196164. lajstromszámú szabadalom • Eljárás 2,3,4,5-tetrafluor-benzoesav előállítására
1 2 A találmány tárgya eljárás 2,3,4,5-tetrafluor-benzoesav előállítására. Az l-ciklopropil-6,7,8-trifluor-l,4-dioxo-3-kinolinkarbonsav kulcsintermedier a 3.318.154. számú NSZK-beli nyilvánosságrahozatali iratban és a 4.665.079. számú USA-belí szabadalmi leírásban leírt 7-amino-l -cik!opropil-6,8-difhior-l ,4-dibidro-4-oxo-3- -kinolinkarbonsav-származékok előállítása során. Ezek a 7-amino-l-ciklopropil-6,8-difluor4-oxo-kinolinszármazékok baktériumellenes vegyületek. Az l-ciklopropil-6,7,8-trifluor-l ,4-dihidro-4-oxo-3-kinolinsavat azután több lépésben, 2,3,4,5-tetrafluor-benzoesavból kiindulva lehet előállítani. A 2,3,4,5-tetrafluor-benzoesav a kereskedelemben nem kapható, mivel nehezen állítható elő. G. C. Yakobson és munkatársai leírnak egy előállítási eljárást tetrafluor-ftálsav 135 °C-on végzett dekarboxilezésével (Zhumal Obscheí Khimii, 36, (1), 139— -142. oldal/1966/). A fenti eljárással elérhető hozam 17%, míg a találmány szerinti eljárással lényegesen magasabb hozamok (pl. 81%) érhetők el. A találmány szerinti eljárás további előnye, hogy egy reakcióedényben kivitelezhető, míg a hivatkozott ismert eljárás többlépéses, továbbá, hogy a találmány szerinti eljáráshoz nem szükséges túlnyomás és alacsonyabb nyomáson valósítható meg, mint az ismert eljárás. A 61.85.349. sz. japán szabadalmi leírás eljárást ír le 2,3,4,5-tetrafluor-benzoesav előállítására. Ez az eljárás a következő paraméterekben tér el szignifikánsan a találmány szerinti eljárástól: a) a hivatkozott japán leírás szerint nyomást kell alkalmazni, míg a találmány értelmében környezeti nyomáson dolgozunk, b) lényegesen nagyobb hőmérsékleten és hosszabb ideig tart a reakció, mint a mi esetünkben, c) az eljárást vízben folytatják le, a találmány szerint poláros aprotikus oldószerben dolgozunk, d) eltér a két eljárás esetében az alkalmazott kiindulási anyag. Találmányunk tárgya tehát egy olyan új eljárás 2,3,4,5-tetrafluor-benzoesav előállítására, amely az előbbi ismert eljárásokhoz képest lényegesen nagyobb kitermelést biztosít, illetve alacsonyabb hőmérsékleten/nyomáson és rövidebb idő alatt játszódik le. A találmány szerint úgy állíthatunk elő 2,3,4,5-tetrafluor-benzoesavat, hogy tetrafluor-ftálsavat bázikus katalizátor jelenlétében, poláris, aprotikus oldószerben 90-140 °C-ra melegítünk. Találmányunk továbbá kiterjed egy olyan, egy berendezésben végrehajtott eljárásra 2,3,4,5-tetrafluor-benzoesav előállítására, amely a következő lépésekből áll: — perklór-ftalidot és kálium-fluoridot poláris, aprotikus oldószerben — például szulfolánban — körülbelül 100—170 °C-ra melegítünk, és — a reakcióeiegyből, például a kálium-fluorid — kálium klorid — szulfolán sóból egy éter oldószerrel — például tetraliidrofuránnal — extraháljuk a tetrafluor-ftaloil-fluoridot, és — a tetrafluor-ftaloil-fluoridot vizes bázissal — például nátríum-hidrogén-karbonáttal, nátrium-hidroxidda) vagy kalcium-hidroxiddal — hidrolizáljuk, majd eltávolítjuk az éter oldószert, és — a visszamaradó reakcióelegyet bázikus talalizátor — például trietil-amin — jelenlétében poláris, aprotikus oldószerben 90-140 °C-ra melegítjük, és a terméket önmagában