190713. lajstromszámú szabadalom • Eljárás 2-metil-6-(trifluor-metil)-anilin előállítására
1 190 713 2 Amennyiben a szulfoxid kiindulási anyagot úgy állítjuk elő, hogy a szulfidot halogénezőszerrel reagáltatjuk vízmentes körülmények között (azaz vízmentes inert szerves oldószerben) amit hidrolízis követ, a szulfoxid in situ oamino-benzil-halogeniddé alakítható, amennyiben megfelelő mennyiségű (legalább sztöchiometrikus mennyiségű vizet) adtunk a reakcióelegyhez. Ennek a foganatosítási módnak során a ciklikus szulfil-imin keletkezése és hidrolízise révén keletkező hidrogén-halogenid elegendő mennyiségű savhalogenidet eredményez ahhoz, hogy a keletkező szulfoxid o-amino-benzil-halogeniddé történő átalakulása ugyancsak a reakcióedényben megtörténjen. Az o-amino-benzil-szulfoxid és a hidrogén-halogenid reakciója számos inert szerves oldószerben végrehajtható, mint például szénhidrogénekben, klórozott szénhidrogénekben, vagy éterekben. Például ilyen oldószer a széntetraklorid, a toluol, a xilol, a klór-benzol, a kloroform, a diklór-metán, az etilén-diklorid, a triklór-etilén. Előnyösen alkalmazható oldószer az 1,2-diklór-etán. A fent leírt eljárásban alkalmazott reagensek mólaránya elsősorban gazdaságossági szempontok és a nem kívánt melléktermékek elkerülése által meghatározott. Ennélfogva, bármely reagens nagy feleslege vagy kis alkalmazási aránya egy másik reagenshez képest elkerülendő és előnyösen sztöchiometrikus mennyiségek alkalmazandók. A reagensek koncentrációja befolyásolhatja a termelést. Általában 0,1-1,5 m optimális termelés eléréséhez általában 0,5 m, reagens koncentrációkat alkalmazunk. A reakció bármely alkalmas hőmérsékleten végrehajtható 0 °C és szobahőmérséklet, illetve magasabb hőmérséklet akalmazásával. így széles körben alkalmazható 0 °C-200 °C közötti reakcióhőmérséklet. Előnyösen 40 °C-120 °C közötti, legelőnyösebben 50 °C-85 °C közötti hőmérséklet alkalmazható. Az eljárás bármely, atmoszférikusnál nagyobb vagy kisebb nyomáson végrehajtható. Gyakorlati okokból a reagáltatást előnyösen atmoszférikus nyomáson hajtjuk végre. A reakció gyorsan lejátszódik. A hőmérsékletet, a nyomást és a berendezést bármely, az irodalomban leírt módon megválaszthatjuk. Az eljárás akár szakaszosan, akár folyamatosan végezhető. A találmány szerinti eljárás előnyös foganatosítási módja szerint a szulfoxid kiindulási anyagot inert oldószerben oldjuk, majd gázalakú savhalogeniddel reagáltatjuk keverés közben, például savhalogenid oldaton való átbuborékoltatása segítségével. Legtöbb esetben kívánt a reakcióban keletkezett víz eltávolítása desztillációval, amíg gyakorlatilag vízmentes reakcióelegyet nyerünk, amely desztilláció során a nem reagált savhalogenid is eltávolítható. A fent leírt o-amino-benzil-szulfoxid o-amino-benzilhalogeniddé történő átalakítása eltért a Pummerer reakciótól. A reakció o-amino-benzil-halogenidhez vezet, míg a normál Pummerer reakció terméke aldehid. A találmány szerinti eljárás lényeges jellemzője az abnormális Pummerer reakcióval előállított o-aminobenzil-halogenidek átalakítása stabil, könnyen eltávolítható, lényegében kénmentes kvaterner sóvá. A kvaterner amin leválasztását olyan módon hajtjuk végre, hogy lényegében a teljes kéntartalmú melléktermék mennyiség elválasztható legyen a kvaterner anilin sótól, ami ezt követően hidrogénezéssel hatásosan hasítható. Mint az irodalomból ismert, a hidrogénező katalizátorok igen érzékenyek a kéntartalmú katalizátor mérgekre. Az o-amino-benzil-halogenidet