184790. lajstromszámú szabadalom • Eljárás 2-klór-alkil-propionát előállítására alkil laktát klórozásával
1 184 790 2 elegybe bevezetett alkil-laktát mennyiségéhez viszonyított legalább 2,5 %-os moláris fölöslegét, miközben a hőmérsékletét 0-85 °C-on, előnyösen 15-80 °C-on tartjuk, a második lépés során pedig az első lépésből származó reakcióelegyet 60-80 °C-ramelegítjük fel. Az alábbiakban ismertetjük a találmány szerinti eljárás végrehajtásához előnyösen alkalmazandó reakciókörülményeket. Ezek a reakciókörülmények külön-külön is mérvadók, de lehetséges ezek kombinációja is. a) A folyamat első lépése során az alkil-laktátot fokozatosan hozzuk érintkezésbe a tionil-kloriddal. A találmány egyik előnyös kivitelezési formájában ezt úgy érjük el, hogy az összes szerves bázist és az összes tionil-kloridot behelyezzük a reaktorba, majd az alkil-laktátot fokozatosan vezetjük be ebbe a keverékbe, miközben a bevezetés sebességét a gázfejlődés függvényében szabályozzuk. A találmány szerinti eljárás egy másik előnyös megvalósítási formájában az összes szerves bázist és a tionil-klorid egy részét behelyezzük a reaktorba, és az alkil-laktátot és a tionil-klorid fennmaradó részét egymással párhuzamosan vezetjük be a reakcióelegybe, miközben a reagensek bevezetésének egymáshoz viszonyított sebességét ezen első lépés során úgy szabályoz zuk, hogy a reakdóelegyben a tionil-klorid a bevezetett alkil-laktáthoz képest legalább 2,5 %-os moláris felesleg ben legyen, hogy ezáltal a sósavgázfejlődést egy iparilag elfogadható szinten tartsuk. Előnyösen úgy járunk el, hogy a fejlődött sósavgázt egy ismert (óránkénti) ab szorpciós kapacitású tisztítótoronyban abszorbeáltjuk Ez úgy értendő, hogy — mivel az alkil-laktát tionü-klo riddal való reakciója pillanatszerű — lehetséges az alkil -laktát és a tionil-klorid olyan sebességgel történő beada golása, hogy az óránként felszabaduló sósavgáz mennyi sége a tisztítótorony abszorpciós kapacitását ne haladja meg. b) A reakcióhoz szerves bázisként előnyösen piridint használunk, amelynek a mennyisége az átalakítandó alkil-laktát mennyiségére vonatkoztatva 0,05-2,00 s%. Abban az esetben, ha a találmány szerinti eljárással olyan racém 2-klór-alkil-propionátokat állítunk elő, amelyeknél a reakció folyamán végbemenő részleges racemizálódás következtében előálló csökkent optikai tisztaság elfogadható, akkor a szerves bázis mennyiségének felső határa nem kritikus. Mindazonáltal gazdaságossági okokból nem előnyös az átalakítandó alkil-laktát mennyiségéhez viszonyítva 10 s%-nál több piridint használni. Abban az esetben, ha a találmány szerinti eljárással optikailag aktív 2-klór-alkil-propionátot akarunk előállítani, és amennyire csak lehetséges elkerülendő a reakció során bekövetkező részleges racemizálódás, akkor az átalakítandó alkil-laktát mennyiségéhez képest 0,05-2 s%, előnyösen 0,1-1 s% mennyiségű piridint használunk. A piridin reakcióelegybe való beadagolása elvégezhető akár az első lépés időtartama alatt fokozatosan, akár az első lépés befejezésekor, de előnyösen a piridint az első lépés megkezdésekor adagoljuk be. c) Az első lépés során a reakcióelegy hőmérséklete 0 °C és 85 °C között, előnyösen 15 °C és 80 °C között van. d) Az összes alkil-laktát és az összes tionil-klorid egymással való reagáltatásához legalább két óra szükséges, előnyösen 3 és 5 óra között, és az alkil-laktátot az első lépés folyamán állandó sebességgel vezetjük be. e) Az