158280. lajstromszámú szabadalom • Eljárás a 4-hidroxi-3,5-dimetoxi-benzoesav előállítására

158280 3 4 önmagától 40 C°-ra felmelegedő elegy esetén újabb problémákat vet fel. A sziringasav előállítására az irodalomban ismertetett harmadik eljárás abban áll, hogy a 4-hidroxi-3,5-'dimetoxi-benzaldehidet lúgos közegben 1:00 C°-on higanyoxiddal oxidálják 65% hozammal (2 414 119 sz. amerikai szabadalom). Az eljárás legfőbb hátránya, hogy a kiindulási anyagként használt aldehid önmagában véve is nehezen hozzáférhető anyag, amelyet vagy sziringasavból kiindulva kell készíteni több lépésben [W. Freudenberg, Chemische Berichte 85, 1184 (1952)], vagy pirogallol-l,3-dimetiléterből (Organic Syntheses, Coll Vol. IV, 866) erélyes körülmények között. Továbbá az aldehid oxidációja heterogén folyamat, ami különösen nagyobb léptékű reakciók esetén a hozamot kedvezőtlenül befolyásolja. Az említett hátrányok miatt mindhárom eljárás már 50—100 g-os laboratóroumi tételek előállítása során is körülményes és munkaigényes, s így egyik sem alkalmas a sziringasav ipari méretű gyártására. A találmány célja az ismert eljárások hátrányainak kiküszöbölésével olyan eljárás biztosítása, amely egyszerű módon és jó hozammal teszi lehetővé az I képletű vegyület előállítását. A találmány alapja az a felismerés, hogy ha 3,4,5-trimetoxi-benzoesaviat bizonyos feleslegben vett 98,5—100%-os kénsavval 52—58 C°-on reagáltatjuk, akkor a 4-es helyzetű metoxicsoport szelektív demetileződése néhány óra alatt köny>nyen lejátszódik. Az így képződött komplex vízzel csekély hőfejlődés köziben feldolgozható, aminek eredményeképpen az I képletű vegyületet (nyers állapotban is) tisztán és jó hozammal kapjuk. Ez a felismerés azért meglepő, mert kísérleteink alapján 50 C° alatti hőmérsékleten 98,5— 100%-os kénsav hatására a 3,4,5-trimetoxi-benzoesav nem demetileződik, hanem maximális részben változatlan marad. 65 C° fölötti hőmérsékleten viszont 98,5—100w-os kénsav hatására a demetileződés tovább megy, és más mellékreakciók (dekarboxilezés) is lejátszódnak aminek következtében a 4-i

hidroxi-3,5-dimetoxi-benzoesav csak rossz hozammal és minőséggel állítható elő. Valóban meglepő, hogy egy ilyen szűk hőmérsékleti intervallumban, azaz 52 és 58 C° között 98,5—100%-os kénsavval a demetilezés egységesen, jó hozammal és minőséggel vezet a 4-hidroxi-3,5-dimetoxi-benzoesavhoz. Ez a felismerés továbbá azért is meglepő, mert ismeretes, hogy a 98%-nál nagyobb töménységű kénsav teljes demetilezésre is képes; eljárásunk esetében azonban a demetilezés teljesen szelektív, és már a nyers termék esetén is jó minőiség és hozam érhető el. Felismerésünk meglepő továbbá azért is, mert az volt várható, hogy elektron-dónor-csoportokat tartalmazó vegyületek esetében szulfurálódás megy végbe (pl. analóg reakcióban — klórozás esetén — a klóratom a 2-es helyzetbe lép be —• [A. A. Levine, J. Am. Chem. Soc. 48, 797 (1926)]. Végül eljárásunkban az is meglepő, hogy a fenolos hidroxilcsoportot tartalmazó I képletű vegyület a 98,5—100%-os töménységű kénsavval végzett melegítés hatására nem dekarboxileződik vagy szulfodekarboxileződik, azaz a karboxil-csoport nem cserélődik ki S03H-csoportra. A találmány eljárás az I képletű 4-hidroxi-3,5-dimetoxi-ibenzoesav előállítására, amely abban áll, hogy 3,4,5-trim,etoxi-benzoesavat 2—3-szoros térfogatú 98,5—100%-os kénsavval 52— 58 C°-on 5—7 órán át reagáltatunk, majd az így keletkezett komplexet vízzel elbontjuk. A találmány értelmében célszerűen úgy járunk el, hogy a 3,4,5-trimetoxi-benzoesavat kb. kétszeres térfogatú 98,5—100%-os kénsavban 55 C°-on 6 órán át kevertetjük, majd az így kapott komplexet 2—3-szoros súlyú jégre keverjük, a kivált kristályokat szűrjük, és az így kapott nyers savat, a bevitt száraz anyagra számított 5—6-szoros térfogatú forró vízzel feliszapoljuk, majd szűrjük és szárítjuk. A találmány szerinti eljárás előnyei a következők : A reakció homogén körülményék közt megy végbe, ami különösen az üzemi léptékű gyártás esetén lényeges; továbbá a kapacitás-kihasználás 2,5-szeresére emelkedik, mivel az alkalmazott kénsavmennyiség 2/5-ére csökkant; e laboratóriumi eredmények 100 kg-os nagyságrendben 80—85% hozammal is reprodukálhatók — a demetilezés teljesen szelektív, gyakorlatilag csak a 4-es helyzetű metoxi-osoportot érinti; ez azt eredményezi, hogy már a nyers termék minősége is jó, és egy iszapolással analitikai tisztaságú végtermék állítható elő — a 98,5—100%-os kénsav alkalmazása folytán nincs szükség vízzel való hígításra, ezért a már az oldódás folytán 40 C°-ra felmelegedő elegyet nem kell visszahűteni és újra hevíteni, így az átfutási idő csökken — a reakció végén, a jégreöntéskor csak csekély hőfejlődéssel kell számolni, s így a további demetileződés veszélye nem áll fenn. A találmány szerinti eljárás foganatosítására az alábbi kiviteli példákat adjuk meg: 1. példa: 10 g 3,4,5-trimetoxi-íbenzoesav és 26,6 ml 98,5%-os kénsav elegyét 57 C°-on 6 órán át reagáltatjuk, majd a reakcióelegyet 60 g tört jéggel keverjük. A kivált kristályokat szűrj ük, jéghideg vízzel mossuk, és a száraz súlyra számított 6-^szoros tételű forró vízzel feliszapoljuk. Hűtés után a kivált kristályokat szűrjük, mossuk jéghideg vízzel, és szárítjuk. Hozam 7,65 g (82,1%) sziringasav, op.: 204—207 C°. 2. példa: 515 g 3,4,5-trimetoxi-benzoesav és 1024 ml 100%-os kénsav elegyét 55 C°-on 6 órán át 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2