192070. lajstromszámú szabadalom • Eljárás fenil-, pridil- vagy kinolil gyűrűn lévő karboxilcsoportnak triklór-metilcsoporttal való átalakítására
1 192.070 2 A találmány tárgya eljárás adott esetben egy —OH, —IMOj, —CN, -COCI, —CH3 vagy —OCH3 csoporttal vagy egy vagy két CCI3 csoporttal vagy egy vagy két halogénatommal szubsztituált fenil-, piridil- vagy kinolilgyűrűn lévő egy vagy két karboxilcsoportnak triklór-metilcsoporttá való átalakítására. A találmány szerint úgy járunk el, hogy adott esetben fentiek szerint szubsztituált benzol-, piridin- vagy kinolin-mono vagy dikarboxi-származékot a karboxicsoportra számítva 0,1—20 mólekvivalens mennyiségű fenil-foszfonsav-diklóriddal és foszfor-pentakloriddal reagálatunk 100 és 250°C közötti hőmérsékleten. A meti leső portok klórozása hagyományos megoldással nem minden esetben végezhető el. Például olyan vegyületeknél, amelyek alkoxi-, alkilcsoportot, továbbá alkoxi- vagy alkilcsoporttal szubsztituált árucsoportot tartalmaznak az átalakítandó metilcsoport mellett általában direkt klórozás nem végezhető el anélkül, hogy a fenti csoportok is ne klórozódnának. Ilyen esetben karboxilcsoporton keresztül lehet a kívánt végtermékhez jutni. Az ismert megoldásoknál, ahol a karboxilcsoportokat triklór-metilcsoporttá alakítják, a művelethez foszforpentaklorídot és felesleges mennyiségű tioníl-klorídot használnak. Ilyen megoldást ismertetnek Takahashi és tsai („Kinetic study on the conversion of pyridine and Quinolinecarboxylicacidstothecorresponding Trichloromethyl Compound", J. Het. Chem.: 15 893 (1978); Chemical Abstracts 74, 125566y; Chemical Abstracts 79 31986m és Chemical Abstracts 81 105 395h). Egyéb típusú klórozást ismertetnek a Chemical Abstracts 63, 9901d és a 2 907 798 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás. Minthogy az ismert megoldások csak abban az esetben használhatók karboxilcsoportnak triklór-metilcsoporttá való átalakítására, ha a savcsoport a nitrogéntartalmú aromás gyűrűn a nitrogénatomhoz képest szomszédos helyzetben van, célszerű olyan kevésbé szelektív eljárást kidolgozni, amely nemcsak a nitrogéntartalmú heteroaromás vegyületek esetében alkalmazható. A találmány szerinti megoldással karboxilcsoportokat oly módon alakíthatunk át triklór-meti (csoportokká, hogy a karboxilcsoportot hordozó vegyületeket fenil-foszfonsav-dikloriddal és foszfor-pentakloriddal reagá Itatjuk. A találmány szerinti megoldás segítségével feni)-, piridil- vagy kinolilgyűrűn lévő karboxilcsoportot átalakíthatjuk triklór-metilcsoporttá, ha a művelethez fenil-foszfonsav-dikloridot és foszfor-pentak loridot alkalmazunk. A reakció menetét az A reakcióvázlat szemlélteti. A reakcióvázlat képleteiben R jelentése adott esetben szubsztituált fenil-, piridil- vagy kinolil-csoport, n értéke 1 vagy 2. (Nem történtek kísérletek egyensúlyi reakció beállítására.) A találmány szerinti megoldáshoz bármely olyan fenil-, piridil- vagy kinolil-származékot alkalmazhatunk, amelyen egy vagy két karboxilesöpört helyezkedik el szférikusán nem gátolt helyzetbe és amely vegyület kémiailag és fizikailag a reakció savas körülményei között stabil (kivéve természetesen a karboxil-csoportot, amely triklór-metilcsoporttá alakul át). Abban az esetben, ha a kiindulási vegyületben két karboxilcsoport található, a sztérikus gátlás elkerülése céljából célszerű, ha ezek a csoportok nem szomszédos helyzetben vannak. A találmány szerinti eljárásnál kiindulási anyagként olyan vegyületeket