177876. lajstromszámú szabadalom • Eljárás 2,6-dialkil-n-(alkoxi-metil)-klór-acetanilid származékok előállítására
3 177876 4 hozamát, a végtermék tisztaságát, a szintézis gazdaságosságát döntő mértékben befolyásolják. A Schiff-bázis képzésénél a kiindulási alkil-anilinre számítva az oligomer formaldehid származékot feleslegben alkalmazzák, mivel sztöchiometrikus arányok betartása mellett az egyensúlyi reakcióban jelentős mennyiségű dialkil-anilin reagálatlanul marad. A formaldehid-felesleg alkalmazása nem csupán gazdaságossági szempontból kedvezőtlen, hanem reakció után az eltávolítása műszakilag rendkívül nehéz. A formaldehid szublimációs hajlama miatt még desztillációs, illetve vákuumdesztillációs tisztítása után is a Schiffbázisban, illetve az előállított végtermékben a formaldehid szennyezés megjelenik. A vizes formaldehid alkalmazását az ipari gyakorlatban kerülik, mivel a formaldehid oldattal bevitt víz eltávolítása azeotrop desztillációval rendkívül idő- és energiaigényes. A paraformaldehid esetén is a sztöchiometrikushoz képest felesleg alkalmazása szükséges az egyensúlyi reakció véghezvitelére, a felesleg eltávolítása pedig gyakorlatilag nem valósítható meg a formaldehid szublimációs hajlama miatt. A képződött Schiff-báZist halogén-acil-halogeniddel általában alacsony hőmérsékleten reagáltatják, mivel az exoterm reakció miatt a reakcióelegy erősen felmelegszik. A reakció teljes lefolytatására azonban — például a 3 630 716. számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás 2. példája szerint — a reakcióelegy utólagos forralására van szükség. A kapott köztiterméket rendszerint kristályosítással elkülönítik vagy a reakcióelegy lehűtése után az alkohollal st alacsony hőmérsékleten kezdik, majd a hőmérsékletet emelik. Az utolsó, azaz negyedik lépés az alkoholízis. A 27 58 418. sz. NSZK nyilvánosságrahozatali irat és 862 713. sz. belga megfelelője csak az utolsó művelet, a N-klór-metil-származék alkoholízisére közöl példát. Ez utóbbit úgy oldják meg, hogy a reakció során keletkező sósavat a rendszerből — szemben a hagyományos eljárásokkal, amelyekben bázisos savmegkötőanyagokat használtak erre a célra — vákuumban kidesztillálják. A képződő sósav eltávolítása semlegesítés helyett desztillációval látszólag tetszetős megoldás, azonban megvalósításának egyik komoly akadálya, hogy az alkoholban oldott sósav másodlagos kémiai kötéssel vagy hidrogénhidakkal éppen olyan erősen van kötve, mint víz esetében. Ezért a rendszerből a sósavat gázalakban kihajtani nem lehet, mivel a vízhez hasonlóan a sósav alkohollal egy „azeotrop"-nak tekinthető elegyet képez és csak az alkohollal együtt desztillálható ki a rendszerből. A gyakorlatban ez azt jelenti, hogy a reakcióeiegyből az összes alkoholt ki kell desztillálni ahhoz, hogy a sósav eltávozzék. Más modem kifejezve tehát annyiszor kell a szükséges alkoholt beadagolni, ahányszor a sósavat eltávolítani kívánják. Az eljárás szakaszos, kivitelezése technikailag bonyolult. Külön problémát okoz a termék rendkívül gyors hőbomlása. Magas hőmérsékleten savas közegben a késztermék kátrányosodása fokozott. Ezért az említett NSZK-beli nyilvánosságrahozatali iratban azt írják, hogy vákuumban a maximális hőmérséklet 106 °C, a tartózkodási idő pedig 30 másodpercnél röviéebb lehet. Figyelmen kívül hagyva azt a tényt, hogy az anyag hőbondása akkor is végbemegy, ha az előírt