164835. lajstromszámú szabadalom • Eljárás alfa-anilino-karbonsav-nitrilek előállítására
3 164835 4 Különösen előnyösen olyan (III) általános képletű anilin-származékokból indulunk ki, ahol R1 hidrogénatomot, R2 hidrogén- vagy klóratomot és R 3 klórvagy fluoratomot jelent. A legcélszerűbben alkalmazható anilin-származékok közül az izomer mono- és 5 diklór-vegyületeket, a fluor- és fluorklór-vegyületeket, továbbá a metil-klór-, trifluormetil-klór- és metoxi-klór-származékokat említjük meg. A reakcióban célszerűen 4-klór-anilinből, 4-fluor-anilinből, 1Q 4-klór- 3-fluor-anilinből, 3-klór- 4-fluor-anilinből vagy 3,4-diklór-anilinből indulunk ki. Ha a (III) általános képletű anilin-származékokat hidrogéncianiddal és R4-CH0 általános képletű aldehidekkel reagáltatjuk, előnyösen R4 helyén 15 hidrogénatomot vagy legföljebb 6 szénatomos alkil-csoportot, pl. metil-, etil-, propil- vagy n-butilcsoportot tartalmazó aldehideket használunk fel. Különösen előnyös reagensnek bizonyult a formaidé- 20 hid (R 4 = H) és az acetaldehid (R 4 = CH3 ). Igen jó eredményeket érhetünk el, ha a hidrogéncianidot és az aldehid-reagenst az anilin-vegyület 1 móljára számítva 3-10%-os, célszerűen 4-7%-os fölöslegben alkalmazzuk. 25 Egy előnyös eljárásváltozat szerint az aldehid-reagenst az anilin-vegyület és hidrogéncianid alkoholos közeggel készített elegyéhez adjuk. A reagenseket egyéb sorrendben is elegyíthetjük egymással; eljárhatunk pl. úgy is, hogy az aldehid-reagenst és a hidrogéncianidot egyszerre adjuk az anilin-vegyülethez. A reakcióközegként felhasznált alkohol előnyösen alifás, egyenes vagy elágazó láncú, adott esetben 35 további szubsztituenseket is tartalmazó mono- vagy polihidroxil-vegyület lehet. Általában előnyösen legföljebb 6 szénatomot tartalmazó alkoholokat, így metanolt, etanolt, izopropanolt, 2-klór-etanolt és etilénglikolt használunk fel. Etanol alkalmazásával különösen jó eredményeket érhetünk el. Reakcióközegként a felsorolt alkoholok egymással ésívagy más oldó- vagy hígítószerekkel készített elegyeit is felhasználhatjuk. 45 A reakciót atmoszférikus nyomáson általában -20 C° és +60 C° közötti hőmérsékleten, előnyösen 10-25 C°-on, célszerűen 15-20 C°-on hajtjuk végre. Adott esetben atmoszférikusnál nagyobb nyomáson is dolgozhatunk. Egy további eljárásváltozat szerint a (III) általános képletű anilin-vegyületeket az R4—CHO általános képletű aldehidek R4 -CH(OH)-CN általános képletű ciánhidrin-származékaival reagáltatjuk. A ciánhidrin- 55 -vegyületet előnyösen az anilin-származék 1 móljára számítva 10-50%-os, célszerűen 20-^0%-os fölöslegben mérjük be. A reakciót alkoholos közegben hajtjuk végre. Reakcióközegként a korábban már felsorolt vegyületeket alkalmazhatjuk; a reakciót előnyösen etanol jelenlétében végezzük. A reakciót erős - azaz legalább 9-es pKa -értékű - bázis jelenlétében hajtjuk végre. Bázisként pl. alkoholátokat, így natriumetoxi- 65 dot, alkálifémhidroxidokat, így nátrium- vagy káliumhidroxidot (előnyösen szilárd hordozóanyagra, pl. sziliciumoxidra vagy alumíniumoxidra, célszerűen gamma-alumíniumoxidra felvitt formában), bázikus anioncserélőket, így tercier amino- vagy kvaterner ammónium-típusú ioncserélőket, előnyösen trialkilammónium- vagy dialkil-hidroxialkil- ammónium-csoportokat tartalmazó ioncserélőket