202808. lajstromszámú szabadalom • Eljárás fluor-benzol- és fluor-piridin-vegyületek előállítására
3 HU 202 808 B 4 sen alkalmazható benzol-diazónium-fluorid-2-karboxiláí bontására. A találmány szerinti eljárásban alkalmazandó nyomás pontos értéke a diazónium-fluorid bomlási hőmérsékletétől (vagy hőmérséklet-tartományától) függően változik. A nyomást célszerűen arra a legkisebb értékre állítjuk be, amelyen a hidrogén-fluoridot tartalmazó reakcióelegy forráspontja már eléri vagy meghaladja a diazónium-fluorid bomlási hőmérsékletét A rendszer önnyomása (azaz az autogén nyomás) két nyomáskomponensből, azaz a hidrogén-fluorid gőznyomásából és a diazónium-fluorid bomlása révén képződő nitrogén nyomásából áll. Annak érdekében, hogy a nyomást megfelelően kis értéken tartsuk, rendszerint úgy járunk el, hogy a bomlás során képződő nitrogén egy részét vagy teljes mennyiségét eltávolítjuk; így a reakciótélben uralkodó nyomás kisebb lesz annál az értéknél, mint ami a nitrogén elvezetése nélkül elérhető lenne. Abban az esetben például, ha benzol-diazónium-fluorid-2-karboxilátot bontunk, és a fejlődő nitrogént lényegében teljes egészében eltávolítjuk a reakciótérből, a reakciótélben uralkodó nyomás 4,9-14 bar, előnyösen 5,6-7 bar, különösen előnyösen 6,3 bar körüli érték (például 6-6,7 bar) lehet. Ipari megvalósítás esetén költségmegtakarítást eredményezhet, ha az eljárást a fentiek szerint elérhető, viszonylag alacsony nyomáson végezzük. Ha a fejlődő nitrogént nem távolítjuk el, a zárt reakciótélben uralkodó nyomás rendszerint 14-35 bar, előnyösen 14-21 bar, különösen előnyösen 17,5 bar körüli érték (például 15,4-19,6 bar) lehet A hőmérséklet változását a vízmentes hidrogén-fluorid gőznyomásának függvényében az 1. ábrán mutatjuk be. A függvény alapján meghatározható az eljárás során alkalmazandó nyomás. Éles bomlásponttal rendelkező diazónium-fluoridok bontásához például az adou bomlásponthoz tartozó nyomásértéket állítjuk be. Ha a gyakorlatban a hidrogén-fluoridot tartalmazó reakcióelcgy hőmérséklete az így beállított nyomáson nem elegendő a diazónium-fluorid elbontásához, a nyomást megfelelően változtatjuk. A kiindulási aminvegyületet bármilyen ismert diazotálószerrel diazotálhatjuk. A diazoltálószert előnyösen magában a reakcióelegyben állítjuk elő, például úgy, hogy fölöslegben vett hidrogén-fluoridban alkálifém-nitritet (így nátrium-nitritet) oldunk. 1 mól aminvegyületre vonatkoztatva rendszerint legalább 1 mól, előnyösen 1-1,25 mól, célszerűen körülbelül 1,1 mól diazotálószert használunk fel. A diazotálás hőmérséklete nem döntő jelentőségű tényező; a diazotálást például -5 °C és 20 *C közötti hőmérsékleteken, rendszerint szobahőmérsékleten végezzük. Az esetlegesen fölöslegben maradt diazotálószert karbamid vagy szulfaminsav beadagolásával bonthatjuk el. A fluor-forrásként használt hidrogén-fluorid alkotja a reakcióközeget vagy legalább annak egy részét. A hidrogén-fluoridot rendszerint a diazolálószer fejlesztésére is használjuk úgy, hogy a hidrogén-fluoridot például alkálifém-nitrittel reagáltatjuk. Az (A) reakcióvázlaton bemutatott reakció szerint 1 mól aminvegyület átalakításához legalább 2 mól hidrogén-fluoridra van szükség; a hidrogén-fluorid fennmaradó mennyisége (rendszerint 20-30 mól) az oldószer szerepét tölti be. A diazotált aminvegyület hidrolízisének visszaszorítása céljából előnyösen vízmentes hidrogén-fluoridot használunk. Minthogy a diazotálás során kevés víz is képződik, a hidrolízist nem küszöbölhetjük ki teljes mértékben. A találmány szerinti eljárást az oltalmi kör korlátozása nélkül az alábbi példákban részletesen ismertetjük. 1. példa Benzol-diazónium-fluorid-2-karboxilát előállítása A reakciót polipropilénből készített, mágneses keverővei ellátott, 300 ml űrtartalmú reakcióedényben végezzük. A reakcióedényhez termoelem és adagoló nyílás csatlakozik; a reakcióedényből a gázokat polipropilénből készült, Drikold-aceton keverékkel hűtött rövid hűtőn keresztül vezetjük el. A reakcióedényt körülbelül -5*C-ra hűtjük, és a reakcióedénybe 100 ml vízmentes hidrogén-fluoridot töltünk. A keverést megindítjuk, és a reakcióedénybe 20 perc alatt 18 g antranilsavat adagolunk be. Az antranilsav beadagolása közben a reakcióelegy hőmérsékletét külső hűtéssel -5 *C és 0 ‘C közötti értéken tartjuk. Az antranilsav beadagolása után az oldatot 10 percig -2 ‘C-on keverjük, majd a reakcióelegyhez 45 perc alatt 9,4 g nátrium-nitritet adunk. Eközben a reakcióelegy hőmérsékletét -5 *C és 0 *C közötti értéken tartjuk. A nátrium-nitrit beadagolása után az elegyet 30 percig 0 *C-on keverjük. Benzol-diazónium-fluorid-2-kaiboxilátot tartalmazó, a termék elkülönítése nélkül továbbfeldolgozásra közvetlenül alkalmas oldatot kapunk. 2. példa 2-Fluor-benzoesav előállítása Inconel-ből készített, előhűtött, 300 ml űrtartalmú autoklávba betöltjük az 1. példa szerint kapott oldatot. Az autoklávot lezárjuk, 80 ‘C-ra melegítjük, és 6 órán át ezen a hőmérsékleten tartjuk. Ezután az autoklávot lehűtjük és fesztelenítjük. Az elért maximális nyomás 17,5 bar. Az autokláv tartalmát fölöslegben vett zúzott jégre öntjük, és ajég teljes mennyiségének felolvadása után a vizes elegyet 250 ml, majd kétszer 100 ml diklór-metánnal extraháljuk. Az extraktumokat bepároljuk, és a maradékot nagyteljesítményű folyadékkromatográfiás módszerrel elemezzük. Az elemzési eredmények a következők; Tömeg, g , 2-Fluor-benzoesav tartalom, tömeg% Hozam, % Első extraktum 17,6 92,8 88,8 Második és har-U 90,8 S.4 madik extraktum 94,2 A2-fluor-benzoesav 123 ”C-on olvadó szilárd anyag. 3-11. példa Az I. táblázatban felsorolt aminokat az 1. példában leírt módon diazotáljuk azzal az eltéréssel, hogy a vízmentes hidrogén-fluorid: amin mólaranyt az I. táblázatban megadott értékre állítjuk be. Az így kapott, diazónium-fluorid vegyületet tartalmazó oldatokat a 2. példában leírtak szerint kezeljük, azzal a különbséggel, hogy a bontás hőmérsékletét az I. táblázatban megadott értékre állítjuk be. Az elért maximális nyomást, a terméket és az elért hozamot az I. táblázatban közöljük. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
