201303. lajstromszámú szabadalom • Eljárás azetidin-származékok előállítására
HU 201303 B kevert edény. Az edény arra szolgált, hogy a reaktorban keletkezett hidrogéngázt elválasszuk a folyadéktól és ezt használtuk a komponensek hozzáadására is és a pH mérésére is. A cellát előre kezeltük oly módon, hogy átdrkuláltatunk rajta 0,03 mólos vizes salétromsavas oldatot, majd 0,64 mól 25,5 g nátrium-hidroxid 350 g vízzel készített oldatát, amelyhez előzőleg 5 mmól nikkel-nitrátot adtunk. A bázikus nikkelsó oldat drkulálása alatt 10 percig 2 A erősségű áramot vezettünk a cellán keresztül. Ennek hatására az elektród felületén a nikkel-hidroxid nagy része kivált kolloid formában, amely a nikkel-nitrát és a nátrium-hidroádos oldat összekeverése hatására képződött. Az oldathoz adtunk 0,25 mól 43,9 g N-benzil-33-bisz(hidroxi-metil)-azetidin 40 g vízzel készített oldatát, ezt oxidáltuk 49 Ah töltéssel (1,83 F, 8,7 F mór1) 2^2,5 V feszültség mellett. Az időátlag áramsűrűség 33 Am* . A folyadék cirkulációs sebessége 55 1/h . A folyadék hőmérséklete 20-30 °C között változott. A reakció során vett minták a kiindulási anyag 10 t%-át mutatták. A kapott oldatot éterrel extrahálva a 0,6 g szennyeződést eltávolítottuk, majd csökkentett nyomáson ledesztilláljuk a vizet és így 237 g oldatot kapunk. Az oldathoz 250 ml % t%-os etanolt adtunk. Ennek nyomán fehér só csapódott ki. Az elegyet egy óra hosszat 85 °C-on visszafolyató hűtő alatt melegítve, majd szobahőmérsékeltre lehűtve a kapott sót leszűrtük. A szűrletet csökkentett nyomáson ismét bepárolva 96 g kaptunk, ehhez 400 ml 90 t%-os etanolt adtunk. Az elegyet 1 óra hosszat visszafolyató hűtő alatt melegítve vagy szobahőmérsékletre lehűtve a csapadékot leszűrtük. Az egyesített csapadékot szárítottuk és így 46,3 g terméket kaptunk, amely 66 tömeg% N-benzil-azetidin-3,3-dikarbonsav-dinátriumsót tartalmazott. A kiindulási anyagra számított termelés 57 mól%. NMR spektroszkópia szerint a csapadék már nem tartalmazott szervesanyagot. A visszamaradt anyag 34% nátriumkarbonát. 5 5. példa N-benzil-3,3-bisz(hidroxi-metil)-azetidin elektrokémiai oxidációja „svájci tekercs cellával, majd feldolgozása l-benzil-azetidin-3,3-dikarbonsav-dinátriumsóvá A használt „svájci tekercs elektrokémiai reaktor volt, mindegyik elektród nikkelgáz. A gézszál átmérője 0,32 mm és a szálak egymástól való távolsága 0,8 mm. Az elektródok makroszkopikus felülete, azaz a két sík felület területének összege 0,5 m2 volt. Az elektródokat kb. 0,8 mm-re helyeztük el egymástól egy szőtt polipropilénháló közbehelyezésével. A cellát egy cirkuláló folyékony hurok részeként használtuk és ez a hurok egy szivattyúból, egy áramlásmérőből, egy elektrokémiai cellából egy keverőedényből és egy edényből állt, amelynek segítségével a cellából a gázt eltávolítjuk. A folyadék lehűtését egy vízhűtő köpennyel körülvett edény és egy keverőedény segítségével végeztük. 5 g nikkel-nitrát-hexahidrátot feloldunk 10 ml vízben. 342 g N-benzÍI-3,3-bisz(hidroxi-metil)-azetidint feloldunk 700 ml vízben. 