175066. lajstromszámú szabadalom • Új eljárás 2-hidroxi-ciklopent-4-én-ecetsavlakton tisztítására
3 175066 4 Az I képletű lakton előállítására igen alkalmas eljárás a ciklopentadiénből és diklóracetilkloridból kiinduló szintézis. Az ipari méretekben történő megvalósításnál azonban súlyos hátrányként jelentkezik az, hogy az így nyert I képletű laktont a tovább alakítás előtt tisztítani kell a korábbi reakciólépésekből magával vitt szennyezésektől. Az ismert tisztítási műveletek az oszlopkromatografálás és a frakcionált vákuumdesztilláció. Ezek a műveletek ipari körülmények között nehezen, csak nagy ráfordítások árán valósíthatók meg, és nagyon hosszadalmasak. Tekintettel arra, hogy az I képletű lakton előállítására — és tisztítására — nemcsak a relatíve kis anyagmennyiségeket igénylő prosztaglandin szintézishez, hanem a tonnás tételekkel dolgozó növényvédőszer (például cinerin I) szintézisekhez is szükség van, szükségessé vált egy olyan tisztítási eljárás kidolgozása, amely mentes az ismert eljárások hátrányaitól. így egyszerű berendezésben, könnyen hozzáférhető reagensek alkalmazásával, nagy léptékben is végrehajtható, és időigénye csekély. Meglepő módon azt találtuk, hogy a IV képletű ciklopentén-ecetsav találmányunk szerint előállított V általános képletű sói — ahol Me egy egyenérték alkálifém kationt jelent - nagy kitermeléssel, könnyen előállítható, jól tisztítható, jól kristályosodó, stabil vegyületek. Előnyösen alkalmazhatók az I képletű lakton tisztítására. Azt találtuk, hogy ha a nyers I képletű laktont valamely rövidszénláncú alkanolban oldjuk, és az oldathoz valamely MeOH általános képletű alkálifém-hidroxid rövidszénláncú alkanolos oldatát adjuk, akkor az oldatból igen rövid idő alatt kiválik a kristályos V általános képletű só, míg a kísérő szennyezések az oldatban maradnak. A kivált sót rövidszénláncú alkanollal mosva, vagy abból átkristályosítva könnyen tisztíthatjuk, ily módon eltávolítva belőle a még jelenlevő szennyező anyagokat. Ha a tisztított V általános képletű sót savval kezeljük, akkor az első lépésben keletkező IV képletű ciklopentén-ecetsav spontán laktonizálódik, és a keletkezett I képletű tiszta laktont elkülöníthetjük. Az eljárásban rövidszénláncú alkanolként bármely 1—4 szénatomos egyenes vagy elágazó szénláncú alkanol felhasználásra kerülhet. Előnyösen etanolt vagy izopropilalkoholt használunk. MeOH általános képletű alkálifém-hidroxidként a nátriumhidroxid alkalmazása előnyös. A találmány szerinti eljárás igen jól beilleszthető a prosztaglandin szintézisbe. Ebben az esetben egy edényes (one pot) eljárásként a sóképzést magában a nyers I képletű lakton előállítására alkalmazott reaktorban el lehet végezni. Arra is van lehetőség, hogy a reaktorból már csak a tiszta I képletű laktont vegyük ki. Az egy edényes eljárást előnyösen úgy végezzük, hogy a ciklopentadiént diklóracetilkloridból trietilaminnal képezett diklórketénnel reagáltatjuk oldószerben, előnyösen benzolban, vagy petroléterben, a reakcióelegyből kiszűrjük a trietilaminsót, majd az oldószert ledesztilláljuk. A bepárlási maradékot ecetsavban oldjuk, és cinkport hozzáadva dehalogénezzük. A reakció lezaljása után a cinkport kiszűrjük, a szűrlethez 0 °C-on 30%-os hidrogén-peroxid-oldatot adunk, majd a reakcióelegyet vízzel hígítjuk és diklórmetánnal extraháljuk. A bepárlási maradékot etanolban oldjuk, és 1 mólos etanolos nátrium-hidroxid-oldatot adunk hozzá. Az V általános képletű nátrium-só azonnal kiválik a reakcióelegyből. A rendszert szűrjük, és a sót etanollal mossuk, kívánt esetben etanolból átkristályosítjuk. A tiszta sót vízben oldjuk, savval megsavanyítjuk, és a keletkezett I képletű laktont vízzel nem elegyedő oldószerrel extraháljuk. A találmány szerinti eljárás további részleteit a kiviteli példák szemléltetik a találmány korlátozásának szándéka nélkül. 1. példa 600 ml vízmentes benzolba bemérünk 73,7 g (0,5 mól) diklóracetil-kloridot és 66 g (1,0 mól) frissen monomerizált ciklopentadiént. Keverés és szárított nitrogén áram alkalmazása mellett a reakcióelegyhez 53,2 g (0,525 mól) trietilamin 100 ml benzollal készített oldatát adagoljuk. A reakcióelegy hőmérséklete 60—70 °C-ra emelkedik, ezen a hőfokon tartjuk 2 órán át. Lehűtés után a trietilamin-hidrokloridot kiszűrjük, a csapadékot 3x150 ml benzollal mossuk, majd az egyesített benzolos oldatról az oldószert vákuumban ledesztilláljuk. A desztillálási maradékként nyert olajat 90 ml ecetsavban oldjuk és keverés közben 1 óra alatt hozzáadjuk 186 g (2,84gatom) cinkpor 250 ml ecetsavval készített szuszpenziójához úgy, hogy a hőmérséklet állandóan 70 °C legyen. 3 órán át 70 °C-on- történő keverés, majd lehűtés után a cinkport kiszűrjük, és 3 x 250 ml ecetsavval mossuk. Az egyesített ecetsavas szűrlethez 110 ml vizet adunk, majd lehűtjük 0 °C-ra, és keverés közben 0°C-on 126 g (1,11 mól) 30%-os hidrogénperoxid-oldatot adagolunk hozzá. A reakcióelegyet 3 órán át kevertetjük 0°C-on, 1300 ml vízzel hígítjuk, majd a vizes-ecetsavas oldatot 4 x 550 ml diklórmetánnal extraháljuk. Az egyesített szerves extraktumot sorrendben 400 ml 10%-os, vizes nátrium-szulflt-oldattal, 400 ml vízzel, végül 4 x 400 ml 10%-os nátrium-hidrogén-karbonát-oldattal mossuk. Az oldószert vízmentes nátrium-szulfáton történő szárítás után ledesztilláljuk. A bepárlási maradékként nyert olajat — ami nyers I képletű vegyületből áll — 60 ml vízmentes etanolban oldjuk, és keverés közben 500 ml 1 mólos etanolos nátrium-hidroxid-oldathoz hozzáadjuk. A kivált kristályokat szűrjük, 2 x 100 ml vízmentes etanollal mossuk, majd infralámpa alatt szárítjuk. Így 51 g (62%) cisz-2-hidroxi-ciklopent-4-én -1- -ecetsav-nátrium-sót nyerünk, (V általános képletű vegyület, ahol Me jelentése nátrium-atom) mely fehér vagy vajszínű por. Op. >260 °C. Hatóanyagtartalom: 98-100% (acidimetriásan és brómaddíció alapján). 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
