Alkoxybenzonitrile sind sehr wichtige Intermediate bei der Synthese zahlrei- cher Agro-bzw. Pharmaprodukte.

Entsprechende Herstellungsverfahren sind aus der allgemeinen Literatur zwar hinlänglich gut bekannt, doch bedienen sich die meisten dieser Ver- fahren spezieller Katalysatoren.

Bei den in der Literatur bekannten katalysatorfreien Verfahren handelt es sich bei den Ausgangsverbindungen nicht um aromatische Nitrile.

Generell lassen sich die bekannten Verfahren zu folgenden Gruppen zu- sammenfassen : Substitution von Halogenen in Form von Brom oder Chlor durch ein Methylat an Phenylringen, die keine Nitrilgruppe tragen und bei denen es sich nicht um aromatische Nitrile handelt. Dabei werden Kupfer-oder Palladium-Katalysatoren eingesetzt. Gemäß US 5,965, 766, US 5,917, 079 und EP-PS 831 083 werden Alkoxyben- zol-Derivate durch Reaktion von aromatischen Halogeniden mit Metalialkoholaten dargestellt. Erst die Umsetzung dieser Zwischen- produkte mit Kupfer-oder Kaliumcyanid in Gegenwart eines Kataly- sators führt zu Alkoxybenzonitrilen.

Substitution von Halogenen in Form von Brom oder Chlor durch ein Methylat an Phenylringen, die mindestens eine Nitrogruppe tragen und bei denen es sich ebenfalls nicht um aromatische Nitrile handelt.

Hierbei wird generell kein Katalysator verwendet, da Nitrobenzole bekanntermaßen aktivere Substrate darstellen als beispielsweise Benzonitrile. Beispiele dafür sind die Patentschriften JP 11 147 859, JP 07 316 102, EP 496 370 und DE 35 26 930.

Verfahren, bei denen Übergangsmetallkatalysatoren eingesetzt wer- den : Gemäß J. Am. Chem. Soc., 1997, 119, 3395-3396 ; J. Org.

Chem. 1997, 62, 5413-5418 und WO 98/15515 werden haloge- nierte Benzonitrile mit Metallalkoholaten umgesetzt, wobei eine teure Palladium-oder Nickelverbindung in Kombination mit einem entspre- chenden teuren Liganden als Katalysator eingesetzt wird. Bekannt ist auch die katalytische Dehalogenierung halogenierter Aryle mit Hilfe eines Pd/Imidazolsalz-Systems gemäß Organometalics, 2001, 20,6, 3607-3612.

Verfahren, bei denen stark aktivierte Halobenzonitrile (polyhaloge- nierte Benzonitrile oder halogenierte Polynitrilbenzolderivate) direkt mit Metallalkoholaten umgesetzt werden. Gemäß JP 50121424 wird 1,3-Dicyano-2, 4,5, 6-tetrachlorisophthalodinitril mitNatriummethylat zu 1,3-Dicyano-4-methoxy-2, 5, 6-trichlorisophthalodinitril umge- setzt ; CS 256818 und CS 261149 empfehlen die direkte Umsetzung von 2, 6-Dichlorbenzonitril mit 4 Äquivalenten Natriummethylat bei Siedetemperatur zu 2-Chlor-6-methoxybenzonitril, wobei eine Aus- beute zwischen 75 und 80 % erzielt wird. Diese Variante ist aller- dings auf sehr aktivierte Nitrile beschränkt.

Verfahren zur Herstellung von alkoxylierten Benzonitrilen aus nicht aktivier- ten Benzonitrilen, die ohne eine Beteiligung von Übergangsmetall-Katalysa- toren auskommen, sind nach dem Stand der Technik nicht bekannt.

Aus den geschilderten Nachteilen des Standes der Technik hat sich für die vorliegende Erfindung somit die Aufgabe gestellt, ein Verfahren zur kataly- satorfreien Herstellung von Alkoxybenzonitrilen bereitzustellen. Die Zielver- bindungen sollen dabei in guten Ausbeuten und Reinheiten möglichst direkt erhalten werden und die Verwendung von teuren und umweltbedenklichen Stoffen sollte vollständig entfallen.

Gelöst wurde diese Aufgabe mit einem entsprechenden Verfahren, bei dem monohalogenierte Benzonitrile der allgemeinen Formel I worin X CI oder Br und Y H, Alkyl oder Aryl bedeuten, in einer Substitu- tionsreaktion umgesetzt werden, wobei die Ausgangsverbindung und ein Alkoholat der allgemeinen Formel Z-OAlk worin Z = Na+ oder K+ und Alk = C, bis C4 Alkyl bedeuten, nach gemeinsamem Erhitzen auf 90 bis 250 °C für 2 bis 10 Stunden auf Endtemperatur gehalten werden. Das erfin- dungsgemäße Verfahren umfasst bevorzugt weiterhin einen oder mehrere Schritte ausgewählt aus Abkühlen der Reaktionsmischung auf 10 C bis 40 °C, insbesondere auf Raumtemperatur, z. B. 18 bis 27 °C, Zugeben von Wasser zum Reaktionsgemisch oder/und Abtrennen des Endprodukts.