ismert módon elkülönítjük. A találmány szerint első eljárásban elért 25-30%os kitermelésnövekedés a dekarboxilezési reakcióban használt bázikus katalizátornak köszönhető. így nemcsak nagyobb kitermelést érünk el, hanem a korábban leírtnál alacsonyabb hőmérsékleten is dolgozhatunk. Az eljárást végrehajthatjuk például 90— —140 °C hőmérsékleten, de előnyösen 105—125 °C hőmérsékletet alkalmazunk. A melegítési idő 0,5—3 óra, előnyösen körülbelül 1 óra. Bázikus katalizátorként előnyösen szerves amint alkalmazunk. Még előnyösebb a tercier aminok, például az olyan trialkil-aminok alkalmazása, amelyeknek mindegyik alkilcsoportja 1 —6 szénatomos, egyenes vagy elágazó szénláncú, továbbá a pirídinek, alkil-amino-piridinek, anilinek, dialkil-anilinek, olyan alkil-cikloalkilén-iminek, amelyeknek alkilcsoportja 1-6 szénatomos, egyenes vagy elágazó szénláncú és a nitrogénatom egy 5-7 tagú gyűrű része, továbbá 5-, 6- vagy 7-tagú gyűrűket tartalmazó biciklusos iminek, vagy a diaza-biciklo-alkánok, például -heptánok, -oktánok, -nonánok vagy -dékánok alkalmazása. A felsoroltak közül különösen előnyös a trietil-amin, di(i-propiI)-etil-amin, piridin, 4-(dímetil-amino)-piridin, dimetil-anilin, N-metil-pirrolidin, N-metil-piperidin, kinukiidin és diaza-biciklo[2.2.2]oktán alkalmazása, ezen belül is a legelőnyösebb a trietil-amin és a diaza-biciklo[2.2.2]oktán alkalmazása. Használhatunk szervetlen bázisokat, úgymint nátrium-hidrogén-karbonátot , kálium-karbonátot vagy nátrium-hidroxidot is. A reakcióban alkalmazott bázikus katalizátor mennyisége változó lehet, szokásosan 1 mól tetrafluor-ftálsavra számítva 0,05—0,75 mól, előnyösen 0,2-0,5 mól katalizátort alkalmazunk. A reakciót végrehajthatjuk bármilyen poláris, aprotikus oldószerben, Ilyen oldószer például a szulfolán, (tetrametilén-szulfon), dimetil-szulfoxid, dimetil-szulfon, difenil-szulfon, dimetil-formamid, dimetil-acetamid, N-metil-pirrolidon, benzonitril, nitro-benzol, dietilénglikol-dimetilészter, tetraetilénglikol-dimetiléter és hexametil-foszforsav-triamid. A fenti módon kapott tetrafluor-benzoesav elkülönítését és tisztítását megkönnyíthetjiik a termék extrakciójával egy éter oldószerrel, úgymint di(n-butil)-éterrel, (t-butil)-metil-éterrel vagy di(i-propil)-éterrel, vagy etil-acetáttal, toluollal, metilén-kloriddal vagy ezek keverékeivel. Előnyösen di(n-butil)-étert alkalmazunk. A terméket ezután átkristályosítjuk i-oktánból, heptánból vagy hexánból. Előnyösen i-oktánt alkalmazunk. A találmány szerinti eljárással előállított 2,3,4,5- -tctrafluor-benzoesavat az l-ciklopropil-6,7,8-trifluor-1,4-dihidro-4-ox'o-3-kinolinkarbonsav előállítására használják, amely azután a 3.318.145. számú NSZK' -beli nyilvánosságrahozatali iratban és a 4.665.079. számú USA-beli szabadalmi leírásban leírt módon baktériumellenes vegyületekké alakítható. A 2,3,4,5- -tetrafluor-benzoesav nátriumsóját oxalil-kloiiddal reagáltatják, és a terméket magnéziumforgácsok jelenlétében malonsav-dietil-észterrel kondenzálják, így hidrolízis után 2,3,4,5-tetrafluor-benzoil-ecetsav-etilésztert kapnak. Ezt a vegyületet trietil-ortoformiáttal és ecetsavanhidriddel, majd ciklopropil-aminna! ke196.164 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
