175610. lajstromszámú szabadalom • Eljárás 6,11- dihidro-oxo- dibenz[b,e]oxepin-alkánsavak előállítására
3 175610 4 reakciókat vagy polimerizációt okoznak, és csak kis kitermelést eredményeznek. A találmány szerinti eljárással közel 100%-os kitermelés érhető el. A találmány szerinti eljárás értelmében di-karbonsav-halogenideket ciklizálunk, amikoris váratlanul és a szokásostól eltérően a találmány szerinti reakció körülményei között csupán intramolekuláris ciklizációt észlelünk. Az ismert és ugyancsak lehetséges intermolekuláris Friedel—Crafts reakció nem következik be. Ennek az intermolekuláris reakciónak a be nem következése teszi lehetővé, hogy kiváló kitermelési értékeket érjünk el, és tiszta terméket kapjunk. De függetlenül az intermolekuláris reakciótól is meglepő, hogy olyan kis mennyiségű Lewis-sav katalizátorral is kivételesen magas termelési hányadokat kapunk. A szakember úgy gondolná, hogy egy Friedel—Crafts reakcióhoz mintegy 1: 1 arányban kell az acil-csoportot és a katalizátort alkalmazni. Éppen ezért nagyon meglepő, hogy a találmány szerinti eljárással nagy kitermelési %-ot érünk el, amikoris csak 1/10 mól katalizátort használunk 1 mól acil-csoportra. Az is meglepő, hogy a találmány szerinti reakcióban alkalmazott elég drasztikus reakció körülményei között, azaz 100—150 °C-os hevítés ellenére, magasak a termelési eredmények. Ismert ugyanis, hogy karbonsav-kloridok Friedel—Crafts ciklizációjánál általában gyenge kitermelést okoznak a drasztikus reakció-körülmények (Friedel—Crafts and Related Reactions, Edited by George A. Oláh, Interscience Publisher, New York, [1964], 912 old.). Az említett ismert eljárások, amelyekkel 6,11-dihidro-11 -oxo-dibenz[b,e]oxepin-3-alkánsavakat lehet előállítani, még azzal a hátránnyal is járnak, hogy két izomer, a 3-alkánsav-származék és az 1-alkánsav-származék is képződik. Ezt igazolja például a 818,055 számú belga szabadalmi leírás 6. példája. Az ott leírt eljárás nem régiospecifikus, míg a találmány szerinti eljárás meglepően az, és így lehetővé teszi, hogy csak a 3-alkánsav-származékok keletkezzenek, a szimultán 1-alkánsav-termelés nélkül. Ez a technika állása ismeretében teljesen meglepő és új. Azt találtuk, hogy ha di-karbonsav-származékokat elegendő mennyiségű reagenssel, például tionil-kloriddal vagy foszfor-pentahalogeniddel reagáltatunk, úgy a di-karbonsav-halogenidek képződnek, ezután speciális Friedel—Crafts reakció-körülmények között ciklizálunk és így kapjuk kiváló kitermeléssel az értékes 6,11-dihidro-l l-oxo-dibenz[b,e]oxepin-alkánsav-származékokat [(a) reakcióvázlat]. A találmány szerinti eljárás értelmében di-karbonsav-halogenideket ciklizálunk (nagy kitermeléssel), míg Stach és Spingler már említett publikációiban mono-karbonsav-kloridokat ciklizálnak. Az (I) általános képletű di-karbonsav-halogenid közbenső vegyületet — ahol R1, R2, X, Y és n jelentése a megadott — az la általános képletű di-karbonsav-származékból állítjuk elő tionil-kloriddal vagy foszfor-pentahalogeniddel reagáltatva 15 perc—4 óra