Besonders bevorzugt wird nach Halten des Reaktionsgemisches auf End- temperatur die Reaktionsmischung auf 10 °C bis 40 °C, insbesondere auf Raumtemperatur abgekühlt, nach Wasserzugabe nachgerührt und schließ- lich das Endprodukt abgetrennt.

Der Rest Y kann ortho, metha oder para zur CN-Gruppierung angeordnet sein. Für den Fall, dass Y eine Alkylgruppe darstellt, handelt es sich vor-

zugsweise um eine Ci-C3,-, insbesondere eine Cl-und am meisten bevorzugt um eine C1-C4-Alkylgruppe. Die Alkylgruppe kann geradkettig oder verzweigt sein. Für den Fall, dass Y Aryl bedeutet, handelt es sich vorzugsweise um einen C4-C30-, mehr bevorzugt einen C5-C20-und am meisten bevorzugt um einen C6-C15-Arylrest.

Überraschenderweise hat sich im Zusammenhang mit diesem Verfahren herausgestellt, dass auf diese Weise die jeweiligen Endprodukte nicht nur ohne Beteiligung der bislang verwendeten und für erforderlich erachteten Katalysatoren hergestellt werden können, sondern dass dies auch in Aus- beuten von in der Regel über 90 % möglich ist. Außerdem bewegt sich der zeitliche Aufwand bis zum Reaktionsende im wirtschaftlichen Rahmen, sodass das erfindungsgemäße Verfahren auch aus ökonomischer Sicht beträchtliche Vorteile besitzt. Dabei steht aber selbstverständlich die Tat- sache im Vordergrund, dass das neue Verfahren durch den Verzicht auf Katalysatoren und den Anfall von lediglich Alkalisalzen als Nebenprodukte auch sehr umweltschonend und kostengünstig durchzuführen ist. Dies war so nicht zu erwarten.

Als monohalogenierte Benzonitrile werden gemäß vorliegender Erfindung bevorzugt in 2-oder 4-Stellung chlorierte oder bromierte Benzonitrile einge- setzt, deren Herstellung aus der Literatur gut bekannt ist.

Als bevorzugte Alkoholate sind Natriummethylat oder Natriumethylat anzu- sehen.

Die Reaktion wird bei Temperaturen zwischen 90 und 250 °C durchge- führt, doch haben sich vorzugsweise Temperaturen als besonders geeignet gezeigt, die zwischen 100 und 150 °C und besonders bevorzugt zwischen 115 und 140 °C liegen.

Nach Erreichen der jeweiligen Temperaturobergrenze sollte im Rahmen der Erfindung die Reaktionsmischung für eine Dauer von 2 bis 10 Stunden und insbesondere für 3 bis 5 Stunden bei der jeweiligen Endtemperatur gehalten werden. Unter diesen Bedingungen der Reaktionsführung steigt der Druck natürlich im geschlossenen System, wie es Autoklaven darstellen, an, wobei Druckbereiche von üblicherweise 2 bis 20 bar akzeptabel sind und ein Druck von ca. 3 bis 5 bar zu empfehlen ist.

Um einen zu starken Druckanstieg durch unkontrollierte Freisetzung der Reaktionswärme zu vermeiden bzw. diesen zu reduzieren, kann die Reak- tionsmischung auch über längere Zeit von beispielsweise drei Stunden unter Rückfluss gehalten werden und erst dann im Autoklaven für weitere 2 bis 3 Stunden bei der Endtemperatur abreagiert werden.

Wird auf eine geschlossene Reaktionsführung beispielsweise in einem Autoklaven verzichtet, kann auch vollständig unter Rückfluss gearbeitet werden, wodurch sich dann allerdings die Reaktionszeiten verlängern.

Um mögliche Nebenreaktionen auszuschließen sowie aus Sicherheitsgrün- den, sieht die vorliegende Erfindung vorzugsweise vor, die Reaktion unter Inertgas-und insbesondere unter Stickstoffatmosphäre durchzuführen.

Die im beanspruchten Verfahren verwendete Alkoholatmenge ist unkritisch und kann zwischen 70 Mol-% und 400 Mol-% bezogen auf das eingesetzte monohalogenierte Benzonitril betragen. Es empfiehlt sich allerdings, dass die Alkoholatmenge zwischen 100 und 200 Mol-% bezogen auf das einge- setzte halogenierte Benzonitril beträgt und vor allem zwischen 105 und 115 Mol-%.

