201049. lajstromszámú szabadalom • Eljárás 3-formil-tetrahidro-tiopiránok előállítására
HU 201049 B drotiopirán — a képletben R1 a fenti jelentésű — keverékét savas katalizátorok jelenlétében reagáltatjuk. Azt találtuk továbbá, hogy az eljárást előnyösen végezhetjük, ha hidrogénező katalizátorokként bázisos oxidokat is tartalmazó nikkel-, kobalt-, platina-, réz- és/vagy ezüstkatalizátorokat alkalmazunk. Akrolein és a három műveletből álló eljárás alkalmazása esetén a reakciókat az [A] reakcióvázlat szemlélteti. Az ismert eljárásokkal összehasonlítva a találmány szerinti eljárással a 3-formil-tetrahidrotiopiránok egyszerűbb és gazdaságosabb úton, jobb kitermeléssel és tisztasággal állíthatók elő. Ezek az előnyös eredmények a technika állását tekintve meglepőek. így nem volt várható, hogy a 3-formil-5,6-dihidro-2H-tiopiránok hidrogénezésénél a palládiumkatalizátorok gyorsan mérgeződnek (6. összehasonlító példa), míg a találmány szerinti katalizátorok, főképpen a nikkelkatalizátorok igen szelektíven hidrogéneznek és említésre méltó aktivitáscsökkenés nélkül újra felhasználhatók. Hartough tanulmánya alapján (lásd fent) a találmány szerint nikkelkatalizátorok gyors mérgeződése lett volna várható, az, hogy a tiopiránoknál nem megy végbe jelentős túlhidrogénezés a megfelelő alkoholokká, főképpen a 28.32.699. számú német szövetségi köztársasági nyilvánosságra hozatali irattal és Freifelder munkájával (lásd fent) kapcsolatban meglepő. Ezeket az ismertetéseket, továbbá Hartough munkáját (lásd fent) és az Angewandten Makromolekularen Chemie cikkét (lásd fent) tekintve, a katalizátor jelentős aktivitáscsökkenésével, a tiopirángyűrű felhasadásával, hidrogén-szulfid képződésével és számos hasadási és melléktermék heterogén keverékével kellett volna számolni. Az akroleinek és a kénhidrogén reakciója a (111) általános képletű bisz(ß-formil-etil)-szulfidok és a (IV) általános képletű 3-formil-4-hidroxi-tetrahidrotiopiránok keverékévé tercier aminok jelenlétében, a 19.19.504 . számú német szövetségi köztársasági nyilvánosságra hozatali iratot tekintve meglepő módon megy végbe, akár az akroleint előkészítve és a hidrogén-szulfidot hozzávezetve, akár célszerűbben az akrolein és hidrogén-szulfid egyidejű bevezetésével a reakciótérbe, nyomás alkalmazása nélkül, 10-60 °C hőmérsékleten. A fenti tanulmányokat tekintve ugyancsak nem volt várható, hogy oldószerként metilén-diklorid, aromás szénhidrogének és előnyösen 1,1,2-triklór-etán alkalmazhatók, míg az alkoholok hosszabb eredményeket adnak, és hogy 1,1,1-triklór-etánnal az izomer 1,1,2-triklór-etánnal ellentétben meglepő módon nem kapunk jelentős mennyiségű (III) és (IV) általános képletű kiindulási anyagot, hanem csak nemkívánt polimer termékeket (3. összehasonlító példa). A reakció (hidrogénezés) hidrogénnel elvégezhető sztöchiometrikus mennyiségben vagy célszerűen feleslegben alkalmazott, előnyösen 1-50, elsősorban 1-10 mól hidrogénnel 1 mól (II) általános képletű kiindulási anyagra. Előnyös (II) általános képletű kiindulási anyagok, (III), (IV) és (V) általános képletű anyagok és ezeknek megfelelően előnyös (I) általános képletű végtermékek azok a 3 vegyületek, amelyek képletében az