196143. lajstromszámú szabadalom • Eljárás új ródiumtartalmú katalizátorok előállítására és alkalmazására
1 2 0-epimer 1% és 5% közötti mennyiségi arányban képződött a termékben. Általában 0,1—0,01 rész rádiumot használtak fel 1 rész 6-dezoxi-6-demetil-6-metilén-5-hidroxi-tetraciklinre számítva. 0,019 rész rádium felhasználása esetén még 45% kiindulási anyagot tartalmazó terméket kaptak, és még ha további 0,019 rész rádiumot adtak hozzá és tovább folytatták a hidrogénezést, akkor is 15% kiindulási anyag maradt a termékben. Az 1974-ben bejelentett 3.907.890. sz. amerikai egyesült államokbeli szabadalom leírása kobalt-oktakarbonil, trifenil-foszfin és sósav alkalmazását ismerteti. Az az eljárás tulajdonképpen nem hidrogénezés, mert hidrogént önmagában nem adnak a reakcióelegyhez, a reakciótermék 17% és körülbelül 0,5% között változó mennyiségben tartalmazott (3-epimert A sztöchiometrikus termelési hányad 54% és 72% között változott, összességében látható, hogy ez az eljárás számottevő ingadozásokat mutat mind a termelési hányad, mint a termék tisztasága szempontjából. A 4.001.321. sz. amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás szerint ,ródium(II)-dikarboxiIáto(trifenil-foszfin)-t vagy ródium(II)-dikarboxiláto-(helyettesített trifenil-foszfin)-t használnak katalizátorként, 1 rész 6-dezoxi-6-demetil-6-metilén-5-hidroxi-tetraciklinre számítva 0,01 rész mennyiségben. A kapott termék itt is szennyezve volt 2—3% /3-epimerrel. Végül az 1975-ben bejelentett 3.962.131. sz. amerikai egyesült államokbeli szabadalom leírása szerint egy olyan ismeretlen összetételű katalizátort használtak, amelyet egy mól ródium-triklorid két mól nátrium acetáttal, majd végül trifenil-foszfinnal való reagáltatása útján állítottak elő. itt sajnos nem határozták meg a kapott katalizátor ródiumtartalmát, a számítás azonban — ha feltételezzük, hogy a katalizátor az előállításhoz felhasznált rádium teljes mennyiségét tartalmazta — azt mutatja, hogy egy rész 6 dezoxi-6-demetil-6-metilén-5-hidroxi-tetraciklinre körülbelül 0,003 rész rádium volt szükséges. Ugyancsak sajnálatos, hogy a leírás nem közli a termék kromatográfiai elemzését, így nem állapítható meg, hogy az mennyi /3-epimert tartalmazott. A technika fentiekben ismertetett állása alapján könnyen belátható, hogy továbbra is fennáll a szükséglet olyan katalizátor iránt, amely teljesíti a következő feltételeket: 1. 0,001 résznél kevesebb katalizátor felhasználása 1 rész hidrogénezendő tetraciklinre, 2. jó hozammal szolgáltatja a hidrogénezett terméket, 3. nem képezi vagy csak elhanyagolható mértékben képezi a nem kívánatos /3-epimert. A találmány a fenti követelményeket kielégítő katalizátorok előállítására irányul. A jelen találmány szerinti katalizátorok nemcsak a tetraciklinek területén nyújtanak nagy előnyöket, hanem más olyan területeken is, ahol sztereospecifikus homogén katalizátorok alkalmazására van szükség. A találmány szerinti új katalizátorok szerkezeti elemzése sajnos nem volt lehetséges, mert bár ezek a katalizátorok legtöbbnyire kristályosak, kristályaik túlságosan kicsinyek ahhoz, hogy a röntgen-krisztallográfiai vizsgálatnak lehessen őket alávetni. Más analitikai módszerekkel azonban vizsgálni lehetett őket, így kétséget kizáró módon megállapítottuk, hogy új termékekkel állunk szemben. Az kétségkívül megállapítható volt, hogy a találmány szerinti katalizátorokban a rádium-atomhoz minden esetben hidrazincsoport kapcsolódik. Ez a tény mutatja, hogy új, az irodalomban eddig le nem írt termékekkel állunk szemben. Ezek feltétlenül különböznek a 24.03,714. sz. NSZK-beli közrebocsátási iratban leírt katalizátoroktól, amelyekben a rádium-atomhoz egy tercier foszfincsoport kapcsolódik. Hasonlóképpen különböznek a 4.001.321. sz. amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban ismertetett katalizátoroktól is, amelyek csak trifenil-foszfin vagy helyettesített trifenil-foszfin ligandumokat tartalmaznak. így a találmány szerinti katalizátorok hidrazin-ligandumokat lartalmazó új termékek. Ezek a katalizátorok különböző utakon állíthatók elő. Eljárhatunk olymódon is, hogy egy rádiumkomplexet reagáltatunk egy hidrazin-származékkal, vagy olymódon is, hogy ródium-trikorid trihidrátot reagáltatunk egy hidrazin-származékkal vagy ennek sójával, trifenil-foszfin jelenlétében. Az előbbi esetben a rádium-komplexben a rádium trifenil-foszfinnal van komplex-kötésben. Az e komplexekkel reagáltatandó hidrazin-származék általános szerkezeti képlete R'iHN-NH2, e képletben R'j fenil- vagy benzolszulfonil-csoportot vagy hidrogénatoméit képvisel. Előnyös hidrazin-származékként elsősorban maga a H2N-NH2 képletű hidrazin jön tekintetbe, előnyösen hidrát alakjában. A hidrazint, illetőleg hidrazin-származékot a jelenlevő rádium mól-számához viszonyítva általában feleslegben alkalmazzuk, ezen a feleslegen az ekvimolárist kissé meghaladó mennyiségtől százszoros molárisig menő mennyiség értendő. Előnyösen 1 mól rádiumra számítva 3 mól hidrazint alkalmazunk, bár 50-szeres moláris felesleggel is ugyanolyan jól használható katalizátor’, kapunk. -A katalizátor előállítása trifenil-foszfin jelenlétében történhet. Ennek a foszfin-vegyületnek a reakcióelegyhez adása a 3.463.830. sz. amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásból meríthető tanításon alapul, mely szerint a palládium vagy platina tercier foszfinokkal képezett komplexeit hidrazin és feleslegben levő tercier foszfin jelenlétében redukálják az 0-vegyértékű palládium- illetőleg platina-(tercier foszfin j-komplexekké. Ugy anez a szabadalmi leírás azt is megállapítja, hogy ha a tercier foszfin feleslegét elhagyják, a reakcióelegyből, akkor ez koordinativen telítetlen 0-vegyértékű palládium- és platina-(tercier foszfinj-komplexek képződéséhez vezet, így tehát a jelen találmány kiteljed az új katalizátoroknak akár hozzáadott foszfin jelenlétében, akár enélkül történő előállítására, a tercier foszfin hozzáadott mennyisége a ieakcióelegyben 20 mólig terjedhet, egy mól jelenlévő rádiumra számítva. Ez a mennyiség előnyösen 3-15 mól/mól lehet. A reakcióelegy valamely rövidszénláncú alkohol (beleértve a glikolokat és ciklikus étereket is) lehet. A reakcióközegként előnyösen alkalmazható oldószerek példáiként metanol, etanol, propanol, propán-2-ol, butanol, 2-metil-propán-2-ol, etán-1,2-diói és tetrahidrofurán említhető, különösen előnyösként a metanol, etanol, propán-2-ol és butanol emelhetők ki. 196.143 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3
