177431. lajstromszámú szabadalom • Eljárás metiléncefám-szulfidok előállítására
15 177431 16 A cserebonúásos kation-képző szerek csupán az azetidinonszulfinilhalogenid kiindulási anyagok esetében hatásosak, ezek a reagensek nem alkalmasak más megfelelő szulfinsav-származékok ciklizálására. Ilyen szulfinsav-származékok Bronsted-féle protonsav típusú katalizátor segítségével ciklizálhatók. A találmány szerinti eljárásnál alkalmazott azetidinon-szulfinilhalogenid kiindulási anyagok így tehát Lewis-sav típusú fémhalogenid katalizátorral, Bronsted-féle protonsav típusú katalizátorral. vagy valamely cserebonúásos kation-képző szerrel ciklizálhatók. A 3-metiléncefam-szulfoxidok legjobb kitermelésekkel állíthatók elő azetidinon-szidfinilkloridokból, amelyek a találmány szerinti eljárás előnyös kiindulási anyagai, ha Lewis-sav típusú fémhalogenid katalizátorokat alkalmazunk. Jó kitermeléssel állíthatók azonban elő a szulfoxid-termékek szulfinilhalogenid kiindulási anyagokból Bronsted-féle protonsav típusú katalizátorokkal és cserebonúásos kation-képző szerekkel is. Lewis-sav típusú fémhalogenid katalizátorok előnyösek a találmány szerinti eljárásban akkor, ha azatidinon-sziúfinilkloridokat és -szulfiniibromidokat alkalmazunk kiindulási anyagokként. Bronsted-féle protonsav típusú katalizátorok részesülnek előnyben akkor, ha a találmány szerinti eljárás során azetidinon-szulfmsavakat és a megfelelő szulfinátésztereket tioszulfinátésztereket, szulfinamidokat és' szulfinimideket használjuk kiindulási anyagokként. A találmány szerinti ciklizálási reakciónál nagyszámú száraz, közömbös szerves oldószert alkalmazhatunk. A .közömbös szerves oldószer” megjelölésen olyan szerves oldószert értünk, amely az eljárás reakciókörülményei között nem lép észlelhető reakcióba sem a reakcióban résztvevő anyagokkal, sem pedig a termékekkel. Mivel a szulfinilklorid kiindulási anyagok, más savhalogenid típusú reagensekhez hasonlóan, érzékenyek hidrolízisre és arra, hogy más protonos vegyületek, például alkoholok és anúnok megtámadják őket, nedvességet és más protonos vegyületeket szigorúan ki kell zárni a rendszerből. Valamely száraz protonmentes oldószer tehát előnyös. Nyomokban jelenlevő vizet, amennyi a kereskedelmi forgalomban levő száraz oldószerekben jelen van, még el lehet viselni, általában előnyös azonban, ha a találmány szerinti reakciót vízmentes körülmények között játszatjuk le. Alkalmas oldószerek a következők: aromás szénhidrogének, így benzol, toluol, xilol, klórbenzol, nitrotfenzol vagy mtromezitüén, halogénezett alifás szénhidrogének, így kloroform, metilénklorid, széntetraklorid, 1,2-diklóretán (etilénklorid), 1,1,2-triklóretán, 1,1-dibróm-2-klóretán, és más olyan oldószerek, amelyek a Friedel-Crafts típusú reakcióknál alkalmazhatók, így például széndiszulfid és nitrometán. Az előnyös oldószerek az aromás szénhidrogének és a halogénezett alifás szénhidrogének. A legelőnyösebb aromás szénhidrogén oldószerek a benzol és a toluol. A halogénezett alifás szénhidrogének közül a metilénklorid, etilénklorid és az 1,1,2-triklóretán a legelőnyösebb. A találmány szerinti eljárás hőmérséklete az alkalmazott katalizátortól vagy szertől függ és olyan magasnak kell lennie, hogy a kiindulási anyagok dkHzálása lehetővé váljék. Ismeretes