egyes R1 csoportok jelentése hidrogénatom vagy 1-4 szénatomos alkilcsoport. így például (II) általános képletű kiindulási anyagokként használhatók a következő tiopiránok: a 2-metil-, 2-etil-, 2-prppil-, 2-izopropil-, 2-butil-, 2-izobutil-, 2-szek-butil- és 2-terc-butil-3-formil-5.6- dihidro-2H-tiopirán; az előbbi csoportokkal a 2-helyzet helyett a 6-helyzetben szubsztituált 3-formil-5,6-dihidro-2H-tiopiránok; az előbbi csoportokkal a 2- és 6-helyzetben diszubsztituált 3-formil-5.6- dihidro-2H-tiopiránok, előnyösen a 3-formil-5.6- dihidro-2H-tiopirán. A reakciót (hidrogénezést) általában 10-180 °C, előnyösen 50-150 °C hőmérsékleten, nyomás nélkül, csökkentett nyomáson vagy előnyösen túlnyomáson, célszerűen 1-300 bar, előnyösen 1-205 bar, még előnyösebben 1-155 bar, legelőnyösebben 1- 100 bar, elsősorban 5-50 bar nyomáson, folyamatosan vagy szakaszosan végezzük. Célszerűen a reakciókörülmények között iners szerves oldószereket használunk. Oldószerként számításba vehetők például az éterek, így az etil-propil-éter, metil-terc-butil-éter, n-butil-etil-éter, di-n-butil-éter, diizobutiléter, diizopropil-éter, dietil-éter, dietilén-glikol-dimetil-éter, tetrahidrofurán és dioxán; alkanolok és cikloalkanolok, így etanol, metanol, n-butanol, izobutanol, ter-cbutanol, glikol, 3-metoxi-propanol, szek-butanol, n-propanol, izopropanol, ciklohexanol, etilén-glikol-monoetiléter, 2-etil-hexanol, metil-glikol, n-hexanol, izohexilalkohol, izoheptilalkohol, n-heptanol, etil-butanol, nonilalkohol, dodecilalkohol, metil-ciklohexanol, elsősorban az 1-4 szénatomos alkanolok; tercier aminok, így N-metilpiperidin, N-metil-morfolin; karbonsavamidok, így N,N-dimetil-benzamid, N,N-dimetil-formamid, N,N-dimetil-acetamid, N,N-dimetil-fenil-acetamid, N,N-dimetil-ciklohexán-karbonsavamid, N,N-dimetil-propionsavamid és homológ N-metilkarbonsav-piperidididek, N-metil-karbonsav-pirrolididek; a megfelelő N,N-dietil-, N,N-dipropil-, N,N-diizopropil-, N,N-diizobutil-, N,N-dibenzil-, N,N-difenil-, N-metil-N-fenil-, N-ciklohexil-N-metil-, N-etil-N-terc-butil-vegyületek; N-metil-formanilid, N-etil-piperidon-(6), N-metil-pirrolidon, tetrametil-karbamid; előnyösen észterek, így metilacetát, etil-acetát, n-propil-acetát, izobutil-formiát, metil-propionát, n-butil-acetát, n-propil-acetát, izobutil-formiát, metil-propionát, n-butil-acetát, etil-formiát, ftálsav-metilészter, benzoesav-metilészter, fenil-acetát; és a megfelelő keverékek. A (II) általános képletű kiindulási anyagra az oldószert célszerűen 10-10.000 tömeg%, előnyösen 10-1.000 tömeg% mennyiségben használjuk. A találmány szerinti eljárás hidrogénezéséhez szükséges katalizátorok előállításához a következő fémek használhatók: nikkel, kobalt, platina, réz és ezüst. A katalizátorok lehetnek hordozó nélküliek, mint például a Raney-nikkel, Raney-kobalt vagy hordozóra felvitt katalizátorok. A hordozó nélküli katalizátorok lehetnek a találmány szerinti eljárásban használható fémek vegyületei, előnyösen oxidjai is. Hordozóként megfelel a szén, kovasav, alumínium-szilikát vagy alumínium-oxid. Az ilyen hordozóra felvitt katalizátorok előállítását tetszőleges 4 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
