173512. lajstromszámú szabadalom • Eljárás cikloalifás béta-keto-karbonsavészterek előállítására
3 173512 4 leírás], a nátrium-enolát megbontásakor fellépő balesetveszélyt ugyan kiküszöbölik, de a reakció kivitelezésénél további hátrányként jelentkezik, hogy az alkoholáttal bevitt alkohol eltávolítása is szükséges az egyensúlyi jellegű reakció jó hozamú megvalósításához. Az alkoholt az apoláros oldószerrel (például toluol, benzol) el tudják ugyan távolítani, de a keletkezett oldhatatlan termék kéregszerű kiválását, mely nátrium-alkoholátot is tartalmaz, ebben az esetben sem tudják megakadályozni. Ez a sűrű gél-struktúrájú anyag ipari körülmények között csaknem kivitelezhetetlen feltételeket teremt. Speciálisan tervezett nagy mechanikai szilárdságú keverők alkalmazása esetén is a falra leváló kéreg a 'hőátadást rendkívül lerontja, a zárványban jelenlevő kiindulási komponensek elreagálását megakadályozza és a túlhevülés következtében erős hozamcsökkenés forrása lehet. A fenti eljárásokkal maximum 74-81 %-os kitermelés érhető el. Az észterkondenzáció megvalósítására egyéb iparilag kevésbé alkalmas módszerek is ismeretesek, amelyek apoláros oldószerben (n-hexán, n-heptán stb.) más kondenzáló szereket használnak (nátriumhidrid ásványolajban, kálium-terc-butüát xilolos közegben, káliumhidroxid toluol-n-butanol elegyben). így például a 2 002 586 sz. NSzK-beli szabadalmi leírás szerint dimetilszulfoxidban 50%-os \azelinolajos nátriumhidriddel végezhető el a ciklizálás. Ezeknek az eljárásoknak közös hátránya a korábbiakban említetteken kívül a fokozott tűzés robbanásveszély, a reagensek nehéz hozzáférhetősége vagy a kivitelezés paramétereinek extremitásai, mint például a 78 750 sz. NDK-beli szabadalmi leírásban, amelyben 220 C*-on magnéziumetoxid segítségével valósítják meg a ciklizációt. A fenti hátrányok kiküszöbölését célzó munkánk során azt találtuk, hogy a megfelelő dikarbonsav-diészterek és egy alkálifém-alkoholát észterkondenzációval történő cikloalifás ß-keto-karbonsavészterré való átalakítását igen előnyösen hajthatjuk végre, ha a reakciót a kiindulási dikarbonsav-diészter móljára számított 1-5, előnyösen 1—1,5 mól mennyiségű olyan folyékony N,N-diszub sztituált szerves vagy szervetlen savból származtatható dipoláris aprotikus savamid jelenlétében végezzük, amely savas jellegű hidrogénatomot nem tartalmaz. Savas hidrogén jelenléte, például dimetilacetamid alkalmazása, kísérleteink értelmében nem eredményez az előzőkhöz hasonló magas kitermelést. Ezek a savamidok az észterkondenzáció szempontjából indifferens vegyületek és alkalmazásukkal a reakcióelegy könnyen keverhető szuszpenzióvá válik. A találmányunk szerinti eljárás, mely szerint folyékony dipoláris aprotikus N,N-diszubsztituált savamidokat a kiindulási dikarbonsav-diészterre előnyösen 1—1,5 mól mennyiségben alkalmazunk a cikloalifás ß-keto-karbonsa vészt erek Dieckmann kondenzációval történő előállítására, a következő előnyökkel rendelkezik az eddig ismert eljárásokhoz képest A találmány szerinti eljárással lehetővé válik, hogy az eddig maximum 74—81 %os kitermelés helyett 94—96%-os kitermeléssel állíthassunk elő cikloalifás ß-keto-karbonsa vészt er eket, melyek rendkívül jelentős közbenső termékei igen értékes, a mezőgazdaságban széles körben alkalmazott herbicid hatású uracil-származékoknak. A találmány szerinti eljárás során sikerült megoldanunk az ilyen típusú reakcióknál eddig minden esetben fellépő, eddig megoldhatatlannak tűnő, az ipari eljárásoknál viszont döntő fontosságú keverhet őségi problémát. A találmány értelmében a kiindulási diészter 1 móljára számított, előnyösen 1—1,5 mól fenti típusú savamid hozzáadásával az eddig, a reakció lefutása miatt meglehetősen hátrányos többszörösen heterogén fázisú reakció homogén fázisúvá válik, mind a kiindulási anyag, mind a reagens oldatban van és a reakció folyamán oldatban is marad, csupán a végtermék válik ki, mely a találmány szerinti egyensúlyi reakció végbemenetelét tekintve kifejezetten előnyös és az anyag kiválásával keletkezett szuszpenzió az eddig ismert eljárásokkal ellentétben jól keverhető. A reakció folyamán nem válik ki kéreg a reakcióedény oldalán, ennek következtében minden olyan, az eddig ismert eljárásokban fellépő hátrányt sikerült kiküszöbölnünk, mely a kéreg kialakulásából adódott, például a kiindulási anyagokat és reagenseket tartalmazó zárványok kialakulása, hőátadási problémák és ezekből adódóan az egyensúlyi reakcióban keletkező alkohol nem tökéletes eltávolítása, a reakcióedény falán levő kéregben megtapadt végtermék túlfűtés következtében bekövetkező bomlása. A találmány szerinti eljárásban alkalmazott előnyösen 1—1,5 mól N,N-diszub sztituált savamid továbbá lehetővé teszi, hogy a reakciót az eddigi eljárásokban minden esetben alkalmazott apoláros oldószer jelenléte nélkül végezhessük el és a reakcióelegy oldószer alkalmazása nélkül is jól keverhető, illetve az eddig ismert és az előzőkben ismertetett oldószer jelenlétében végrehajtott kéregképző eljárásokkal ellentétben keverhető. A térfogatigényes oldószer elhagyása intenzívebb készülékkihasználást és kevesebb anyagfelhasználást eredményez, valamint megszünteti a gyártás során az oldószer regenerálásának problémáját. A reakciót természetesen ugyanolyan kitermeléssel egy apoláros oldószer jelenlétében is végrehajthatjuk. Ezt különösen akkor érdemes tennünk, ha a találmány szerinti eljárásban a képződött cikloalifás ß-keto-karbonsavésztert közvetlenül tovább kívánjuk alakítani értékes hatású vegyületekké, például herbicid hatású uracil-származékokra és a továbbalakítást ugyanabban az apoláros oldószerben hajtjuk végre. Ilyenkor a találmány szerinti észterkondenzációs reakciót egy apoláros oldószerben, mint amilyen a benzol, toluol, xilol stb., hajtjuk végre és a kapott cikloalifás ű-keto-karbonsavészter apoláros oldószeres oldatát közvetlenül a kívánt hatású vegyidet előállítására használjuk fel. Kísérleteink folyamán azt találtuk, hogy a kever hét őség minőségi javulása csak a felhasznált nátrium-alkoholáthoz viszonyított legalább moláris mennyiségű savamid jelenlétben jelentkezik. Molárisnál kevesebb savamid alkalmazásánál a reakcióelegy struktúrája változatlanul előnytelen (kéreg-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
