197876. lajstromszámú szabadalom • Eljárás adott esetben szubsztituált benzofenon-hidrazonok előállítására
197876 1 A találmány tárgya javított eljárás az (I) általános képletű, adott esetben szubsztituált benzofenon-hidrazonok előállítására — a képletben R' és R2 jelentése egymástól függetlenül hidrogénatom, a 4-es, illetve 4’-es helyzetben lévő halogénatom, 1—4 szénatomos alkoxicsoport vagy 1—4 szénatomos alkilcsoport, vagy R2 a 4’-es helyzetben lévő 5—10 szénatomos alkoxicsoportot és ugyanakkor R1 a 2-es helyzetben lévő hidroxilcsoportot jelent. Az (I) általános képletű vegyületek a vegyipar különböző ágaiban hasznosíthatók; így például a benzofenon-hidrazon a difenil-diazometán előállításának értékes kiindulási anyaga, az utóbbi vegyület pedig a gyógyszeriparban benzhidril védőcsoportok bevitelére széles körben alkalmazott reagens. Ketonokból hidrazonok előállítása általában egyszerű feladat, a reakció a reagáló komponensek elegyítésekor szinte pillanatszerűen végbemegy. Olyan karbonil-vegyületeknél azonban, ahol a karbonilcsoport mindkét vegyértékével aromás csoporthoz kapcsolódik (így például a benzofenon esetén), a reakció csak igen nehezen megy végbe. Ennek tulajdonítható, hogy a szakirodalomban a benzofenon-hidrazon előállítására vonatkozó adatok igen ellentmondásosak. A benzofenon-hidrazon előállítását elsőként Curtius és Rauterherg írta le oly módon, hogy benzofenont és hidrazin-hidrátot 1:1,3 mólarányban, bomba.csőben, alkoholos oldatban 150°C-on 6 órán át reagáltattak (J. Prakt. Chem. 44, 194 (1891)). Ezt a módszert később több szerző alkalmazta; a vonatkozó közlemények vagy nem tartalmaznak hozam-adatokat, vagy 80—89%-os hozamot adnak meg. A J. Chem. Soc. 470 (1962) közlemény szerint reagensként vizes hidrazinhidrátot alkalmaznak, míg az Org. Synt. 24, 54—55 (1944) közlemény az igen robbanásveszélyes vízmentes hidrazin alkalmazását írja elő. Más szerzők oldószerként, illetve a reakcióban képződő víz eltávolítására buti 1 -aIkoholt alkalmaznak. Mehta és munkatársai szerint (J. Org. Chem. 26, 3669 (1961)) a reakciót kétszeres feleslegben vett hidrazin-hidráttal végzik; a terméket 4 órás forralás után közel kvantitatív kitermeléssel kapják. Ez a közlemény a kitermelésre számszerű adatokat nem közöl. A J. Chem. Soc. 181 (1953) közlemény szerint ugyanez a reakció mindössze 55%-os kitermeléssel megy végbe. Szment és McGinne szerint (J. Ám. Chem. Soc. 72, 2890 (1950)) a hidrazin-hidráttal bevitt, illetve a reakcióban képződött vizet úgy távolítjuk el, hogy az alkoholos oldatban összemért 1:3 mólarányú benzofenon — hidrazin-hidrát elegvet Soxhlet extraháló feltéttel ellátott lombikban forralják, és a kondenzált gőzöket frissen izzított kalcium-oxidon bocsátják át. 24 órás forralás után 88%-os hozammal kapnak benzofenon-hidrazont. Látható, hogy az ismert eljárásokban megfelelő hozam eléréséhez vagy extrém körül-2 2 nényeket (bombacső, 150°C) alkalmaznak, vagy a reakcióban képződött víz eltávolításával, illetve vízmentes hidrazin felhasználásával próbálják a reakcót teljessé tenni. Az első és a harmadik eljárásmód biztonságtechnikai szempontból igen előnytelen, és költséges készülékeket, illetve biztonsági felszeretéseket igényel. A butanolban végrehajtott eakciókra az egyes szerzők nagymértékben el* térő hozamokat közölnek; saját kísérleteink szerint csak 5—8 órás forralással lehet megfelelő hozamot elérni. A frissen hevített kalcium-oxid és Soxhlet extraháló feltét alkalmazása üzemi méretekben jelentős költségnövekedéssel jár a megfelelő készülék biztosítása és a kalcium-oxid regenerálása miatt. A szakirodalomban ismertetett összes eljárásmód közös hátránya, hogy a hidrazint rendszerint jelentős feleslegben kell alkalmazni, és több órás vagy napos forralással lehet csak megfelelő hozamot elérni. A termék elkülönítése után visszamaradt oldat még jelentős mennyiségű hidrazint tartalmaz; ennek kinyerésére, hasznosítására nincs irodalmi utalás. További hátrányt jelent, hogy a hidrazin-hidrát és — különösen — a hidrazin bomlási készsége igen nagy; a bomlás hevessége kedvezőtlen esetben a robbanásig fokozódhat. Különösen érvényes ez a vízmentes hidrazinra, amit egyes eljárásokban kiindulási anyagként alkalmaznak, más eljárásoknál pedig reakció közben válik a hidrazin vízmentessé. Ilyen eljárások nagyobb méretű megvalósításánál a balesetveszély (‘Ikerülésére költséges biztonsági berendezéseket kell alkalmazni. Célul tűztük ki olyan eljárás kidolgozását adott esetben szubsztituált benzofenonhidrazonok előállítására, amellyel kis hidrazin felesleg alkalmazásával, mérsékelt hőmérsékleten atmoszférikus nyomáson rövid reakcióidővel, jó hozammal tudunk tiszta terméket előállítani. Kísérleteink során meglepő módon azt tapasztaltuk, hogy ha benzofenont vagy szubsztituált benzofenont hidrazin és hidrazin-sók elegyével reagáltatunk, igen gyors reakcióban kapjuk a megfelelő hidrazon-vegyületet. Ez az eredmény azért meglepő, mert a szak irodalomból ismert, hogy a benzofenon-hidrrzon savak jelenlétében benzofenon-azinná (1,2-bísz(difenil-metilén) -hidrazinná) alakul, rmely az oldószerként általában használt altoholokban rosszul oldódó, magas olvadáspontú termék, tehát ha csak igen kis menyryiségben képződik is a reakcióelegyben, már együtt válik ki a kívánt hidrazonnal és szenyryezi azt. A hidrazin-felesleg csökkentése szintén a benzofenon-azin képződésének kedvez. Mindezek ismeretében arra számíthattunk, hogy ha a hidrazint ekvivalens menyryiségben vagy kis feleslegben alkalmazzuk, és a reakcióelegyhez hidrazin-sót is adunk, csökken a reakciósebesség, és nagymértékben szennyezett termék képződik. Ezzel szemben azt tapasztaltuk, hogy ha a kiindulási 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
