176189. lajstromszámú szabadalom • Eljárás DL és D-2- amino- 1- butanol előállítására
3 176.189 4 Meglepő módon azt tapasztaltuk, hogy a találmány szerinti eljárás első lépése akkor hajtható végre a legjobb eredménnyel, ha az acetonitrilt fölöslegben használjuk. Figyelembe véve, hogy az első lépésben felhasznált reagensek közül az acetonitril a legköltségesebb, szakember számára előnyösebbnek látszana az a megoldás, amellyel az acetonitril szükséges mennyisége csökkenthető lenne. A találmány szerinti eljárás első lépésében a klór a beadagolt butén-1 -gyei is reakcióba lép és 1,2-diklór-butént képez. Acetonitril- fölösleg jelenlétében a reakció az N -( 1 -(klórmetil)-propü)-acetimidoil-klorid képződésének irányába tolódik el, tehát visszaszorítható a melléktermék képződése. Az N-(l-(klórmetil)-propil)- acetimidoil-klorid hidrolíziséhez szükséges mennyiségű vizet a klór és a butén-1 beadagolása előtt, alatt vagy után adhatjuk a rendszerhez. A jelenlévő víz hatására az N<l<klórmetil)-propil)-acetimidoil-klorid N- ( 1 -{klórmetil)-propil)-acetamiddá alakul. A hidrolízis során felszabaduló sósav viszonylag lassan reagál a jelenlévő acetonitrillel, így az acetonitril-fölösleg legalább 95%-át csökkentett nyomáson végzett desztülációval elkülöníthetjük a renszerből, és az elkülönített acetonitrilt ismét visszavezethetjük a szintézisbe. Az acetonitril regenerálásának lehetősége fokozza az eljárás gazdaságosságát. Amennyiben túl nagy acetonitril-fölösleget alkalmazunk és az eljárást szakaszosan végezzük, a reakció végrehajtásához nagyméretű berendezésekre van szükség. Ezzel szemben ha az eljárást folyamatos üzemben végezzük, kisebb méretű berendezések használatakor is biztosíthatjuk a nagy acetonitril-fölösleget. Az acetonitril fölöslegét visszavezethetjük a kiindulási lépésbe. Ha az N-(l - (klórmetil)-propil)-acetimidoil-klorid hidrolízise az acetonitril lepárlásakor még nem ment teljes mértékben végbe, a hidrollízis teljessé tétele érdekében a párlási maradékhoz vizet adhatunk. Az N-(l ÿklôrmetil)-propil)-acetimidoil-klorid N-(l -(klórmetil)- propil)- acetamidhoz vezető hidrolízisét gyenge bázisok, például kalcium-karbonát, kalcium-oxid, kalcium-hidroxid, nátrium-karbonát, nátrium-hidrogénkarbonát, kálium-karbonát, kálium-hidrogénkarbonát, bárium-karbonát bagy stroncium-karbonát beadagolásával gyorsíthatjuk. Bázis alkalmazására azonban nincs szükség akkor, ha a képződött N-(l-(klórmetilj-propil)- acetamidot további hidrolízissel DL—2- -amino-l-butanollá kívánjuk alakítani. A hidrolízis lezajlása után az 1,2-diklór-butánt csökkentett nyomáson végzett desztülációval eltávolítjuk a rendszerből. Az acetonitrü és az 1,2-diklór-bután eltávolítása után kapott N-(l-(klórmetil)-propil)-acetamid megfelelő tisztasági fokkal rendelkezik ahhoz, hogy közvetlenül DL-2-amino-l-butanol-hidrokloriddá alakítható legyen. Ez az utóbbi művelet igen jó minőségű, további reakciókban közvetlenül felhasználható terméket szolgáltat. Kívánt esetben a találmány szerinti eljárás első lépésében képződött N-(l-(klórmetU)-propü)-acetimidoil)-kloridot elkülöníthetjük, előnyösebben járunk el azonban akkor, ha az N—(l-(klórmetü)-propU)-acetamidoü-kloridot elkülönítés nélkül közvetlenül N-(l~ (klórmetÜ)-propü)-acetamiddá hidrolizáljuk, azaz a találmány szerinti eljárás első két lépését egyszerre hajtjuk végre. Ebben az esetben az exoterm reakciók