Es ist im Rahmen der Erfindung als ebenfalls bevorzugt anzusehen, dass das Metallalkoholat in Form einer entsprechenden alkoholischen Lösung eingesetzt wird. Die Konzentration dieser Lösung ist ebenfalls unkritisch

und kann zwischen 15 und 50 Gew. -% betragen. Es empfiehlt sich al- lerdings, dass die Konzentration der einzusetzenden Alkoholat-Lösung <BR> <BR> zwischen 20 und 40 Gew. -% und insbesondere zwischen 25 und 35 Gew.- % beträgt.

Das sich anschließende Abtrennen des Produktes erfolgt nach den üblichen Methoden, wobei sich natürlich das Abfiltrieren für feste Produkte und die Phasentrennung für flüssige Produkte empfiehlt. Schließlich kann bei Bedarf das Produkt durch milde Temperaturen von ca. 30 bis 50 °C von der Restfeuchte befreit werden.

Üblicherweise stellt die Reaktionsmischung am Ende der Reaktion eine Suspension aus Natrium-und/oder Kaliumsalz und Alkoxybenzonitril-Antei- len in dem entsprechenden Alkohol dar ; Das Produkt kann aus diesem System problemlos abgetrennt werden, indem man Wasser zugibt und nachrührt. Dabei geht das Salz vollständig in Lösung und, im Falle von festen Benzonitril-Derivaten, fällt das Produkt aus. Besonders vorteilhaft ist es, die so erhaltene Suspension unter guter Durchmischung abzukühlen, wobei das Produkt praktisch quantitativ anfällt. Die so erhaltenen Kristalle können in jeder geläufigen Art und Weise von der flüssigen Phase abge- trennt werden. Die Trocknung des Produktes erfolgt in der Regel bei Drucken zwischen 0,1 bis 1 000 mbar und bei Temperaturen zwischen 20 und 40 °C, wobei sich Drucke zwischen 10 und 20 mbar und Temperatu- ren zwischen 25 und 35 °C besonders empfehlen.

In Falle von bei Raumtemperatur flüssigen Benzonitril-Derivaten bilden sich nach der Wasserzugabe zwei Phasen aus, die getrennt werden ; dann wird das Produkt durch Destillation gereinigt. Die anschließende Trocknung kann, wie bereits beschrieben, erfolgen.

Insgesamt zeichnet sich das erfindungsgemäße Verfahren durch eine sehr einfache technische Durchführbarkeit und weiterhin durch eine hohe Um-

weltverträglichkeit aus. Als Nebenprodukt der Reaktion fallen ausschließlich Natrium-oder Kaliumhalogenide an, was die Umweltverträglichkeit und Wirtschaftlichkeit des vorgeschlagenen Verfahrens zusätzlich unterstreicht.

Insgesamt ist festzuhalten, dass mit dem katalysatorfreien Verfahren zur Herstellung von Alkoxybenzonitrilen gemäß Erfindung die jeweiligen Pro- dukte auf sowohl ökonomisch wie auch ökologisch deutlich verbesserte Weise in großer Reinheit und mit hohen Ausbeuten erhalten werden.

Die nachfolgenden Beispiele veranschaulichen die mit dem erfindungsgemä- ßen Verfahren verbundenen Vorteile.

Beispiele Beispiel 1 In einem Autoklaven werden 41.3 g 4-Chlorbenzonitril und 63 g einer 30 %-igen Lösung Natriummethylat in Methanol unter Rühren vorgelegt.

Der Reaktor wird geschlossen und die Reaktionsmischung wird auf 120 °C aufgeheizt und bei dieser Temperatur 3 Stunden gerührt. Man lässt den Reaktor abkühlen. 100 ml Wasser werden zugegeben und etwa 15 Minuten bei Raumtemperatur nachgerührt. Die gebildete Suspension wird abge- saugt, das Produkt mit Wasser gewaschen und anschließend im Trocken- schrank bei 40 °C getrocknet.

Ausbeute : 37.9 g 4-Methoxybenzonitril (100 %-ig GC, 95 % d. Th) Beispiel 2 In einem Autoklaven werden 41.3 g 4-Chlorbenzonitril und 63 g einer 30 %-igen Lösung Natriummethylat in Methanol unter Rühren vorgelegt.

Die Reaktionsmischung wird auf Siedetemperatur aufgeheizt und bei dieser Temperatur 3 Stunden unter Rückfluss gerührt. Anschließend wird der Reaktor geschlossen und bei 120 °C etwa 1 Stunde nachgerührt. Man lässt den Reaktor abkühlen. 100 ml Wasser werden zugegeben und etwa

15 Minuten bei Raumtemperatur nachgerührt. Die gebildete Suspension wird abgesaugt, das Produkt mit Wasser gewaschen und anschließend im Trockenschrank bei 40 °C getrocknet.

Ausbeute : 36 g 4-Methoxybenzonitril (100 %-ig GC, 90 % d. Th)