paramétereket a leggondosabban betartják, a leírásban a tennék színmegjelölése (borostyánkőszínű termék) közvetlenül utal arra, hogy hőbomlás történik. Sósavas közegben tűz- és robbanásveszélyes anyaggal 100 °C körüli hőmérsékleten a vákuumdesztillációt 30 mp-nél rövidebb ideig lefolytatni igen bonyolult műszaki feladatot jelent. Ehhez folyamatos rendszerű, megfelelő szerkezeti anyagból készült desztilláló berendezés szükséges, ugyanakkor az előttelevő alkoholízis művelet csak szakaszosan végezhető. A szakaszos és a folyamatos műveletek illesztése a művelettechnikában csak megfelelő közbenső puffer-tartályokkal biztosítható, ami a berendezés konstrukcióját tovább bonyolítja. Közvetlenül belátható az is, hogy az alkohol ismételt ledesztíllálása miatt az alkohol bevitele többszöröse lesz a reakció lejátszatásához szükséges tényleges mennyiségnek, ez pedig az alkohol-regenerálás költségeit növeli. A végtermék 95 s.%-os tisztaságú, de a többszörös desztilláció ellenére sem fokozható tisztasága. Savmegkötő anyag nélkül a 3 547 620. számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban az alkoholízis a 2-halogén-2,6-dialkil-N-halogén-metil-acetanilidnál a jelentős feleslegben adagolt alkohol ellenére is csak 83,7%-os konverzióval megy végbe, körülbelül 7,5% melléktermék képződik és 5,5% kiinduló anyag reagálatlanul marad. Az ismert eljárásokkal 2-halogéa-2,6-dialkil-N-(alkoxi-alkil)-acetanilid (vagy 2,6-dialkil-N-alkoxi-aUrii-klór-acetanilid) előállítására két lehetőség adódott: az egyik a szintézis közti termékeinek tisztítása nélkül a szükséges három reakciólépés lefolytatása és a kapott végtermék tisztítása, vagy a köztitermékek különkülön való tisztítása. Mind a két megoldás a szintézisek gazdaságosságát számottevően befolyásolja. Figyelembe kell venni a kiindulási anyagok költségei mellett azt is, hogy a köztitermékek tisztítása milyen technológiai nehézségekkel jár, mivel azok hőérzékenyek, bomlásra és polimerizációra hajlamosak. A találmány célkitűzése az ismert eljárásokból adódó hátrányok kiküszöbölése, iparilag elfogadható, jó minőségű 2,6-dialkil-N-(alkoxi-metil)-klór-acetanilídek előállítása javított technológiával, a köztitermékek tisztítási műveleteinek elhagyásával, így a ráfordítások jelentős csökkentésével. A találmány szerinti javított eljárás az (I) általános képletű 2,6-dialkií-N-(alkoxi-metilj-klór-aeetanilidek előállítására, amely képletben Rt, R2 és R3 azonos vagy különböző, mégpedig 1—4 szénatomos egyenes vagy elágazó láncú alkilcsoport dialkil-anilinből kiindulva Schiff-bázis képzése, a kapott Schiff-bázis halogén-acil-halogeniddel, valamint alkanollal való reakciója útján azzal jellemezhető, hogy valamely (II) általános képletű 2,6-dialkil-anilmt — amely képletben Rj és R2 jelentése a fenti — ápol áros oldószeres közegben 30—80 °C közötti hőmérsékleten vizes formaldehid oldattal valamely (IHA) általános képletű 2,6-dialkil-hidroxi-metiI-anilin-származékká — amely képletben Rt és R2 jelentése a fenti — alakítjuk át, az oldószeres közegben levő (IHA) általános képletű vegyületet emelt hőmérsékleten a vizes formaldehid oldat mellől eltávolítjuk és víztelenítjük, a víztelenítés során kapott (Hl) átóalános képletű 2,6-dialkil-azometinszármazékot — amely képletben Rt és R2 jelentése a fenti — előbbi apoláros oldószeres közegben klóar-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
