181584. lajstromszámú szabadalom • Eljárás 3,4,5-trimetoxi-benzaldehid előállítására
Letters 215—218 (1975)]. A redukciót visszafolyató hűtő alkalmazása mellett történő forralás közben 10—15 órán át végzik, 1 mól észterre számítva 1,5—4,0 mól komplex alkalmazásával. A közlemény szerint benzoesav-metilészter 1,5 mól nátrium-dihidro-bisz-(2-metoxi-etoxi)-aluminát-morfolin komplexszel 15 órán át viszszafolyató hűtő alatt forralva 50%-os kitermeléssel alakítható benzaldehiddé. Megjegyezzük, hogy a kitermelést a benzaldehid kitűnően izolálható 2,4-dinitro-feniI-hidrazonjára vonatkoztatva adják meg, ezért ez az érték feltétlen magasabb, mint a nehezebben kinyerhető benzaldehidre megadott hozam. Az eljárás hátránya, hogy még laboratóriumi körülmények között is csak közepes kitermelésekkel végezhető el és az alkalmazott erélyes reakciókörülmények a termék károsodásához vezethetnek (a redukció során jelentős mennyiségű benzilalkohol is képződik). A 3,4,5-trimetoxi-benzaldehid előállítható oly módon, hogy 3,4,5-trimetoxi-benzoesavat savkloriddá alakítanak, ebből savamidot, majd nitrilt képeznek, végül a nitrilt formaldehid és valamely fém — előnyösen Raneynikkel —jelenlétében hidrogénnel redukálják (159 899 1 sz. magyar szabadalmi leírás). Ez az eljárás bonyolult, soklépéses, nagy munkaigényű, drága szintézis. Egy másik eljárás szerint veratrumaldehidet brómoznak, a kapott 3-bróm-4,5-dimetoxi-benzaldehidet hidrolizálják és a képződő 3-hidroxi-4,5-dimetoxi-benzaldehidet dimetil-szulfáttal metilezik. Kísérleti tapasztalataink szerint azonban a 3-bróm-származék hidrolízise olyan gyenge kitermeléssel végezhető el, mely a teljes szintézis gazdaságosságát nagymértékben lerontja. Egy másik eljárás szerint [49 28184 sz. japán nyilvánosságrahozatali irat; C. A. 82, 125,092f (1975)] 3,4,5-trimetoxi-benzoesav-hidrazidot [hexaciano-ferrát(III)]-ionokkal oxidálnak bázikus katalizátor jelenlétében, heterogén rendszerben. Az eljárás hátránya, hogy az oxidálószer a reakció során elhasználódik és ezért minden egyes sarzshoz friss oxidálószert kell alkalmazni. Továbbá ipari sarzsméreteknél nem alkalmazhatók. A ciántartalmú oxidálószernek a szennyvízből történő eltávolítása, illetve megkötése ezenkívül környezetvédelmi szempontból is problematikus. Ismét más eljárás szerint 3,4,5-trimetoxi-benzoesav-hidrazidot benzol-szulfonsav-kloriddal reagáltatnak, majd a kapott fenil-szulfonil-hidrazidot kálium-karbonát jelenlétében 160 °C-on etilénglikolban melegítik [J. Chem. Soc. 584, (1936)]. Az eljárás hátránya, hogy az alkalmazott hőmérsékleten fellépő nagymérvű habzás miatt csak laboratóriumi méretekben valósítható meg. Találmányunk célkitűzése az ismert eljárások hátrányait legalább részben kiküszöbölő, ipari méretekben is megvalósítható eljárás kidolgozása 3,4,5-trimetoxi-benzaldehid előállítására. Azt találtuk, hogy a 3,4,5-trimetoxi-benzaldehid ipari méretekben is kitűnő kitermeléssel és egyszerűen megvalósítható körülmények között állítható elő oly módon, hogy a 3,4,5-trimetoxi-benzoesav metilészterét vagy etilészterét nátrium-di hidro-bisz-(2-metoxi-etoxi)-aluminát morfolinnal képezett komplexével redukáljuk, majd kívánt esetben a 3,4,5-trimetoxi-benzaldehidet elkülönítjük. Találmányunk alapja az a felismerés, hogy a fenti reakció kiváló termeléssel, mellékreakciók fellépése és a