146876. lajstromszámú szabadalom • Eljárás magyas tisztaságú bórsavmetilészter előállítására
Megjelent: 1960. május 31. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 146.876. SZÁM 12. o. 5—10. OSZTÁLY — GO—653. ALAPSZÁM SZOLGALATI TALALAMANY Eljárás magas tisztaságú bórsavmetilészter előállítására Gyógyszeripari Kutató Intézet Feltalálók: Senkariuk Vladimir, Hoffmann István A bejelentés napja: 1958. október 3. Az irodalomban számos eljárás ismeretes bórsavmetilészter előállítására. (1. Stewart, Webster, Dennis, Am. Soc. 1933. 55. 3233, 2. Etridge, Sugden, J. C'hem. Soc. 1928. 989., 3. U. S. P. 1308 576., 4. U. S. P. 2 217 354., 5.U. S. P. 2 689 259). A leírt eljárásokkal bórsavmetilésztert tiszta állapotban — márpedig ez felhasználása során rendkívül fontos — csak több lépésből álló bonyolult műveletekkel lehet előállítani. Az ismert eljárások szerint az előállítás során előbb egy 70—75% bórsavmetilészter tartalmú észter-imetanol azeotrópot állítanak ölő, majd ezt bonyolult, nagy anyagveszteségekkel járó műveletekkel tisztítják meg a metanoltól. (6. Schlesinger, Brown, Arn Soc. 1953. 213.). Kutatásaink során arra a meglepő felismerésre jutottunk, hogy ibórsavmetilészter egy lépésben, jó kitermeléssel és igen magas 97—99%-os tisztaságban állítható elő, ha az észterezés során keletkezett bórsavmetilészter-cnetianol azeotrop elegyet ellenáramban folyamatosan gőzfázisban, kénsavval kezelünk. Vizsgálataink során nyert további tapasztalatunk, hogy az észterifikálás reakcióideje lényegesen lerövidül, ha katalizátorként olyan használt kénsavat adagolunk a reakcióelegybe, melyet előzőleg a rendszeriből fcidesztilláló, azotróp elegy kezelésénél alkalmaztunk, s mely a fenti anyagokon kívül eddig még általunk nem identifikált katalitikus hatású vegyületeket tartalmaz. Katalizátorként felhasználhatjuk még ásványi savak anhidridjeit is, pl. foszforpentoxidot, vagy kéntrioxidot. Fenti felismeréseink alkalmazása, valamint a kénsav .megfelelő arányú adagolása és az optimális hőfok betartása nyomán sikerült az azeotrop elegyből a bórsavmetilésztert közel kvantitatíve igen magas tisztaságban kinyerni. A bórsavimetilészter irodalomban leírt előállítása és tisztítása során hosszadalmas és nehézkes eljárásokat alkalmaznak, melyek nagy anyag- és időveszteséggel járnak. Az irodalomban leírt eljárások kitermelése sein mondható ennek, folytán megfelelőnek. (Pl. 6. Schlesinger, Brown, Am. Soc. 1953. 213. szerint végezve a kísérletet.) 382 g bóraxot 1300 ml metanolban szuszpendálunk és 110 iml tömény kénsavval elvégezzük, az észiterezést. 550 g 70%-os azeotrop elegyet nyerünk, melyből az előírt klórkálciumos kezelés után a nyert észteres fázist elválasztva és frakcionálva, majd az előpárlatot újból klórkálciummal kezelve és az észteres fázist frakcionálva, összesen 160 g 97%-os tisztaságú észtert nyerünk. Kitermelés: bóraxra számítva 37,4%, azeotrópra számítva 41,5%. Az általunk kidolgozott eljárással az irodalomban leírt 12—18 órás reakcióidők 4—5 órára csökkenthetők és ezáltal, miután a reagálandó anyagok csak rövid ideig érintkeznek egymással, visszaszorítható olyan káros melléktermékek képződése, melyek a kitermelést és a minőséget egyaránt károsan befolyásolják. Találmányunk eljárás magas tisztaságú bórsavmetilészter előállítására, melyben bórsavat, bórsavanhidridet, vagy bórátokat, előnyösen vízmentes bóraxot metilalkolholos szuszpenzióban, katalizátorok jelenlétében kénsavval kezelünk. Katalizátorként savanhidrideket és/vagy olyan bórsavmetilésztert és metilalkoholt tartalmazó kénsavat, mellyel előzőleg a keletkezett bórsavmetilésztermetanol azeotrópot ellenáraomban szakaszosan folyadókfázisban, vagy előnyösen folyamatosan gőzfázisban kezeltünk, alkalmazunk. Az azeotrop elegyet ellenáraniiban szakaszosan 0—25 C° hőfokhatárok között folyadékfázisfoan, vagy előnyösen folyamatosan 65—72 C° hőfokhatárok között gőzfázisban az azeotrop elegy mennyiségének 15— 35%-át kitevő tömény kénsav adagolásával mentesítjük a metanoltól. Példák: 1. 1915 g kristályos bóraxot 120 Cc -on történő vízmentesítés után 6500 ml metanolban szuszpendálunk, az elegybe 10 g foszforpentoxidot, majd