könnyebben kézbentartahatók, és jelentősen csökken az eljárás idő- és műveletigénye. A klórozás lezajlása után kívánt esetben a hidrolízishez szükségesnél ídssé nagyobb mennyiségű vizet adhatunk a rendszerhez. Az acetonitrilt az N- 1-(klórmetü)-propil)- acetimidoü-klorid vagy az N-(l -(klórmetü)-propil)- acetamid képződése után egyaránt eltávolíthatjuk; előnyösen úgy járunk el, hogy az acetonitrüt az N—(1- (klórmetü)-propü)- acetmidhoz vezető hidrolízis lezajlása után távolítjuk el. Az 1,2-diklór-butánt az N-(l~ /klórmetü/-propü)-acetimidol-klorid kialakulása vagy azN-(l-/klormetü/-propíl)-acetamidhoz vezető hidrolízis lezajlása után desztüáljuk le: e műveletben az 1,2-diklór- bután egy részét vagy teljes egészét eltávolíthatjuk. Eljárhatunk úgy is, hogy az 1,2-diklór-bután egy részét vagy teljes mennyiségét csak a DL-2-amino-1-butanol kialakulása után távolítjuk el a rendszerből. Az 1,2-diklór-butánt célszerűen az N-(l-(klórmetü)-propü)- acetamidhoz vezető hidrolízis lezajlása után távolítjuk el, ekkor ugyanis a szintézis következő lépésében kisebb térfogatú elegyet kell kezelnünk és a második hidrolízis-lépés kisebb térfogatú berendezésekben is megvalósítható. A végtermékként kapott DL—2-amino-l-butanoltól víz jelenlétében, azeotrop desztülációval egyszerűen és teljes mértékben eltávolíthatjuk az 1,2-diklór-butánt. Az N-(l -(klórmetU)-propü)- acetamid hidrolízisét a következőképpen hajthatjuk végre: Az N-(l-(klórmetü)-propü)-acetamidot tartalmazó vizes reakcióelegyhez metanolt adunk, és a rendszert visszafolyatás közben forraljuk. A hidrolízis során melléktermékként képződött metüacetátot desztülációval távolítjuk el. Maradékként DL—2-amino-l-butanol-hidrokloridot kapunk. Ezt a műveletet célszerűen katalitikus mennyiségű sósav jelenlétében hajtjuk végre. Amennyiben a találmány szerinti eljárásban közbenső termékként képződő N-(l-(klórmetü)-propU)acetimidoü-kloridot el kívánjuk különíteni, az eljárás első lépését vízmentes körülmények között kell végrehajtanunk, és a kapott elegyből vákuumdesztillációval el kell távoUtánunk az acetonitrüt és az 1,2-diklór-butánt. Ha a szintézist az N-(l-(klórmetü)-propil)- acetamid hidrolitikus kialakítása után kívánjuk leálHtani, az acetonitrüt és az 1,2-diklór-butánt előnyösen enyhe körülmények között távolítjuk el. A hidrolízis kézbentarthatóságának fokozására a reakcióelegyhez célszerűen gyenge bázist adunk. Ha a szintézist a DL-2 -amino-1-butanol hidrolitikus kialakításáig kívánjuk folytatni, az első hidrolízis-lépésben felszabadult sósavat a végtermék hidrokloridjánakelőálütására ra használhatjuk fel. A DL —2-amino-l-butanol-hidroklorid előálUtása során a folyamatba visszavezetendő acetonitrüt az N—(1-(klórmetü)-propü)- acetamid kialakítása után vákuumdesztillációval el keü távolítanunk a rendszerből. Abban az esetben ugyanis ha az acetonitrüt ebben a szakaszban nem távohtjuk el, a DL-2 -amino-1-butanol-hidrokloridhoz vezető lépés során az acetonitrü is hidrolízist szenved, és ecetsavat és ammóniát képez. Az ammónia rendszerint ammoniumklorid formájában válik ki a rendszerből, az acetonitrü hidrolízisekor képződő ecetsav pedig metüésztere formájában könnyen eltávolítható, így a melléktermékek elkülönítése nem okoz különösebb problémát, a hidrolízis okozta acetonitrü-veszteség azonban rontja az eljárás gazdaságosságát. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
