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Title:
3-CYANO-2,4,5-TRIFLUORO-BENZOYL FLUORIDE AND INTERMEDIATE PRODUCTS FOR THE PRODUCTION THEREOF,
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1998/047862
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to 3-cyano-2,4,5-trifluoro-benzoyl fluoride and intermediate products for the production thereof and a method for the production of 3-cyano-2,4,5-trifluoro-benzoyl fluoride starting from 5-fluoro-1,3-xylol (VIII), which is chlorinated twice in the presence of a catalyst with ionic conditions in the nucleus to obtain 2,4-dichloro-5-fluoro-1,3-dymethylbenzol (VII), which is then chlorinated with radical conditions in the side chains to obtain 2,4-dichloro-5-fluoro-3-dichloromethyl-1-trichloromethyl benzol (VI), which is subsequently saponified by the optionally isolatable 2,4-dichloro-5-fluoro-3-dichloromethyl benzoic acid (V) to obtain 2,4-dichloro-5-fluoro-3-formyl-benzoic acid (IV) whose aldehyde group is converted to 2,4-dichloro-5-fluoro-3-N-hydroxyiminomethyl-benzoic acid (III), whereupon water is eliminated using an acid chloride while at the same time converting the carboxyl group into a chlorocarbonyl group to obtain nitrile 2,4-dichloro-3-cyano-5-fluoro-benzoyl-chloride (II), which is finally subjected to a fluorine/chlorine exchange.

Inventors:
MARHOLD ALBRECHT (DE)
WOLFRUM PETER (DE)
Application Number:
PCT/EP1998/002175
Publication Date:
October 29, 1998
Filing Date:
April 14, 1998
Export Citation:
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Assignee:
BAYER AG (DE)
MARHOLD ALBRECHT (DE)
WOLFRUM PETER (DE)
International Classes:
B62J99/00; C07C17/12; C07C17/14; C07C25/13; C07C51/093; C07C51/373; C07C65/30; C07C249/08; C07C251/48; C07C253/00; C07C253/30; C07C255/57; G01C21/26; G01C22/00; (IPC1-7): C07C255/57; C07C251/48; C07C65/30; C07C25/13
Domestic Patent References:
WO1997031001A11997-08-28
Foreign References:
DE3702393A11988-08-11
DE3615767A11987-11-12
EP0307897A11989-03-22
Attorney, Agent or Firm:
BAYER AKTIENGESELLSCHAFT (Leverkusen, DE)
BAYER AKTIENGESELLSCHAFT (Leverkusen, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. 1.3Cyano2,4,5trifluorbenzoylfluorid der Formel (I) 2. Verfahren zur Herstellung von 3Cyano2,4,5trifluorbenzoylfluorid der For mel (I) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man 3Cyano2,4 dichlor5fluorbenzoylchlorid nucleophil mit einem Fluoridierungsmittel um setzt gemäß folgendem Schema : 3. Verwendung von 3Cyano2,4,5trifluorobenzoylfluorid zur Herstellung von 3Cyano2,4,5trifluorbenzoylchlorid durch Umsetzung von 3Cyano2,4,5 trifluorbenzoylfluorid mit Chlorierungsmitteln, gegebenenfalls in Gegenwart von Verdünnungsmitteln.
2. 4 Verfahren zur Herstellung von 2,4Dichlor3cyano5fluorbenzoylchlorid der Formel (II) durch Wasserabspaltung aus der 2,4Dichlor5fluor3Nhydroxy iminomethylbenzoesäure (III) bei gleichzeitiger Überführung der Carbon säurefunktion in das Carbonsäurechlorid nach folgendem Schema : 5.2,4Dichlor5fluor3Nhydroxyiminomethylbenzoesäure der Formel (III).
3. Verfahren zur Herstellung von 2,4Dichlor5fluor3Nhydroxyiminomethyl benzoesäure der Formel (III) gemäß Anspruch 5, durch Umsetzung von 2,4 Dichlor5fluor3formylbenzoesäure der Formel (IV) mit Hydroxylamin nach folgendem Schema :.
4. Verfahren zur Herstellung von 2,4Dichlor3cyano5fluorbenzoesäure a) durch Wasserabspaltung aus 2,4Dichlor5fluor3Nhydroxyimino methylbenzoesäure der Formel (III) nach folgendem Schema b) durch Umsetzung von 2,4Dichlor5fluor3formylbenzoesäure der Formel (IV) mit Hydroxylamin in Gegenwart von Ameisensäure nach folgendem Schema 8.2,4Dichlor5fluor3formylbenzoesäure der Formel (IV) 9. Verfahren zur Herstellung von 2,4Dichlor5fluor3formylbenzoesäure der Formel (IV) gemäß Anspruch 7, a) durch Verseifung von 2,4Dichlor5fluor3dichlormethylbenzoesäure oder b) durch Verseifung von 2,4Dichlor5fluor3dichlormethylltrichlor methylbenzol der Formel (IV), jeweils in Gegenwart von Säuren und gegebenenfalls in protischen Lösungs mitteln.
5. 102,4Dichlor5fluor3dichlormethyl1trichlormethylbenzol der Formel (VI).
6. Verfahren zur Herstellung von 2,4Dichlor5fluor3dichlormethyl1trichlor methylbenzol der Formel (VI), gemäß Anspruch 9 durch Seitenkettenchlorierung von 2,4Dichlor5fluor1,3 dimethylbenzol (VII) zu 2,4Dichlor5fluor3dichlormethyl1trichlorme thylbenzol (VI) gemäß folgendem Schema : dadurch gekennzeichnet, daß man die Chlorierung unter radikalischen Be dingungen und/oder bei erhöhter Temperatur durchführt. der Formel (VII) 13. Verfahren zur Herstellung der Formel (VII) gemäß Anspruch 11 durch Kernschlorierung von 5Fluor1,3xylol (VIII) zum (VII) mit Chlorgas, gege benenfalls in einem Verdünnungsmittel und in Gegenwart eines Katalysators gemäß folgendem Schema :.
Description:
3-CYANO-2,4,5-TRIFLUOR-BENZOYFLUORID UND ZWISCHENPRODUKTE ZU SEINER HERSTELLUNG Die vorliegende Erfindung betriffl 3-Cyano-2,4,5-trifluor-benzoylfluorid, Verfahren zu seiner Herstellung sowie weitere neue Halogenbenzol-Derivate als Zwischenpro- dukte.

