HU218864B - Eljárás orto-helyzetben hidroxilcsoporttal szubsztituált aromás nitrilek előállítására - Google Patents

Description

A találmány tárgya eljárás az oito-helyzetben hidroxilcsoporttal szubsztituált aromás nitrilek előállítására.

Aromás nitrilek előállítására már széles körben ismertették a megfelelő aldoximok vízelvonó szerekkel való kezelését, és a szakirodalomban számos alkalmas vízelvonó szert is leírtak. A kiindulási aldoximok hagyományos módon, a megfelelő aromás aldehidek és hidroxil-amin reagáltatásával állíthatók elő. A gyakorlatban a hidroxil-amint rendszerint sója - például hidroxil-ammónium-szulfát vagy -klorid - formájában használják fel, és a reakciót savmegkötő szer, például nátrium-karbonát jelenlétében végzik, ami a felszabadult savval melléktermékként eltávolítandó nátriumszulfát vagy -klorid, valamint szén-dioxid képződése közben reagál. Minthogy a reakciót rendszerint vizes és szerves oldószeres közegből álló kétfázisú rendszerben végzik, a szén-dioxid-fejlődés szervesoldószer-veszteségeket okozhat, ami - hacsak megfelelő (és gyakran költséges) ellenintézkedéseket nem tesznek - gazdaságosság és környezetvédelem szempontjából egyaránt negatív következményekkel jár.

Ismert az is, hogy a nitrilek közvetlenül előállíthatok a megfelelő aldehidekből. Minthogy egyik reagensként rendszerint hidroxil-amint vagy a reakcióelegyben hidroxil-amin leadására képes anyagot használnak, a reakció vélhetően a megfelelő aldoxim közbenső termékek képződésén keresztül megy végbe, ezek elkülönítése azonban elhagyható. Ganboa és Paloma [Synthetic Communications 13(3), 219-224 (1983)] egy reakcióedényben végzett eljárást ismertettek aromás nitrilek előállítására aldehidekből, hidroxil-amin-hidrokloridból, magnézium-szulfátból (ami vélhetően vízelvonó szerként hat) és p-toluolszulfonsav katalizátorból kiindulva. Ugyanezek a szerzők [Synthetic Communications 73(12), 999-1006 (1983)] olyan egy reakcióedényben végzett eljárást is ismertettek aromás nitrilek előállítására, amelynek során aldehideket ecetsavas közegben, polifoszforsav vízelvonó szer jelenlétében hidroxil-amin-hidrokloriddal vagy nitro-metánnal reagáltattak.

Az aldoximokból vagy közvetlenül a megfelelő aldehidekből előállított aromás nitrilek egyike a 2-hidroxi-benzonitril, ami mezőgazdasági vegyszerek gyártásában hasznosítható kiindulási anyagként. Ezt a vegyületet a Victor Meyer által ismertetett [Chem. Bér. 26, 1254 (1893)] eljárás szerint szalicil-aldoxim ecetsavanhidridben végzett melegítésével, a van Es által ismertetett [J. Chem. Soc. 1564 (1965)] eljárás szerint pedig szalicilaldehid hangyasavas oldatának hidroxil-aminhidroklorid és nátrium-formiát jelenlétében végzett forralásával állítják elő.

Azt tapasztaltuk, hogy az orto-helyzetben hidroxilcsoporttal szubsztituált aromás nitrilek (a továbbiakban: 2-hidroxi-benzonitrilek) egyszerűen és gazdaságosan állíthatók elő 2-hidroxi-aril-aldehidekből, ha az utóbbiakat legalább részben a későbbiekben ismertetendő fémekkel képezett sóik és/vagy komplexeik formájában használjuk. Esetenként az oximképződés sebessége lényegesen meghaladja a hagyományos eljárásokét, ezenkívül az oximképzési reakciót az aldehidhez vezető formilezéssel egyesítve további műveleti megtakarítások érhetők el.

A találmány tárgya tehát eljárás 2-hidroxi-benzonitrilek előállítására oly módon, hogy hidroxil-amint egy 2-hidroxi-aril-aldehiddel - amelynek legalább egy része a periódusos rendszer II., III., IVA. vagy VIA. csoportjába tartozó fémmel képezett só és/vagy komplex formájában van jelen - reagáltatunk, és a képződött 2hidroxi-aril-aldoximot vízelvonásnak vetjük alá.

