151777. lajstromszámú szabadalom • Eljárás szerves nitritek racemizálására

151777 5 6 morf vegyületet valamely oly bázissal kezeljük, amely képes a hidrogénatomnak amid-nitrogénatomokról való eltávolítására. Ez a művelet oldószerben vagy a racemizálandó anyag olvadékában folytatható le. A reakció a környezeti hőfoktól egészen magas hőmérsékletekig változó hőmérsékleten folytatható ie. Az elért raeemizálódás foka az eljárás különféle tényezőinek kombinációjától függ; ilyen tényezők a hőmérséklet, • a reakcióidő, az acilaminonitril koncentrációja, a katalizátor természete és alkalmazási módja. Ügy látszik, hogy a művelet során két reakció megy párhuzamosan végbe és ezért a racemizálandó vegyületnek a katalizátorral való érintkezési időtartama fontos a termelési hányad szempontjából. E két reakciónak, a kívánt racemizálődásnak és egy lehetséges bomlásnak a párhuzamosan történő lefolyása igen kívánatossá teszi, hogy a reakciót lehet'őleg magas hőmérsékleten és rövid idő alatt folytassuk le. Előnyös 100 C° feletti hőmérsékleten dolgozni, még előnyösebb 140 C° feletti hőmérsékletet alkalmazni; az alkalmazható hőmérsékletnek csupán az oldószer forrpont ja, (amely nyomás alkalmazásával befolyásolható) szab határt. Ezáltal a reakcióidő néhány percre csökkenthető és így teljes racemizálódást érhetünk el, minimális mértékű bomlás mellett. Alacsonyabb hőmérsékleten jóval hosszabb reakcióidőre van szükség, mint a különösen előnyösnek tekinthető 190 C° hőmérsékleten. Szobahőmérsékleten, dimetilszufoxicl oldószerként és nátriumhidroxid bázisként való alkalmazásával a L-alfa-acetamido-alfa-vanillil-propionitril 12%-ban racemizálódik 16 óra alatt, míg 190 C° hőmérsékleten a racemizálódás néhány perc alatt teljesen végbemegy. A találmány szerinti eljárásban a racemizálódást előidéző katalizátorként oly bázisok alkalmazhatók, amelyek eléggé erősen alkálikusak ahhoz, hogj^ egy amid-nitrogénatomról egy protont elvonjanak. Ezek általában oly bázisok, amelyek kationja alkálifém- vagy alkáliföldfém-ion vagy kvaternér ammóniumion. A bázis anionja hidroxil-, karbonát-, cianid-, hidrid-, sőt akár fenoxid-ion (pl. amikor nátriumhidridet adunk D-alfa-metil~alía-vanillil-propionitrilhez oldatban, az oldatból hidegen hidrogén fejlődik és az aminonitril nátriumfenolát-sója képződik; melegítés esetén a racemizálódás ebben az oldatban könnyen végbemegy) is lehet. Előnyösen cianid-ion szerepelhet anionként, minthogy a cianid-ion feleslegének tömeghatása a reakcióegyenlet egyensúlyát balfelé tolja el. Más anionok alkalmazása esetén a termelési hányadok — valószínűleg az amin dezacileződése útján végbemenő bomlás következtében — alacsonyabbak. így tehát ilyen anionok esetében a katalizátort korlátozott mennyiségben (0,6 mólnál kisebb mennyiségekben) kell alkalmazni, hogy az ilyenfajta bomlás lehetőségét csökkentsük; cianid-ion alkalmazása esetében a katalizátor mennyiségének ilyenfajta korlátozása kevésbé lényeges. Az alkalmazható katalizátorok köre tehát az alkálifémek és alkáliföldfémek cianidjaira, hidroxidjaira, hidrid jeire és karbonátjaira terjed ki elsősorban. Jól használhatók pl. az olyan vegyületek, mint a nátriumcianid, nátriumhidrid, nátriumkarbonát, káliumcianid, káliumhidrid, káliumkarbonát, lítiumcianid, rubidiumcianid, céziumcianid és hasonlók. Kiterjed továbbá az alkalmazható katalizátorok köre kvaternér ammóniumvegyületek cianid jaira, különösen az erősen bázisos tetraalkilammónium-vegyületek cianidjaira, mint a tetraetilammóniumcianidra is. A katalizátorként felhasználható vegyületek sorában különösen előnyösnek tekinthetők az alkálicianidok, mint a nátriumcianid. A katalizátort a jelenlevő acilaminonitril egy móljára számítva legalább 0,01 mól mennyiségi arányban alkalmazzuk. Előnyösen 0,4—0,6 mól körüli (rendszerint 0,5 mól) mennyiségi arányban alkalmazzuk a katalizátort, a nitril egy móljára számítva. Bár az eljárást előnyösen oldószer jelenlétében folytathatjuk le, a racemizálódás a találmány szerinti módon a racemizálandó acilaminonitril olvadékában is végbemegy. Az oldószer jelenléténél vagy távolléténél nagyobb jelentősége van a racemizálódás szempontjából a hőmérsékletnek, oldószer alkalmazása esetén azonban könnyebben dolgozhatunk a legmegfelelőbb hőmérsékleten. Emellett bizonyos oldószerek, mint pl. a szulfoxidok oldják a katalizátort és így a katalizátornak a racemizálandó vegyülettel való bensőbb érintkezését teszik lehetővé. Az ilyen oldószerek ismeretes módon megkönnyítik a nem sztereospecifikus körülmények közötti proton-eltávolítást is. Ezért igen előnyös ilyen oldószereket alkalmazni. Az alkalmazandó oldószernek azonban nem szabad hidroxil-csoportokat tartalmaznia. Így az alkalmaz(ható oldószerek körét oly módon határozhatjuk meg, hogy az acilaminonitrileket oldani képes magas forrpontú, hidroxilcsoportot nem tartalmazó oldószerek használhatók. Különösen előnyösek a rövidszénláncú alkilcsoportokat tartalmazó dialkilszulfoxidok, mint a dimetilszulfoxíd, metiletilszulfoxid, dietilszulfoxid, dipropilszulfoxid, dibutilszulfoxid és hasonlók. Alkalmazhatók azonban más szulfoxidok is, amelyek a reakció hőmérsékletén folyékony halmazállapotúak, mint pl. a metilfenilszulfoxid, ditolilszulfoxid, diallilszulfoxid és hasonlók. Olyan szulfoxidok alkalmazása esetén, amelyek szobahőmérsékleten szilárdak, csupán az szükséges, hogy a szulfoxid olvadáspontja eléggé alacsony legyen ahhoz, hogy a reakció lefolytatására alkalmazandó magasabb hőmérsékleten a szulfoxid folyékony legyen. Az acilaminonitrilt előnyösen olyan kondenzációban alkalmazzuk, hogy a nitril egy súlyegységére számítva legalább 2 térfogategység oldószer legyen jelen. „Térfogategység" és „súlyegység" alatt pl. olyan egység-viszonyok értendők, mint ml : g, ahol a „térfogategység" alatt a súlyegységnyi víz által betöltött térfogat értendő. Az acilaminonitrilt előnyösen olyan koncentrációban alkalmazzuk, hogy a nitril egy súlyegységére számítva kb. 4 térfogategység oldószer legyen jelen. Alkalmazhatók a fent említetteken kívül más oldószerek, 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3