232 g nátrium-hidroxidot feloldunk 500 ml vízben. Az oldatokat víz hozzáadásával bevezetjük a keverőedénybe és í,5 7 litert kapunk összesen. Az oldatot keverjük és a feszültséget 23 V-ra változtatjuk. Az áramsűrűség 300 Am . A cikulátorsebesség 60 liter/óra. A cellába lépő folyadék hőmérséklete 35 °C és a cellából kilépő folyadék hőmérséklete 50 °C. Az elektrolízis időtartama másfél óra, amíg kb. 9,0 f/mól diói át nem haladt. Az áramsűrűség ezután 40 Am -re csökken, így a visszamaradó kismennyiségű kiindulási anyagot víz elbomlás nélkül tudjuk átalakítani. Az időátlagos áramsűrűség az eljárás során kb. 250 Am*2. A rendszert lecsapoljuk és vízzel mossuk. A vizet csökkentett nyomáson addig párologtatjuk el, amíg a kristályosodás be nem indul. Metanolt adunk hozzá, a visszamaradó oldat kb. kétszeres térfogatát adjuk hozzá fél óra alatt 60 °C-on. A kapott oldatot szobahőmérsékletre hagyjuk lehűlni két óra alatt. A durva kristályokat, amelyek kiváltak, szűréssel távolítjuk el, metanollal mossuk és szárítjuk. A metanolt és a vizet a szűrletből lepárlással távolítjuk el, amíg a kristályosodás meg nem indul. Ezután a kapott oldat kb. kétszeresének térfogatában metanolt adunk hozzá fél óra hosszat 60 °C-on. A kapott oldatot szobahőmérsékletre hagyjuk lehűlni két óra hosszat és a kapott kristályokat az első alakhoz adjuk. Az egyesített csapadékot szárítás után megvizsgálva azt találjuk, hogy a termék 65 t% N-benzil-azetidin-33-dikarbonsav dinátriumsója és a többi nátriumkarbonát. A kiindulási anyagra számított termelés kb. 70 mól%. 6. példa N-benzil-3,3-bisz(hidroxi-metil)-azetidin oxidálása előre képzett nikkelperoxiddal 150 ml 323 g nátrium-hidroxidot tartalmazó 10 t%-os vizes nátrium-hipokloritot keverés közben hozzáadunk 100 g 6,0 aq. nikkel-szulfát 230 ml vízzel készített oldatához fél óra alatt szobahőmérsékleten. Egy további óra múlva a kapott fekete csapadékot leszűrjük, vízzel többször mossuk, majd kálcium-klorid felett szárítóban szárítjuk. A kapott nikkel-peroxid 0,0037 g atom aktív oxigént tartalmaz a termék egy grammjára számítva. B) 2,1 g (10 mmól) N-benzil-33*bisz(hidroximetil)-azetidint (Op.: 86-87°), 1,6 g (40 mmól) nátrium-hidroxidot és 30 ml vizet szobahőmérsékleten, azaz 20 °C-on keverünk. A keverést 22 g fenti nikkel-peroxid hozzáadása alatt összesen 24 óra hosszat folytatjuk. A nikkel-hidroxidot zöld csapadék formájában izoláljuk és leszűrve sárga színű vizes oldatot kapunk, amelyet csökkentett nyomás alatt szárazra párolunk. A szilárd maradék a HPLC kromatográfia szerint több mint 80 tömeg% N-benzil-azetidin-3,3-dikarbonsav-dinátriumsót tartalmaz. 7. példa N-benzil-33*bisz(hidroxi-metil)-azetidin oxidálása „in situ képzett nikkel-peroxiddal 10,6 g (brómot lassan hozzáadunk 20 °C*on 8 óra alatt 2,1 g N-benzil-3,3-bisz(hidroxi-metil)-azetidin 50 ml 9,3 g nátrium-hidroxidot és 1,5 g 6,0 aq. nikkel-kloridot tartalmazó vízzel készített elegyéhez. Éjjel keverjük az elegyet. A kapott zöld nikkelhidroxid csapadékot leszűrjük és a szűrletet szárazra pároljuk. A maradékot ctanolban forraljuk és az 8 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 5
