187409. lajstromszámú szabadalom • Eljárás a 3-as helyzetban hidrogénatomot tartalmazó cefemvázas vegyületek előállítására
1 187 409 2 és dimetil-acetamid, továbbá az aceton, a vízzel elegyíthető alkanolok, mint például a metanol, etanol és propanol, továbbá a tetrahidro-furán. Ha vízzel nem elegyíthető oldószert használunk a munkafolyadékban, akkor rendkívül széles körből válogathatunk, miután bármely olyan oldószert használhatunk, amely a munkaelektródon nem redukálódik. Különösen kívánatos oldószerek a halogénezett oldószerek, mint például a diklórmetán, 1,1,2-triklór-etán, klór-benzol és más, hasonlók. Továbbá ilyen, előnyösen alkalmazható, vízzel nem elegyíthető oldószerek például a ketonok, például a metil-etil-keton, metil-butil-keton és metil-izobutil-keton, hogy csak az olcsóbbakat említsük, továbbá az.aromás oldószerek, mint például a benzol, toluol és a xilolok, az alkánok, mint például a pentán, hexán és az oktánok, az alkoholok, mint például a fenol, butil-alkoholok és más, hasonlók, valamnt az éterszerü oldószerek, mint például a dietil-éter, diizopropil-éter és a tetrahidro-pirán. Általában szükséges, hogy a munkafolyadék pH- ját valamely puífer-rendszer segítségével adott értéken tartsuk. A puffer-rendszerben jelenlévő sók, bázisok vagy savak általában megfelelő vezetőképességet biztosítanak az elektrolízishez. A rendszerhez hozzáadhatunk azonban további elektrolitokat is, amint ezt az elektrokémiában gyakran megteszik, feltéve, ha e további elektrolitok a folyamat szempontjából semlegesek, és nem változtatják meg az elegy pH-ját. A cefemvázas vegyületek bázikus oldatban nem stabilak, ezért a jelen találmány szerinti eljárást előnyösen savas vagy közel semleges pH-érték mellett folytatjuk le. Az előnyös pH-tartomány körülbelül 5 és körülbelül 8 közé esik, még előnyösebben körülbelül 5 és körülbelül 7 közé. Bizonyos esetekben szükséges lehet, hogy a munkafolyadékhoz savat adjunk, és így érjük el és tartsuk fenn a kívánt pH-értéket. Ilyen esetekben előnyösen, gazdaságossági és kényelmi okokból kénsavat vagy sósavat használunk. Kívánt esetben használhatunk más erős savakat is, mint például foszforsavat, salétromsavat, p-toluol-szulfonsavat és más, hasonlókat is. Ha a jelen találmány szerinti eljárást osztott cellában végezzük, akkor a kamrákat elválasztó falak anyaga bármely, az elektrokémiában használatos anyag lehet. Különösen alkalmas válaszfalak az ioncserélő membránok, és különösen azok, amelyeken a kationok át tudnak haladni. Válaszfalak készülhetnek előnyösen valamely finom pórusos anyagból is, ilyenek például a kerámia membránok és a zsugorított üvegmembránok. Az ilyen pórusos válaszfalakat elkészíthetjük úgy is, hogy az ionok számára áteresztők legyenek, de ugyanakkor a folyadék számára nem; ezt úgy érhetjük el, hogy a membránokat valamely vezetőképes géllel vonjuk be, ilyen például a valamely ionos anyaggal, mint például kálium-szulfáttal telített agar-gél. Ha a segédelektród a cella egy elkülönített kamrájában van, akkor ez az elektród egy vezetőképes folyadékba merül. Ha a kamra válaszfala pórusos membrán, akkor célszerű, ha a segédelektród a munkafolyadékkal összeférhető folyadékba merül, ilyen folyadék lehet például a munkafolyadékban alkalmazott ásványi sav vizes oldata. Ha a kamra válaszfala csak az ionokat engedi át, akkor a segédelektródot körülvevő folyadék lehet bármely alkalmas vezetőképes folyadék, így például ionizálható sók és savak híg, vizes oldatai. A jelen találmány szerinti eljárást körülbelül 0 °C és körülbelül 75 °C közötti, előnyösen körülbelül 0 °C és körülbelül 30 °C közötti hőmérsékleten végezzük. A munkaelektród és a segédelektród közötti potenciált többféle módon szabályozhatjuk. A potenciál szabályozásának leghatékonyabb és legpontosabb módja az, ha egy összehasonlító elektródot használunk, amelynek a munkafolyadékkal való kapcsolatot biztosító csatlakozása a munkaelektródhoz fizikailag a lehető legközelebb van. A folyamathoz szükséges potenciál értékét a rendszeren felvett voltammogramból határozzuk meg, és a munkaelektród és a segédelektród közötti potenciált úgy állítjuk be, hogy így az összehasonlító elektród és a munkaelektród között a kivánt potencilkülönbség álljon fenn. A szabályozásnak ez a módja sokkal hatásosabb, mint a munkaelektród és a segédelektród között észlelhető teljes feszültségesés szabályozása, miután e feszültségesés függ az adott esetben jelenlévő válaszfalak állapotától, a munkafolyamatban jelenlévő sav koncentrációjától és a munkafolyadékban jelenlévő, redukálni kívánt vegyüld koncentrációjától. Hasonló módon, viszonylag kevéssé hatásos az a módszer, hogy a rendszert a segédelektród és a munkaelektród között mérhető áramerrősség szabályozása útján szabályozzuk, miután az áramerősség közvetlenül függ a redukálni kívánt vegyüld koncentrációjától, valamint az elektródok és a válaszfalak fizikai állapotától. Ha azonban egy adott vegyület redukcióját alaposan tanulmányozzuk, és ismerjük az áramerősség, idő és koncentráció viszonyát, akkor az ismételt redukciókban szabályozhatjuk a rendszert az áramerősség szabályozása útján is. így, a rendszer szabályozásának az a legjobb módja, hogy az összehasonlító elektród és a munkaelektród közötti potenciált szabályozzuk, és ezt a szabályozást legelőnyösebben egy olyan automatikus műszerrel végezhetjük, amely folyamatosan érzékeli a potenciált, és ennek megfelelően állítja be a munkaelektród és a segédelektród közötti feszültséget. Ilyen műszereket ma már a kereskedelemben beszerezhetünk, ilyen műszert szállít például a Princeton Applied Research, Inc., Princeton, N. J., USA. Amint ezt a fentiekben röviden tárgyaltuk, a jelen találmány szerinti eljárás kivitelezéséhez legalkalmasabb potenciál-értékek az elektródok, munkafolyadék és vegyüld adott kombinációjára az elektrokémiában szokásos módon, a rendszer voltammogramjának felvétele útján határozzuk meg. Természetesen nem lehet megadni egy pontos potenciál-tartományt, amely mellett a jelen találmány szerinti eljárást elvégezhetjük, miután a potenciál minden egyes rendszerre nézve szükségszerűen más és más. Megfigyeltük azonban, hogy az alkalmazott rendszerek legtöbbjében, a jelen talál5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
