165602. lajstromszámú szabadalom • Eljárás nagytisztaságú homovanillinsav-(rövidszénláncú)-alkil-észterek előállítására

3 165602 4 A találmány tárgya eljárás nagytisztaságú homovanillinsav-(rövidszénláncú)-alkilészterek előállítására vanillinsawal szennyezett homovanillinsavnak és valamely rövidszénláncú alifás alkoholnak kénsavas katalizátorral való reagáltatása útján, 5 melyre jellemző, hogy a homovanillinsavat az alkohol és a kénsav 1:0,2-0,3 mólarányú elegyével reagáltatjuk. A találmány szerinti eljárás kivitelezésénél úgy járunk el, hogy a 15-20% vanillinsavat tartalmazó 10 homovanillinsavat valamely rövidszénláncú alifás alkohollal felszuszpendáljuk — 1 mól homovanillinsavra 1—1,5 mól alkoholt alkalmazunk —, az elegyet felmelegítjük és 1 mól alkoholra számolva 0,2-0,3 mól kénsavat adagolunk be, 15 majd a rendszer hőmérsékletét 50-80 C° közé állítjuk. Az alkalmazott hőmérsékletnek megfelelően a reakció általában 5-30 perc alatt teljesen végbemegy. A reakció előrehaladását pl. kromatográfiás módszerrel követhetjük. Eljár- 20 hatunk oly módon is az említett mólarányok betartásával, hogy a homovanillinsavat az alkohol és a kénsav elegyével reagáltatjuk. A reakció befejezése után a rendszert valamely vízzel nem elegyedő szerves oldószerrel, pl. toluollal hígítjuk 25 és szobahőmérsékletre lehűtjük. A reagálaüan vanillinsavat kiszűrjük, majd a szerves fázisból a megfelelőhomovaniŰinsav-észtert — pl. az oldat bepárlása útján — kinyerjük. Eljárhatunk oly módon is, hogy a reakciót 30 folyamatos üzemmód szerint, pl. kaszkádreaktorban vagy csőreaktorban hajtjuk végre. Ez esetben a mólarányokat, a tartózkodási időt és a reaktor hőfokát a szakaszos üzemmódnál alkalmazottak szerint választjuk meg. A savkeveréket 35 ez esetben célszerűen a szakaszos eljárásnál extrahálásra felhasznált vízzel nem elegyedő szerves oldószerrel tápláljuk be a reaktorba, az alkohol és a kénsav betáplálását végezhetjük külön-külön, vagy betáplálhatjuk elegyüket is. A 40 feldolgozást általában a szakaszos üzemmódnál leírtak szerint végezzük, de végezhetjük azt folyamatos készülékekkel is. A találmányunk szerinti eljárás előnyei az irodalomban ismert módszerekkel szemben az 45 alábbiakban foglalhatók össze: a) a termék nagy tisztaságban nyerhető a reakcióelegyből, ami a vákuumfrakcionálási műveletet szükségtelenné teszi, 50 b)az eljárás kitermelése jobb, mint az ismert eljárásoké, közel 90% c)az eljárás üzemi kivitelezhetőség szempontjából nagy mértékben leegyszerűsödik, mert elmaradnak a különböző tisztítási műveletek, és 55 jelentősen lerövidül a reakcióidő, mely tényező az eljárás gazdaságosságát is megnöveli. A találmány szerinti eljárás gyakorlati kiviteli módját közelebbről az alábbi példák szemléltetik: 1. példa 500,0 g savkeveréket, amely 80,3 súlyszázalék homovanillinsav (2,2 mól) és 19,7 súlyszázalék 65 vanillinsav keveréke és 285 ml (3,81 mól) n-propanolt keverés közben 65 C°-ra melegítünk. 1 perc alatt hozzáadagolunk 81,7 g (0,835 mól) kénsavat, miközben a hőmérséklet 70C°-ra emelkedik. Ezen a hőmérsékleten kevertetjük az elegyet 20 percig, majd 500 ml toluolt öntünk hozzá, és az így kapott reakcióelegyet 20C°-ra hűtjük, a szilárd részt kiszűrjük, toluollal kimossuk, szárítjuk. 100,5 g vanillinsavat kapunk. A szűrleteket egyesítjük, a toluolos fázist elválasztjuk, majd a vizes kénsavas fázist ismételten toluollal extraháljuk. A toluolos fázisokat egyesítjük, semlegesítjük, szárítjuk, majd az oldószer elpárologtatása után az anyagot vákuumban ledesztillálva 423,0 g homovanillinsav-n-propilésztert kapunk. A kitermelés az elméletinek 85,7%-a. Forrpont: 142-143 C° 2,5 mmHg-en. nh° = 1,5185. 2. példa 500,0 g savkeveréket, mely 80,3 súlyszázalék homovanillinsav (2,2 mól) és 19,7 súlyszázalék vanillinsav keveréke és 300 ml n-propanolt (4,0 mól) 35C°-ra melegítünk és 120,0 g (1,22 mól) kénsavat adunk hozzá, miközben a hőmérséklet 50 C°-ra emelkedik. 30 percig ezen a hőmérsékleten kevertetjük a rendszert, majd 600 ml toluolt hozzáadva, a továbbiakban a feldolgozást a 1. példa szerint eljárva végezzük el. 415,0 g homovanillinsav-n-propilésztert kapunk, a kitermelés az elméletinek 84,0%-a. nh° = 1,5185. Melléktermékként 97,4 g vanillinsavat kapunk. 3. példa 75 C°-on temperált 250,0 ml össztérfogatú 5 tagú kaszkádreaktorba adagolószivattyúkkal 900 ml/óra intenzitással 20,0% savkeveréket (80,0 súlyszázalék homovanillinsav és 20,0 súlyszázalék vanillinsav keveréke) tartalmazó toluolos szuszpenziót és 47,0 ml/óra intenzitással metilalkoholkénsav elegyet (kénsav tartalma 47,5 súlyszázalék) táplálunk be. A kilépő reakcióelegyet 20C°-ra hűtjük le és a továbbiakban a feldolgozást szakaszosan végezzük az 1. példában leírtak szerint. 1 óra alatt nyert reakcióterméket feldolgozva 166,7 g homovanillinsav-metilésztert kapunk, a kitermelés az elméletinek 85,0%-a. Forrpont: 6 mmHg-en 149 C°. Melléktermékként 42,0 g vanillinsavat nyerünk. Szabadalmi igénypontok: 1. Eljárás nagytisztaságú homovanillinsav(rövidszénláncú>alkilészterek előállítására 15-20% vanillinsavat tartalmazó homovanillinsavnak és valamely rövidszénláncú alifás alkoholnak kénsav katalizátor jelenlétében végzett reagáltatása útján, azzal jellemezve, hogy a homovanillinsavat a rövidszénláncú alifás alkohol és kénsav 10,2-0,3 mólarányú elegyével reagáltatjuk. 2