197873. lajstromszámú szabadalom • Eljárás O-szubsztituált hidroxi-ecetsavak és észtereik előállítására
197873 rogénatom, R2, R3, R4 jelentése hidrogénatom vagy 1—4 szénatomos elágazó, vagy egyenes szénláncú alkilcsoport, azzal a megkötéssel, hogy legfeljebb két alkilcsoport van közöttük vagy R2 és R3 jelentése hidrogénatom és R4 jelentése 2-furil, vagy fenilcsoport — O-szubsztituált hidroxi-ecetsavakat vagy származékait — úgy állítjuk elő, hogy 1—2 szénatomos klórozott szénhidrogén oldószerben oldott (II) általános képletü diazo-ecetsav-alkil-észtért — ahol R1 1—4 szénatomos alkilcsoport —, — réztartalmú katalizátorként (1—4 szénatomos a!koxi)-(l—4 szénatomos) karbonsav réz(II)sója jelenlétében 50— 150°C-on, célszerűen a reakcióelegy forráspontján, szakaszos, félfolyamatos vagy folyamatos módon reagáltatjuk (III) általános képletü alkohol — ahol R2, R3, R4 a fentieket jelöli — 1:1 - 1:5 mólarányú mennyiségével, majd az (I) általános képletü terméket az oldószertől és az esetenként feleslegben vett (III) általános képletü alkoholtól frakciónált desztillációval, a szabhd savat pedig a megfelelő észterből ismert módon állítjuk elő. A találmány szerinti eljáráshoz a (II) általános képletü diazo-észtert az ismert módszerek valamelyikével így pl. az Org. Synth. Coll. Vol. IV. 424. szerinti módszerrel állítjuk elő és az oldásához célszerűen halogénezett szénhidrogéneket, pl. 1,2-diklór-etánt, diklór-metánt, kloroformot használunk. Az eljárás során alkalmazott diazo-észter és a (III) általános képletü alkohol mólaránya 1:1 - 1:5 között változhat, célszerűen 1:3. Az alkalmazott katalizátor koncentrációja 5.10'4 — 1.10 3 mól/l, célszerűen 5 — 8x xlCF4 mól/l. Alkalmas katalizátorok az (1 — 4 szénatomos alkoxi)-(l—4 szénatomos) karbonsav réz (II) sói. A találmány szerinti eljárást végrehajtjuk szakaszos módon. Ebben az esetben célszerűen a (III) általános képletü alkoholhoz a megfelelő katalizátor mennyiség jelenlétében refluxhőmérsékleten, illetve maximum 150°C-on lassan hozzáadagoljuk a (II) általános képletü diazo-észter 1,2-diklór-etános oldatát. A diazo-észter-oldat beadagolása után a reakcióelegyet 5—15 percig utóreagáltatjuk, majd egy frakcionáló berendezésben atmoszférikusán vagy csökkentett nyomáson szétválasztjuk. Ilyen módon az (I) általános képletű észtereket minimum 97%-os tisztaságban és 75—95%hozammal állíthatjuk elő. Könnyen végrehajthatjuk a találmány szerinti eljárást félfolyamatos, vagy folyamatos módon is pl. kaszkádreaktorban. Ebben az esetben célszerűen úgy járunk el, hogy a (III) általános képletü alkohol fő tömegét a kaszkádreaktor első tagjában adagoljuk, míg a megfelelő oldószerben oldott (II) általános képletü diazo-észtert és a célszerűen a (III) általános képletü alkoholban oldott réz tartalmú katalizátort pedig a kaszkádreaktor tagjaiba megosztva adagoljuk. A diazo-3 észter ily módon történő reakcióba vitelével csökkenthető a felhasznált alkohol mennyisége. A katalizátor tagonkénti megosztásával elkerülhetjük, hogy a technikai reagensekkel bevitt szennyezések pl. aldehidek a katalizátor aktivitását csökkentsék. A találmány szerinti eljárás az eddig ismertekhez képest több előnnyel rendelkezik. Egyik legfőbb előnye, hogy egy olyan általános módszer, mellyel tetszés szerinti (I) általános képletű" vegyületek állíthatók elő, gyakorlatilag mellékreakciók nélkül. A diazo-észterek reakcióinak ismert kíséreői a fumarátok és maleinátok csak nyomokban képződnek a találmány szerint kivitelezett reakció során. A reakcióba vitt diazo-észterből 75—95% kitermeléssel nyerjük a célterméket, ami egyszerű módon és könnyen izolálható, tisztasága pedig minimum 97%. A találmány szerinti eljárás anyagforgalmában csak minimális mennyiségű víz szerepel. A eljárásnál sem nátrium-klorid nem keletkezik, sem egyéb szervetlen só (pl. Na2S04) nem szükséges. A felhasznált oldószerek és a reagensfeleslegek zárt technológiai körben recirkuláltathatók. Sem költséges vagy korrózív tulajdonságú katalizátor nem szükséges és az eljárás atmoszferikus nyomáson kivitelezhető. A találmány szerinti reakciókörülmények között az eljárás teljesen biztonságos és folytonos működésű, nagy kapacitású berendezésekben megvalósítható. A találmány szerinti vegyületeket pl. peszticid intermedierként, röntgenkontraszt anyagokként vagy cefalosporin stb. előállításánál használják. f. példa Keverővei, hőmérővel, refluxhűtővel és adagolótölcsérrel ellátott készülékbe bemérünk 80 ml (2 mól) metanolt és 0,4 g réz-(II)-metoxi-acetátot és reflux hőmérsékletre (65°C) melegítjük. Ezután 2 óra alatt Hözzáadagolunk 500 ml 2 mól/l koncentrációjú, 1,2-diklór-etános diazo-ecetsav-etilészter oldatot. A beadagolás után a nitrogénfejlődés megszűnéséig, 15 percig utóreagáltatjuk a reakcióelegyet. Ezután a termékelegyet rektifikáló berendezésben atmoszférikus nyomáson frakcionáljuk. Főpárlatként 142—144°C-os fejhőmérsékleten 113 g 99,0%-os tisztaságú metoxi-ecetsav-etil-észtert kapunk 94,7%-os hozammal. A metoxi-ecetsavat a fenti módon kapott metoxi-ecetsav-etil-észterből oly módon állítják elő, hogy 45 ml 10 t%-os sósavoldat hozzáadása után az elegyet egy frakcionáló berendezésben forrásponton reagáltatjuk. A képződő kb. 55 ml etanolt 75—76°C-os fejhőmérsékleten, megfelelő refluxarány mellett, párlatként elszedjük. A hidrolízis befejeződése után a képződött metoxi-ecetsavat 100 ml toluol hozzáadásával, azeotróp desztillációval víztelenítjük. A víztelenítés után csökkentett nyomáson oldószermentesítjük a terméket. így 82 g 97,6%-os tisztaságú metoxi-ecetsavat kapunk. A két lépésben előállított metoxi-ecetsav ho-4 3 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