3-Cyano-2,4,5-trifluor-benzoylchlorid kann zur Herstellung von antiinfektiven Chino- loncarbonsäuren verwendet werden (vgl. DE-A 1 963 805 Nr. 19 606 762.6 = WO 97/31001). Die Herstellung geht von der 2,4-Dichlor-5-fluor-3-cyanobenzoesäure aus und führt auf bekanntem Wege (vgl. DE 3702393 A1) zum 2,4-Dichlor-3-cyano-5- fluor-benzoylchlorid, welches dann fluoriert wird. Nachteilig an diesem Verfahren ist insbesondere die mit schlecht reproduzierbarer Ausbeute verlaufende Sandmeyer- Reaktion mit molarer Menge Kupfercyanid und einem zusätzlichen dreifachen Überschuß Natriumcyanid zur 2,4-Dichlor-3-cyano-5-fluor-benzoesäure. Der Einsatz solch großer Mengen Cyanid birgt bei der technische Durchführung auch ein erhebliches Gefahrenpotential.

Die vorliegende Erfindung betrifft das neue 3-Cyano-2,4,5-trifluor-benzoylfluorid der Formel (I) Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung von 3-Cyano-2,4,5-trifluor- benzoylchlorid durch Chlorieren von 3-Cyano-2,4,5-trifluor-benzoylfluorid.

Die Erfindung betrifft weiterhin auch die Verwendung von 3-Cyano-2,4,5-trifluor- benzoylfluorid zur Synthese von Chinolonen.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein mehrstufiges Verfahren zur Herstellung von 3- Cyano-2,4,5-trifluor-benzoylfluorid, das von 5-Fluor-1,3-xylol (VIII) ausgeht, da- durch gekennzeichnet, daß man 5-Fluor-1,3-xylol (VIII) zweifach in Gegenwart eines Katalysators unter ionischen Bedingungen im Kern zum 2,4-Dichlor-5-fluor-1,3-dime- thylbenzol (VII) chloriert, dieses anschließend unter radikalischen Bedingungen in den Seitenketten zu 2,4-Dichlor-5-fluor-3-dichlormethyl-1-trichlormethylbenzol (VI) chloriert, dieses über die gegebenenfalls zu isolierende 2,4-Dichlor-5-fluor-3-dichlor- methylbenzoesäure (V) zur 2,4-Dichlor-5-fluor-3-formyl-benzoesäure (IV) verseift, deren Aldehydgruppe zur 2,4-Dichlor-5-fluor-3-N-hydroxyiminomethyl-benzoesäure (III) umsetzt, aus dieser, bei gleichzeitiger Umwandlung der Carboxylgruppe in die Chlorcarbonylgruppe, Wasser unter Verwendung eines Säurechlorides zum Nitril 2,4- Dichlor-3-cyano-5-fluor-benzoylchlorid (II) eliminiert und dieses abschließend einem Fluor/Chlor-Austausch unterwirft. Alternativ kann die 2,4-Dichlor-5-fluor-3-formyl-benzoesäure (IV) auch zur 2,4- Dichlor-5-fluor-3-cyano-benzoesäure (IX) umgesetzt werden, die dann in das Saure- chlorid (II) überführt werden kann.

Die Zwischenprodukte der Formeln (III) bis (VII) sind ausnahmslos neu und ebenfalls Gegenstand der Erfindung.

3-Cyano-2,4,5-trifluor-benzoylfluorid ist ein durch das hier beschriebene Verfahren gut zugängliches Vorprodukt zur Herstellung von 3-Cyano-2,4,5-trifluor-benzoyl- chlorid.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird im nachfolgenden näher ausgeführt.

