188299. lajstromszámú szabadalom • Eljárás veratrol- és veratrol származékok előállítására
I 188 299 2 A találmány tárgya új eljárás az (I) általános képletü veralrol-származékok - ahol a képletben R hidrogénatomot vagy 1-4 szénatomos alkilcsoportot, előnyösen metil-csoportot jelent - előállítására (11) általános képletü pirokatechin- és/vagy gvajakol-származékok- ahol a képletben R’ hidrogénatomot vagy metil-csoportot jelent és R jelentése a fenti - vizes közegben, bázis jelenlétében metilhalogeniddel végzett metilezése útján. Az (I) általános képletü vegyületek értékes biológiai hatással rendelkező vegyi anyagok előállításában kiindulási anyagokként használhatók fel; így például a veratrol (R = H) többek között az a-metil-u-amino-ß-(3,4-dihidroxi-fenil)-propionsav (Dopegyt) szintézisének nélkülözhetetlen kiindulása anyaga. Veratrol előállítására általában pirokatechin dimetil-szulfátos alkilezését alkalmazzák (J. Chem. Soc. <89, 1649). Az ismert eljárás hátránya, hogy a dímetil-szulfátot igen nagy feleslegben kell használni, mert a metilezéskor alkalmazott vizes-lúgos közegben a dimetil-szulfát a metilezéssel párhuzamosan gyorsan hidrolizál. A pirokatechin dimetilezése a nagy alkílezőszer-felesleg ellenére sem teljes, s a képződő veratrol minden esetben legalább 5-10% gvajakolt is tartalmaz. További hátrányt jelent, hogy a dimetil-szulfát rendkívül mérgező anyag, így ipari méretű felhasználásakor különleges biztonsági intézkedések betartására van szükség. Pirokatechin metilezésénél megkísérelték már a dimetil-szulfátot metil-kloriddal helyettesíteni. így az 1 277 186. sz. nagy-britanniai szabadalmi leírás szerint pirokatechint alkálifém-karbonát vagy -hidrogénkarbonát jelenlétében 110-130 °C hőmérsékleten reagáltatnak metil-kloriddal. Ilyen körülmények kÖ7.ött azonban csak gvajakolt kapnak, 60% körüli termeléssel. A 76 122 030 sz. japán nyilvánosságrahoztali irat alkoxi-fenolok, köztük gvajakol gázfázisban történő előállítását ismerteti. Az eljárás során a pirokatechint 285 C°-on, kontakt katalizátor jelenlétében reagáltatják metanollal, és így a gvajakolt 45-46%os konverzióval, 88-91%-os szelektivitással kapják. A 211 123 sz. spanyol szabadalmi leírás (Chem. Abstr. S0, 7858d (1956)] szerint pirokatechint vizes vagy metanolos közegben, lúg jelenlétében 120 C°on reagáltatnak metil-kloriddal. A 80% körüli termeléssel elkülöníthető termék veratrol, gvajakol és pirokatechin keveréke, amely 50-75% veratrolt tartalmaz. A veratrolt csak hosszadalmas, többlépéses tisztítási műveletsorral lehet elkülöniteni a gvajakoltól és a pirokatechintől, ami a nagy vegyszer- és munkaigény mellett jelentős anyagveszteséggel is jár. A verartrolt pirokatechin és metil-klorid reakciójával előállító ismert eljárások közös jellemzője, hogy igen erélyes reakciókörülményeket (110 C° feletti hőmérséklet, 10 bárt meghaladó nyomás) alkalmaznak, azonban még ilyen körülmények között sem érnek el teljes mértékű dimetilezést. Ezért az ismert eljárások gazdaságtalanok, és nagyüzemi megvalósításra kevéssé alkalmasok. A találmány értelmében az ismert eljárások hátrányait kiküszöbölve egyszerű és gazdaságos eljárással, nagy hozammal állíthatunk elő (í) általános képletü vegyületeket, azaz veratrolt és a veratrol 1-4 szénatomos alkil-homológjait. A találmány alapját az a felismerés képezi, hogy a (II) általános képletü vegyületek metilezését teljessé tehetjük, és 90% feletti hozammal állíthatunk elő (I) általános képletü veratrol-származékokat, ha a reakcióelegyben a metil-halogenid (metilklorid és/vagy metil-bromid) és a (II) általános képletü vegyület koncentrációját minél nagyobb, a hidroxilionok koncentrációját pedig minél kisebb értéken tartjuk. Ilyen körülményeket úgy érhetünk el, ha a bázist a szötchiometrikus mennyiségben vagy ahhoz viszonyítva legföljebb 25 egyenérték%os fölöslegben alkalmazzuk [azaz 1 mól (II) általános képletü pirokatechin-származékra (R’ = H) számítva 2-2,5 mólekvivalens bázist, míg 1 mól /II/ általános képletü gvajakol-származékra (R’ = metilcsoport) számítva 1—1,25 mólekvivalens bázist használunk fel]. Ebben az esetben - meglepő módon - a (II) általános képletü pirokatechín-vegyületek mindkét hidroxilcsoportja, illetve a (II) általános képletü gvajakol-vegyületek hidroxilcsoportja már enyhe körülmények között (60-100 C° hőmérsékleten és 1-6 bar nyomáson) teljes mértékben metileződik, és 90-95%-os termeléssel kapjuk az (I) általános képletü tiszta veratrol-származékokat. A találmány tárgya tehát eljárás az (I) általános képletü veratrol-származékok előállítására (II) általános képletü pirokatechin- és/vagy gvajakolszármazékok vizes közegben, bázis jelenlétében metil-kloriddal és/vagy metil-bromiddal végzett metilezése útján. A találmány értelmében úgy járunk el, hogy a metilezést 60-100 C° közötti hőmérsékleten és 1-6 bar nyomáson végezzük, és a bázist sztöchiometrikus mennyiségben vagy ahhoz viszonyítva legföljebb 25 egyenérték%-os fölöslegben alkalmazzuk. A találmány szerinti eljárásnál az alkalmazott hőmérséklet és nyomás szoros összefüggésben van egymással. Ha magasabb hőmérsékleten (például 90-100 C^-on) dolgozunk, nagyobb (például 4 és 6 bar közötti) nyomást célszerű alkalmaznunk. A reakcióidő - az alkalmazott hőmérséklettől és nyomástól függően - széles határok között változhat; a reakció rendszerint néhány órát igényel. A találmány szerinti eljárásban metilezöszerként metil-kloridot és/vagy metil-bromidot alkalmazhatunk. A metilezőszert metil-klorid- és/vagy metil-bromid-tartalmú hulladékgáz formájában is felhasználhatjuk, amely például metoxicsoportot tartalmazó vegyületek sósavas és/vagy hídrogén-bromidos demetilezésekor képződik. Az ilyen hulladékgázok felhasználásakor nincs szükség a szennyező komponensek teljes eltávolítására; a sósav- vagy hidrogén-bromid-gáz és a különféle szerves oldószergőzök néhány térfogat% mennyiségben már nem zavarnak. A találmány szerinti eljárásban bázisként szervetlen és szerves bázisokat egyaránt felhasználhatunk, adott esetben elegyeik formájában. Szervetlen bázisként például alkálifém-hidroxidokat, szerves bázisként pedig például piridint alkalmazhatunk. Minthogy kétfázisú reakció megy végbe, megfelelő reakciósebesség elérése végett gondoskodnunk 5 10 55 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 1
