194147. lajstromszámú szabadalom • Eljárás 2-hidroxi-6-nitro-toluol előállítására
1 194.147 Találmányunk tárgya új és javított eljárás 2-hidroxi^-nitro-toluol előállítására. A (IV) képletü 2-hidroxi-6-nitro-toluol fontos gyógyszeripari közbenső termék, mely pl. az (V) képletű 1-/lH-indol-4Jl-oxi/-3-Ol-metil-etil/-aminQ7 ■ -2-propanol (Visken , ismert anttarritmiás szer) gyártásánál használható fel. A (IV) képletű 2-hidroxi-6-nltro-toluol az irodalom szerint olymódon állítható elő, hogy toluolt nitrálnak, a nitrálásnál keletkező izomer-elegyet szétválasztják, majd a keletkező (III) képletű 2-amino-ó-nitro-toluolt diazotálják és elfőzik. Az irodalomban az egyes lépésekre számos közlemény és szabadalmi leírás jelent meg. A szintézis ipari méretekben történő gazdaságos megvalósítása és melléktermékektől mentes, a további gyógyszeripari átalakítás szempontjából megfelelő tisztaságú termék előállítása azonban komoly nehézségekbe ütközik. A toluol nitrálásakor különböző mono- és polinitro-toluolok elegye keletkezik, amely főkomponensként általában 2,4- és 2,6-dinitro-toluolt tartalmaz. Az izomer elegy szétválasztására több módszer ismeretes. A 2.765.348 sz. Amerikai Egyesült Államokbeli szabadalmi leírás szerint az izomerek szétválasztását aromás aminok (pl. N-metil-anilin vagy N,N-dimetil-anilin) hozzáadásával végzik el. Az eljárás hátránya a közepes kitepnelés, a szabadalmi leírás példái szerint az izomér-elegyben levő 2,6-dinitrotoluol 15-53%-át nyerik ki. A 3.931.347 sz. Amerikai Egyesült Államok-beli szabadalmi leírás értelmében a 2,4- és 2,6-dinitro-toluol elegyét az izomer dinitro-toluol szennyezésektől vizes alkálifém-diszulfid-oldattal történő kezeléssel választják el. A szabadalmi leírás példái szerint azonban a 2,4-dinitro-toluolt nem választják el a 2,6-dinit ro-toluoltól. A 3.949.008 sz. Amerikai Egyesült Államok beli szabadalmi leírás ugyancsak a 2,4- és 2,6-dinitrotoluolt együtt választja el a többi nitro-toluol-származéktól, azonban a két dinitro-vegyület szétválasztására nem tér ki. A szennyezéseket 5-8 szénatomot tartalmazó alkánnal végzett kezeléssel távolítják el. A 173.735 sz. szovjet szabadalmi leírás értelmében 2,4- és 2,6-dinitro-toluol izomer-elegyből a 2,6- -dinitro-toluolt olymódon nyerik ki, hogy a nyers izomer-keverékhez kálium-hidroxid izopropanollal képzett oldatát adják, a keletkező sötétbarna maszszát azonnal kénsavba szűrik, majd a szüretből az i opropanolt vákuumdesztillációval eltávolítják. A nyers 2,6-dinitro-tpluol kitermelése a kiindulási elegy 2,6-dinitro-toluol tartalmára vonatkoztatva 63%. A szabadalmi leírás szerint a nyers terméket átkristályosítássa! tisztítják, amely nyilvánvalóan további veszteséggel jár. A 2,6-dinitro-toluol 2-amino-ó-nitro-toluoIlá történő redukcióját az irodalom szerint többféleképpen végzik el. Az egyik módszer értelmében a redukciót ammóniás alkoholban kén-hidrogén-gáz segítségével végzik el /Cunerth: Ann. 172, 223 (1874), Bemthsen: Bér. 15j 3016 (1882), Noéit ing: Bér. 37, 1018 (1904), Wheeler: Am. Chem. J. 44,136 (1910)J. Az eljárások hátránya, hogy a reakció kevéssé szelektív, különböző redukált termékek keveréke keletkezik és a végpont igen nehezen érzékelhető. Másik eljárás szerint [F.Kuffner, G.Lenneis, H.Bauer Monatsh. Chem. 91j 1156 (1960)1 2,6-dinitro-toulolt