és kéntartalmú melléktermékeket tartalmazó reakcióelegyekhez bázikus tercier amint adunk, ami az o-amino-berzil-halogeniddel reagálva kvaterner o-amino-benzil-ammónium-halogenid sót eredményez, aminek képlete Ar-CH2N(R)3+X~, ahol Ar jelentése o-amino-aril-csoport, R jelentése szerves gyök, ami a bázikus tercier aminból származik, X jelentése halogénatom. A találmány szerinti eljárásban erősen bázikus tercier amint alkalmazunk. Előnyösen alkalmazható bázisok azok, melyek nagy nukleofilitásúak. Ilyen aminok a kis szénatomszámú alkil-tercier-aminok, például a maximum 4-szénatomszámú alkil-aminok, melyekben egy vagy több szubsztituens lánc aromás-tercieramint ;s tartalmazhat. A találmány szerinti eljárásban előnyösen alkalmazható, könnyen rendelkezésre álló, olcsó, bázikus és nukleofil tercier-amin a trimetil-amin. Az o-amino-benzil-halogenidet általában 0 °C-60 °C közötti, előnyösen 40 °C-50 °C közötti hőmérsékleten reagáltatjuk a tercier-aminnal. A reakció exoterm és véges reakcióidőt, általában legalább 10 percet igényel. A reakciohőmérséklet és reakcióidő általában a szokásos gyakorlati értékeken belül tartható. Meglepően úgy találtuk, hogy az ionos kvaterner ammonium sók előnyösen leválaszthatók és könnyen szűrhető, stabil, nem higroszkópos kristályokat képeznek, melyek lényegében kéntartalmú melléktermékektől mentesek. A találmány szerinti eljárással előállított kristályok az oldószeres oldat koncentrációjának és hőmérsékletének beállításával leválaszthatók. Areakcióelegyheza kvaterner só segédoldószerét adjuk. Miután a tercier aminnal végzett reakció befejeződik, a segédoídószer desztillációval eltávolítandó. A kvaterner só oldhatósága az oldószerben kisebb, mint az oldószer kiegészítő elegyben, így a kiegészítő oldószer eltávolításával egy olyan keveréket kapunk, amiben a kvaterner só korlátozottan oldódik. A desztillációt úgy végezhetjük, hogy a kiegészítő oldószer teljes mennyiségét és az oldószer kívánt mennyiségét is eltávolítjuk. A só kiválása a desztilláció utolsó stádiumában megkezdődik. A desztilláció során elegendő oldószernek kell visszamaradnia, hogy a kéntartalmú vegyületek oldatban maradjanak. Az ezt követő hűtés során a kvaterner só kiválása folytatódik és a kéntartalmú vegyületek oldatban maradnak. A kiegészítő oldószer és az oldószer forráspontját úgy keli megválasztani, hogy a kiegészítő oldószer alacsonyabb forráspontú legyen, ami biztosítja desztilláció segítségével történő eltávolítását. Az oldószer olyan legyen, amiben a kvaterner vegyület korlátozottan oldódik, de a kéntartalmú vegyületek jól oldódjanak benne a kvaterner só kristályosítási hőmérsékletén. A kiegészítő oldószer és az oldószer kiválasztása a rendelkezésre álló lehetőségek közül és a kiegészítő oldószer és az oldószer alkalmazandó mennyiségének megállapítása oldáspróbák alapján történik. Előnyösen alkalmazható kiegészítő oldószerek az alkoholok. Az alkalmazott alkoholok kívánt esetben alacsony szénatomszámú alkil-alkoholok, például maximálisan 4 szénatomszámú alkil-alkoholok. Különösen előnyösen alkalmazható a metil-alkohol. Az alkohol a tercieraminnal egy időben, vagy annak hozzáadása után adható az oldathoz és elegendő mennyiségben adagoljuk ahhoz, hogy a reakció hőmérsékletén a kvaterner sót oldatban tartsa. Az alkoholnak két szerepe van. Egyrészt mint kiegészítő oldószer játszik szerepet, másrészt elősegíti a benzil-halogenid és a tercier-amin reakcióját. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
