186529. lajstromszámú szabadalom • Eljárás 4-hidroxi-acetecetsav-(1-4 szénatomos-alkil)-észterek előállítására
1 2 A találmány tárgya eljárás új, az alkilrészben 1-4 szénatomot tartalmazó 4-hidroxi-acetecetsav-alkil-észterek, különösen 4-hidroxi-acetecetsav-metil-észter és etil-észter előállítására. Az új vegyületek nagy tisztaságú tetronsav előállításában intermedierként alkalmazhatók. A fotótechnikában előhívó vegyszerként használt tetronsav előállítására eddig ismert eljárások csekély hozamban szennyezettterméket eredményeznek, amelyet bonyolult módon, például nagyvákuumban végzett szublimációval kell tisztítani (529 128 sz. svájci szabadalmi leírás). A találmány szerint előállítható 4-hidroxi-acetecetsav-alkil-észterekből gyűrűzárással nagy hozamban jó tisztaságú tetronsav nyerhető. Az új vegyületeket a 4-halogén-acetecetsav-alkil-észterekből kiindulva a megfelelő 4-benzil-oxi-acetecetsav-alkil-észtereken keresztül hidrogenolizissel állítjuk elő. Előnyösen úgy járunk el, hogy valamely 4-halogén-acetecetsav-észtert a benzil-alkohol valamely alkálifémsójával 0 40 °C-on szerves oldószeres közegben, előnyösen dimetil-szulfoxidban vagy tetrahidrofuránban reagáltatunk és az így kapott 4-benzil-oxi-acetecetsav-alkil-észtert hidrogenizáljuk. 4-halogén-acetecetsav-észterként a bróm- vagy klór-származékokat alkalmazhatjuk. Előnyösen 4-' -klór-acetecetsav-alkil-észterekből, főleg a -metil- és -etil-észterekből indulunk ki. A benzil-alkohol alkálifémsójaként a kálium- vagy a nátriumsó kerül alkalmazásra. A nátriumsót előnyben részesítjük. A nátriumsót előnyösen nátrium-hidridből ás benzil-alkoholból készítjük szerves oldószerben. A reakcióhőmérséklet célszerűen 0-40 °C. A hidrogcnolizis kifejezésen egy vegyület hidrogénnel végzett lebontása értendő. Jelen esetben ezt a műveletet előnyösen 1—8 at nyomáson és valamilyen hidrogénező katalizátor, így nemesfémek, például platina, ruténium, ródium vagy Raney-nikkel jelenlétében végezzük. A katalizátor fém az aktív felület növelése céljából többnyire hordozóra, például horzsakő, aktívszén, szilikagél, agyagföld stb. felületére felvitt állapotban kerül alkalmazásra. 1. példa 7,56 g 80%-os nátrium-hidridből háromszor 30—30 ml petroléterrel (Fp. 40—60 °C) végzett mosással a fehérolajat lemossuk, majd a hidridet 160 ml tetrahidrofuránhoz adjuk. Az elegyhez keverés közben 14,28 g benzil-alkoholt adunk olyan ütemben, hogy a reakcióhőmérséklet 40 °C körüli értéken maradjon. A hidrogéngáz-fejlődés befejeztével az elegyhez 40 °C- on egy óra alatt 19,74 g (95,5%-os, 0,1145 mól) 4- -klór-acetecetsav-etil-észter 80 ml tetrahidrofuránnal készített oldatát csepegtetjük. Az elegyet szobahőmérsékleten 15 órán át keverjük, utána a tetrahidrofurán felét rotációs be párlóban vákuumban le pároljuk, és a még folyékony maradékot vékony sugárban 14,3 g tömény sósav és 150 g jeges víz elegyébe folyatjuk, az adagolás befejeztével a pH-érték 5-re áll be. Az elegyet éterrel négyszer extraháljuk, az éteres fázisokat mossuk, szárítjuk és rotációs bepáilóban vákuumban bepároljuk. A maradékot desztilláljuk. 