201303. lajstromszámú szabadalom • Eljárás azetidin-származékok előállítására
HU 201303 B gyét 1-2 mm-re helyezzük el a higanytócsától, és egy telített kálóméi elektródával ellenőrizzük. A katódrészből kizárjuk a levegőt azáltal, hogy a katoliton keresztül folyamatosan nitrogént engedünk áthaladni. Az elektroliziscellát ellátjuk egy polipropilénfedővel és egy mágneses keverőrúddal, így lehetővé tesszük, hogy a higanytócsa és a katódrész tartalma keveredjék. A katód és az anód részeket, valamint a fül kapillárist megtöltjük 0,1 mólos tetra-n-butil-ammónium-tetrafluorborát N,N-dimetil-formamiddal készített oldatával. 1 g N-tozil-azetidin-3-karbonsavat (Op.: 133-135 °C) adunk a katódrészbe. Az elektrolízist kb. 15 °C-on végezzük, miközben a katód potenciálját -2,2 V-on tartjuk 650 Coulomb-ig (1,5 F/mól N-tozil-azetidin-3-karbonsav), majd -23 V-on további 650 Coulom-ig. A katolitet a cellából eltávolítjuk és nagy vákuumban az N,N-dimetil-formamidot ledesztilláljuk, így 5 ml sárga oldatot kapunk. Hozzáadunk 0,2 ml jégecetet és a kivált szilárd anyagot leszűrve izoláljuk. Az anyag NMR spektroszkópiája és vékonyrétegkromatográfiája mutatja, hogy a termék túlnyomórészt azetidin-3-karbonsav (0,09 g 25%-os termeléssel). 20. példa N-tozil-azetidin-3-karbonsav átalakítása azetidin-3-karbonsavvá 2 g N-tozil-azetidin-3-karbonsavat (Op.: 133- 135 °C, bomlik) 20 ml vízben szuszpendálunk és pH = 7-8-ra semlegesítünk 20%-os vizes tetraetil-ammónium-hidroxid hozzáadásával. Csökkentett nyomáson a vizet eltávolítjuk és 3 g fehér szilárd anyagot kapunk, termelés 100%. Ebből az anyagból 1 g-ot hozzáadunk a 19. példában leírt elektroliziscellához, amely ugyanazzal az oldószerrel és hordozóelektrolittal van megtöltve. Az elektrolizist 20 °C-on végezzük, a katód feszültséget -2,5 V-on tartjuk összesen 550 Coulombig (1,5 F/mól tetraetil-ammónium-N-tozil-azetidin- 3-karboxilát). A termék izolálását a 19. példa szerint végezve 0,17 g (54%) azetidin-3-karbonsavat kapunk N-tozil-azetidin-3-karbonsavra vonatkoztatva. 21. példa N-tozil-azetidin-3-karbonsav átalakítása azetidin-3-kar bonsavvá 12 g N-tozil-azetidint 180 ml vizes 65 t%-os salétromsavban keverünk 2,5 óra hosszat, mialatt a hőmérséklet -30 °C-ról szobahőmérsékletre emelkedik. A vizet desztillálással eltávolítjuk és a kapott szilárd anyagot feloldjuk vízben, etil-acetáttal extraháljuk és így 73 g N-nitro-azetidin-3-karbonsavat kapunk. 0,5 g 5 t%-os palládiumcsontszén katalizátort 10 ml 4,4 t%-os hangyasavat tartalmazó metanolban szuszpendálunk. 0,5 g N-nitro-azetidin-3- karbonsavat 10 ml ugyanilyen oldatban oldunk és ezt adjuk lassan hozzá. Az oldat hőmérséklete emelkedik és gáz fejlődik. Miután a reakcióelegy leülepszik, a katalizátort leszűrjük és az oldószert desztillálással eltávolítjuk. így 0,33 g azetidin-3- karbonsavat kapunk. 22. példa N-tozil-azetidin-3-karbonsav átalakítása azeti-13 din-3-karbonsawá 1,45 g fémnátriumot adunk 6 g naftalin 50 ml etán-l,2-diol-dimetil-éterrel készített oldatához. Két óra múlva a fémet sötétzöld komplexxé alakítjuk és 3,8 g N-tozil-azetidin-3-karbonsavat adunk hozzá fél óra alatt, ezalatt a hőmérsékletet 30 °C alatt tartjuk. Az elegyet két óra hosszat keverjük és a szín narancsos-barnássá válik. Az oldószert lepárolva 3-karbonsavat, nátriumsót tartalmazó elegyet kapunk és megsavanyítva vizes sósavval és dietiléteres extrakció után azetidin-3-karbonsav vizes oldatát kapjuk. SZABADALMI IGÉNYPONTOK 1. Eljárás (I) általános képletű vegyület - ahol Rl jelentése hidrogénatom vagy R2SO2 vagy fenil-CH(R3)- általános képletű csoport, ahol R2 jelentése tozil-csoport és R3 jelentése hidrogénatom, előállítására, azzal jellemezve, hogy nikkelt legalább 3-as oxidációs fokú állapotban (II) általános képletű 3-(hidroxi-metil)-azetidin-származékkal - ahol R4 jelentése R2SO2 vagy fenil-CH(R3)- általános képletű csoport és R2 és R3 jelentése a fenti és R5 jelentése hidrogénatom vagy hidroximctilcsoport reagáltatunk és ha Rs nem hidrogénatom, akkor a 3,3-dikarbonsav közbenső terméket vagy bázikus sóját ismert módon dekarboxilezzük és kívánt esetben Rí helyén hidrogénatomot tartalmazó vegyület előállítására az N-atom védőcsoportját ismert módon eltávolítjuk. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás Rí helyén tozilvagy benzilcsoportot tartalmazó (I) általános képletű vegyület előállítására, azzal jellemezve, hogy a megfelelő kiindulási anyagokat reagáltatjuk. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy 3-as oxidációs fokú nikkelként nikkelperoxidot használunk. 4. A 3. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a nikkel-peroxidot in situ kémiailag állítjuk elő alkálifémhipohalogenit és nikkel(II)-só reagáltatásával. 5. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy (II) általános képletű vegyületet elektrokémiai úton 3-as oxidációs fokú nikkellel bevont elektrokémiai cella anódjával oxidáljuk. 6. Az 5. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az anód nikkelfelületet úgy alakítjuk, hogy elektromos áramot engedünk keresztül, mialatt a nikkel érintkezésben van a nikkel(II)-ionokkal és az alkálifémhidroxiddal. 7. Az 5. vagy 6. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy olyan elektrokémiai cellát alkalmazunk, amely egy olyan elektródtekercsből áll, amelyet elektródrétegek flexibilis szendvicsének és elektromos izoláló ritkító rétegek tekercselésével képezünk, amelyen keresztül folyik az elektrolit. 8. Az 5-7. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az átengedett elektromos töltés 8-11 Faraday/(II) általános képletű reagens mólja (77,20-106.04).104 C/mól. 14 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 8
