199422. lajstromszámú szabadalom • Eljárás 8-hidroxi-kinolin előállítására
HU 199422 B 1 A találmány tárgya javított eljárás 8-hidroxi-kinolin előállítására. A 8-hidroxi-kinoIin gyógyszerek, például jód-klór-oxi-kinolin és növényvédőszerek, például réz-8-hidroxi-kinolát előállításának értékes közbenső terméke. A 8-hidroxi-kinolint a 350 573 sz. osztrák szabadalmi leírásban ismertetett eljárás szerint SkraupTSzintézissel állítják elő úgy, hogy o-amino-fenolt sósavas közegben o-nitro-fenollal és akroleínnel reagáltatnak, majd az 50—80%-os hozammal képződő terméket vízgőzdesztiilációval elkülönítik a reakcióelegyből. Az eljárás gyakorlati megvalósításánál komoly nehézségek származnak abból, hogy az egyik kiindulási anyag, az o-amino-fenol bomlékony vegyület, amely levegőn, állás közben gyorsan színes polimer termékekké alakul. Ezek a szennyezések, illetve akroleinnel képezett reakciótermékeik a végtermékben is megjelennek, és attól csak bonyolult tisztítási műveletekkel (például igen kis nyomáson, magas hőmérsékleten végzett desztillációval) különíthetők el. Ezek a tisztítási műveletek jelentősen növelik az eljárás költségeit és energiaigényét, és csökkentik a végtermék hozamát. Hátrányos az is, hogy a szenynyezett végterméket vízgőzdesztillációval különítik el a reakcióelegyből, mert 1 tömegrész végtermék elkülönítéséhez körülbelül 100 tömegrész vízgőzre van szükség. Ismert az is (1 354 430 sz. francia szabadalmi leírás), hogy az o-amino-fenol katalitikus hidrogénezésse! állítható elő o-nitro-fenolból. Az idézett szabadalmi leírás szerint a hidrogénezést vizes lúgoldatban, csontszénre felvitt palládium katalizátor jelenlétében végzik. Ezzel a reakcióval az o-amino-fenol csak 70—80%-os hozammal állítható elő, és a korábban említett bomlási folyamatok miatt nyagymértékben szennyezett, közvetlen továbbreagáltatásra alkalmatlan állapotban képződik. Továbbreagáltatásra alkalmas minőségű anyag előállítása céljából a kapott o-amino-fenol többszöri nátrium-ditionitos kezelésére van szükség. Célul tűztük ki olyan eljárás kidolgozását, amellyel megakadályozhatjuk az o-amino-fenol bomlását, és az o-amino-fenol közvetlen továbbreagáltatásával állíthatunk elő igen tiszta 8-hidroxi-kinolint. Kísérleteink során meglepő módon azt tapasztaltuk, hogy ha az o-nitro-fenol hidrogénezését az eddig alkalmazott vizes lúgoldat helyett vizes és/vagy alkoholos közegben végezzük, és a reakcióelegyhez a hidrogénezés előtt vagy közvetlenül azt követően legalább a képződött o-amino-fenollal ekvimoláris mennyiségű hidrogén-halogenidet adunk, biztonsággal kiküszöbölhetjük az o-amino-fenol bomlási reakcióit, és a képződött o-amino-fenolt elkülönítés nélkül tovább reagáltathatjuk o-nitro-fenollal és akroleinnel. Ez a felismerésünk rendkívül meglepő, ugyanis arra számíthattunk, hogy az alkalmazott kö- 2 2 rülmények között mellékreakciók mennek végbe, így például alkil-halogenidek képződnek, illetve az o-amino-fenol alkileződik. A találmány tárgya tehát eljárás 8-hidroxi-kinolin előállítására o-nitro-fenol-palládium katalizátor jelenlétében végzett katalitikus hidrogénezésével, majd a kapott o-amino-fenol o-nitro-fenollal és akroleinnel savas közegben végzett reagáltatásával és a képződött 8-hidroxi-kinolinnak a reakcióelegyből lúgos kicsapásával, a találmány szerint úgy járunk el, hogy az o-nitro-fenol hidrogénezését vizes és/vagy 1—6 szénatomos alkanolos közegben végezzük, a reakcióelegyhez a hidrogénezés előtt vagy azt követően az o-amino-fenolra vonatkoztatva legalább ekvimoláris mennyiségű hidrogén-halogenidet adunk, és 1—6 szénatomos alkanol alkalmazása esetén az alkanolt a reakcióelegyből eltávolítjuk. A találmány szerinti eljárásban 1—6 szénatomos alifás alkanolként például metanolt, etanolt, n- vagy i-propanolt vagy butanolokat, illetve ezek elegyeit használhatjuk. Előnyös a metanol alkalmazása, ez ugyanis egyszerűen eltávolítható a hidrogénezés után a reakcióelegyből. Amennyiben az o-nitro-fenol hidrogénezésekor reakcióközegként 1—6 szénatomos alkanolt használunk, az alkanolt a hidrogénezés végrehajtása után el kell távolitanunk a reakcióelegyből, ellenkező esetben ugyanis a továbbreagáltatás során 8-hidroxi-kinolint egyáltalán nem vagy csak igen kis hozammal kapunk. Ez a tapasztalatunk is igazolja, hogy az alkanol és a sav együttes jelenléte mellékreakciókhoz vezet, így rendkívül meglepő az a felismerésünk, hogy ezek a mellékreakciók a hidrogénezés során és a hidrogénezést követő alkoholmentesítés alatt nem mennek végbe. A hidrogén-halogenidet a hidrogénezés előtt vagy a hidrogénezés után egyaránt hozzáadhatjuk a reakcióelegyhez. Ha reakcióközegként vizet használunk, a hidrogén-halogenidet célszerűen a hidrogénezés megkezdése előtt adjuk a reakcióelegyhez, mig ha reakcióközegként 1—6 szénatomos alkanolt használunk, a hidrogén-halogenidet célszerűen a hidrogénezés lezajlása után, de még az alkanol eltávolítása előtt adagoljuk be. Eljárhatunk úgy, hogy a hidrogénezési műveletben csak a beadagolt o-nitro-fenol egy részét — célszerűen 60—70%-át — alakítjuk át o-amino-fenollá. A redukálatlan o-nitro-fenol a következő reakciólépésben reagensként szolgál. Szükség esetén a hidrogénezést atmoszferikusnál magasabb nyomáson is elvégezhetjük. A találmány szerinti eljárást az oltalmi kör korlátozása nélkül az alábbi példákban részletesen ismertetjük. 1. példa 20,8 g o-nitro-fenolt 60 g metanolban oldunk, az oldathoz 0,05 g 10 tömeg%-os pal-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
