165775. lajstromszámú szabadalom • Eljárás nitrogénatomon helyettesítetlen aziridinek előállítására olefinekből
3 165775 4 amelynek során szubsztituált azidokat olefinekkel addícionáltatnak, amikoris a képződött triazolin nitrogén-lehasadással tovább reagál nitrogén-atomon helyettesitett aziridinné. A nitrogénatomon helyettesítetlen aziridinek egy további eljáráslépésben az N-helyzetű szubsztituens például lítiumalanáttal végzett lehasítása útján állíthatók elő. Azidként cianacid (E. I. du Pont de Nemours et Co. Franz. Pat. 1383044 /14.12.1964/ C. A. 63, 11499 h /1965/) vagy alkalmas olefinek esetén azidohangyasav-észter (Shionogi et Co., Ltd. Neth. Appl. 6514295 119661 C. A. 65, 16941 c /1966/) használható fel. Azidohangyasav-észterből és olefinekből a nitrogénatomon helyettesítetlen aziridinek végül oly módon is előállíthatók, hogy az észterből nitrogénlehasadással képződött alkoxi-karbonil-nitrént az olefinnel érintkezésbe hozzák, amikoris helyettesített aziridin keletkezik (W. Lwowski, T. J. Marichich, T. W. Mattingly: J. Am. Chem. Soc. 85, 1200 /1963/). Az aziridinből az alkoxi-karbonilcsoportot lehasítva a nitrogénatomon helyettesítetlen aziridint kapják. A nitrogénatomon helyettesítetlen aziridineknek a nitréneken keresztül történő előállítása több hátránnyal jár. Az N-helyzetű szubsztituenst a szubsztituált aziridinről le kell hasítani, továbbá a nitrének előállításához szükséges kiindulási anyagok nehezen hozzáférhetők, és kezelésük nem mindig veszélytelen. Azonkívül a fentiekben felsorolt eljárások mind nagyobb számú lépcsős eljárások. A találmány célja a fenti hátrányok kiküszöbölése. A találmány feladata egy olyan egylépcsős eljárás kidolgozása, amely lehetővé teszi a nitrogén-atomon helyettesítetlen aziridinek előállítását könnyen hozzáférhető és jól kezelhető kiindulási anyagokból. A találmány értelmében a nitrogénatomon helyettesítetlen (I) általános képletű aziridineket -ahol R1 , R 2 , R 3 és R 4 hidrogénatomot vagy adott esetben rövidszénláncú alkil- vagy alkoxicsoporttal, halogénatommal vagy nitrocsoporttal szubsztituált fenilcsoportot jelent azzal a kikötéssel, hogy az R1 , R 2 , R 3 és R 4 szubsztituensek közül legalább egy hidrogénatomot jelent, vagy R1 , R 2 , R 3 és R 4 hidrogénatomot vagy 1-4 szénatomos alkilcsoportot képvisel, vagy R1 , R 2 , R 3 és R 4 szubsztituensek közül egy vagy kettő nitrilcsoportot jelent, mimellett a többi szubsztituens jelentése hidrogénatom, továbbá az R1 -C-C-R 3 képletű csoport norbonenilén-, indenilén- vagy diciklopentadiénilén-csoportot is jelenthet — úgy állítjuk elő, hogy valamely (II) általános képletű olefint - ahol R1, R 2 , R 3 és R 4 jelentése a fenti -, vagy a (IIa), (IIb), (lie) képletű olefinek valamelyikét valamely, a nitrogénatomon helyettesítetlen (III) általános képletű oxaziridinnel - ahol R5 ,ésR 6 1—4 szénatomos, adott esetben együttesen alkilénhidat képező alkilcsoportot jelent, továbbá Rs és R 6 közül az egyik hidrogénatomot, a másik 5 fenilcsoportot jelenthet — 50 és 150 C° közötti hőmérsékleten, előnyösen 100 és 140 C° közötti hőmérsékleten valamilyen aprotonos oldószerben reagáltatjuk, amikoris 1 mól 10 oxaziridinra számítva 4-10 mól olefint használunk, majd a kapott aziridint önmagában ismert módon a reakcióelegyből elkülönítjük. Oldószerként bármely olyan oldószert alkalmazhatunk, amelyben az oxaziridin bomlást nem 15 szenved. Előnyösen toluolt vagy klórbenzolt alkalmazunk, vagy az olefin feleslegét használjuk oldószerként. A kiindulási anyagként szükséges oxaziridineket, aldehideket vagy ketonokat ammóniával és hipoklo-20 rid-oldattal, illetve klóramin-oldattal és nátriumhidroxid-oldattal vagy hidroxilamin-0-szulfonsawal és nátriumhidroxid-oldattal reagáltatva önmagában ismert módon oldat alakjában állíthatjuk elő, és elkülönítés nélkül dolgozhatjuk fel. 25 Az oxaziridinek előállításához szükséges karbonilvegyület az aziridin-képződés során visszaalakul eredeti formájává, és újra felhasználható. Az oxaziridin előállítására alkalmazott karbonilvegyületek és aminező szerek olcsó és technikailag 30 könnyen hozzáférhető vegyületek. A reakciókörülmények nagyon kíméletesek, mivel a reakció termikusan megy végbe, savas vagy lúgos katalízis nélkül. A reakciót 50 és 150 C° közötti hőmérsékleten, azaz olyan hőmérséklettar-35 tományban folytatjuk le, amelyben a képződött aziridinek állandók. A reakcióelegyet ismert módon desztillálással vagy kivonatolással dolgozhatjuk fel. Mind desztillálás, mind kivonatolás esetén az oxaziridin 40 kiindulási karbonil-vegyületén kívül az olefin feleslegét is visszanyerhetjük. Ugy is eljárhatunk, hogy a reagálás befejeztével a képződött aziridint vizes sav-oldattal kivonatoljuk, és a visszamaradt, karbonil-vegyületet és 45 olefin-felesleget tartalmazó oldatot újra aziridin előállítására használjuk fel. Ez esetben valamely aminező szer vizes oldatát hozzáadva a karbonil-vegyületet a megfelelő oxaziridinné alakítjuk és a kapott reakcióelegyet a vizes fázis elválasztása után 50 felhevítjük. Ilyenkor az oxaziridin átadja az NH-csoportját az olefinnek, aziridin képződik. A találmány szerinti eljárás előnye, hogy könnyen hozzáférhető, biztonságosan kezelhető kiindulási anyagoktól indulva egyetlen lépésben 55 térbelileg egységes olefinekből térbelileg egységes aziridinekhez vezet. A kapott aziridinek számos, technikailag jelentős anyagcsoport, így habstabilizáló anyagok és farmakológiai készítmények értékes kiindulási anyagai. 1. példa 0,14 mól 3,3-pentametilén-oxaziridin 740 ml to-65 luollal készített oldatához 91,5 g (0,765 mól) 2
