202185. lajstromszámú szabadalom • Eljárás fenil- és benzil-malonsav és észterszármazékaik előállítására
1 HU 201 185 B 2 Az (I) általános képletű malonsav és malonészter-származékok- ahol R1, R2 jelentése hidrogénion vagy 1-4 szénatomszámú alkilcsoport, Z jelentése hidrogénion, alkálifém-ion, R jelentése adott esetben 1-4 szénatomos alkil-, 1-4 szénatomos alkoxi- vagy nitrocsoporttal monoszubsztituált fenil- vagy adott esetben 1-4 szénatomos alkoxicsoporttal monoszubsztituált fenil-(l-4 szénatomos alkil)-csoport - számos szintézisben nyernek felhasználást. Mivel a malonészter fenilcsoporttal történő direkt helyettesítése csak difenil-jodánium-halogenid felhasználásával történhet, fenilcsoport és származékainak bevitelére a következő eljárások ismeretesek: Benzil-etilétert vagy fenil-ecetsav-észtert alkoholos közegben, nátrium-alkoholát jelenlétében reagáltatnak oxálsav-észtérrel, majd az oxaloszármazékot termikus úton dekarbonilezik. Az eljárások hátránya, hogy az oxálsav-észter költségesen előállítható anyag. [Alvia C. Flisik, Marc T. Inman and Wm. R Bitler U. S. 2358063 Sept 12 1944, D. N. Dvomik and R Hammes: Arhiv. Kern. 25 161 (1953), P. A. Levene and G. M. Mexen Org. Synth. 16 33-4 (1936), Wislicenus Ann. 246 315 (1888)]. Más módon fenil-ecetsav-észtert alkohol vagy benzolhomológ közegként való alkalmazásával, bázikus kondenzáló ágens jelenlétében (nátrium-amid, nátrium-alkoholát) dietil-karbonáttal Claisen-kondenzációnak vetik alá. (Kis Tamás Attila: Hung. P. 162225,1972. IV. 28, H. G. Walker: J. A. Chcm. Soc. (1946) 68 672, Vemon H. Wallingford and August H. Homeyer U. S. 2367632 Jan. 16. 1945, Howard G. Walker, Jr Robert Levine, Robert F. Kibler and Charles R. Hauser: J. Am. Chem. Soc. 68 672-3 (1946), Frederick F. Blicke U. S. 2 541024 febr. 13.(1951)]. Részben dioxános közeget alkalmaznak az alábbi szerzők: (Wm. P. Bitler, Peter Tarsio and Leonard Nichole U. S. 2 478 997 aug. 16.1946.) Mivel azonban a jelenlévő, illetve a reakcióban keletkező alkohol alkoholét jelenlétében az alábbiak szerint megfordíthatóvá teszi a folyamatot, RONn RA(COORc)2 + ROH R.RfcCHOOR. + + (RA)CO a termékképződés hatásfokának növelésére az alábbi módozatok jöhetnek számításba: a) közegként dietil-karbonátot alkalmaznak, mely rendkívül költséges és visszaforgatása - mivel alkohollal együtt desztillál ki, nem célszerű (Vemon H. Wallingford and August H. Homeyer U. S. 2367632 jan. 16. 1945.); b) a közegként jelenlévő benzolhomológ segítségével desztillációs úton eltávolítják az alkoholt, bár a reakcióidő elhúzódása egyértelműen kitermeléscsökkentést eredményez. (Peter Glauben, Frederick R. Smith Brit 559306 febr. 14.1944.) Fenti szerzők jelentős toluol és dietil-karbonát fölösleggel dolgoznak, melyek az alkohollal temer elegyként desztillálnak ki. Saját tapasztalatunk szerint toluol jelenlétében ekvivalens dietil-karbonáttal csak 60% kitermelés érhető el. Fenil-malonészter előállítható oly módon is, hogy fenil-ecetsav-észtert káliummal reagáltatunk, a képződött enolát klór-hangyasav-észterrel adja a célterméket. Ez utóbbi módszer hátránya, hogy az enolátképződés megfelelő sebességgel csak káliummal kivitelezhető, nátriummal csak speciális körülmények között megy végbe. (A. Morton: J. Am. Chem. Soc. 60 1426-9 1938, John. F. Nobis and Luis F. Moormeier U. S. 2881209 ápr. 7. 1957.). Fenil-malonészter előállítására mód van fenil-ecetsav-észter benzil-káliummal vagy nátriummal történő reakciójával, széndioxid beépítéssel. [H. Gilman: J. Am. Chem. Soc. (1940) 62 1514, A. Morton and I. Hechenbleikner: J. Am. Chem. Soc. (1936)55 2599]. Irodalmi utalás említést tesz fenil-cián-ecetsav-etilészter - vizes etanol, sósavgáz jelenlétében levezetett - etanolíziséről vízbevitellel. [W. M. L. Nelson and Leonard H. Cretcher: J. Am. Chem. Soc. 50 2758-62 (1928)]. A fenil-cián-ecetsav-észter viszont fenti rendszerben víz jelenlétében részben fenil-ecetsav-etilészterré alakul, tehát az etanolízis végbemeneteléhez célszerű az abszolút közeg biztosítása. Másrészt a száraz sósavgáz ipari alkalmazása, (hosszú reakcióidő, gáztárolás, vízmentesség biztosítása) technikai kivitelezési nehézséget okoz. Benzilszármazékok előállítására több lehetséges út adódik, ezek közül legáltalánosabb benzilkloridnak és malonésztemek alkoholét jelenlétében történő reakciója. Találmányunk tárgya eljárás monoszubsztituált vagy szubsztituálatlan fenil- illetve monoszubsztituált vagy szubsztituálatlan benzil-malonészter és sav-származékok előállítására monoszubsztituált vagy szubsztituálatlan fenil-cián-ecetsav-észterek, illetve monoszubsztituált vagy szubsztituálatlan benzil-cián-ecetsav-észterek vagy sóinak alkoholízisével, amikor is a ciáncsoport iminoéteren át dikarbonsav-származékká alakul át. Benzolhomológ - praktikusan toluol - jelenlétében képzelt alkoholéinak, mint kondenzáló ágnesnek részvételével benzilcianidot vagy származékát dialkil-karbonállal Claisen-kondenzációnak vetjük alá, a karbetoxilezést a reflux hőfokán végrehajtva, folyamatos alkoholeltávolítás mellett Az így képződött fenil-cián-ecetsav-észter vagy származék sóját - előnyösen nátriumsó - szárítás nélkül alkoholízisnek vetjük alá. Esetlegesen az észter a sóból ásványi savval felszabadítható. Benzil vagy szubsztituált benzil-cián-ecetsav-észtert a kívánt csoporttal szubsztituált aldehidből és cián-ecctsav-észtérből állíthatunk elő két lépésben. A kondenzálás megtörténte után a benzilidén-származékot katalitikusán hidrogénezzük. Mindkét folyamat csaknem kvantitative lejátszódik. Találmányunk tárgya az a felismerés, hogy fenti cián-ecetsav-észter-szánnazékokból vagy sóikból alkalmasan megválasztott, megfelelő mólarányú észter: alkohol : szervetlen sav - előnyösen legtöményebb, kis víztartalmú ásványi savak, vagy abszolút alkoholba vezetett száraz sósavgáz, vagy két és többértékű ásványi sav alkil-észtereinek jelenlétében malonészter-származékokhoz juthatunk. Felismerésünk szerint az alkohol és ásványi sav egyensúlyi reakciójában az alkil-észter mellett keletke5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
