41,2 g; 0,25 Mol) wird hinzugefügt und die Reaktionsmasse für 13 Stunden bei einer Temperatur von 91 bis 95ºC gerührt.
Der Gefäßinhalt wird auf 70 bis 75ºC abgekühlt, und Wasser (60 g) wird dazugegeben. Die Temperatur wird auf 70 bis 75ºC eingestellt und anschließend 47%ige Natriumhydroxidlösung (44,25 g; 0,52 Mol) hinzugefügt. Man läßt den Gefäßinhalt in 2 Phasen absetzen und entfernt schließlich die untere wäßrige Phase. Zu der öligen organischen Phase wird Wasser (200 g) und 100% Natriumcarbonat (12 g; 0,115 Mol) zugegeben. Die Temperatur der Reaktionsmasse wird auf 70 bis 75ºC eingestellt und der Gefäßinhalt gerührt, so daß eine gründliche Mischung und der pH der wäßrigen Phase zwischen 6,0 und 7,0 gewährleistet ist. Man läßt den Gefäßinhalt absetzen und entfernt die untere wäßrige Phase. Eine weitere Menge an Wasser (200 g) und 100% Natriumcarbonat (1,0 g) wird hinzugefügt und das Waschverfahren mit dem pH der wäßrigen Lösung zwischen 6,0 und 7,0 wiederholt. Nach der Abtrennung der wäßrigen Phase wird die ölige organische Phase im Vakkum getrocknet. Die Ausbeute an 3-N,N-Dihexylaminophenol beträgt 89,4% der Theorie.

Beispiel 4: 3-N,N-Diisoamylaminophenol

Wasser (100 g) und 3-Aminophenol (109 g; 1,00 Mol) werden in einen Reaktor gefüllt und auf 80ºC erhitzt. Isoamylbromid (181,2 g; 1,20 Mol) wird anschließend hinzugegeben, während der Gefäßinhalt bei einer Temperatur von 80 bis 85ºC gehalten wird. Die Reaktionsmasse wird für eine weitere Stunde bei 80 bis 85ºC gerührt.
47%ige Natriumhydroxidlösung (70 g; 0,82 Mol) wird anschließend hinzugegeben. Die Temperatur wird auf 90 bis 93ºC eingestellt und Isoamylbromid (105,7 g; 0,7 Mol) hinzugefügt, während die Temperatur bei 90 bis 93ºC gehalten wird. Die Reaktionsmasse wird für eine weitere Stunde innerhalb dieses Temperaturbereichs gerührt und anschließend 47%ige Natriumhydroxidlösung (46,5 g; 0,545 Mol) hinzugegeben. Eine letzte Menge an Isoamylbromid (37,7 g; 0,25 Mol) wird zugegeben und die Reakaionsmasse anschließend für 13 Stunden bei einer Temperatur von 91 bis 95ºC gerührt.
Der Gefäßinhalt wird auf 70 bis 75ºC abgekühlt, und Wasser (60 g) wird hinzugefügt. Die Temperatur wird auf 70 bis 75ºC eingestellt und anschließend eine 47%ige Natriumhydroxidlösung (44,25 g; 0,52 Mol) zugegeben. Man läßt den Gefäßinhalt in 2 Phasen absetzen und entfernt anschließend die untere wäßrige Phase.
Zu der öligen organischen Phase wird Wasser (200 g) und 100% Natriumcarbonat (12 g; 0,115 Mol) zugegeben. Die Temperatur der Reaktionsmasse wird auf 70 bis 75ºC eingestellt und der Gefäßinhalt gerührt, so daß eine gründliche Mischung und der pH der wäßrigen Phase zwischen 6,0 und 7,0 gewährleistet ist. Man läßt den Gefäßinhalt absetzen und entfernt die untere wäßrige Phase. Eine weitere Menge an Wasser (200 g) und 100% Natriumcarbonat (1,0 g) wird zugegeben und das Waschverfahren mit dem pH der wäßrigen Phase zwischen 6,0 und 7,0 wiederholt. Nach Abtrennung der wäßrigen Phase wird die ölige organische Phase im Vakkum getrocknet. Die Ausbeute an 3-N,N-Diisoamylaminophenol beträgt 91,4% der Theorie.