használhatunk fel. Az ioncserélők közül a következőket említjük 75 meg: Amberlite-anioncserélők, pl. Amberlite IRA-400 és IRA-904, Amberlyst-anioncserélők, pl. Amberlyst A-26 és A-29, Deacidite FF, Dowex 1, Duolite A-42, Nalcite SBR, Permutit ESB, Wofatit L-l65 és Lewatit MN. Bázisként előnyösen szerves vegyületeket, célszerűen nitrogéntartalmú tercier bázisokat alkalmazhatunk. Különösen előnyösek az alifás tercier aminők, amelyek előnyösen legföljebb 6 szénatomos alkil-csoportokat hordoznak, és amelyekben két vagy több alkil-csoport azonos is lehet. Az utóbbi típusú vegyületek közül példaként a trietilamint, tri-izopropilamint, tri-n-butilamint és trietanolamint említjük meg. Különösen előnyösnek bizonyult a trietilamin. A nitrogéntartalmú tercier bázisokat a ciánhidrin-vegyület 1 móljára viszonyítva általában 0,3-10, előnyösen 2-6%-os mennyiségben adjuk a reakcióelegyhez A ciánhidrin-vegyület és az anilin-származék reakcióját általában 50-100 C°-on, előnyösen 60-80 C°-on hajtjuk végre. Ha reakcióközegként viszonylag alacsony forráspontú alkoholt, pl. etanolt alkalmazunk, a reakciót célszerűen az elegy forráspontján végezzük. A (II) általános képletű vegyületek előállítása szempontjából igen jelentős tényező, hogy a (III) általános képletű anilin-származékok reakcióját alkoholos közegben végezzük. Ha reakcióközegként egyéb oldószert, pl. dietilétert, dimetilformamidot, toluolt vagy xilolt alkalmazunk, nagymennyiségű melléktermék képződik, és a nitril-vegyületek csak igen rossz hozammal állíthatók elő. Ha a ciánhidrin-vegyület és az anilin-származék reakcióját erős bázis távollétében hajtjuk végre, nitril-vegyület egyáltalán nem, vagy csak igen kis hozammal képződik. A találmány szerinti eljárással előállított (II) általános képletű nitrilek az (I) általános képletű alfa-anilino-karbonsavészterek előállításának kiindulási anyagaiként alkalmazhatók - ahol a szubsztituensek jelentése a fenti. Sok esetben a nitril-vegyület alkoholos oldatát közvetlenül felhasználhatjuk a karbonsavészterek szintéziséhze. A (II) általános képletű nitril-vegyületek egyes képviselői — így az alfa-(4-fluor-anilino)-propionitril és az alfa-(4-klór-3-fluor-anilino)- propionitril — új vegyületek. A (II) általános képletű nitrilek közül egyesek herbicid hatással rendelkeznek. Az (I) általános képletű herbicid hatással rendelkező vegyületeket például úgy állítjuk elő, hogy a (III) általános képletű anilin-vegyületeket hidrogéncianiddal és R4 -CHO általános képletű aldehidekkel, vagy R4 -CH(OH)-CN általános képletű ciánhidrinekkel reagáltatjuk, a kapott (II) általános képletű nitril-vegyületeket alkoholizísnek vetjük alá, majd a kapott karbonsavésztereket acilezzük. A szintézist szakaszos, félig folyamatos vagy folyamatos módszerrel hajthatjuk végre. A fenti eljárással pl. kitűnő hozammal állíthatunk elő alfa-(N-benzoil- 3,4-diklór-anilino)- propionsav-etilésztert 3,4-diklór-anilinből, hidrogéncianidból és acetaldehidből kiindulva, alfa-(3,4-diklór-anilino)-propionitrilen és alfa-(3,4-diklóranilino)-propionsav-etilészteren keresztül. A találmány szerinti eljárást az oltalmi kör korlátozása nélkül az alábbi példákban részletesen ismertetjük. 1. példa Alfa- (3,4-diklór-anilino)- propionitril előállítása 3,4-diklór-anilin, acetaldehid és HCN reakciójával 2
