185916. lajstromszámú szabadalom • Eljárás formil-ecetsavészter acil-hidrazon származékainak előállítására
1 185916. 2 A találmány tárgya új, ipari méretekben könynyen kivitelezhető eljárás formil-ecetsavészter acilhidrazon-származékainak előállítására, amelyek értékes kiindulási anyagok 1,2,3-tia-diazol-származékok előállításánál. Az irodalomból már ismert formil-ecetsav-etilészterszemikarbazon (W. Wislicenus, H. W. Bywaters, Liebigs Ann. Chem. 356, 50 (1907) és a formilecetsav-etil-észter-etoxi-karbonil-hidrazon (R. Raap, R. G. Micetich, Can. J. of Chem. 46,1057 (1968). Mindkét vegyületet olyan eljárással állítják elő, amelynek során a formil-ecetsavésztert a megfelelő hidrazinszármazékokkal reagáltatják. Ezt az eljárást a formil-ecetsav-észter-nátriumsójának szintézise és elkülönítése előzi meg. Ez a vegyület azonban csak bonyolult és hosszantartó munkafolyamatok útján és ezenkívül nem kielégítő kitermeléssel állítható elő [708.513 számú német szabadalmi leírás, 568.512 számú nagy-britanniai szabadalmi leírás, 2,394.255 számú amerikai szabadalmi leírás, W. Deuschel, Helv. Chim. Acta 35, 1587 (1952)]. Egy másik ismert eljárás szerint (L. Beer és P. Halbig, 708.513 számú német szabadalmi leírás) hangyasavésztert és ecetsavésztert nátrium-alkoholáttal kondenzálnak autoklávban végzett reakcióban, és a hangyasavésztert feleslegben alkalmazott alkoholból szénmonoxid besajtolása útján állítják elő. Ez az eljárás gazdaságos üzemi megvalósításra nem alkalmas a rossz kitermelések és a költséges berendezések (nyomás alatti reakció) miatt. Az irodalomban megadott kitermelések nem reprodukálhatók. Egy további eljárás szerint (E. H. Northey, 568.512 számú nagy-britanniai és 2,394.255 számú amerikai szabadalmi leírás) hangyasavésztert és ecetsavésztert alkanolmentes nátrium-alkoholáttal kondenzálnak szén-monoxid nyomás alatti alkalmazása mellett. Az autoklávban végzett reakció szükségessége és a csekély kitermelések miatt ez az eljárás sem alkalmas ipari termelésre. Egy harmadik eljárás szerint [W. Deuschel, Helv. Chim. Acta 35, 1587 (1952)] ecetsavészter és hangyasavészter elegyét alkoholmentes nátrium-alkoholáttal - amelyet porított nátriumból és alkoholból állítanak elő éterben - kondenzálják. Az éteres nátriumszuszpenziók alkalmazása és a rossz kitermelések miatt ez az eljárás a legjobb esetben laboratóriumi méretekre korlátozódik, üzemi előállításra azonban teljesen alkalmatlan. Feladatunk az volt, hogy olyan eljárást dolgozzunk ki a formil-ecetsavészter acil-hidrazonjainak nagy kitermeléssel, egyetlen lépésben történő problémamentes előállítására, amelyben a formíl-ecetsav-nátriumsójának előállítását, mint közbenső lépést elkerüljük, és amely ipari előállításra alkalmas. A feladatot a találmány szerint az (I) általános képletü formil-ecetsavészter-acil-hidrazon-származékok olyan előállítási eljárásával oldottuk meg, H—C —CH2—COOR, (I) II N—NH —CO—R2 a képletben R, jelentése 1-6 szénatomos alkilcsoport és R2 jelentése 1-4 szénatomos alkoxicsoport vagy aminocsoport. amit az jellemez, hogy (II) általános képletü propiolsavésztert, H—C=C—COOR, (II) a képletben R, jelentése a fenti, (III) általános képletű hidrazinszármazékkal, H2N—NH—CO—R2 (III) a képletben R2 jelentése a fenti, valamely 1-4 szénatomos alkoholban vagy 1-4 szénatomos alkohol és víz - előnyösen 1 : 1 súlyarányú - elegyében, -20 és I00°C közötti, előnyösen 0 és 50°C közötti hőmérsékleten reagáltatunk. A találmány szerinti eljárásnál könnyen hozzáférhető kiindulási anyagokat használunk fel és a kívánt termékeket nagy kitermelésekkel műszakilag egyszerűen és veszélytelenül állítjuk elő. Az (I) általános képletü acil-hidrazonokat a (II) általános képletü propiolsavészterekből kiindulva oly módon szintetizáljuk, hogy ezeket mólegyenértéknyi mennyiségű (III) általános képletü hidrazinszármazékokkal reagáltatjuk. A propiolésztert célszerűen adagonként vagy oldószerrel, így például 1-4 szénatomos alkohollal hígítva, adjuk a vízzel vagy 1-4 szénatomos alkohollal hígított hidrazinkomponens-oldathoz. Az eljárás során az alkohol/ víz keverési arányt tág határok között változtathatjuk. Az 1-4 szénatomos alkohol például a metanol, etanol, propanol, izopropanol, butanol, szek-butanol és a terc-butanol. . A reakció befejeződése után, a rendszerint szilárd reakciótermékeket szűréssel, kifagyasztással vagy az oldószer eltávolításával színtelen kristályok alakjában izolálhatjuk. A termékeket alkalmas szerves oldószerekből, így ketonokból, alkoholokból, nitrilekből, észterekből, éterekből és klórozott szénhidrogénekből, így például acetonból, metanolból, etanolból, acetonitrilből, etil-acetátból, diizopropil-éterből vagy kloroformból könnyen átkristályosíthatjuk. A kapott termékek szobahőmérsékleten stabilak. Az (I) általános képletü vegyületek általában olyan nagy tisztaságban állíthatók elő, hogy átkristályosítás után tovább reagáltathatók. A következő példák a találmány szerinti eljárás közelebbi bemutatására szolgálnak. 1. példa Formil-ecetsav-etil-észter-szemikarbazon ( 3~szemikarbazono-propionsav-etil~észter j előállítása Egy 100 ml-es háromnyakú gömblombikban, amely keverővei és hőmérővel van felszerelve, 11,15 g (0,1 mól) szemikarbazid-hidrokloridot 10 ml vízben oldunk, majd az oldathoz hozzáadunk 10,0 g (0,1 mól) kálium-hidrogén-karbonátot és ezt követően 10 ml etanollal hígítjuk, majd a reakcióelegyhez 5 perc leforgása alatt hozzácsepegtetünk 9,8 g (0,1 mól) propiolsav-etil-észtert. A reakcióhőmérsékletet 4 óra hosszat körülbelül 30 °C-on tartjuk. Eközben lassanként sűrű kristálydara képződik. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
