159862. lajstromszámú szabadalom • Eljárás pikolilamino-metilén-malonsavas dialkilészterek előállítására

159862 3 4 mptonBBlvdietáléazterrel 'és artdhangyalsaivetileszterrel az etanol forráspontja feletti hőmérsékleten reagáltatunk. Az eljárást előnyösen katalizátor jelenlétében 5 végezhetjük el. Katalizátorként előnyösen Lewis-savakat (pl. alumíniumkloridot, cinkkloridot, stb.) hidrogénfázisban levő ioncserélő műgyantákat (pl. Wofatitot) valamely szerves bázist vagy valamely szerves bázis ásványi savval 10 vagy szerves savval képezett sóját alkalmazhatju. Utóbbi esetben előnyösen járhatunk el oly módon, hogy katalizátorként a kiindulási anyagként felhasznált aminopikolin sóját, célszerűen hidrokloridját használjuk 15 Eljárásunk igen előnyös foganatosítási módja szerint a reakcióelegyhez a reakcióidő kezdetén — előnyösen az első órában — katalitikus menynyiségű protonakceptort adunk. E célból előnyö-20 sen alkálifémacetátot (pl. nátriumacetátot) alkalmazhatunk. A fenti intézkedésekkel a reakcióidő igen jelentősen mintegy 1-1,5 órára rövidíthető és a szükséges felső hőmérséklet csökkenthető. A 25 reakcióidő lerövidítésének szerepe abban is megnyilvánul, hogy a rövid idő alatt és alacsonyabb hőmérsékleten minimálisra csökkenthető a Fuson által megfigyelt a-pironszármazék melléktermék keletkezése is. 30 Eljárásunk előnyös foganatosítási módja szerint az ortohangyasavésztert és malonsavésztert az aV-aminopikolinra számítva előnyösen feleslegben alkalmazhatjuk. Az ortohangysavészternek és malonsavészternek az «,a'-aminopikolinra 35 vonatkoztatott feleslege előnyösen 10—40%, különösen előnyösen 20—25% lehet. Eljárhatunk azonban oly módon is, hogy a 3 komponenst ekvimoláris mennyiségben alkalmazzuk. észter ecetsavval katalizált, kondenzációjával ISO1

—2110 °C-on hajtják végire. Az etoximetlénmalonsavas-dietilészter kitermelése maionészterre számítva 79% és ortohangyasavészterre vonatkoztatva 67%. A szerzők az eljárást alkóximetilén-karbonsa vészterek előállítására is kiterjesztik. Azt találtuk, hogy az (I) képletű pikolilamino-metilén-malonsav-dialkilészterek az ismert eljárásoknál,jobb kitermeléssel egy lépésben is előállíthatók oly módon, hogy a,a'-aminopikolint malonsavdialkilészterrel és ortohangyasavalkilészterrel előnyösen az etanol forráspontja feletti hőmérsékleten reagáltatunk. Gázkromatográfiás analízissel vizsgáltuk az etoximetilén-malonsavas dietilészter és pikolilamino-metilén-malonsavas dietilészter előállítási reakciók kinetikáját. A vizsgálati metódussal a reakcióban résztvevő és keletkező anyagok koncentrációja folyamatosan követhető. Tapasztalatainkat az alábbiakban foglaljuk össze: ía) Az, etoxinxetilén-imalionaavias dietiléiszter keletkezése két fő részfolyamatra bontható: Az első lépésben ortohangyasavészter és maionészter reakciójában cinkklorid jelenlétében dietoximetilmalonészter keletkezik. Ezt a reakciót kinetikailag viszonylag gyors egyensúlybeállás jellemzi. A második lépésben a dietoximetilmalonészter alkohol lehasadásával irreverzibilisen etoximetilén-malonsavas dietilészterré alakul. Megjegyezzük, hogy dietoximetilacetátot kimutatni nem tudtunk, pl. a 2,824.121 sz. USA szabadalom esetében elvileg sem keletkezhet. b) Az első lépés problémája kitermelés szempontjából az egyensúly eltolása, melyet valamennyi ismert eljárás a képződő etanol, ill. etilacetát kidesztillálásával old meg. Felismerésünk értelmében az egyensúly előnyösen oly módon tolható el, hogy a rendszerhez a'et'-amino-pikolint adunk, mely a képződő etoximetilén-malonsavas-dietilészterrel folyamatosan és azonnal reagál. c) A 2,824.121 sz. USA szabadalomban utalnak az ecetsavanhídrid, ortohangyasavésztert bontó hatására. Hasonlóan bontja az ortohangyasavésztemt irodalma adatok tanúsága szerint az ecetsav is. [Ber. 61, 849; J. Am. Chem. Soc. 3851 (1933)]. d) A 2,824.121 sz. USA szabadalomban leírt eljárás hátránya továbbá, hogy magas (150— 210 °C) hőmérsékletet alkalmaz. Tapasztalataink szerint a magas hőmérséklet egyrészt a dietoximetitaaloinésziter etoxiimötilén-imalonisavas dietilészterré történő átalakításának teljessé tételéhez szükséges, másrészt az ecetsav gyenge katalitikus hatásának tudható be. A találmányunk tárgyát képező eljárás különösen előnyös foganatosítási módja pikolilamino-metilén-malonsavas dietilészter előállítására vonatkozik, melynek során a,a'-amino-pikolint Az eljárás igen előnyös foganatosítási módja szerint a maionészter, ortohangyasavészter, és «,a'-amino-pikolin elegyét katalitikus mennyiségű vízmentés cinkklorid vagy alumíniumklorid jelenlétében reagáltatjuk és a reakció során képződő alkoholt desztilláció úton a rendszerből eltávolítjuk. A realkició beiniduliálsia utóin az elegyhez előnyösen katalitikus mennyiségű vízmentes nátriumacetátot adhatunk. A számított mennyiségű alkohol ledesztillálása után — amely 130 °C körüli hőmérsékleten 1—1,5 óra alatt lejátszódik —• a reakcióelegyet visszahűtjük és a terméket megfelelő oldószerből kristályosítjuk. Alacsonyabb aktivitású katalizátor alkalmazása esetén a reakcióidőt és/vagy a hőmérsékletet növelni kell. Tekintettel arra, hogy eljárásunknál ortohangyasaívéisztert bontó ágenst (eoetssiaiv, ecetsavanhídrid, stb.) nem alkalmazunk, az ortohangyasavésztert — az összes ismert eljárással ellentétben — nem kell feleslegben használni. A találmányunk tárgyát képező eljárás előnye, hogy (I) képletű pikolilamino-metilén-malonsavas dialkilésztereknek egy lépésben, az ismert módszereknél jobb kitermeléssel és kisebb fajla-10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2