alkalmazhatunk, ahol a gyűrűn további sztérikusan megfelelően elhelyezkedő csoportok is vannak, amelye n reakció körülményei között nem változnak. Ezek közül említjük meg a klór-, fluor-, nitro-, ciano-, metil-, metoxi-, szubsztituált fenil-, piridil-vagy kinolil-származékokat. A sztér kus gátlás kiküszöbölése szempontjából fontos, fogy a karboxilcsoporttal szomszédos helyzetbe ne helyezkedjen el olyan csoport, amelynek sugara nagyobb mint a klóratom sugara, továbbá abban az esetten, ha az arilgyűrűn egy alkil- vagy alkoxiesoport ta- I tiható, a gyűrűn legyen egy erős elektrontaszító hatísú csoport, mint például nitro- vagy cianocsoport. Ez utóbbi feltétel teljesülése elmaradhat az N-heteroaromás vegyületek esetében. A leírásban használt, „szférikusén kompatibilis" kifejezés olyan csoportokat jelöl, amelyek sztérikus gátlástól mentesek; A Condensed Chemical Dictionary (7. kiadás, Reinhold Publishirg Co., New York, 893 (1966) meghatározása szerint: „sztérikus gátlás" a nolekulaszerkezetnek azon jellegzetessége, ahol az ttom ok térbeli elhelyezkedése következtében a molek uIának egy másik vegyülettel való adott reakciója gátolva van. A sztérikus gátlást oly módon is definiálhatjuk, I ogy a vegyületen lévő szubsztituensek fizikai mérete megakadályozza, hogy a vegyület a várható viselkedését kifejtse (lásd: „Organic Chemistry” DJ. Cram and G. Hammond, 2. kiadás, McGraw-Hill Book Company M.Y. 215 (1964).) A találmány szerinti eljárásnál a reakcióban résztvevő komponenseknek a reakcióelegyhez való adagolási sorrendje nem döntő, azonban bizonyos esetekben az elegy! és megadott sorrendjét célszerű követni. Például, ha a műveletet nagyüzemi méretekben végezzük, célszerű a karboxilcsoportot tartalmazó veciyületet a fenil-foszfonsav diklorid vegyülettel egy bizonyosadéig reagáltatni (mindaddig, amíg a sósavfejlődés megszűnik) és csak ezután adni a foszfor-pentak loridot az elegyhez. Ennek következtében a kezdeti habzást csökkenteni tudjuk, hasonlóképpen a reakció exoterm jellege következtében fellépő hőfejlődés könnyen szabályozható. Más esetekben lehetőség van arra, hogy az összes komponenst egyidejűleg keverjük össze. 4 reakcióban résztvevő komponensek elegyítése után a roakcióelegyet visszafolyató hűtő alkalmazásával 100— 250°C-on forraljuk. A műveletet általában atmoszféra nyomáson végezzük, de a reakció végbemegy túlnyomás esetén is. 4 reakció általában 4 óra — 7 nap alatt megy végbe, függően a hőmérséklettől, a reakcióban résztvevő komponensek jellegétől és mennyiségétől. A reakció befejeződése után az elegyet lehűtjük, a melléktermékként keletkező foszforpentakloridot csökkentett nyomáson ledesztilláljuk. A kapott vegyületet elkülönítjük és ismert technológiával, mint például frakcionált desztillációval (csökkentett nyomáson), vagy oldószeres extrakcióval (a eakcióelegynek híg lúggal való lúgosítása útján) nyerjük ki. A kapott terméket kívánt esetben Ismert módon tis; títhatjuk, e tekintetben vízzel való mosás, szárítás, átkri itályosítás jön figyelembe, az utóbbi művelethez oldószerként benzolt, hexánt, metanolt, kloroformot, étert, ciklohexánt vagy acetonitrilt alkalmazhatunk. A fenil-foszfonsav-dikloridot e karboxil-csoportra számítva 0,1—20 mól ekvivalens mennyiségben használjuk. Áhalában egy karboxilcsoportra célszerűen 1-10 mól ek\ ivalens mennyiségű fenil-foszfonsav-dikloridot számítunk. A találmány szerinti művelethez alkalmazható fenil-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