a szakterületen, hogy különböző Friedel-Crafts reagensek különböző hőmérsékleteken hatásosak például egy adott acilezésnél. Ez általában ismert a Friedel-Crafts típusú reagensek különleges osztálya esetében. A talúmány szerinti eljárást általában 5 °C és 150 °C közötti hőmérsékleten vételezzük ki. Mind az azetidinonszulfinsav-származékok, mind a szulfinilhalogenidek ciklizálását Bronsted-féle protonsav típusú katalizátorral valamely közömbös szerves oldószerben 70 °C-tól 115 °C-ig terjedő hőmérsékleten, rendszerint annak a közegnek a vésszafolyatási hőmérsékletén, amelyben a ciklizálás történik, vételezzük ki. Más változat szerint az azitidinonszulfinil-származékok fent leírt képviselőinek egynémelyikét a megfelelő exometiléncefam-szúlfoxiddá ciklizálhatjuk oly módon, hogy a kiindulási anyagot valamely tiszta szerves Bronsted-fajta protonsavban, így metánszulfonsavban, trifluormetánszulfonsavban, trifluorecetsavban vagy diklórecetsavban oldjuk. Ilyen körülmények között a ciklizáláshoz szükséges idő a szulfinil-származékok természetétől, az alkalmazott savtól és a reakcióhőmérséklettől függ. Az azetidinon-szulfmamid- és -szulfimmid-származékok 5—10 perces ciklizálási idő alatt kialakíthatók szobahőmérsékleten metánszulfonsavban, míg a sziúfinsavak, ezek észterei és tioészter-származékainak a ciklizálása körülbelül 30 perc alatt megy végbe teljesen szobahőmérsékleten. A fent leírt azetidinon-szulfinilhalogenidek ciklizálását előnyösen 10°C-tól 115°C-ig teqedő hőmérsékleten hajtjuk végre. Még előnyösebben 20 °C és 85 °C közötti hőmérsékleten hajtjuk végre a reakciót, a legelőnyösebb hőmérséklet azonban elsődlegesen az alkalmazott ciklizáló szer oldhatóságától és katalitikus aktivitásától függ. Abban az esetben, ha Bronsted-féle protonsav típusú katalizátort (ideszámítva a chalcid-katalizátorokat és a kapcsolt Friedel-Crafts savkatalizátorokat is) alkalmazunk katalizátorként valamely szulfinilhalogenid-származék közömbös, szerves oldószerben való ciklizálásához, az előnyös reakciótartomány 70 °C-tól 115 °C-ig terjed, előnyösen annak a közegnek a viszszafolyatási hőmérséklete, amelyben a ciklizálást végezzük. A metil-3-metil-2-(2-klórszulfinil-4-oxo-3- -ftálinúdo-l-azetidinil)-3-butenoát ciklizálását tiszta foszforsavban szobahőmérsékleten végezzük. Az intramolekuláris szulfinelezést, amennyiben cserebomlásos kation-képző szerrel végezzük, előnyösen 20 °C és 80 °C közötti hőmérsékleten, elsősorban szobahőmérsékleten vételezzük ki. Abban az esetben, ha valamely fémhalogenid a Lewis-sav típusú katalizátor, amelyet alkalmazunk a dklizálásnál, akkor a hőmérséklet, amelyen a reakció lejátszódik, elsősorban a használt fémhalogenid-katalizátortól függ. így, ha sztanniklorid, sztannibromid vagy antimonpentaklorid katalizátort alkalmazunk, amelyek rendszerint oldódnak az eljárásnál használt oldószerekben, a ciklizálást előnyösen 10—40°C-on vételezzük ki, de a legelőnyösebb hőmérséklet ilyen reagensekre a szobahőmérséklet. Abban az esetben, ha titántetraldoridot, amely a reakció kivételezésénél alkalmazott legtöbb oldószerben oldható, használunk, emelt hőmérséklet, így 40-100 °C, alkalmazása előnyös az átalakításhoz. Abban az esetben, ha az említetteken 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 8