Beispiel 5: 3-N,N-Dicyclohexylmethylaminophenol

Wasser (15 g) und 3-Aminophenol (16,4 g; 0,15 Mol) werden in einen Reaktor gefüllt und auf 80ºC erhitzt. Cyclohexylmethylbromid (31,9 g; 0,18 Mol) wird anschließend hinzugegeben, während der Gefäßinhalt bei einer Temperatur von 80 bis 85ºC gehalten wird. Die Reaktionsmasse wird für weitere 16 Stunden bei 80 bis 85ºC gerührt.
47%ige Natriumhydroxidlösung (10,4 g; 0,12 Mol) wird anschließend hinzugegeben. Die Temperatur wird auf 90 bis 93ºC eingestellt und anschließend Cyclohexylmethylbromid (18,6 g; 0,105 Mol) zugegeben, während die Temperatur bei 90 bis 93ºC gehalten wird. Die Reaktionsmasse wird für weitere 4, 5 Stunden innerhalb dieses Temperaturbereichs gerührt, und anschließend wird 47%ige Natriumhydroxidlösung (7,0; g; 0,08 Mol) zugegeben. Eine letzte Menge an Cyclohexylmethylbromid (6,6 g; 0,037 Mol) wird hinzugegeben und die Reaktionsmasse anschließend für 16 Stunden bei einer Temperatur von 91 bis 95ºC gerührt.
Der Gefäßinhalt wird auf 70 bis 75ºC abgekühlt, und Wasser (9 g) wird zugegeben. Die Temperatur wird auf 70 bis 75ºC eingestellt und anschließend 47%ige Natriumhydroxidlösung (6,6 g; 0,08 Mol) hinzugegeben. Man fügt Toluol (150 g) hinzu, läßt den Gefäßinhalt in 2 Phasen absetzen und entfernt anschließend die untere wäßrige Phase.
Zu der Toluollösung wird Wasser (150 g) und 100% Natriumcarbonat (1,8 g; 0,017 Mol) zugegeben. Die Temperatur der Reaktionsmasse wird auf 70 bis 75ºC eingestellt und der Gefäßinhalt gerührt, so daß eine gründliche Mischung und der pH der wäßrigen Phase zwischen 6,0 und 7,0 gewährleistet ist. Man läßt den Gefäßinhalt absetzen und entfernt die untere wäßrige Phase. Anschließend wird Toluol destillativ entfernt.
Die Ausbeute an 3-N,N-Dicyclohexylmethylaminophenol beträgt 83,8% der Theorie.

Beispiel 6: 4-N,N-Dibutylaminophenol

Wasser (150 g) und 4-Aminophenol (109 g; 1,00 Mol) werden in einen Reaktor gefüllt und auf 80ºC erhitzt. n-Butylbromid (164,4 g; 1,20 Mol) wird hinzugegeben, während der Gefäßinhalt bei einer Temperatur von 80 bis 85ºC gehalten wird. Die Reaktionsmasse wird für eine weitere Stunde bei 80 bis 85ºC gerührt.
47%ige Natriumhydroxidlösung (70 g; 0,82 Mol) wird anschließend zugegeben. Die Temperatur wird auf 90 bis 93ºC eingestellt und anschließend n-Butylbromid (96 g; 0,7 Mol) hinzugegeben, während die Temperatur bei 90 bis 93ºC gehalten wird. Die Reaktionsmasse wird für eine weitere Stunde innerhalb dieses Temperaturbereichs gerührt und anschließend 47%ige Natriumhydroxidlösung (46,5 g; 0,54 Mol) hinzugegeben. Eine letzte Menge an n-Butylbromid (34,2 g; 0,25 Mol) wird zugegeben und die Reaktionsmasse für 13 Stunden bei einer Temperatur von 91 bis 95ºC gerührt.
Der Gefäßinhalt wird auf 70 bis 75ºC abgekühlt, und Wasser (60 g) wird zugegeben. Die Temperatur wird auf 70 bis 75ºC eingestellt und anschließend 47%ige Natriumhydroxidlösung (44,3 g; 0,52 Mol) hinzugegeben, so daß ein pH inherhalb des Bereichs von 4,4 und 5,0 erhalten wird. Man läßt den Gefäßinhalt in 2 Phasen absetzen und entfernt anschließend die untere wäßrige Phase.
Zu der öligen organischen Phase wird Wasser (200 g) und 100% Natriumcarbonat (12 g; 0,115 Mol) zugegeben. Die Temperatur der Reaktionsmasse wird auf 70 bis 75ºC eingestellt und der Gefäßinhalt gerührt, so daß eine gründliche Mischung und der pH der wäßrigen Phase zwischen 6,0 und 7,0 gewährleistet ist. Man läßt den Gefäßinhalt absetzen und entfernt die untere wäßrige Phase. Eine weitere Menge an Wasser (200 g) und 100% Natriumcarbonat (1,0 g) wird zugegeben und das Waschverfahren mit dem pH der wäßrigen Phase zwischen 6,0 und 7,0 wiederholt. Nach Abtrennung der wäßrigen Phase wird die ölige organische Phase im Vakkum getrocknet. Die Ausbeute an 4-N,N-Dibutylaminophenol beträgt 91,9% der Theorie.