hosszat, valamely oldószer jelenlétében vagy távollétében, szobahőmérséklet és a reakcióelegy forráspontja közötti hőmérsékleten. A kapott di-karbonsav-halogenidet ezután a következő két módszer valamelyikével ciklizálhatjuk a végtermékké. a) eljárásváltozat : Az (I) általános képletű di-karbonsav-halogenidet — ahol R1, R2, X, Y és n jelentése a megadott — speciális Friedel—Crafts reakció-körülmények között reagáltatok Lewis-sav katalizátorral, például alumínium-kloriddal, ón-kloriddal, vas(III)-kloriddal vagy más a Friedel—Crafts reakcióknál alkalmazott Lewis-savval, alacsony hőmérsékleten, 0 °C és szobahőmérséklet közötti hőmérsékleten, valamely alkalmas oldószer, előnyösen 1,2-diklóretán jelenlétében, majdakapott oxepin-alkánsav-halogenidet hidrolizáljuk. A Lewis-savból csupán 0,1 mól szükséges 1 mól di-karbonsav-halogenidre. A legelőnyösebb Lewis-sav az alumínium-klorid, és optimális kitermelést érhetünk el, 5—15 °C hőmérsékleten végezve a reakciót. b) eljárásváltozat: Az (I) általános képletű di-karbonsav-halogenidet — ahol R1, R2, X, Y és n jelentése a megadott — 10 perc —24 óra hosszat hevítjük vas(III)-klorid jelenlétében 100—150 °C-on, és a kapott vegyületet hidrolizálva jutunk a végtermékhez, a 6,ll-dihidro-ll-oxo-dibenz[b,e]oxepin-2- vagy 3-alkánsavhoz. Úgy is eljárhatunk, hogy a di-karbonsav-halogenidet az (la) általános képletű di-karbonsav-származékból — ahol R1, R2, Y és n jelentése a megadott — állítjuk elő tionil-kloriddal, amely kis mennyiségű, néhány ppm vasat tartalmaz, és amely a Friedel—Crafts ciklizációs reakcióban Lewis-savként hat. Eb) eljárásváltozatnak egy előnyös foganatosítási módja, hogy a di-karbonsav-származékot olyan tionil-klorid—vas-keverékkel reagáltatjuk, amelynek vastartalma mintegy 60 ppm. A szakember számára nyilvánvaló, hogy a találmány szerinti reakciótermék kitermelési %-a függ a reakció időtartamától és hőmérsékletétől és az alkalmazott kiindulási anyagtól. Az előnyösebb eljárásváltozat az a) módszer, aholis előnyösen di-karbonsav-halogenidként a di-karbonsav-kloridokat használjuk. A találmány szerinti eljárással előállíthatjuk például a következő előnyös vegyületeket : 6.11- dihidro-l l-oxo-dibenz[b,e]oxepin-2-ecetsav, 6.11- dihidro-l l-oxo-dibenz[b,e]oxepin-3-ecetsav, 6.11- dihidro-a-metil-l l-oxo-dibenz[b,e]oxepin-2-ecetsav, 6.11- dihidro-a-metil-l l-oxo-dibenz[b,e]oxepin-3-ecetsav, 8-klór-6,l 1-dihidro-l l-oxo-dibenz[b,e]oxepin-2-ecetsav. A találmány szerinti eljárást — minden korlátozó szándék nélkül — részletesebben az alábbi példák mutatják be: 1. példa 6,11 -Dihidro-1 l-oxo-dibenz[b,e]oxepin-2-ecetsav 16 ml tionil-kloridhoz 28,6 g 4-(2-karboxibenziloxi)-fenilecetsavat adunk és a reakcióeiegyet lassan a visszafolyatás hőmérsékletéig hevítjük, és 1 órát forraljuk visszafolyatás közben. A tionil-klorid feleslegét vákuumban 90 °C-on lepároljuk, és így kapjuk a di-karbonsav-kloridot olaj alakjában. Az olajat feloldjuk 160 ml 1,2- -diklóretánban, majd lehűtjük 5—10 °C-ra, Ezután a 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