átalakítandó alkil-laktáthoz képest a tionil-kloridot legalább 2,5 %-os, előnyösen 5 és 25 % közötti moláris feleslegben alkalmazzuk. f) Az előállítási folyamat második lépése során, ha a találmány szerinti eljárással optikailag aktív 2-klór-alkil-propionátot akarunk előállítani, és a lehető legbiztosabban el akarjuk kerülni a reakció során bekövetkező részleges racemizálódást, akkor a hőmérsékletet 60-80 °C között kell tartanunk. A folyamat második lépése során a gázfejlődést leszoríthatjuk egy iparilag elfogadható szintre azáltal, hogy fokozatosan emeljük a reakcióelegy hőmérsékletét, és kívánt esetben közbeiktatunk olyan időszakokat, amikor a hőmérsékletet állandó értéken tartjuk. A folyamat második lépésének időtartama célszerűen legalább egy óra, de előnyösen 2 és 10 óra között van. A második lépés során fejlődő S02 tisztítótoronyban abszorbeáltatható. A második lépés befejezésekor a kapott 2-klór-alkil-propionát nyerstermék a szokásos eljárásokkal tisztítható, előnyösen desztillálással és/vagy lúgos mosással. A találmány szerinti eljárás magába foglalja az optikailag aktív 2-klór-alkil-propionátok — amelyek túlnyomórészt vagy teljes egészben az optikai izomerek egyikét tartalmazzák — előállítását alkil-laktátokból, mely utóbbiak maguk is optikailag aktívak, és az alkil-laktát-2-klóralkil-propionáttá való átalakulása Walden-inverzió típusú konfigurációváltozással egybekötve megy végbe. Az eljárás lehetővé teszi L-2-klór-2-alkil-propionátok előállítását a megfelelő alkil-D-laktátokból, valamint D-2-klór-propionátok előállítását is a megfelelő alkil-L-laktátokból. A találmány szerinti eljárással kapott 2-klór-alkil-propionátok célszerűen alkalmazhatók kündulási anyagokként — az 1 479 271 számú francia szabadalmi leírásban ismertetett eljárásnak megfelelően — D-2-fenoxi-propionsavak előállításához. Az alábbiakban nem korlátozó jellegű példákkal bemutatjuk a találmányt. A példák mindegyikénél látható lesz, hogy a 2-klór-alkil-propionátok kitermelése igen magas, gyakran 95 %-ot meghaladó. Az alább ismertetett példákból az is kitűnik, hogy a reakciót oldószer használata nélkül hajtjuk végre. Kívánt esetben azonban a reakció végrehajtható oldószeres közegben is, azonban azzal a megkötéssel, hogy az alkalmazott oldószer nem változtathatja meg a reakció sztereokémiáját. Az alkalmazható oldószerek közül megemlítjük a dioxánt. 1. példa Egy keverővei, Vigreux-kolonnával, hőmérővel, csepegtető tölcsérrel és a kolonna leszálló ágában elhelyezett folyadék nitrogéncsapdával ellátott gömblombikba 1060 g (8,9 mól) tionil-kloridot és 4,15 g (azaz az átalakítandó metil-laktát - lásd alább - mennyiségének 0,49 s%-át) piridint helyeztünk. A csepegtető tölcsérbe 832 g (8 mól), (a)|j = +7,48° forgatóképességű (oldószermentesen) metil-laktátot töltöttünk. A metil-laktát körülbelül 1,03 % etil-laktátot és további 0,61 % egyéb szennyeződést - többek között metil-laktil-laktát ot — tartalmazott. A hőmérsékletet keverés közben 60 °C-ra emeltük, majd a metü-laktátot 4 óra leforgása alatt beadagoljuk, miközben a hőmérsékletet állandó értéken tartottuk. A metil-laktát hozzáadása után a hőmérsékletet 75 °C-ra növeltük, majd egy órán át ezen az értéken tartottuk. A reakció ezen szakaszában elvégzett gázkromatográfiás analízis azt mutatta, hogy a reakcióelegy már nem tartalmas metil-laktátot. A melegítést további 20 percig fenn-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