Die Kernchlorierung von kommerziell erhältlichem 5-Fluor-1,3-xylol (VIII) zum 2,4- Dichlor-5-fluor-1,3-dimethylbenzol (VII) wird mit Chlorgas durchgeführt.

(VII) ist neu.

Als Katalysator setzt man einen oder mehrere Friedel-Crafts-Katalysatoren, vorzugs- weise eine Lewis-Säure wie beispielsweise Eisen (III)-chlorid oder Aluminiumchlorid

ein. Man setzt z. B. 0,1 bis 10 mol-%, vorzugsweise 0,2 bis 2 mol-% bezogen auf 5- Fluor-1,3-xylol ein.

Die Reaktion kann bei Temperaturen unterhalb von Raumtemperatur als auch leicht erhöhter Temperatur durchgeführt werden. Vorzugsweise arbeitet man zwischen 0 und 40°C.

Die Chlorierung kann in Substanz oder in einem geeigneten inerten Verdünnungsmit- tel durchgeführt werden. Als solches eignen sich besonders halogenierte Kohlenwas- serstoffe wie Dichlor-, Trichlor-, Tetrachlormethan, 1,2-Dichlorethan oder 1,2,4- Trichlorbenzol. Die Chlorierung kann in kontinuierlicher oder diskontinuierlicher Fahrweise durchgeführt werden. Bei einem Konti-Prozeß ist es sinnvoll, nur bis zu einem niedrigen Umsatz zu fahren, weil die Chlorierung nicht mit vollständiger Selek- tivität erfolgt. Bei diskontinuierlicher Fahrweise leitet man Chlor bis zur ungefähr 0,8- bis 1,1-fachen, vorzugsweise 0,8- bis 0,95-fachen theoretischen Menge ein, wobei die Reaktionsmischung bei der Chlorierung ohne Verdünnungsmittel eine feste Konsi- stenz erreicht. Es ist auch hier vorteilhaft, nur bis zu diesem nicht zu hohen Umsatz zu fahren, weil dann die Verluste durch Überchlorierung auf der einen Seite und die Raum-Zeit-Ausbeute auf der anderen in einem optimalen Bereich liegen.

Die Aufarbeitung kann z. B. durch fraktionierte Destillation erfolgen. Es ist vorteilhaft, zurückgewonnenes Ausgangsmaterial und Monochlorverbindungen in den Prozeß zurückzufiihren.

Die Seitenkettenchlorierung von (VII) zu 2,4- Dichlor-5-fluor-3-dichlormethyl-1-trichlormethylbenzol (VI) führt man vorzugsweise in Substanz mit Chlorgas durch.

2,4-Dichlor-5-fluor-3-dichlormethyl-l-trichlormethylbenzo l (VI) ist neu.

Die Bedingungen für die Radikalreaktion erreicht man durch erhöhte Temperatur und gegebenenfalls Bestrahlung mit einer Lichtquelle oder Zusatz eines üblichen Radikal- starters. Als Lichtquelle eignen sich Glühlampen wie vorzugsweise Halogenlampen oder Mittel-oder Hochdruck-Quecksilberdampflampen. Als Radikalstarter kommen z. B. Benzoylperoxid, Di-tert.-butylperoxid oder 2,2-Azo-bis-(isobuttersäurenitril) (AIBN) in Frage. Die Reaktionstemperatur kann zwischen 80 und 200°C, vorzugs- weise 100 und 180°C, besonders bevorzugt zwischen 120 und 170°C liegen.

Die Chlorierung kann in kontinuierlicher oder diskontinuierlicher Fahrweise durchge- führt werden. Bei einem Konti-Prozeß ist es sinnvoll, nur bis zu einem niedrigen Um- satz zu fahren, weil die Chlorierung nicht mit vollständiger Selektivität erfolgt. Bei diskontinuierlicher Fahrweise leitet man Chlor ein bis zur ungefähr 0,8- bis 1,2-fachen, vorzugsweise 0,95- bis 1,15-fachen theoretischen Menge, entsprechend 40 bis 75 %, bevorzugt 65 bis 75 % Umsatz zum gewünschten Produkt.

Die Aufarbeitung kann z. B. durch fraktionierte Destillation oder Umkristallisieren aus einem geeigneten Lösungsmittel wie beispielsweise Methanol erfolgen. Bevorzugt wird die Destillation. Unterchlorierte Verbindungen können erneut in die Chlorierung eingesetzt werden.

Die Verseifung der chlorierten Seitenketten erfolgt mit einer Protonensäure gegebe- nenfalls in Gegenwart von Wasser. Hierzu eignen sich Mineralsäuren wie beispiels- weise Schwefelsäure, Salzsäure oder Phosphorsäure und organische Säuren wie bei- spielsweise Ameisensäure, Essigsäure oder Oxalsäure sowie Mischungen daraus und mit einem protischen Lösungsmittel wie beispielsweise Wasser.

