182364. lajstromszámú szabadalom • Eljárás 3-acil-azo-propionsav-észterek előállítására
- 3 A találmány szerinti eljárás megvalósítása technikailag igen egyszerű módon történik. A IV általános képletű 3-acil-hidrazino-propionsav-észter szintézisét a találmány szerint a II általános képletű akrilsav-észterekből kiindulva valósítjuk meg oly módon, hogy ezeket körülbelül ekvimoláris menynyiségben a III általános képletű hidrazinszármazékokkal vizes közegben vagy inert szerves oldószerben előnyösen vizes vagy alkoholos közegben reagáltatjuk, de adott esetben eljárhatunk úgy is, hogy semmiféle oldószert nem alkalmazunk. Célszerűen az akrilsav-észtert adagoljuk részletekben vagy pedig valamely oldószerrel, így például valamely 1—4 szénatomos alkohollal hígítva, a hidrazinkomponens ugyancsak vízzel vagy 1—4 szénatomos alkohollal hígított oldatához. Emellett az alkohol és a víz keverési arányát széles határok között változtathatjuk, mivel mind az alkohol, mind pedig a víz egyedül is alkalmazható. Az alkohol és a víz súly szerinti aránya előnyösen 1 : 1. A reakciópartnereket fordított sorrendben is lehet adagolni. A reakciót —20 °C és 150 °C, előnyösen 0 °C és 50 °C közötti hőmérséklettartományban valósítjuk meg. A nyomás 1 és 10 atmoszféra közötti, előnyösen 1 atmoszféra nyomáson dolgozunk. A reagensekkel szemben inert oldószerként például a következőket nevezzük meg: 1—4 szénatomos alkoholok, így a metanol, etanol, propanol, izopropanol, butanol, szek-butanol, terc-butanol ; halogénezett szénhidrogének, így a diklór-metán, kloroform, tetraklór-metán ; alifás és aromás szénhidrogének, így a petroléter, pentán, ciklohexán, 30 benzol, toluol, xilol ; éterek, így a dietil-éter, tetrahidrofurán, dioxán, etilén-glikol-dietiléter; karbonsavnitrilek, így az acetonitril; végül karbonsavamidok, így a dimetil-formamid. A reakciót előnyösen valamely bázissal vagy savval katalizálhatjuk. Bázisos katalizátorként többnyire alkálifém-hidroxidokat, alkálifém-alkoholátokat, tercier aminokat, mint trietil-amint vagy N,N-dimetil-anílint, benzil-trialkil-ammónium-hidroxidokat, mint pl. benzil-trimetil-ammónium-hidroxidot, továbbá dialkil-karbonsavamidokat, így dimetil-formamidot vagy dimetil-acetamidot használunk. Savas katalízishez kénsavat, foszforsavat, ecetsavat, tejsavat vagy bór-trifluoridot alkalmazunk. A reakció befejeződése után a reakcióelegyet adott esetben önmagában ismert módon dolgozzuk fel. Az oldószer eltávolítása után kapott maradékot vagy csökkentett nyomáson végzett frakcionált desztillációnak vetjük alá, vagy azt alkalmas oldószerekből, így ketonokból, alkoholokból, nitrilekből, észterekből, éterek- 50 bői, vagy klórozott szénhidrogénekből, például acetonból, metanolból, etanolból, acetonitrilből, etil-acetátból, diizopropil-éterből vagy kloroformból kristályosítjuk át. A reakcióterméket színtelen kristályok alakjában vagy ugyancsak színtelen, folyékony formában kapjuk 55 meg, amelyek szobahőmérsékleten stabilak. Amennyiben mégis folyamatos eljárás módszerét választjuk, úgy a IV általános képletű reakcióterméket nem szükséges izolálni, hanem azt közvetlenül tovább feldolgozhatjuk. Az I általános képletű 3-acil-azo-propionsav-észtereket azután a találmány szerint úgy állítjuk elő, hogy a IV általános képletű 3-acil-hídrazino-propionsav-észtereket valamely szokásosan használatos oxidálószer 65 _ 4 sztöchiometrikus mennyiségével vagy feleslegben alkalmazva vizes közegben, a reaktánsokkal szemben inert szerves oldószerekben reagáltatjuk. Az oxidálószert célszerűen vizes oldatként vagy valamely oldószerrel 5 hígítva, részletekben adagoljuk a 3-acil-hidrazino-propionsav-észter vízzel vagy valamely oldószerrel hígított oldatához. A reaktánsok hozzáadását azonban fordított sorrendben is végezhetjük. Ezt a reakciólépést —20 °C és 100 °C, előnyösen —5 °C és 50 °C közötti 10 hőmérsékleti határok között hajtjuk végre. A reakció időtartama 0,5 és 5 óra között van, a reakció-hőmérséklettől függően. A reakciópartnerekkel szemben inert oldószerként az 15 alábbiakat nevezzük meg: alifás és aromás szénhidrogének, mifit a ciklohexán, heptán, ligroin, benzol, toluol és xilol, továbbá halogénezett szénhidrogének, mint a diklór-metán, kloroform, tetraklór-metán és 1,2-diklór-etán. 20 Ezen oldószerek jelenlétében a nyers oldatokat is fel lehet dolgozni, minthogy ezek a következő reakciólépéseknél is inert oldószerként viselkednek. Szokásos oxidálószerként, melyek az oldószer megválasztását is meghatározzák, például a következőket 25 nevezzük meg: salétromsav, kálium-dikromát, kálium-permanganát, higany-oxid, ammőnium-nitrát, nátrium-nitrát, nátrium-klorát, klór, alkálifém- és alkáliföldfém-hipokloritok, ammonalkálikus hidrogén-hiperoxid, vas(III)—klorid, dinitrogén-trioxid és ólom(IV)-oxid. A reakció befejeződése után a reakcióelegyet önmagában ismert módon feldolgozzuk. így például az alkalmazott oldószert csökkentett vagy légköri nyomáson ledesztilláljuk vagy extraháljuk, amikor is a reakció során használt szerves oldószer egyúttal a 3-acil-azo-propion- 35 sav-észter extrahálószereként is szolgálhat. A kivonatokat azután ismert módon feldolgozzuk, például megfelelő szárítás után az alkalmazott oldószert légköri vagy csökkentett nyomáson ledesztilláljuk. Ily módon a 3-aciI-azo-propionsav-észtert nagy kitermeléssel, hal- 40 ványsárga színű kristályok, illetve olajos anyag formájában kapjuk. A termék igen tiszta, úgyhogy minden további tisztítás nélkül tovább lehet reagáltatni. A magrezonancia-spektrum vizsgálatok azt mutatják, 45 hogy a IV általános képletű 3-acil-hidrazino-propionsav-észterek oxidálásakor elsődlegesen az I szerkezeti képletnek megfelelő vegyületek keletkeznek. A következő példákban a találmány szerinti eljárást mutatjuk be. 182364 1. példa a) 3-Szemikarbazido-propionsav-metilészter előállítása Keverővei, hőmérővel és szárítócsővel rendelkező, visszafolyató hűtővel ellátott kétliteres háromnyakú gömblombikban 173,0 g (1,5 mol) porított szémikarba- 60 zid-hidrokloridot 300 ml metanolban szuszpendálunk, majd ehhez 10 perc alatt 34,4 g (1,5 mol) nátriumból és 500 ml metanolból frissen készült nátrium-metilát-oldatot csepegtetünk. A hőmérsékletet e közben 15 °C— 20 °C között tartjuk. A reakcióelegyet ezután még 15 percig 20 °C hőmérsékleten utánkeverjük, majd a nát-2
