179699. lajstromszámú szabadalom • Új eljárás dibenzoil-D-borkősav-monohidrát előállítására
3 179699 4 kezelés hatására olaj képződött, amely hűtéskor a lombikba szilárdult. A sarzsméret növelése esetén a 16 622 sz. német demokratikus köztársaságbeli szabadalmi leírás eljárása kivihetetlenné válik. A szódaoldatos mosás után ragacsossá vált kiindulási anhidrid nem keverhető, s a hidrolízis után a termék gyakorlatilag eltávolíthatatlanul a készülékbe szilárdul. A fentiek alapján megállapíthatjuk, hogy egyik ismert eljárás sem biztosít ipari méretben egyszerűen és gyorsan kivitelezhető, tiszta terméket szolgáltató eljárást. Azt találtuk, hogy az ismert eljárásokkal kapcsolatos valamennyi fenti hátrányt kiküszöbölhetjük és a hidrolízis sebességét jelentősen megnövelhetjük, ha a dibenzoil-d-borkősavanhidrid hidrolízisét szerves oldószer jelenlétében 1,5—5 atm. nyomáson, 20—100 °C közötti hőmérsékleten hajtjuk végre. A szükséges nyomást a zárt térben (autoklávban) elhelyezett reakcióelegy hőmérsékletének kívánt mértékű emelésével és/vagy közömbös gáz benyomatásával állíthatjuk elő. Közömbös gázként célszerűen nitrogéngázt alkalmazunk. Oldószerként célszerűen 1—-2 szénatomos klórozott szénhidrogént, előnyösen diklórmetánt használunk. A szakember számára meglepő az a tény, hogy az atmoszferikusnál nagyobb nyomáson, pontosabban 1,5—5 atm közötti nyomáson a dibenzoil-d-borkősavanhidrid hidrolízise meggyorsul és közel 90%-ra növekszik. Összehasonlító kísérletsorozatot végeztünk, amelynek során a nyomás értékét 1—5 atm között változtattuk. Az alkalmazott szerves oldószer diklórmetán vagy diklóretán volt. Mértük a nyomás mellett a reakció hőmérsékletét é$ a hidrolízis lejátszódásának idejét is, s ezeket az adatokat az elért termeléssel és a dibenzoil-d-borkősavanhidrid szükséges koncentrációjával együtt az alábbi táblázatban tüntetjük fel. * ** *** Nyomás, atm Hőmérséklet, °C Hidrolízis ideje, perc Termelés, % Koncentráció, suíy% i 25 480 * 3,2 1,5 25 60 67 3,2 í 40 240 ** 17,4 1,5 40 30 83 19 1 60 180 74 20,2*** 2 50—55 5—10 87 23,5 3 60—70 5—10 88 25,0 5 85—90 5—10 89,3 27,1 * A hidrolízis csak 10%-ban játszódik le. ** A termék 8—10% kiindulási anyagot tartalmaz. *** Az oldószer diklóretán. A fenti táblázatból jól látható, hogy 1 atm nyomáson a hőmérséklet növelése esetén sem csökken lényegesen a hidrolízis sebessége, s 60 °C-on sem érünk el 74%-nál nagyobb termelést. A reakcióelegy koncentrációja nem növelhető a kívánt gazdaságosságig atmoszferikus nyomáson. 1 atm nyomáson és 25—40 °C-on használható terméket nem kapunk. A nyomás kis mértékű növelésekor, 1,5 atm alkalmazásánál, még 25 °C-on is a reakcióidő már 60 percre csökken, és a hidrolízis teljesen lejátszódik. A nyomás további növelésével a reakcióidő 5—10 percre csökken, a termelés megközelíti a 90%-ot, s az alkalmazott koncentráció 23—27%-ra növelhető. A találmány szerinti eljárás előnye, hogy a dibenzoil-d-borkősavanhidrid hidrolízise viszonylag koncentrált körülmények között, rövid reakcióidővel hajtható végre, így a gyártó kapacitás jelentősen megnövekszik. A találmány szerinti eljárás gazdaságosságát fokozza a 87—89%-os termelés és az, hogy a nyomás alkalmazása alacsony forráspontú, nem tűzveszélyes oldószer (például diklórmetán) alkalmazását is lehetővé teszi, amelytől a termék szárítással gyorsan megszabadítható. Mind a reakció lefuttatásánál, mind a szárításnál jelentős energiamennyiség takarítható meg a rövid reakcióidő következtében. A találmány szerinti eljárást az alábbi példák segítségével részletesen ismertetjük. 1. példa 78.2 g (0,23 mól) dibenzoil-d-borkősavanhidridet 255 g diklórmetánban oldunk, az oldathoz 13,5 ml vizet adunk és az elegyet autoklávban 50—55 °C-ra melegítjük. A nyomás 2 atm-ra áll be. 5—10 perc elteltével az elegyet 10 °C-ra hűtjük, a kivált terméket szűrjük és szárítjuk. 75.2 g (87%) dibenzoil-d-borkősav-monohidrátot kapunk, op. 93—95 °C. [a]f?=(-105)—(-110)° (c= =2,0%: metanol). 2. példa 85 g (0,25 mól) dibenzoil-d-borkősavanhidridet 255 g diklórmetánban oldunk, az oldathoz Í4 ml vizet adunk és az elegyet autoklávban 60—70 °C-ra melegítjük. A nyomás 3 atm-ra áll be. 5—10 perc elteltével az elegyet 10 C-ra hűtjük, a kivált terméket szűrjük és szárítjuk. 84,6 g (88%) dibenzoil-d-borkősav-monohidrátot kapunk. 3. példa 95 g (0,28 mól) dibenzoil-d-borkősavanhidrid, 255 g diklórmetán és 15 ml víz elegyét az 1. példában ismertetett módon hidrolizáljuk, azzal az eltéréssel, hogy a hidrolízist 85—90 °C-on és 5 atm nyomáson 5—10 percig végezzük. 94 g (89,3%) dibenzoil-d-borkősav-monohidrátot kapunk. 4. példa 374 g (1,1 mól) dibenzoil-d-borkősavanhidridet 990 g diklóretánban oldunk, hozzáadunk 60 ml vizet, és az elegyet 3,5 atm nyomáson és 90—95 °C hőmérsékleten 5 Í0 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