Je nach Art, Konzentration und Menge der Saure und Reaktionstemperatur kann man die Verseifung von 2,4-Dichlor-5-fluor-3-dichlormethyl-1-trichlormethylbenzol (VI) zur 2,4-Dichlor-5-fluor-3-formyl-benzoesäure (IV) in einem oder zwei Schritten durchführen. Weil die Trichlormethylgruppe wesentlich schneller verseift wird, kann man die 2,4-Dichlor-5-fluor-3-dichlormethylbenzoesäure (V) bei geeigneten Reakti- onsbedingungen ohne weiteres isolieren und diese in einem weiteren Verseifungs- schritt zu (IV) umsetzen. Das erfindungsgemäße Gesamtverfahren zur Herstellung von 3-Cyano-2,4,5-trifluor-benzoylfluorid betreffend ist es vorteilhaft, die Verseifung in einem Schritt durchzuführen.

2,4-Dichlor-5-fluor-3-formyl-benzoesäure (IV) und 2,4-Dichlor-5-fluor-3-dichlor- methylbenzoesäure (V) sind neu.

Die Menge der Protonensäure ist nicht kritisch. Man legt diese z. B. vor und dosiert den geschmolzenen Aromat (VI) bzw. (V) hinzu. Vorzugsweise setzt man soviel Saure (gemisch) ein, daß die Reaktionsmischung rührbar bleibt.

Die Temperatur kann bei der Verseifung in Abhängigkeit vom gewünschten Produkt, Säure und Reaktionszeit in einem weiten Bereich variiert werden. Im allgemeinen arbeitet man bei 0 bis 100°C.

Die Isolierung des Produkts kann z. B. durch Ausfällung mit Wasser und Abtrennen durch Filtration oder Extraktion erfolgen.

Die Herstellung des Oxims (III) aus der 2,4-Dichlor-5-fluor-3-formyl-benzoesäure (IV) erfolgt nach allgemein bekannter Methode.

2,4-Dichlor-5-fluor-3-N-hydroxyiminomethyl-benzoesäure (III) ist neu.

Als Reagenz setzt man Salze des Hydroxylamin wie beispielsweise das Hydrochlorid oder Sulfat oder auch die freie Base ein.

Bei Einsatz von einem Salz des Hydroxylamins wird die Reaktion in Gegenwart eines Säureakzeptors durchgeführt. Als solcher kommen übliche anorganische oder organi- sche Basen in Frage. Hierzu gehören vorzugsweise Erdalkalimetall-oder Alkalime- tallhydroxide,-alkoholate,-acetate,-carbonate oder-hydrogencarbonate, wie bei- spielsweise Natrium-, Kalium-oder Ammoniumhydroxid, Natrium-methylat, Natrium- ethylat, Kalium-tert.-butylat, Natrium-, Kalium-, Calcium-oder Ammoniumacetat, Natrium-, Kalium-oder Ammoniumcarbonat, Natriumhydrogen-oder Kaliumhydro- gencarbonat, sowie tertiäre Amine, wie Trimethylamin, Triethylamin, Tributylamin, N, N-Dimethylanilin, N, N-Dimethyl-benzylamin, Pyridin, N-Methylpiperidin, N-Me- thylmorpholin, N, N-Dimethylaminopyridin, Diazabicyclooctan (DABCO), Diazabi- cyclononen (DBN) oder Diazabicycloundecen (DBU).

Die Reaktion wird in Gegenwart eines Verdünnungsmittels durchgeführt. Als solches kommen Wasser, organische Lösungsmittel und beliebige Mischungen davon in Be- tracht. Beispielhaft seien genannt : Ether, wie Diethyl-, Diisopropyl-, Methyl-t-butyl-, Methyl-t-amylether, Dioxan, Tetrahydrofuran, 1,2-Dimethoxyethan, 1,2-Diethoxy- ethan, Diethylenglykoldimethylether oder Anisol ; Nitrile, wie Acetonitril, Propionitril,

n-oder i-Butyronitril ; Alkohole, wie Methanol, Ethanol, n-oder i-Propanol, n-, iso-, sek-oder tert-Butanol, Ethandiol, Propan-1,2-diol, Ethoxyethanol, Methoxyethanol, Diethylenglykolmonomethylether, Diethylenglykolmonoethylether ; Wasser.

Die Temperatur bei der Reaktion kann in einem größeren Bereich variiert werden. Sie wird im allgemeinen zwischen 10 und 100°C, bevorzugt zwischen 20 und 80°C ge- wählt.

Man setzt pro Mol Formylbenzoesäure (IV) 1 bis 1,5 Äquivalente Hydroxylamin- (-Salz) ein und 200 bis 2000 ml, vorzugsweise 500 bis 1000 ml Verdünnungsmittel ein. Pro Äquivalent Hydroxylamin setzt man 1 bis 5, vorzugsweise 1,1 bis 3 Äquiva- lente Säureakzeptor ein.