22,52 g (83,2%) 4-benzil-oxi-acetecetsav-etil-észtert kapunk (Fp.: 126 °C/0,53 mbar). 21,24 g 4-benzil-oxi-acetecetsav-etil-észter 100 ml etil-aoetáttal készített oldatát mágneses keverővei ellátott 200 ml-cs acél-autoklávba bemérjük és 1,05 g 5%-os csontszenes palládiumkatalizátor jelenlétében 5,065 bar nyomáson hidrogenizáljuk, A mintegy 2 óra alatt lezajló reakció után az elegyet még 2 órán át utóreagálni hagyjuk, majd a katalizátort kiszűrjük és a szűrletet rotációs vákuumbepárlóban 35 °C-on bepároljuk. A maradékot nagy vákuumban szárítjuk. 13,4 g hidroxi-acetecetsav-etil-észtert kapunk enyhén sárgás olaj alakjában. Flemanalizis: C-H]fJ04 képletre (M = 146,14) számított, %: C49;j H 6,9 talált, %:C 49,7 ±0,1 H 7,1 ±0,1 IR (vékony film): 3480 (vs), 2950 (m), 1745 (vs), 1725 (vs), 1325 (m), 1030 (m) cm. NMR (10% CDClvban): 5 = 1,30 (t, 3H), 3,52 (s, 2H),4,27 (q,4H) es 4,10 (s,4H), OH 3,2-3,7 ppm-nél MS:M 164, M/e 115,101,88 2. példa 22,68 g 80%-os nátrium-hidridet az 1. példában megadott módon petroléterrel mosunk, majd 460 ml tetrahidrofuránhoz adunk. Az oldathoz keverés közben 45 perc alatt 22—32 °C-on 42,84 g benzil-alkoholt csepegtetünk A hidrogénfejlődés megszűnte után 20-30 °C-on 45 perc alatt 54,2 g (97,5%-os, 0,35 mól) 4-klór-acetecetsav-metil-észtert csepegtetünk a reakcióelegyhez. A világos-barna szuszpenziót mintegy 20 °C-on 4 órán át keverjük, majd 92,9 g tömény sósav 400 ml vízzel készített oldatába öntjük. A világos-barna elegyet 150—150 ml éterrel háromszor extraháljuk, az éteres kivonatokat egyesítjük, 100-100 nil telített konyhasó-oldattal kétszer mossuk, majd nátrium-szulfáttal vízmentesítjük, szűrjük és rotációs bepárlóban 30-40 °C-on bepároljuk. A maradékot desztilláljuk. 54,1 g (58,1%) 4-benzil-oxi-acetecetsav-metil-észtert kapunk (Fp.: 126-129 °C/1 Hgmm). IR (vékony film): 1752 (vs), 1730 (vd), 1325 (m), 1100 (m) cm"* NMR (DMSO-d6): 5 * 7,32 (m, 5H), 4,51 (s, 2H), 4,25 (s, 2H), 3,62 (s, 3H), 3,60 (s, 2H). 22,22 g 4-benzil-oxi-aceteo3tsav-me til-észtert 100 nJ etil-acetátban feloldunk, majd mágneses keverővei ellátott 200 ml-es acélautoklávban 1,1 g 5%-os csontszenes palládium-katalizátor jelenlétében 5 bar nyomású hidrogénnel hidrogenizáljuk. A reakció után a katalizátort kiszűrjük és a szűiletet rotációs bepárlóban 30—35 °C-on bepároljuk. A világos-barna maradékot nagy vákuumban 1 órán át szárítjuk. 13,3 g 4 hidroxi-acetecetsav-metil-észtert kapunk sárga folyadék alakjában. IR (vékony film): 3460 (m), 1750 (vs), 1440 (m), 1330 (m) 1270 (m) 1060 (m) cm"1 NMR (DMSO-d6): ő = 5,00 (széles, 1+H), 4,10 (s, 2H), 3,60 (s, 3H), 3,54 (s, 2H). 3. példa Az 1. példa szerint azonos mennyiségben előállított nátrium-benziláthoz 19,74 g (0,1145 mól) 4- -klór-acetecetsav-etlhésztert adunk, és az elegyet tetrahidrofuránban 0 °C-on 20 órán át reagáltatjuk, A kapott 4-benzil-oxi-acetecetsav-etil-észtert (18,8 g, 69%) az 1. példa szerint 5%-os palládium csontszén katalizátor jelenlétében etil-acetátban 1 bar nyomáson hidrogénezzük. Hozam: 11,49 g (68,7%) 4-hidro.'d-acetecetsav-etil-észter. 186.529 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