termék károsodása nélkül végezhető el oly módon, hogy enyhe reakciókörülményeket és igen kis reagensfelesüget alkalmazunk. A reakciót —10 °C és +10 °C közötti hőmérsékleten, előnyösen —5 °C és +5 °C között végezhetjük el. A komplexet kis moláris feleslegben alkalmazva a reakció igen rövid idő alatt lejátszódik, és tenzilalkohol legfeljebb nyomokban keletkezik. A reakcióidő általában 1—3 óra, előnyösen mintegy 2 óra. Ez meglepő felismerés, minthogy a korábbiakban idézett Chemistry Letters 215—218 (1975) közlemény szerint aromás karbonsavak észtereit visszafolyató hűtő alkalmazása mellett történő forralás közben is 10—15 órán át kellett redukálni. Nem volt előre látható, hogy a találmányunk szerinti eljárásnál alkalmazott lényegesen alacsonyabb hőmérsékleten alig 1—3 órás reakcióidő elegendőnek bizonyul majd. A nátrium-dihidro-bisz-(2-metoxi-etoxi)-aluminát morfolinnal képezett komplexét 1 mól 3,4,5-trimetoxi-benzoesav-metilészterre vagy -etilészterre vonatkoztatva 1,05—1,25, előnyösen 1,10—1,15 mól mennyiségben alkalmazhatjuk. A komplex előállításánál 1 mól nátrium-dihidro-bisz-(2-metoxi-etoxi)-aluminátra vonatkoztatva 1,0—1,1, előnyösen 1,04—1,06 mól morfolint alkalmazunk. A találmányunk tárgyát képező eljárást inert gáz atmoszférában végezzük el; e célra előnyösen nitrogént vagy argont, különösen előnyösen nitrogént alkalmazhatunk. Eljárásunk során előnyösen a következőképpen járhatunk el : A nátrium-dihidro-bisz-(2-metoxi-etoxi)-aluminátot 1,0—1,1, előnyösen 1,04—1,06 mól morfolinnal reagáltatjuk inert gáz atmoszférában, hűtés közben, előnyösen — 5 °C és —10 °C közötti hőmérsékleten. A reakciót előnyösen aromás szénhidrogénekben végezhetjük el. Reakcióközegként benzolt, toluolt vagy xilolokat, különösen előnyösen toluolt alkalmazhatunk. A komplex oldatához ezután a fenti hőmérsékleten hozzáadjuk a 3,4,5-trimetoxi-benzoesav-metilészter vagy -etilészter inert szerves oldószeres oldatát. Az észter oldásához előnyösen a komplex készítésénél felhasznált oldószert alkalmazhatjuk. A reakció igen rövid idő alatt — általában körülbelül 2 óra — lejátszódik. A kapott 3,4,5-trimetoxi-benzaldehidet előnyösen oly módon izolálhatjuk, hogy a redukálószer feleslegét víz hozzáadásával megbontjuk, majd a fázisokat elválasztjuk, a vizes réteget megfelelő szerves oldószerrel (előnyösen aromás szénhidrogének, pl. benzol, toluol vagy xilol) extraháljuk, majd az egyesített szerves fázisokat oldószermentesítjük. Eljárásunkkal a 3,4,5-trimetoxi-benzaldehidet általában olyan tisztaságban kapjuk, hogy további tisztítás nélkül gyógyszer- és növényvédőszeripari végtermékekké alakíthatjuk. A terméket azonban kívánt esetben tisztításnak vethetjük alá. Ez önmagukban ismert módszerekkel pl. a nátrium-hidrogén-szulfittal képezett addukt átkristályosításával történhet. A kiindulási anyagként felhasznált 3,4,5-trimetoxi-benzoesav-metilészter, illetve etilészter az irodalomban leírt, kereskedelmi forgalomban levő ismert vegyület. Igen egyszerű ipari előállítása 3,4,5-trimetoxi-benzoesavból és metanolból tömény kénsav katalizátor jelenlétében közvetlenül is megvalósítható. Eljárásunk előnye, hogy könnyen hozzáférhető kiindulási anyagokból, rendkívül egyszerű módon (egyetlen lépés) üzemi méretekben is nagyon könnyen kivitelez 4 181584 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