Zur Aufarbeitung säuert man die Reaktionsmischung z. B. mit einer Mineralsäure an und extrahiert gegebenenfalls das Produkt mit einem geeigneten Lösungsmittel wie beispielsweise Methyl-tert.-butyl-ether oder filtriert den Feststoff ab.

Wird die Umsetzung von (IV) mit Hydroxylamin oder einem Salz des Hydroxylamins in Gegenwart von Ameisensäure durchgeführt, so erhält man als Reaktionsprodukt das Nitril (IX). Bevorzugt wird das Hydroxylamin-hydrochlorid verwendet.

Die Reaktion kann in Gegenwart eines Verdünnungsmittels durchgeführt werden. In Frage kommen Wasser, organische Lösungsmittel und beliebige Mischungen davon in Betracht. Bevorzugt wird die Reaktion in 85 %-bis 98 % iger wäßriger Ameisensäure durchgeführt.

Die Temperatur der Reaktion kann in einem größeren Bereich variiert werden. Sie wird im allgemeinen zwischen 10 und 120°C, bevorzugt zwischen 50 und 110°C gewählt.

Man setzt pro Mol (IV) 1 bis 1,5 Äquivalente Hydroxylamin- (Salz) ein und 100 bis 3 000 ml, vorzugsweise 500 bis 1 500 ml, wäßrige Ameisensäure.

Die Edukte können in unterschiedlicher Reihenfolge zusammengegeben werden. So können alle Edukte vorgelegt werden und dann gemeinsam auf die Reaktionstempe- ratur aufgeheizt werden. Es kann aber auch das Hydroxylanün- (Salz) in der wäßrigen Ameisensäure vorgelegt werden und das Edukt (IV) bei der Reaktionstemperatur eingetragen werden.

Alternativ kann man das Edukt (IV), welches auch schwefelsäurefeucht eingesetzt werden kann, in der wäßrigen Ameisensäure vorlegen und das Hydroxylamin- (Salz) oder eine Lösung des Hydroxylamin- (Salz) in Wasser oder wäßriger Ameisensäure bei der Reaktionstemperatur zudosieren.

Zur Aufarbeitung verdünnt man weiter mit Wasser und filtriert (IX) als Feststoff ab.

Die Überführung der 3-Cyano-2,4-dichlor-5-fluorbenzoesäure (IX) in das Benzoyl- chlorid (II) erfolgt durch Einsatz eines Chlorierungsmittels als Reagenz.

Als Chlorierungsmittel eignen sich die weiter unten angegebenen Mittel unter den dort angegebenen Reaktionsbedingungen.

Die Herstellung von 2,4-Dichlor-3-cyano-5-fluor-benzoylchlorid (II) durch Wasserab- spaltung aus der 2,4-Dichlor-5-fluor-3-N-hydroxyiminomethyl-benzoesäure (III) bei gleichzeitiger Überführung der Carbonsäurefunktion in das Carbonsäurechlorid erfolgt durch Einsatz eines Chlorierungsmittels als Reagenz.

Als Chlorierungsmittel eignen sich anorganische oder organische Säurechloride wie beispielsweise Phosgen (Carbonyldichlorid) bzw. die synthetischen Äquivalente Chlorameisensäure-trichlormethylester oder Bis (trichlormethyl)-carbonat, Oxalyl- chlorid, Acetylchlorid, Thionylchlorid, Sulfurylchlorid, Phosphortrichlorid, Phosphor- pentachlorid oder Phosphoroxychlorid und deren Gemische. Bevorzugt sind Phosgen oder Thionylchlorid.

Die Reaktion kann in Gegenwart oder Abwesenheit eines geeigneten Verdünnungs- mittels durchgeführt werden. Hierfür kommen organische Lösungsmittel, ein unter den Reaktionsbedingungen fliissiges Säurechlorid, d. h. das Reagenz selber, und belie- bige Mischungen davon in Betracht. Beispielhaft für organische Lösungsmittel seien genannt : aliphatische, alicyclische oder aromatische Kohlenwasserstoffe, wie bei- spielsweise Petrolether, Hexan, Heptan, Cyclohexan, Methylcyclohexan, Benzol, To- luol, Xylol oder Decalin ; halogenierte Kohlenwasserstoffe, wie beispielsweise Chlor- benzol, Dichlorbenzol, Methylenchlorid, Chloroform, Tetrachlormethan, Dichlor-, Trichlorethan oder Tetrachlorethylen ; Ether, wie Diethyl-, Diisopropyl-, Methyl-t- butyl-, Methyl-t-amylether, Dioxan, Tetrahydrofuran, 1,2-Dimethoxyethan, 1,2-Dieth- oxyethan, Diethylenglykoldimethylether oder Anisol.

Die Zugabe von Oxim-Verbindung und Chlorierungsmittel kann in beliebiger Rei- henfolge erfolgen. In einer bevorzugten Ausführungsform legt man das lösungsmittel- freie Reagenz vor und dosiert 2,4-Dichlor-5-fluor-3-N-hydroxyiminomethyl-benzoe- säure im Maße einer kontrollierbaren Gasentwicklung (Chlorwasserstoff und gegebe- nenfalls weitere Gase wie Kohlendioxid oder Schwefeldioxid) kontinuierlich oder portionsweise hinzu.

