165958. lajstromszámú szabadalom • Eljárás glutársavamidek előállítására
11 165958 12 vétlen cserélését megvalósíthatjuk például kémiai redukálószerekkel, így amalgámozott cinkkel és sósavval (Clemmensen módszerével), vagy például cinkporral is savas vagy lúgos oldatban. A Clemmensen-féle redukciót az irodalomból ismert reakciókörülmények között végezzük, többnyire két fázisban. A karbonil-vegyületet általában valamely szerves oldószerben, amely vízzel nem elegyíthető, így benzolban vagy toluolban feloldjuk és olyan 20-40%-os vizes sósavoldathoz adjuk, amely az amalgámozott cinket tartalmazza. Minthogy ez a reakció csak akkor játszódik le jó kitermeléssel, ha a redukálandó vegyület vízben legalább részben oldódik, segédoldószerként kis mennyiségű olyan oldószert adhatunk hozzá, amely mind vízben, mind a szerves fázisban oldódik, például etanolt, jégecetet vagy dioxánt. Ezután a reakcióelegyet forraljuk és a reakció befejeződése után (4-24 óra után) ismert módon feldolgozzuk. A karbonilcsoportot katalitikus hidrogénezéssel is átalakíthatjuk metiléncsoporttá. Katalizátorként például rézkrómitot vagy nemesfémeket alkalmazunk, ez utóbbiakat hordozós katalizátor vagy oxidkatalizátor formájában. A reakciót általában 30 C° és 280 C° közötti hőmérsékleten és légköri és 340 atm közötti nyomáson valósítjuk meg. Ha a karbonilcsoportot közbenső termékek segítségével redukáljuk, a legfontosabb módszer a Wolff—Kicsner-féle módszer, adott esetben Huang-Minlon szerint átalakítva. A karbonil-vegyületet először hidrazinnal vagy szemikarbaziddal a megfelelő hidrazonná vagy szemikarbazollá alakítjuk és ezt azután lúgokkal, előnyösen alkálihich'oxidokkal vagy alkálialkoholátokkal, így káliumhidroxiddal, nátriumhidroxiddal, káliumetiláttal, káhum-terc-butiláttal való melegítéssel, előnyösen valamely közömbös oldószer, például etilénglikol, di vagy trietilénglikol alkalmazásával a kívánt metilén-vegyületté alakítjuk. Különösen előnyösen vízmentes dimetilszulfoxidban, mint oldószerben és szublimált kálium-terc-butiláttal dolgozunk. A reakció szobahőmérsékleten magas kitermeléssel játszódik le. A kapott I általános képletű vegyületben az R!-R 7 gyökök egyikét más R'-R 7 gyökké alakíthatjuk. így például a benzolgyűrűbe egy halogénatomot, előnyösen klór vagy brómatomot vagy egy nitrocsoportot viszünk be, ha az R4 -R 6 gyököknek legalább egyike hidrogénatom. Ezeket a gyököket önmagában ismert módokon visszük be elektrofil szubsztitúcióval, különösen halogénezéssel vagy nitrálással, előnyösen valamely Lewis-sav, mint katalizátor jelenlétében és valamely közömbös oldószer, például kloroform, széntetraklorid, széndiszulfid vagy jégecet alkalmazásával olyan hőmérsékleten, amely előnyösen 0C° és az oldószer forráspontja közé esik. Egy ily módon bevezetett nitrocsoportot is redukcióval aminocsoporttá alakíthatunk, amelyet ismert módon alkilezhetünk, acilezhetünk vagy diazónium csoporttá alakíthatunk. A diazónium csoportot ismert módon újra hidroxilcsoporttá alakíthatjuk, például vízzel való elfőzéssel vagy pedig halogénatommá (klór- vagy brómatommá, például Sandmeyer módszere szerint, fluoratommá Schiemann módszere szerint diazóniumtetrafluoroboráttá való alakítással és ennek a sónak száraz elbontásával). Eljárhatunk továbbá úgy is, hogy egy így kapott hidroxilcsoportot 5 alkilezőszerrel vagy acilezőszerrel ismert módon O-alkiícsoporttá vagy O-acilcsoporttá alakítunk. Az alkilezési reakcióhoz az összes szokásos alkilezőszert felhasználhatjuk, például az alkil-10 halogenideket, előnyösen alkilbromidokat vagy -jodidokat, alkilszulfátokat vagy alkilszulfonátokat, előnyösen a metán-, etán-, 2-hidroxietán-, p-toluol-, 1-naftil- vagy 2-naftilszulfonsav alkilésztereit. 15 Az ákilezőszert sztöchiometrikus súlyarányokban adagoljuk, előnyösen azonban feleslegben al" kalmazzuk. Az alkilezést megvalósíthatjuk katalizátorok jelenlétében. Ha alkilezőszerként halogenideket vagy szulfonsavésztereket alkalmazunk, elő-20 nyösen valamely bázist is adunk a reakcióelegyhez, így például valamely alkáliát, így nátrium- vagy káliumhidroxidot, nátrium- vagy káliumkarbonátot vagy valamely amint, így piridint, kollidint vagy trietilamint, amely oldószerként is szolgálhat. Bá-25 zisként alkalmazhatunk alkálifémalkoholátokat is, például nátrium- vagy káliummetilátot, nátriumvagy kálíumetilátot, nátrium- vagy káliumizopropilátot, nátrium- vagy kálium-terc-butilátot, mimellett kiegészítő oldószerként célszerűen a meg-30 felelő alkoholt, így metanolt, etanolt, izopropanoh vagy terc-butanolt alkalmazzuk. Alkalmazhatunk azonban egyéb, a katalizátorral szemben közömbös oldószereket is, például szén-35 hidrogéneket, így benzolt, toluolt vagy xilolt vagy - különösen káliumkarbonát adagolásakor - ketonokat, így acetont. Az éterezés reakcióhőmérséklete előnyösen 0 C° és az alkalmazott oldószer forráspontja közötti, különösen 20 C° és 160C° 40 közötti. A reakcióidő lényegében az éterezőszer fajtájától és a választott reakcióhőmérséklettől függ, általában 15 perc és 48 óra közé esik. Az acilezéseket az irodalomból ismert módsze-45 rekkel valósíthatjuk meg. (Lásd például Houben-Weyl: Methoden der organischen Chemie, VIII. kötet, III. fejezet 503. és 647. oldaltól) Előnyösen a fentiekben megnevezett karbonsavakat, azok halogenidjeit, anhidridjeit vagy tiol-származékait, 50 valamint keténeket használunk. Alkalmazhatunk átacilező módszereket is. Az olyan I általános képletű vegyületeket, amelyekben R2 és R 3 hidrogénatomot jelent, 55 N-brómszukcinimiddel végzett kezeléssel közömbös oldószerben, például valamely szénhidrogénben, így hexánban, ciklohexánban vagy benzolban, halogénezett szénhidrogénben, így kloroformban, széntetrakloridban, diklóretánban, hexaklórbutadiénben, 60 klórbenzolban vagy brómbenzolban és egyidejűleg rövid hullámhosszúságú fénnyel adott esetben besugározva olyan I általános képletű vegyületekké alakíthatjuk, amelyekben R2 brómatomot jelent. Az olyan I általános képletű vegyületeket, amely-65 ben R2 legfeljebb 6-szénatomos alkilcsoportot je-6
