203549. lajstromszámú szabadalom • Új sztereoszelektív hidrogénezési eljárás dihidro-lizergol előállítására
1 HU 203 549 A 2 Célul tűztük ki a fenti hátrányok kiküszöbölését, elsősorban a hidrogénezési reakció szelektivitásának javítását, valamint az ipari megvalósítás műszaki-gazdasági feltételeinek szempontjából előnyös hidrogénezési eljárás kidolgozását. Kísérleteink során az találtuk, hogy terc-nirogénatomot tartalmazó oldószerben végezve a lizergol katalitikus hidrogénezését, az ismerteknél lényegesen jobb kitermeléssel és igen nagy tisztaságban állíthatunk elő dihidro-lizergolt, mi mellett a hidrogénezendő anyag koncentrációját az oldószerben egy nagyságrenddel növelhetjük és a katalizátor mennyiségét másfél nagyságrenddel csökkenthetjük (azaz 10% lizergolt tartalmazó oldatban és a lizergol tömegére számított mintegy 2%-nyi katalizátor jelenlétében hidrogénezünk). Eljárásunk azért is figyelemreméltó, mert a hidrogénezést a katalizátor mennyiségének igen jelentős csökkentése mellett terc-nitrogénatomot tartalmazó, aprotikus oldószerben végezhetjük (például NJí-dimetüformamidban vagy N,N-dimetil-formamid és piridin elegyében). Ismert ui., hogy a terc-nitrogénatomot tartalmazó oldószerek a katalizátor aktivitását mérséklik. Az amin-típusú vegyületek pedig kifejezetten csökkentik az aktivitást. Ezzel szemben az alkanolok, illetve a karbonsavak a palládium katalizátorok aktivitását jelentősen fokozzák. Éppen ezért az irodalomból ismert eljárások oldószerként alkanolt alkalmaznak, de még üyen körülmények mellett is igen nagy katalizátorfelesleg alkalmazására kényszerülnek. A technika állása ismeretében tehát nem várt hatás, hogy terc-nitrogénatomot tartalmazó, oldószerben hidrogénezve a katalizátor mennyisége a lizergol tömegére számítva másfél nagyságrenddel csökkenthető, e lényegesen töményebb oldatban (10%-nyi lizergol) hajtható végre a reakció, és emellett a reakció igen gyorsan, tökéletes szelektivitással megy végbe. Találmányunk tehát sztereoszelektív hidrogénezési eljárás dihidro-lizergol előállítására a lizergol oldószeres közegben, aktívszén hordozóra felvitt palládium katalizátor jelenlétében végzett hidrogénezésével és a kapott dihidro-lizergolnak a reakcióelegyből való kinyerésével oly módon, hogy a hidrogénezést tercnitrogénatomot tartalmazó egy-vagy több oldószerben oldva végezzük. Találmányunk szerint úgy járunk el, hogy a lizergolt legalább egy, terc-nitrogénatomot tartalmazó oldószerben feloldjuk, hozzáadjuk a katalizátort és hidrogéngázzal légköri vagy kis nyomáson és emelt hőmérsékleten teljes telítésig hidrogénezzük. Oldószerként N,N-dimetil-formamidot, piridint, trietil-amint, vagy előnyösen N,N-dimetü-formamid és piridin elegyet használhatunk. Az oldószerelegy alkalmazásának előnye a kitermelésben jelentkezik, mert amíg például a dimetil-formamidban végzett redukció mintegy 92%os, addig a dimetü-formamid-piridin 125:5 térfogatarányú elegyében ez 98,5%-ot is elér. A hidrogénezési reakciót célszerűen emelt hőmérsékleten végezzük, előnyösen 40-80 °C közötti hőmérsékleten. Tapasztalataink szerint legelőnyösebben 60 °C-on dolgozunk. A hidrogénezési reakciót végezhetjük légköri nyomáson, de különösen ipari méretekben célszerű a 2- 5 bar nyomás alkalmazása a reakcióidő rövidítése és ezáltal a termelési kapacitás növelése céljából. A reakció befejezéséről alkalmas analitikai vizsgálattal, például kromatográfiás módszerrel meggyőződünk. A reakcióidő általában 3-4 óra. A reakcó befejeződése után a katalizátort kiszűrjük, majd a terméket víz hozzáadásával a reakcióelegyből kikristályosítjuk és izoláljuk. A találmány szerinti eljárás főbb előnyeit a következőkben foglaljuk össze: 1. A hidrogénezési reakció szelektivitását jelentősen javítjuk, mi mellett a mellékreakciókat visszaszorítjuk. Ennek következtében jelentősen javul a kitermelés (85%-ról 95-98%-ra), és lényegesen tisztább terméket kapunk, mint az irodalomban leírt eljárások. 2. Nagyságrenddel növeljük a lizergol koncentrációját az oldószeben (1%-ról 10%-ra), ezáltal eljárásunk igen alkalmas ipari megvalósításra. Találmányunk szerinti eljárást közelebbről az alábbi példákkal szemléltetjük anélkül, hogy oltalmi igényünket azokra korlátoznánk. 1. példa 13 g (0,0511 mól) lizergolt 300 ml N,N-dimetil-formamid és 30 ml piridin elegyében oldunk, 0,3 g aktívszén hordozóra vitt 10% palládiumot tartalmazó katalizátort adunk hozzá és a 60 °C-on légköri nyomáson hidrogénezzük. A hidrogénezést a kiindulási anyag nyomainak eltűnéséig folytatjuk, amelyet kromatográfiás módszerrel ellenőrzünk. A hidrogénezés időtartama mintegy 4 óra. A reakció befejeződése után a katalizátort kiszűrjük. A szűrlethez 3000 ml vizet adunk, 20 °C-ra hűtjük, majd 1 óra keverés után szűrjük, megszárítjuk. 12,5 g (0,0488 mól) dihidro-lizergolt kapunk. Kitermelés az elméletinek 95,4%-a. Olvadáspont: 288 °C (bomlik). Fajlagos forgatás: -95 °C (c=0,5, piridin). Lizergoltartalma: nincs. 2. példa 13 g (0,0511 mól) lizergolt, 125 ml N,N-dimetüformamid és 5 ml piridin elegyében feloldunk, 0,2 g aktívszén hordozóra vitt, 10% palládiumot tartalmazó katalizátort adunk hozzá és 60 °C-on 5 bar nyomáson hidrogénezzük. A hidrogénezés időtartama mintegy 3 óra, amelyet kromatográfiás módszerrel ellenőrzünk A reakció befejeződése után a katalizátort kiszűrjük, a szűrlethez 2000 ml vizet adunk és 5 °C-ra hűtjük, majd két óra keverés után szűrjük, szárítjuk. 12,9 g (0,0503 mól) dihidro-lizergolt kapunk. Kitermelés az elméletinek 98,5%-a. Olvadáspont: 288 °C (bomlik). Fajlagos forgatás: -95° (c=0,5, piridin). Lizergoltartalma: nincs 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3