Man setzt pro Mol Verbindung (III) im allgemeinen 2 bis 10 Mol Säurechlorid ein. Es ist auch möglich einen größeren Überschuß zu verwenden, insbesondere wenn das Säurechlorid auch als Verdünnungsmittel dient.

Die Temperatur bei der Reaktion kann in einem größeren Bereich variiert werden. Sie wird im allgemeinen zwischen 0 und 150°C, bevorzugt zwischen 30°C und Siedetem-

peratur gewählt. Dabei arbeitet man im allgemeinen unter Normaldruck. Es ist auch möglich unter verminderten oder erhöhtem Druck zu arbeiten. Z. B. ist es sinnvoll bei Einsatz von Phosgen dieses bei einer Temperatur oberhalb des Siedepunktes bei Normaldruck flüssig zu halten und die frei werdenden Gase über ein Druckhaltevor- richtung zu entspannen.

Die Aufarbeitung kann beispielsweise durch fraktionierte Destillation erfolgen.

Der abschließende Fluor/Chlor-Austausch erfolgt nucleophil mit einer Fluoridquelle. Geeignete Fluoridquellen sind beispielsweise Metallfluoride, bevorzugt Alkalimetall- fluoride wie beispielsweise Kaliumfluorid oder Cäsiumfluorid.

Die Fluorierung wird in Gegenwart eines Verdünnungsmittels durchgeführt. Als sol- ches geeignet sind polar aprotische Lösungsmittel wie beispielsweise Amide, wie N, N-Dimethylformamid, N, N-Dimethylacetamid, N-Methylformanilid, N-Methyl- pyrrolidon oder Hexamethylphosphorsäuretriamid ; Harnstoffe, wie N, N Dimethyl- propylenharnstoff, N, N-Dimethyl-ethylenharnstoff ; Sulfoxide, wie Dimethylsulfoxid ; Sulfone, wie Sulfolan.

Die Fluorierung kann auch in Gegenwart bekannter Katalysatoren für Halex-Reaktio- nen durchgeführt werden.

Man setzt pro Mol 2,4-Dichlor-3-cyano-5-fluor-benzoylchlorid 3 bis 10 Mol, bevor- zugt 3,4 bis 8 Mol, besonders bevorzugt 3,7 bis 6 Mol Fluorid ein.

Die Fluorierung wird bei erhöhter Temperatur durchgeführt. Man arbeitet im allge- meinen bei 100 bis 250°C, bevorzugt bei 130 bis 200°C.

Die Aufarbeitung kann beispielsweise erfolgen, indem man das Produkt unter vermin- dertem Druck abdestilliert oder mit einem Lösungsmittel extrahiert und anschließend fraktioniert destilliert.

Die erfindungsgemäße Herstellung von 3-Cyano-2,4,5-trifluor-benzoylchlorid aus 3- Cyano-2,4,5-trifluor-benzoylfluorid (I) wird analog zu bekannten Verfahren zur Riickchlorierung von Carbonsäurefluoriden durchgeführt. Als Reagenzien eignen sich hierzu Siliciumchloride, wie beispielsweise Siliciumtetrachlorid, Trimethylchlorsilan oder Dimethyldichlorsilan ; oder Calciumchlorid, jeweils in Gegenwart von katalyti- schen Mengen einer Lewis-Säure, wie beispielsweise Aluminiumchlorid oder Bortrichlorid ; oder die genannten und andere chlorhaltige Lewissäuren selber.

Man setzt pro Mol Verbindung (I) im allgemeinen 1 bis 2 Äquivalente Reagenz und gegebenenfalls 0,01 bis 0,1 Mol Lewis-Säure ein.

Die Temperatur bei der Reaktion kann in einem größeren Bereich variiert werden. Im allgemeinen arbeitet man mit Siliciumchloriden und Lewis-Säuren bei 20 bis 150°C, mit Calciumchlorid bei 120 bis 200°C.

Die Aufarbeitung erfolgt vorzugsweise durch Vakuumdestillation.

Es ist ausgesprochen überraschend, daß die Kernchlorierung von 5-Fluor-1,3-xylol zum mit sehr hoher Selektivität ablauft, ohne welche die erfindungsgemäße Synthesesequenz nicht möglich wäre.

Weitere Details zu den Verfahren gehen aus den folgenden Beispielen hervor ohne daß die Erfindung dadurch beschränkt wird. Beispiel 1 Herstellung von

a) lösunssmittelfrei In 124 g 3,5-Dimethyl-fluorbenzol wurden 1 g wasserfreies Eisen (III)-chlorid vorge- legt und im Maße der Reaktion Chlor eingeleitet (ca. 4 h). Die Reaktion ist anfangs leicht exotherm (Temperaturanstieg von 24 auf 32°C) und wurde durch leichte Küh- lung unter 30°C gehalten. Nach 120 g Chlor-Zufuhr wurde der Ansatz fest. Nach GC- Analyse waren 33,4 % Monochlorverbindung, 58,4 % gewünschtes Produkt und 5 % überchlorierte Verbindungen entstanden. Nach Abziehen des Chlorwasserstoffes wurde im Wasserstrahlvakuum an einer Kolonne destilliert.

