168394. lajstromszámú szabadalom • Eljárás nagytisztaságú racém 2-imino-3-(2-hidroxi-2-fenil)- etil-tiazolidin előállítására

168394 3 4 termeléssel keletkezik. Ha azonban a reakciót közvetlenül a sztiroloxid és etilénimin reakciójában keletkező nyers aziridinből kiindulva végezzük el, úgy a XVI képletű vegyület, illetve a XVÜ képletű vegyület, és ezzel együtt a III kitermelése és minősége is rendkívül bizonytalanná válik, a reakció rosszul reprodukálható, és az eredetileg keletkező aziridin mennyiségére, illetve minőségére csak utólag, a reakcióelegyből kinyerhető III képletű vegyület alapján következtethetünk [Bakiién, A. et. al. Aust. J. Chem. 21,1557 (1968)]. A nyers aziridin tisztítása azonban igen veszteséges, és ipari méretben nem valósítható meg gazdaságosan. A nyerstermék tisztítása desztillációs úton ugyanis már a vegyület magas forrpontja miatt sem célravezető. További nehézségeket okoz, hogy ez úton csak a reakcióelegyben található polimereket, illetve a nagyobb molekulasúlyú melléktermékeket lehet eltávolítani, míg a XV képletű termékekkel együtt desztillál a vele izomer l-(l-fenil-2-hidroxi)etil-aziridin (XVa képletű- a továbbiakban „aziridinizomer") is. Ipari megvalósítás, illetve alkalmazhatóság szempontjából nem célravezető a nyers aziridinnek egyes szerves oldószerekből történő átkristályosítása sem. Bár így az aziridin tiszta állapotban nyerhető, a kristályosítási veszteség igen nagy (50-50%). Egy iparilag is jól reprodukálható és gazdaságos szintézisút alapvető követelménye tehát, hogy a 4. reakcióvázlat szerinti reakcióban az aziridin lehetőleg tisztán és egységesen keletkezzék, hogy azt nyersen minden tisztítás nélkül lehessen tovább reagáltatni XVI képletű vegyületté, illetve XVII képletű vegyületté. E követelmény azonban az ismert irodalmi adatok alapján nem teljesíthető, s e követelmény a 4. reakcióvázlatban ismertetett technológiailag kétségtelenül a legegyszerűbbnek tűnő szintézisút, gazdaságos ipari megvalósítását igen hátrányosan befolyásolja. Az aziridin-szintézis nehézsége abból adódik, hogy mind a kiindulási anyagként alkalmazott sztiroloxid, illetve etilénimin, mind a belőlük keletkező aziridin igen nagymértékben hajlamos polimerizációra, éspedig mind önmagával, mind a reakcióelegyben jelenlevő másik két partnerrel is. E polimerizációk gátlását az nehezíti, hogy míg a sztiroloxid lúgérzékeny, addig mind az etilénimin, mind a reakcióban keletkező aziridin éppen bázikus közegben állandó, és már savnyomok jelenlétében igen gyorsan polimerizál. Bár a fenti nehézségek leküzdésével többen is behatóan foglalkoztak, e reakció egyértelműbbé tétele terén elért eredmények nem számottevők. így például megkísérelték a sztiroloxid és etilénimin reakcióját autoklávban 100-120 C°-on végezni (1 795 650, 1 795 651 és 1 795 652 számú német szövetségi köztársaságbeli közzétételi iratok). E hőmérsékleten viszonylag rövid reakcióidő szükséges, s így a polimerizáció mértéke is némileg kisebb. A kapott aziridin viszont csupán 78-82%-os tisztaságú, tehát nagymértékben tartalmaz polimereket - melyek az aziridinből előállított T-alkoholt is szennyezik. A módszer további nehézsége, hogy az etilénimin (forrpont 56°) nyomás alatt magas hőmérsékleten már savnyomok jelenlétében is robbanásszerűen reagál. Egy másik eljárás [1 795 652 német szövetségi köztársaságbeli közzétételi irat; Bakiién, A. et. al. Aust. J. Chem. 21,1557 (1968)] az aziridin-képződés egyértelműbbé tételére heterogén katalizátorként szi-5 lárd nátrium-hidroxidot alkalmaz, míg oldószerként az etilénimin fölöslege szolgál. E módszer hátránya, hogy a termék itt is polimerrel szennyezett; általában 75—80%-os tisztaságúnak tekintik (lásd a fenti szabadalmi leírást). Emellett a fölöslegben alkalmazott 10 etilénimin regenerálása nemcsak bizonytalan hozamú, hanem a desztillációval regenerált termék az irodalmi adatok tanúsága szerint 15-20% polimert is tartalmaz [1 795 652 német szövetségi köztársaságbeli közzétételi irat; Bakiién, A. et. al. Aust. J. Chem. 21, 15 1557 (1968)]. így a regenerált etilénimin további, illetve többszörös felhasználása egyre növekvő polimertartalma miatt nem előnyös. Az aziridinképzés további általános nehézsége, hogy a kívánt aziridin mellett az epoxidgyűrű ellen-20 tétes felnyílása révén XVa képletű „aziridin-izomer" is keletkezik. Ebből azonban a további reakciók során nem T-alkohol, hanem ennek izomerje keletkezik, mely tetramisollá már nem alakítható át. A sztiroloxid és etilénimin reakciójának teljessé 25 tételére az irodalomban számos oldószert is kipróbáltak, így az izomerarány kedvező kialakítására -számszerű adatokkal történő alátámasztás nélkül — poláris szerves oldószerek (például etanol) alkalmazását javasolják [1 795 651; Spicer, D. L. et. al. J. Org. 30 Chem. 33/4, 1350 (1968)], ugyanakkor más oldószereket, például ciklohexánt, dekalint, kloroformot, acetonitrilt, acetont, piridint, vizet, bázisok vizes oldatát a XV képletű és a XVa képletű vegyületek aránya, illetve a kitermelés szempontjából kifejezet-35 ten kedvezőtlennek ítélnek. Az ipari megvalósítás szempontjából kedvezőnek tűnő nyers aziridinen (XV) át vezető 4. szintézisút: hátrányai tehát a következők: 40 a) a reakció termelése rendkívül bizonytalan (olyan mértékben, hogy esetenként T-alkohol nem is izolálható), laboratóriumi kísérletekben is nehezen reprodukálható, ipari méretekben pedig e nehézségek fokozottabbak, 45 b) a reakcióelegyből kinyerhető — igen váltakozó mennyiségű — T-alkohol különböző, s bizonytalan mennyiségű polimerrel szennyezett, c) a kapott T-alkohol igen váltakozó minősége révén igen eltérő hozammal szolgáltat tetramisolt, sőt 50 esetenként tetramisol előállítására nem alkalmas, d) a reakcióhoz fölöslegben alkalmazott etilénimin polimertartalma a regenerálás során jelentős mértékben megnövekszik, ami újabb sarzsokban történő alkalmazása esetén az azokból nyerhető 55 T-alkohol polimer-tartalmát még tovább növeli, s ezzel felhasználhatóságát hátrányosan befolyásolja: Meglepő módon azt találtuk, hogy valamennyi fenti hátrány kiküszöbölhető, ha az etilénimin és sztiroloxid reakcióját katalitikus mennyiségű szerves 60 tercier bázis jelenlétében végezzük el. Ez esetben ugyanis az aziridin (XV képlet) ipari méretekben is jó termeléssel, gyakorlatilag polimermentesen keletkezik, s mindennemű tisztítás nélkül nagy tisztasági fokú T-alkohollá alakítható. Az ily módon kapott 65 T-alkohol kiváló minősége folytán a további reakció-2