al2 kohol és ammónium-hidroxid elegyében oldanak, majd az oldatba több napon át vezetnek kén-hidrogéngázt, a kiváló kenet szűrik, a szürletet sósavval megsavanyítják, szűrik és a szürletből 2-nitro-6- -amino-toluolt nátrium-hidroxid hozzáadásával csapják ki. Az eljárás a kén hidrogénes módszer fent ismertetett hátrányain kívül már a többnapos reakcióidő miatt is alkalmatlan ipari méretekben történő gyártásra. A redukciós módszerek másik csoportját az elektolitikus úton végzett eljárások képezik. Brand,Zöller. Bér. 40 3330 (1907) szerint a redukciót sósavas alko hóiban réz(ll)-klorid jelenlétében elektrokémiai úton végzik el. Hoffer és tsai [Hoffer, Jakob Ber. 41.3196 (1908)]a 2,6-dinitro-toluol redukcióját kénsavas alkoholban vanádium-vegyületek jelenlétében hajtják vég re Az elektrokémiai redukció ipari körülményekben történő megvalósítása azonban komoly nehézségekbe ütközik. A redukciós eljárások további csoportját képezik a katalitikus hidrogénezést alkalmazó módszerek. Brand és Steiner [Ber. _55 884 (1905)] módszere szerint 2,6-dinitro-toluolt vizes alkoholban csontszén-hordozóra felvitt palládium katalizátor jelenlétében hidrogéneznek. Másik eljárás szerint (Vesely, Rein Collect. Chim. Tchehosl. _L 365) a 2,6-dinitro-toluol hidrogénezését vízmentes alkoholban platina-katalizátor jelenlétében hajtják végre. A katalitikus hidrogénezésen alapuló módszerek hátránya, hogy nem kel lően szelektívek és szennyezett termékek előállítását teszik csupán lehetővé. Más eljárás szerint 2,6-dinitro-toluol alkoholos oldatához vizes ammónium-szulfidot adnak, majd a re akoióelegyet visszafolyató hűtő alkalmazása mellett forralják [Brady, Taylor. J.Chem.Soc. london 117, 887 (1920)]. Az irodalom szerint ezt az eljárást szobahőmérsékleten is elvégezték (Gibson, Johnson J. Chem.Soc. London 1929, 1244), ez azonban a kitermelés jelentős csökkenéséhez vezetett. Az ammónium-szulfidos módszer hátránya, hogy nem végez hető el szelektíven és különböző termékek keverékét eredményezi. A legtöbb ismert redukciós módszer nem szelektív, ezért az eljárás végén általában hidrogén-kloridos extrakciós tisztítást alkalmaznak A 2-amino-6-nitro-toluol diazotálássa], majd elfőzéssel alakítható 2-hidroxi-6-nitro-toluollá [Ullmann Bei . 17, 1961 (1884), Noelling Ber. JV7, 1020 ( 1904j]-A 2-amino-6-nitro-toluolt 20%/os kénsav-oldatban diazotálják nátrium-nitrittel, majd a diazónium-só oldatát 10%os kénsavba öntik. Az eljárás hátránya, hogy szennyezett terméket biztosít, az idézett közlemények szerint 143 6C-on, illetve 145 °C on olvadó 2-hidroxi-6-nitro-toluolt nyernek. Az irodalomban ismert eljárások reprodukálása és a kapott termék elemzése során azt tídáltuk, hogy jelentős mennyiségű (5-10%) (IV) képletű 4-nitro-indazol van jelen. Találmányunk célkitűzése az ismert módszerek fentiekben tárgyalt hátrányainak kiküszöbölése és 2-hidroxi-6-nitro-toluol ipari méretekben is gazdaságosan, jó kitermeléssel megvalósítható, tiszta terméket biztosító előállítási eljárásának kidolgozása. Találmányunk tárgya eljárás a (IV) képletű 2- -hidroxi-6-nitro-toluol előállítására toluol nitrálása, a dinitro-toluolok izomer-elegyének szétválasztása, a 2,6 dinitro-toluol redukciója, majd a 2-amino-6-nitro-toluol diazotálása és elfőzése útján, olymódon, hogy 5 10 15 20 >5 30 35 40 45 50 55 60 2