Beispiel 7: 3-N,N-Dibutylaminophenol

Wasser (200 g) und 3-N-n-Butylaminophenol (330 g; 2,00 Mol) werden in einen Reaktor gefüllt und auf 80ºC erhitzt. n-Butylbromid (164,4 g; 1,20 Mol) wird anschließend hinzugegeben, während der Gefäßinhalt bei einer Temperatur von 90 bis 93ºC gehalten wird. Die Reaktionsmasse wird für eine weitere Stunde bei 90 bis 93ºC gerührt.
47%ige Natriumhydroxidlösung (70 g; 0,82 Mol) wird anschließend hinzugegeben. Die Temperatur wird erneut auf 90 bis 93ºC eingestellt und anschließend n- Butylbromid (130,2 g; 0,95 Mol) hinzugegeben, während die Temperatur bei 90 bis 93ºC gehalten wird. Die Reaktionsmasse wird für 13 Stunden bei einer Temperatur von 91 bis 95ºC gerührt.
Der Gefäßinhalt wird auf 70 bis 75ºC abgekühlt, und Wasser (60 g) wird zugegeben. Die Temperatur wird auf 70 bis 75ºC eingestellt und anschließend 47%ige Natriumhydroxidlösung (90,8 g; 1,06 Mol) hinzugegeben, so daß ein pH innerhalb der Größenordnung von 4,4 bis 5,0 erhalten wird. Man läßt den Gefäßinhalt in 2 Phasen absetzen und entfernt anschließend die untere wäßrige Phase.
Zu der öligen organischen Phase wird Wasser (400 g) und 100% Natriumcarbonat (12 g; 0,115 Mol) zugegeben. Die Temperatur der Reaktionsmasse wird auf 70 bis 75ºC eingestellt und der Gefäßinhalt gerührt, so daß eine gründliche Mischung und der pH der wäßrigen Phase zwischen 6,0 und 7,0 gewährleistet ist. Man läßt den Gefäßinhalt absetzen und entfernt die untere wäßrige Phase. Eine weitere Menge an Wasser (400 g) und 100% Natriumcarbonat (1,0 g) wird hinzugegeben und das Waschverfahren mit dem pH der wäßrigen Phase zwischen 6,0 und 7,0 wiederholt. Nach Abtrennung der wäßrigen Phase wird die ölige organische Phase im Vakkum getrocknet.

Beispiel 8: 3-N-Butyl-N-isoamvlaminophenol

Dieses wird durch Wiederholung von Beispiel 7 hergestellt, wobei 3-N-Butylaminophenol durch 3-N-Isoamylaminophenol ersetzt wird.

Beispiel 9: 3-N-Ethyl-N-isoamylaminophenol

Dieses wird durch Wiederholung von Beispiel 7 hergestellt, wobei 3-N-Butylaminophenol durch 3-N-Ethylaminophenol und Butylbromid durch Isoamylbromid ersetzt wird.