Im Vorlauf wurden bei 72-74°C/22 mbar 49 g 2-Chlor-5-fluor-1, 3-dimethylbenzol erhalten. Nach einem Zwischenlauf von 5 g gingen bei 105°C/22 mbar 75 g 2,4- Dichlor-5-fluor-1,3-dimethylbenzol über.

Schmelzbereich : 64-65°C

b ! in 1.2-Dichlorethan 1 kg 3,5-Dimethyl-fluorbenzol und 15 g wasserfreies Eisen (III)-chlorid wurden in 11 1,2-Dichlorethan vorgelegt und im Maße der Reaktion Chlor eingeleitet (ca. 4 h). Die Reaktion ist anfangs leicht exotherm (Temperaturanstieg von 24 auf 32°C) und wurde durch leichte Kühlung unter 30°C gehalten. Nach 1200 g Chloraufnahme waren laut GC-Analyse 4 % Monochlorverbindung, 81,1 % gewünschtes Produkt und 13,3 % überchlorierte Verbindungen entstanden. Nach Abdestillieren des Lösungsmittels bzw.

Chlorwasserstoffes wurde im Wasserstrahlvakuum an einer Kolonne destilliert.

Im Vorlauf wurden 40 g 2-Chlor-5-fluor-1,3-dimethylbenzol erhalten. Nach wenig Zwischenlaufgingenbei 127-128°C/50mbar 1115g2, 4-Dichlor-5-fluor-1,3-dime- thylbenzol über.

Beispiel 2 2,4-Dichlor-5-fluor-3-dichlormethyl-l-trichlormethylbenzol In einer Photochlorierungsapparatur mit Chloreinleitung und Ableitung für den Chlorwasserstoff zu einem Wäscher und einer Lichtquelle in der Nähe des Chloreinlei- tungsrohrs wurden 1890 g vorgelegt und bei 140 bis 150°C Chlor eindosiert. Nach 30 h waren 3850 g Chlor eingeleitet. Der Ge- halt an gewünschtem Produkt nach GC-Analyse betrug 71,1 % ; der Anteil an min- derchlorierten Verbindungen 27,7 %.

Destillaton über eine 60 cm-Kolonne mit Wilson-Spiralen lieferte einen Vorlauf von 1142 g, der erneut in die Chlorierung eingesetzt werden konnte. Der Hauptlauf bei

160-168°C/0,2 mbar lieferte 2200 g 2,4-Dichlor-5-fluor-3-dichlormethyl-1-trichlor- methylbenzol mit einem Schmelzbereich von 74-76°C.

Nach Umkristallisieren einer Probe aus Methanol betrug der Schmelzpunkt 81-82°C.

Der Vorlauf aus dieser Reaktion kann mit neuem Edukt (1 555 g) erneut in die Chlorierung eingesetzt werden. Dabei wurden 1 377 g Vorlauf und 2 465 g Hauptlauf mit einer Reinheit von 97,4 % erhalten.

Beispiel 3 2,4-Dichlor-5-fluor-3-formyl-benzoesäure In einer Rührapparatur mit Gasableitung wurden 2500 ml 95%-ige Schwefelsäure bei 70°C vorgelegt und unter Rühren 500 g aufgeschmolzenes 2,4-Dichlor-5-fluor-3- dichlormethyl-1-trichlormethylbenzol zugetropft. Es setzte nach kurzer Zeit Chlor- wasserstoffentwicklung ein. Nach 2 h war alles eindosiert und es wurde bis zum Ende der Gasentwicklung nachgerührt. Nach Abkühlen auf 20°C wurde der Ansatz auf 4 kg Eis ausgetragen und der ausgefallene Feststoff abgesaugt. Das Produkt wurde mit Wasser nachgewaschen und getrocknet. Die Ausbeute an 2,4-Dichlor-5-fluor-3-for- myl-benzoesäure betrug 310 g.

Schmelzbereich : 172-174°C Eine Wiederholung des Versuchs mit 2 390 g Edukt, 7 170 ml Schwefelsäure ergab 1 540 g Produkt (97,8 % Reinheit). Beispiel 4 2,4-Dichlor-5-fluor-3-N-hydroxyiminomethyl-benzoesäure

In einer Rührapparatur wurden 80 g Hydroxylammoniumchlorid in 500 ml Ethanol vorgelegt und 200 ml 45 %-ige Natronlauge zugetropft und anschließend bei 40-45°C 200 g 2,4-Dichlor-5-fluor-3-formyl-benzoesäure eingetragen. Die Reaktion war leicht exotherm und es wurde 5 h bei 60°C nachgerührt. Nach Abkühlen auf Raumtempera- tur wurde durch Zutropfen von Salzsäure auf pH < 3 gestellt. Das Produkt wurde in tert.-Butyl-methyl-ether aufgenommen und die organische Phase abgetrennt. Nach Abdestillieren des Lösungsmittels verblieben 185 g 2,4-Dichlor-5-fluor-3-N- hydroxyiminomethyl-benzoesäure.

