175126. lajstromszámú szabadalom • Eljárás 2,4-difluorfenil-fenol és -szalicilsav előállítására
3 175126 4 alkoholoknak a jelenlétében. Ezért a kapott diazóniumsót általában célszerű valamely alkohollal, például izopropandlal történő alapos mosás után egy másik, a visszamaradó alkohol eltávolítására alkalmas oldószerrel, például éterrel vagy diklór-metánnal mosni. A diazóniumsó száraz állapotban eléggé stabil, ha hűvös, száraz, sötét helyen tároljuk. Ha a diazóniumsót in situ állítjuk elő, akkor az eljárás annyiban módosul, hogy kiindulási vegyidéiként az említett anilin-származékot alkalmazzuk 1 rész mennyiségben és 1,1—1,5 rész erős szerves savat adunk hozzá a fentebb ismertetett módon, majd az említett nitrozálószert például izopropil-nitritet adjuk hozzá. Az új eljárás első reakciólépését az jellemzi, hogy savas közegben dolgozunk, finoman elosztott szilárd anyag és réz vagy rézsó katalizátor jelenlétében, ami által egy karbónium- (karbénium-) ionos reakciómechanizmus lefolyását segítjük elő. Ily módon eljárva, 80—95%-os hozamot érhetünk el e reakciólépésben és a kapott reakcióterméket könnyen elkülöníthetjük a reakcióelegy egyszerű betöményítése és kívánt esetben a kapott termék mosása és/vagy átkristályosítása útján. Ezzel szemben az eddig ismert legelőnyösebb ilyenfajta kapcsolási reakció, amelyet a már idézett 3 714 226 sz. amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás ismertet, a Gomberg-Bachmann-Hey-reakció vagy ennek kisebb módosításai. Az ilyen reakciók szintén egy diazónium-vegyület közbenső terméken keresztül mennek végbe, de semleges vagy alkalikus pH-tartományban és így ha nem is teljesen, de túlnyomórészt a szabadgyök-mechanizmus szerint. Ennek következtében az így lefolyó reakciók során nagy mennyiségben keletkezik egy sötét színű polimer kátrányszerű melléktermék, amelynek képződése a kívánt termék hozamát körülbelül 50%-ra vagy még ennél is kisebbre csökkenti és az említett melléktermék elkülönítésének és a főtermék tisztításának a műszaki nehézségei körülményessé teszik az eljárást, költség-, munkaerő- és munkaidőtöbblet-igényt is okozva. B) reakciólépés Ezt a második reakciólépést a (B) reakcióvázlat szemlélteti. Az A. reakciólépésben kapott 2,4-difluor-bifenilt a Friedel-Crafts-reakció szerint acilezzük, valamely 2-5 szénatomos alkánsav anhidridjével vagy halogenidjével, egy Friedel-Crafts-katalizátor, mint alumíniumklorid, bór-trifluorid, vas(III)-klorid vagy titán-tetraklorid jelenlétében, valamely, a reakció szempontjából közömbös oldószer, például klórozott szénhidrogén, mint diklór-metán, kloroform, 1,1,2,2-tetraklór-etán, vagy pedig szén-diszulfid reakcióközegként való alkalmazásával. A reakciót körülbelül 10 °C és a reakcióelegy forráspontja közötti, előnyösen 10-25 °C hőmérsékleten folytatjuk le, 2—4 óra alatt. A kapott reakcióterméket a szokásos módon különítjük el, a Freiedel-Crafts-katalizátor feleslegének elbontása és az oldószer el párologtatása útján. C) reakciólépés Ezt a reakciólépést a (C) reakcióvázlat szemlélteti. A fenti B. reakciólépésben kapott terméket valamely oxidálószer, például pertrifluorecetsav, m-klór-perbenzoesav, perftálsav, permaleinsav, p-metoxikarbonil-perbenzoesav, perecetsav vagy hasonlók feleslegével kezeljük valamely, a reakció szempontjából közömbös szerves oldószer, például dimetil-formamid vagy valamely klórozott szénhidrogén, például 1,2-diklór-etán, kloroform, diklór-metán vagy hasonlók, vagy pedig valamely klórozott szénhidrogén és valamely rövidszénláncú alkánkarbonsav, például ecetsav elegye (legfeljebb körülbelül 25% alkánkarbonsav-tartalommal) reakcióközegként való alkalmazásával, 50 °C és a reakcióelegy forráspontja közötti hőmérsékleten, 4 — 12 óra hosszat. Egyes esetekben előnyös lehet, ha az oxidálószerként alkalmazott persavat in situ állítjuk elő a megfelelő normális savanhidrid és valamely oxidálószer, például hidrogén-peroxid elegyéből. A kapott reakcióterméket azután a reakcióelegy lehűtése után a szokásos módszerekkel, például az oldószer elpárologtatása és a termék átkristályosítása útján különítjük el. D) reakciólépés Ezt a reakciólépést a (D) reakcióvázlat szemlélteti. A fenti C. reakciólépésben termékként kapott észtert a szokásos savas hidrolízis vagy alkalikus elszappanosítás reakciókörülményei között hidrolizáljuk, majd alkalikus elszappanosítás esetében megsavanyítjuk a reakcióelegy et. Mindkét esetben a kapott termék kikristályosodik a vizes reakcióelegyből és szűréssel elkülöníthető. Az alkalikus elszappanosítási célszerűen 50 súly/tf.%-os vizes nátrium-hidroxid- vagy kálium-hidroxid-oldattal végezzük, a reakcióelegy forralása útján, 2-4 óra hosszat. A kapott forró vizes oldatot azután megsavanyítjuk és lehűtjük. A savas hidrolízist célszerűen 50 °C-tól a reakcióelegy forráspontjáig terjedő hőmérsékleten végezzük, vizes vagy alkanolos 3—6 n savoldatban; savként valamely ásványi savat, például sósavat vagy kénsavat alkalmazunk. A hidrolízist 3—6 órai melegítéssel folytatjuk le, majd lehűtjük a reakcióelegyet. E) reakciólépés Ezt a reakciólépést az (E) reakcióvázlat szemlélteti. A fenti (D) reakciólépésben közbenső termékként kapott 4-(2,4-difluor-fenil)-fenolt a Kolbe-Schmittreakció ismert körülményei között, 200—260 °C hőmérsékleten, 70—95 atm nyomáson, szén-dioxiddal 4—8 óra hosszat történő reagáltatás útján karboxilezzük, valamely alkálifém-karbonát, előnyösen káliumkarbonát jelenlétében. Az eljárás gyakorlati lefolytatása célszerűen úgy történhet, hogy a nyomásálló reakcióedényt szobahőmérsékleten 50-70 atm széndioxid-nyomás alá helyezzük, majd az említett reakcióelegy-hőmérsékletre melegítjük. A reakció befejezése után a reakcióelegyet lehűtjük, vízben oldjuk és 2 pH-értékre vagy még ennél is jobban megsavanyítjuk, majd az ennek hatására kicsapódott terméket elkülönítjük. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