Beispiel 10: 4-N,N-Dibutylaminophenol

Wasser (150 g) und 4-N-n-Butylaminophenol (330 g; 2,00 Mol) werden in einen Reaktor gefüllt und auf 80ºC erhitzt. n-Butylbromid (164,4 g; 1,20 Mol) wird anschließend zugegeben, während der Gefäßinhalt bei einer Temperatur von 90 bis 93ºC gehalten wird. Die Reaktionsmasse wird für eine weitere Stunde bei 90 bis 93ºC gerührt.
47%ige Natriumhydroxidlösung (70 g; 0,82 Mol) wird anschließend zugegeben. Die Temperatur wird auf 90 bis 93ºC eingestellt und anschließend n-Butylbromid (96 g; 0,7 Mol) hinzugegeben, während die Temperatur bei 90 bis 93ºC gehalten wird. Die Reaktionsmasse wird für eine weitere Stunde innerhalb dieses Temperaturbereichs gerührt und anschließend 47%ige Natriumhydroxidlösung (46,5 g; 0,54 Mol) hinzugegeben. Eine letzte Menge an n-Butylbromid (34,2 g; 0,25 Mol) wird zugegeben und anschließend die Reaktionsmasse für 13 Stunden bei einer Temperatur von 91 bis 95ºC gerührt.
Der Gefäßinhalt wird auf 70 bis 75ºC abgekühlt, und Wasser (60 g) wird zugegeben. Die Temperatur wird auf 70 bis 75ºC eingestellt und anschließend 47%ige Natriumhydroxidlösung (44,3 g; 0,52 Mol) zugegeben, so daß ein pH in der Größenordnung von 4,4 und 5,0 erhalten wird. Man läßt den Gefäßinhalt in 2 Phasen absetzen und entfernt anschließend die untere wäßrige Phase.
Zu der öligen organischen Phase wird Wasser (200 g) und 100% Natriumcarbonat (12 g; 0,115 Mol) zugegeben. Die Temperatur der Reaktionsmasse wird auf 70 bis 75ºC eingestellt und der Gefäßinhalt gerührt, so daß eine gründliche Mischung und der pH der wäßrigen Phase zwischen 6,0 und 7,0 gewährleistet ist. Man läßt den Gefäßinhalt absetzen und entfernt die untere wäßrige Phase. Eine weitere Menge an Wasser (200 g) und 100% Natriumcarbonat (1,0 g) wird zugegeben und das Waschverfahren mit dem pH der wäßrigen Phase zwischen 6,0 und 7,0 wiederholt. Nach Abtrennung der wäßrigen Phase wird die ölige organische Phase im Vakkum getrocknet.

Beispiel 11: 3-N-Butyl-N-isopropylaminophenol

Dieses wird durch Wiederholung von Beispiel 7 hergestellt, wobei 3-N-Butylaminophenol durch 3-N-Isopropylaminophenol ersetzt wird.

Beispiel 12: 3-N-Butyl-N-ethylaminophenol

Dieses wird durch Wiederholung von Beispiel 7 hergestellt, wobei 3-N-Butylaminophenol durch 3-N-Ethylaminophenol ersetzt wird.

Beispiel 13: 3-N,N-Diallylaminophenol

Wasser (20 g) und 3-Aminophenol (21,8 g; 0,2 Mol) werden in einen Reaktor gefüllt und auf 75ºC erhitzt. Allylbromid (29,1 g; 0,24 Mol) wird anschließend hinzugegeben, während der Gefäßinhalt bei einer Temperatur von 75ºC gehalten wird.
Die Reaktionsmasse wird für weitere 3 Stunden bei 75ºC gerührt. Natriumcarbonat (8,7 g; 0,082 Mol) wird anschließend hinzugegeben. Allylbromid (22,95 g; 0,19 Mol) wird zugegeben und die Reaktionsmasse bei 75ºC für 18 Stunden gehalten. Natriumcarbonat wird anschließend zugegeben, um den pH auf 2 bis 3 einzustellen. Allylbromid (5,2 g; 0,04 Mol) wird dann zugegeben und die Reaktionsmasse für weitere 2 Stunden bei 75ºC gerührt. GLC-Analyse belegt eine 80% -Umwandlung (Flächenprozent) zu 3-N,N-Diallylaminophenol.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von N,N-disubstituierten Aminophenolen der Formel

