187762. lajstromszámú szabadalom • Eljárás béta-piron-származékok előállítására
1. 187 762 2 A találmány tárgya új gyüríiexpanziós eljárás ß-piron-származékok előállítására, melyek értékes közbenső termékek a y-pironok, pl. maitól előállítására. A maitol természetben előforduló anyag, amely fiatal vörösfenyők kérgében, fenyőtűkben és cikóriában található. Kezdetben ipari előállítása a fa destruktív desztillációjával történt. A maitól 3 - hidroxi - 2 - (1- piperidil - metil) - 1,4 - pironból kiinduló szintézisét Spielman és Freifeldcr Írja le (J. A. Chem. Soc. 69, 2908, 1947). Schenk és Spielman (J. Am. Chem. Soc. 67, 2276, 1945) a mállóit strcplomicin-sók lúgos hidrolízisével állította elő. Chawla és McGonigal (J. Org. Chem. 39, 3281, 1974), valamint Lichtenthaler és Heidel (Angew. Chem. 81, 999, 1969) a maitól védett szénhidrát-származékokból kiinduló szintézisét írja le. Gamma-pironok, pl. piromekonsav, maitól, etilinaltol, és más helyettesített 3-hidroxi-gamma-pironok szintézisét a 3,130.204, 3,133.089; 3,140.239; 3,159.652; 3,376.317; 3,468.915; 3,440.183 és 3,446.629 sz. amerikai szabadalmi leírás ismerteti. A maitol és az etil-maltol számos élelmiszeripari termék ízét és aromáját fokozza. Ezenkívül ezek az anyagok illatszerek és eszenciák komponenseiként használják. A 3,644.635 sz. amerikai szabadalmi leírásban ismertetett 2-alkenil-piromekonsav és a 3,365.469 sz. amerikai szabadalmi leírásban ismertetett 2-ariI-metil-piromekonsav gátolja baktériumok és gombák növekedését és íz- és aroma-fokozóként használhatók élelmiszerekben és italokban, és aromafokozóként illatszerekben. A találmány tárgya eljárás az (I) általános képletű ß-pironok előállítására -- e képletben R jelentése hidrogénatom, 1-6 szénatomos alki!-, 2-6 szénatomos alkenil-, feni!- vagy benzilcsoport és R' 1-6 szénalomos alkilcsoport. A találmány szerinti eljárás új. Lényege, hogy egy (11) általános képletű 2,5-díhidrofurán-származékot — e képletben R és R' jelentése a fenti, vízmentes savval reagáltatunk. Azok az (I) általános képletű p-piron-származékok, amelyekben R jelentése etil- és R'jelentése 1-6 szénatomos rövidszénláncú alkilcsoport, újak. A találmány segítségével furfurál mint kiindulási anyag alkalmazásával, a találmány szerinti intermediereken keresztül 2-helyettesített 3-hidroxi-gammapironok állíthatók elő. A furfurál olcsó nyersanyag, amelyet üzemileg gabonaszalmában és korpában található penlozánokból állítanak elő. A találmány szerinti eljárásban szerepet játszó reakciókat furfurálból kiindulva a reakcióvázlaton mutatjuk be. A furfurál és a megfelelő Grignard-rcagcns reakciója a Chemical Abstracts 44,1092d, 1949 helyén található leírva. A (II) általános képletű közlitermék (ahol R hidrogénatom) metanolban végzett elektrolízissel való előállítását a 2 714 576 sz. amerikai szabadalmi leírás és az Acta Chem. Scand. 