175072. lajstromszámú szabadalom • Eljárás N-ftalimido-tiofoszfonsav-O,O-dialkil-észterek előállítására
3 175072 4 képletű tercier amin, vagy (CH:)n-N-R általános képletű ciklikus amin — mely képletekben n jelentése 4, 5 vagy 6 és R jelentése 1—4 szénatomos alkil-csoport — jelenlétében ftálsav-anhidriddel reagáltatunk. A kiindulási anyagként alkalmazott ftálsav-anhidrid például az 1 034 493 sz. nagy-britanniai szabadalmi leírás szerint a ciklikus dikarboximido részben helyettesített lehet, előnyösebb azonban helyettesítetlen ftálsav-anhidridet alkalmazni. II általános képletű kiindulási anyagként előnyösen az R szubsztituensek helyén etil-csoportot tartalmazó amino-tiofoszfonsav-0,0-dietilésztert alkalmazunk, tekintve, hogy az ily módon kapott I általános képletű vegyület a leghatékonyabb. Továbbá amennyiben a találmány szerinti eljárást katalizátorként ciklikus amin jelenlétében hajtjuk végre, ciklikus aminként előnyösen N-etilpiperidint alkalmazhatunk. A találmány szerinti eljárást előnyösen oldószermentes közegben hajtjuk végre, a reakció azonban végrehajtható valamely alacsony szénatomszámú szénhidrogén vagy halogénezett szénhidrogén, mint oldószer vagy reakcióközeg jelenlétében is. A találmány szerinti eljárás egyik fontos jellemzője, hogy a reakciót valamely amin katalizátor, előnyösen valamely NR3 általános képletű tercier amin, jelenlétében hajtjuk végre. Amennyiben az eljárás során amin katalizátort nem alkalmaznánk, az előállítani kívánt I általános képletű termék kitermelése nagymértékben csökkenne. Az R szubsztituens egyenes vagy elágazó láncú 1—4 szénatomos alkil-csoport lehet. Tercier amin katalizátorként előnyösen trietilamint, trimetilamint vagy tributilamint, legelőnyösebben trietilamint alkalmazhatunk. Katalizátorként előnyösen alkalmazhatunk továbbá N-etilpirrolidint vagy hexametilén-imint. Mint azt már említettük, az I általános képletű vegyületek a találmány szerinti eljárással oldószermentes közegben is előállíthatok, ezért az oldószer alkalmazása a találmány szerinti eljárásnak nem kritikus jellemzője. Amennyiben azonban a reakciót oldószer jelenlétében végezzük, oldószerként előnyösen olyan oldószereket alkalmazhatunk, melyek dielektromos állandója alacsony érték. Közelebbről a találmány szerinti eljárásban oldószerként előnyösen ciklikus vagy aciklikus kis-szénatomszámú szénhidrogéneket vagy halogénezett szénhidrogéneket, például ciklohexánt, hexánt, dékánt vagy diklóretánt, legelőnyösebben hexánt alkalmazhatunk. Kis-szénatomszámú ciklikus vagy aciklikus szénhidrogének, illetve halogénezett szénhidrogének alatt az 5-12 szénatomos szénhidrogéneket értjük. A halogénezett szénhidrogének egy vagy több klór- vagy bróm- vagy fluoratommal szubsztituált szénhidrogének lehetnek. A találmány szerinti eljárás szerint a ftálsav-anhidridet és az amino-tiofoszfonsav-0,0-dietilésztert előnyösen 1:4, legelőnyösebben 2:3 mólarányban reagáltatjuk egymással, a katalizátor mólaránya a reaktánsok összmóljához viszonyítva előnyösen 0,5—2, legelőnyösebben 0,5-0,75. Ljgy véljük, hogy a találmány szerinti eljárásban alkalmazott tercier amin, nemcsak katalizátorként viselkedik, hanem a reakció során keletkezett melléktermékekkel is reagál. Ezért a reakció során a katalizátort előnyösen olyan mennyiségben alkalmazzuk, mely a reakció teljessé tételére és a reakció során 7 keletkezett savas melléktermékek teljes vagy majdnem teljes megkötésére elegendő. A reakciót általában 20—85 °C-on, előnyösen 45—65 °C-on atmoszferikus nyomáson végezzük. A reakciót előnyösen normál nyomáson végezzük, végrehajtható azonban túlnyomás vagy csökkentett nyomás alkalmazásával is. Amennyiben a reakciót a fentieknek megfelelő előnyös hőmérsékleten, nyomáson és reaktáns-katalizátor mólarány mellett végezzük, a reakció 1-6 óra alatt lejátszódik. A reaktánsok, azaz a ftálsav-anhidrid, az amino-tiofoszfonsav-dialkii-észter és a katalizátor beadagolásának sorrendje a reakció szempontjából nem kritikus. A reakció befejeztével a kapott I általános képletű vegyületet oly módon választhatjuk el, hogy a forró reakcióelegyhez azonos mennyiségű forró vizet vagy acetont adunk, és néhány percig kevertetjük. A szerves fázis lehűtése után az I általános képletű vegyületet a szerves fázisból szűréssel nyerhetjük ki. A kapott terméket kívánt esetben oldószerből való átkristályosítással, majd azt követő szárítással tovább tisztíthatjuk. Megjegyezzük azonban, hogy az I általános képletű vegyületek egyéb szokásos módon is elkülöníthetők a reakcióelegyből. A találmány szerinti eljárás további előnye, hogy az alkalmazott tercier amin katalizátor az anyalúgból, például az anyalúgnak nátrium-hidroxiddal való kezelésével, visszanyerhető és egy következő reakcióban újból felhasználható. A találmány szerinti eljárást az alábbi példákkal illusztráljuk, anélkül, hogy a találmány oltalmi körét a példákra korlátoznánk. A kapott termékek analízisét gáz-folyadék kromatográfiásan (GLC) és nagy nyomású folyadék kromatográfiásan (HPLC), belső standardot alkalmazva, végeztük. 1. példa 92,5 g (0,625 mól) ftálsav-anhidrid és 42,3 g (0,25 mól) amino-tiofoszfonsav-0,0-dietilészter könnyű petróleumos (fp.: 60-80 °C) elegyét bombacsőben kevertetjük, majd 38 g (0,644 mól) vízmentes trimetilamint adunk hozzá. A reakcióelegyet 20 perc alatt 55 °C-ra melegítjük, majd ezen a hőmérsékleten 2—2,5 órán át állni hagyjuk. A reakció lezajlása után a bombacsövet kinyitjuk, majd a reakcióelegyhez 200 ml forró vizet adunk, és néhány percig kevertetjük. A forró szerves fázist egy éjszaka alatt 0—5 °C-ra hűtjük. A kivált szilárd anyagot szűrjük, majd szárítjuk. A kapott termék (N-ftálimido-tiofoszfonsav-0,0-dietilészter) tisztasága gáz-folyadék kromatográfiás vizsgálat alapján 88%. A termék kitermelése a kiindulási amino-tiofoszfonsav-0,0-dietil-észterre vonatkoztatva 20%. 2. példa 74,06 g (0,5 mól) ftálsav-anhidrid, 33,84 g (0,2 mól) amino-tiofoszfonsav-0,0-dietilészter és 50,60 g (0,5 mól) trietilamin elegyét 3,5 órán át 55 °C-on melegítjük. A reakcióelegyhez keverés közben 83 ml vizet adunk, további 10 percig kevertetjük, majd 1 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