Schmelzbereich : 190-194°C Eine Wiederholung dieses Beispiels in Wasser anstelle von Ethanol mit 60,5 g Hydroxylammoniumchlorid in 363 ml Wasser, 150ml 45% NaOH, 150g Edukt ergab 150 g Produkt (93,4 % Reinheit).

Beisoiel 5 2,4-Dichlor-3-cyano-5-fluor-benzoylchlorid

In einer Rührapparatur mit Dosiervorrichtung und Gasableitung über einen Rückfluß- kühler zu einem Wäscher wurden 600 ml Thionylchlorid vorgelegt und bei 20°C 210 g Ausgangsmaterial im Maße der Chlorwasserstoff-/Schwefeldioxid-Entwicklung eingetragen. Nach Ende der Zugabe wurde auf Rückfluß erhitzt bis die Gasentwick- lung zu Ende ging. Danach wurde destilliert. Im Siedebereich von 142-145°C/10 mbar wurden 149 g 2,4-Dichlor-3-cyano-5-fluor-benzoylchlorid erhalten (Gehalt nach GC ; 98,1 %).

Schmelzbereich : 73-75°C Eine Wiederholung dieses Beispiels mit 450 g Phosphoroxychlorid in 200 ml Chlorbenzol als Chlorierungsmittel ergab aus 80 g Edukt (80 % ig) 48 g Produkt (89,0 % Reinheit).

Beispiel 6 3-Cyano-2,4,5-trifluor-benzoylfluorid 50 g Kaliumfluorid wurden in 120 ml Tetramethylensulfon suspendiert und bei 15 mbar zur Trocknung andestilliert (ca. 20 ml). Anschließend wurden 50,4 g 2,4- Dichlor-3-cyano-5-fluor-benzoylchlorid zugefügt und unter Feuchtigkeitsausschluß für 12 Stunden bei 180°C Innentemperatur gerührt. Durch Vakuumdestillation wur- den 32,9 g 3-Cyano-2,4,5-trifluor-benzoylfluorid im Siedebereich von 98- 100°C/12 mbar erhalten. Beispiel 7 3-Cyano-2,4,5-trifluor-benzoylchlorid

76,6 g 3-Cyano-2,4,5-trifluor-benzoylfluorid wurden zusammen mit 1 g wasserfreiem Aluminiumchlorid bei 60-65°C vorgelegt und dann im Zuge der Gasentwicklung 25 g Siliciumtetrachlorid zugetropft. Nach Ende der Gasentwicklung bei 65°C wurde im Vakuum destilliert. Im Siedebereich von 120-122°C/14 mbar gingen 73,2 g 3-Cyano- 2,4,5-trifluor-benzoylchlorid über.

Beispiel 8 3-Cyano-2,4-dichlor-5-fluorbenzoesäure 162 g Hydroxylaminhydrochlorid wurden in 2 000 ml Ameisensäure (technisch, 85 % ig) vorgelegt. Bei 95°C wurden 950 g 2,4-Dichlor-5-fluor-3-formylbenzoesäure (schwefelsäurefeucht, 42 % ig) eingetragen. Dabei trat kurzes Aufschäumen ein, dann erhielt man sofort eine klare Lösung. Das Gemisch wurde dann 4 Stunden bei 100 bis 105°C (Rückfluß) gerührt.

Nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur wurde auf Wasser gegeben, sehr gut durchrührt, abgesaugt und getrocknet. Man erhielt so 364 g (90,3 % der Theorie) 3- Cyano-2,4-dichlor-5-fluorbenzoesäure mit einem Gehalt von GC von 97,7 %.

Beispiel 9 3-Cyano-2,4-dichlor-5-fluorbenzoylchlorid In einer Rührapparatur mit Dosiervorrichtung und Gasableitung über einen Rückfluß- kühler zu einem Wäscher wurden 4 100 ml Thionylchlorid und 41 ml Pyridin vor- gelegt, und bei 20°C 2 050 g 3-Cyano-2,4-dichlor-5-fluorbenzoesäure (99,5 % ig) im Maße der Chlorwasserstoff-/Schwefeldioxid-Entwicklung eingetragen. Nach Ende der Zugabe wurde auf Rückfluß erhitzt bis die Gasentwicklung zu Ende ging. Danach wurde destilliert. Im Siedebereich von 142 bis 145°C/10 mbar wurden 2 150 g (95,7 % der Theorie) 3-Cyano-2,4-dichlor-5-fluorbenzoylchlorid erhalten (Gehalt nach GC : 98,0 %).