6,545, 1952 helye ismerteti. A metanolos bróm alkalmazásával végzett szintézist az Ann. 516,231, 1935 írja le. Ugyancsak jól ismert az az elgondolás, hogy klórt alkalmazzunk alkoholos oldószerben (I. pl. az 595 041 sz. nagy-britanniai szabadalmi leírást). A találmány szerinti eljárás kidolgozása során azt találtuk, hogy a (IV) általános képletű intermedier reakciója klórral, alkoholos oldószerben - 70 °C és 50 °C közötti hőmérsékleten egyértelmű konverziót eredményez a kívánt (II) általános képletű intermedierré, ha a melléktermékként képződő sósavat egy bázissal, pl. ammóniával, nátrium-karbonáttal vagy más alkálifém-bázisokkal semlegesítjük. Bár az ezzel a reakcióval foglalkozó korábbi irodalom max. kb. 50 százalékos kitermeléseket említ, a találmány szerinti eljárással 90 százalék feletti kitermeléseket érhetünk el. Az olyan (II) általános képletű kiindulási anyagot, ahol R metilcsoport, az Acta Chem. Scand. 9, 17 1955 és a Tetrahedron 27, 1973, 1971 helye írja le. A (2) közlitermék (R = C2H5) új vegyület, amely már leírt módszerekkel állítható elő. A (II) általános képletű vegyületek erős szerves savval végzett kezelése új; ez közvetlenül, magas kitermeléssel szolgáltatja a kívánt (I) általános képletű 6-alkoxi-származékot, és lehetővé teszi a megfelelő hidroxi-származék képződésének elkerülését, amely nagyon abilis a további reakciókban. A (II) általános képletű vegyülctet előnyösen vízmentes savval rcagáltatjuk, bár jó hatású lehet egy protikus oldószer, pl. egy alkohol vagy kismennyiségű víz jelenléte is. Ezt a kezelést követően a terméket — olyan tisztaságban, amely megfelelő gamma-piron-származékká való átalakítás szempontjából — a hagyományos extrakciós eljárásokkal elválasztjuk a savas közegtől. Bár előnyben részesítjük a hangyasav és a trifiuor-ecetsav alkalmazását, bármely sav, amelynek pKa-értéke 4 vagy ennél kisebb, alkalmazható. Más, megfelelő szerves savak pl. a következők: p-toluol-szulfonsav, metánszulfonsav, citromsav, oxálsav és klór-ecetsav ; megfelelő ásványi savak pl. a kénsav, sósav és foszforsav. Savas gyanták — pl. az Ambcrlitc GC-120 és a Dowex 50W- ugyancsak alkalmazhatók. A találmány szerinti eljárást a következő példákkal illusztráljuk. /. példa Háromnyakú mágneses keverővei, köpenyes adagolótölcsérrel, hőmérővel és száraz jég-kondenzorral felszerelt gömblombikba bemérünk 22,4 g (0,2 mól) 2-(l-hidroxi-etil)-piránt, 100 ml metanolt és 21,2 g (0,2 mól) nátriumkarbonátot, és ezt a keveréket jégaccton fürdő segítségéve! 0 °C-ra hűtjük le. Ehhez a gyorsan kevertcleU oldathoz cseppcnkcnl hozzáadunk egy metanolos hideg (~30°C) klór-oldatot (11,0 mól, 0,24 mól). A klór adagolást úgy szabályoztuk, hogy a reakció hőmérséklete 40 °C alatt maradjon. Az adagolás kb. 2 órát vett igénybe. Az adagolás befejezése után a rcakcióclegycl jégliirdő-hőmérséklétén 30 percen át kevertetjük, majd szobahőmérsékletre hagyjuk melegedni. A kapott szuszpenziót szűrjük, a metanolt vákuumban eltávolítjuk, a maradékot benzolban felvesszük és végső szűrőként alumíniumgyapoton engedjük át. A benzol eltávolításával 31,9 g (91 % 2 - (t - hidroxi - etil) - 2,5 dimetoxi - 2,5 - dihidrofuránt kapunk. Ez az anyag további tisztitás nélkül használható vagy desztillálható; f. p. 76 — 78°/8 mbar (104- 107“/14 - 15 mbar, Acta CHem. Scand. 9, 17, 1955). 5 10 15 20 25 30 3b 40 45 50 55 60 65 2