oder

worin R&sub1; und R&sub2; gleich oder verschieden sind und jeweils einen gesättigten oder ungesättigten aliphatischen Kohlenwasserstoff, Cycloalkyl, Aralkyl, dessen Phenylring weiter substituiert sein kann, Alkoxyalkyl oder Cycloalkylalkyl, mit der Ausnahme, daß R&sub1; und R&sub2; nicht gleichzeitig Methyl sind, darstellt und R' Wasserstoff, Halogen, Nitro, Cyano, Alkyl oder Alkoxy repräsentiert, welches die Umsetzung eines Aminophenols der Formel

oder

worin R&sub3; Wasserstoff oder R&sub1; darstellt, und R' wie oben definiert ist, mit einer organischen Halogenidspezies der allgemeinen Formel R&sub2;X, worin R&sub2; wie oben definiert ist und X Halogen darstellt, bei einem Druck von 0 bis 2 bar zwischen Raumtemperatur und dem Siedepunkt der Reaktionsmasse in Gegenwart von Wasser, ohne den pH über 7,0 steigen zu lassen, unter periodischer und kontrollierter Zugabe eines säureabfangenden Mittels, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Metallhydroxiden aus Gruppe 1 und 2 des Periodensystems, Metallcarbonaten aus Gruppe 1 und 2, Metallbicarbonaten aus Gruppe 1 und Magnesiumoxid, umfaßt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, in dem R&sub1; oder R&sub2; ein lineares oder verzweigtes Alkyl mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen; Alkenyl mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen; Alkinyl mit 3 Kohlenstoffatomen; Cycloalkyl mit 5 bis 7 Kohlenstoffatomen, wobei der Cycloalkylring durch Methyl weiter substituiert sein kann; Aralkyl mit 7 bis 8 Kohlenstoffatomen, wobei der Arylring weiter substituiert sein kann; Alkoxy mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen; Cycloalkylalkyl mit 6 bis 8 Kohlenstoffatomen, wobei der Cycloalkylring durch Methyl weiter substituiert sein kann, ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, in dem X Chlor, Brom oder Iod ist.

4. Verfahren nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, in dem R' Wasserstoff, Chlor, Brom, Nitro, Cyano, Alkyl mit 1 bis 2 Kohlenstoffatomen oder Alkoxy mit 1 bis 2 Kohlenstoffatomen darstellt.

5. Verfahren nach Anspruch 1, in dem das säureabfangende Mittel Lithiumhydroxid, Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Magnesiumhydroxid, Calciumhydroxid, Lithiumcarbonat, Natriumcarbonat, Kaliumcarbonat, Calciumcarbonat, Magnesiumcarbonat, Natriumbicarbonat oder Kaliumbicarbonat ist.

6. Verfahren nach Anspruch 1, in dem das säureabfangende Mittel als Feststoff, als wäßrige Lösung oder als wäßrige Aufschlämmung verwendet wird.

7. Verfahren nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, in dem R&sub3; Wasserstoff ist und die organische Halogenidspezies in einer Menge von 2,0 bis 2,5 Mol pro Mol an Ausgangsaminophenol verwendet wird.

8. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, in dem R&sub3; etwas anderes als Wasserstoff darstellt und die organische Halogenidspezies in einer Menge von 1,0 bis 1,25 Mol pro Mol an Ausgangsaminophenol verwendet wird.

9. Verfahren nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, in dem Wasser in einer Menge zugegen ist, um die gebildeten Halogenidsalze entweder ganz oder teilweise zu lösen.

10. Verfahren nach Anspruch 1, das bei einer Temperatur von 50ºC bis zum Siedepunkt der Reaktionsmasse durchgeführt wird.

11. Verfahren nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, in dem nach vollständigem Ablauf der Umsetzung ein wasserunmischbares Lösungsmittel zur Unterstützung der Isolierung hinzugegeben wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, in dem das Lösungsmittel ein aromatischer Kohlenwasserstoff, ein chlorierter aromatischer Kohlenwasserstoff, ein gesättigter oder ungesättigter aliphatischer Kohlenwasserstoff, der wahlweise durch Chlor substituiert ist, oder eine Cycloalkylverbindung mit 5 bis 7 Kohlenstoffatomen ist.

13. Verfahren nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, in dem die organische Halogenidspezies schrittweise zugegeben wird.