151867. lajstromszámú szabadalom • Eljárás butadiénkarbonsav-piperazidok előállítására

151867 csoport. Az Rj és R2

csoportokban a fenilgyököt esetleg helyettesítő fenil-, ill. fenoxicsoportok. amelyek maguk is egy vagy több halogénatommal, rövidszcnláncú alkil- és/vagy alkoxicsoporttal helyettesítve lehetnek, pi. a következők: fenil-, 4-klórfenil-, 4-brómfenil-. 4-fluorfenil-, 2,4-diklórfenil-, 4-metoxifenü-, fenoxivagy p-klór-fenoxi-csoport. A butaidén-karbonsavak reakciókéges származékai alapjában is alkalmazhatók a fenti reakcióhoz. Erre a célra különösen a savkloridok alkalmasak, egyéb reakcióképes származékok, mint a butadién-karbonsav-fluoridok, butadién-karbonsav-bromidok, butadiénkarbonsav-észterek, butadiénkarbonsav-anhidridek, szénsavfélnainatoK. A találmány szerinti eljárás másik reakciókomponeenseként piperazin', ill. N-monoszubsztituált piperazinok jöhetnek tekintetbe. Az R4 egyenes vagy elágazó szénláncú, adott esetben halogénatommal, hidroxil- vagy rövidszénláneú alkoxi-csoportokkal helyettesített alkil-, cikloalkil- vagy a benzolgyűrűben halogénatommal, rövidszénláncú alkil- vagy alkoxicsoporttal helyettesített fenilálkil-gyök, amely a piperazin egyik nitrogénatomján foglalhat helyet, pl. a következők valamelyike lehet: metil-, etil-, propil-, izopropil-, butil-, izoamil-, hexil-, béta-hidroxietii-, béta, gamma-dihidroxipropil-, béta-hidroxi-gamma-klór-propil-, metoximetil-, béta-metoxi-etil-, ciklohexil-, metilciklohexil-, benzil-, 4-klórbenzil-, 4-metilbenzil-, feniletil-, etilmerkaptometil-, etilmerkaptoetil-, benzilmerkaptómetil- és benzilmerkaptoetil-csoport. A karbonsavak a piperazin-bázissal a találmány szerinti módon karbonsav-piperaziddá való reagáltatása egy mól víz kilépése mellett megy végbe. Ezért célszerű a reakciót vízlekötőszer jelenlétében lefolytatni. Erre a célra pl. karbodiimidek, mint diciklohexil-karbodiimid alkalmasak; ezek a reakció folyamán a megfelelő karbamiddá alakulnak át. A reakciót előnyösen valamely, a reakció szempontjából közömbös oldószerben folytatjuk le. Ilyen oldószerként elsősorban alifás vagy aromás szénhidrogének, valamint alifás vagy aromás éterek alkalmazhatók. Az alkalmas oldószerek példáiként a dioxán, tetrahidrofurán, metilénklorid, dimetilfprmamid és acetonitril említhetők. A reakciót alacsony vagy mérsékelten felemelt hőmérsékleten foljutathatjuk le, célszerűen azonban szobahőmérsékleten dolgozunk. A képződött karbamid legtöbbnyire kikristályosodik a reakcióelegyből és így könnyen leválasztható; a piperazidot azután a szüredék bepárlása útján nyerhetjük ki a reakciótermékből. A karbonsav helyett célszerűen annak valamely reakcióképes származékát alkalmazzuk. Ilyen reakcióképes származékként elsősorban a butadién-kar bonsav-kloridok jöhetnek tekintetbe, felhasználhatók azon,ban egyéb származékok, pl. a megfelelő butadiénkarbonsav-fluoridok, butadiénkarbonsav-bromidok, butadiénkarbonsav-észterek, butadiénkarbonsav-anhidridek, szénsav-félészterekkel képezett vegyes anhidridek, butadiénkarbonsav-azidok vagy buta-5 diénkarbonsav-imidazolidok is. A megfelelő savakból a szokásos módon, pl. tionilklorid felhasználásával nyerhető savkloridok alkalmazása esetén a találmány szerinti eljárás pl., oly módon folytatható le, hogy a 10 savkloridot valamely oldószer jelenlétében reagáltatjuk a piperazin-bázissal. Oldószerként pl. alifás vagy aromás szénhidrogének, mint benzin, benzol vagy toluol, éterek, mint dietiléter, diizopropiléter, anizol, tetrahidrofurán vagy 15 dioxán, észterek mint etil- vagy butilacetát, ketonok, mint aceton vagy metüetilketon, amidok, mint dimetilformamid vagy nitrilek, mint ueetonitril használhatók. A reakciót alacsony vagy felemelt hőmérsékleten folytathatjuk le.. 20 Célszerűen oly módon járunk el, hogy a reakciót szobahőmérsékleten indítjuk meg, majd a reakció teljessé tétele céljából a reakcióéi egy et az oldószer forrpontjának megfelelő hőmérséklete hevítjük. 25 Ha a reakcióban résztvevő anyagokat ekvimolekuláris mennyiségben alkalmazzuk, akkor a piperazidok hidrokloridjai keletkeznek, amelyek az oldószer megfelelő megválasztása esetén rendszerint kristályos alakban leválnak a 30 reakcióelegyből és így szűréssel elkülöníthetők. Eljárhatunk azonban oly módon is, hogy a reakció folyamán keletkező halogénhidrogént valamely erre alkalmas savlekötőszerrel lekötjük; savlekötőszerként erre a célra pl. szer-35 vétlen bázisok, mint nátriumkarbonát, Vagy tercier amidok, mint trietilamin, dimetilanilin vagy piridin, vagy a reakcióban résztvevő piperazin feleslege alkalmazhatók. Ilyen esetekben a szabad karbonsav-pipérazidok keletkez-40 nek reakciótermékként, ezek rendszerint az oldatban maradnak és abból a szokásos módszerekkel, pl. az oldat bepárlása útján nyerhetők ki. Ha a piperazint valamely sója alakjában alkalmaztuk a reakcióhoz, akkor a savlekötő-45 szert célszerűen olyan mennyiségi arányban alkalmazzuk, hogy az a piperazinsóból a bázist felszabadíthassa. Ilyen esetekben szintén a szabad karbonsav-piperazidot kapjuk reakciótermékként, ezt azután a fentebb leírt módon kü-50 löníthetjük el. Hasonló módon reagáltathatok az egyéb reakcióképes karbonsavszármazékok, mint pl. a fentebb említett karbonsavbromidok, karbonsavfluoridok, karbonsavanhidridek, karbonsavazidok vagy karbonsavimidazolidok is a 55 megfelelő piperazinokkal. A piperazidoknak a találmány szerinti módon történő előállítása előnyösen folytatható le a szénsav-félészterekkel képezett vegyes anhidrideken keresztül is. Ez az eljárásmód különö-60 sen kíméletes körülmények között mehet végbe és ezért célszerűen olyan esetekben alkalmazzuk, amikor az a veszély áll fenn, hogy a savkloridok egymással, a Friede!— Craft-reakció módjára tovább reagálnak. Erre a célra a bu-65 tadíénkarbonsavat valamely alkalmas oldószer-