A leírásban említett periódusos rendszeren a „korábbi IUPAC-forma” szerinti periódus rendszert értjük, ami a „Handbook of Chemistry and Physics” című kézikönyv (kiadó: CRC Press) 74. kiadásának belső borítóján látható.

A találmány szerinti eljárásban felhasználható 2-hidroxi-aril-aldehidek közül példaként a szalicilaldehidet és a gyűrűn szubsztituált szalicilaldehid-származékokat említjük meg, ahol az aromás gyűrűhöz a hidroxil- és formilcsoporton kívül 1-4 további szubsztituens kapcsolódhat. A szubsztituensek például halogénatomok és alkil-, cikloalkil-, aralkil-, aril-, alkaril-, alkoxi-, ariloxi-, acil- és hidroxilcsoportok lehetnek.

A találmány értelmében a 2-hidroxi-aril-aldehid legalább egy részét a periódusos rendszer II., III., IVA. vagy VIA. csoportjába tartozó valamely fémmel képezett só (azaz aril-oxid) és/vagy komplex formájában használjuk. A különösen alkalmas fémek példáiként a magnéziumot (HA. csoportbeli fém), az alumíniumot (IIIB. csoportbeli fém), a titánt és cirkóniumot (IVA. csoportbeli fémek), valamint a krómot (VIA. csoportbeli fém) említjük meg. A fémsót vagy -komplexet előre is elkészíthetjük, azonban magában a reakcióelegyben is kialakíthatjuk - esetleg csak átmenetileg, és valószínűleg a fém egy vagy több egyéb származékával egyensúlyban.

A 2-hidroxi-aril-aldehidek magnéziumsóinak előállítására alkalmas reakciókörülményeket a 0529870 számú európai közzétételi irat ismerteti.

Azokat a körülményeket, amelyek között 2-hidroxiaril-aldehidek állíthatók elő alumínium-, titán-, cirkónium- és krómvegyületek jelenlétében, a 0077279 és 0106653 számú európai és a 4231967 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás ismerteti. Várhatóan ilyen körülmények között a 2-hidroxi-aril-aldehidek legalább részben a felsorolt fémekkel képezett sók és/vagy komplexek formájában képződnek. A 2-hidroxi-aril-aldehidek előállításához felhasználható titánvegyületek közé tartoznak a titán(IV)vegyületek. Alkalmas titán(IV)vegyületek például az (1) általános képletű vegyületek - a képletben W, X, Y és Z egymástól függetlenül halogénatomot vagy alkoxi-, aril-oxi-, alkaril-oxi-, aralkoxi-, acil-oxi- vagy ciklopentadienilcsoportot, vagy egy β-diketon, egy hidroxi-kinolin vagy egy adott esetben szubsztituált 2-hidroxi-benzaldehid maradékát jelenti, vagy W, X, Y és Z közül kettő együtt oxigénatomot jelent, és a fennmaradt két másik szimbólum egymástól függetlenül halogénatomot vagy alkoxi-, aril-oxi-, aralkoxi-, alkaril-oxi- vagy acil-oxicsoportot, vagy egy β-diketon, egy hidroxi-kinolin vagy egy adott esetben szubsztituált 2-hidroxi-benzal2

HU 218 864 Β dehid maradékát jelenti. A W, X, Y vagy Z csoportban szereplő alkil- vagy acilcsoportok rendszerint legföljebb 22 szénatomot tartalmaznak, míg a W, X, Y vagy Z csoportban szereplő arilcsoport rendszerint fenilcsoport lehet. A titán(IV)származékok közül példaként a titán-tetraizopropoxidot, a titán-tetrabutoxidot és a titán-tetrafenoxidot említjük meg.

A találmány szerinti eljárásban a hidroxil-amint előnyösen sója, például a só vizes oldata formájában használjuk. Alkalmas só például a hidroxil-ammónium-bromid, -foszfát, -nitrát és -acetát; különösen alkalmas só a szulfát.

Ha a hidroxil-amint só formájában használjuk, és a hidroxi-aril-aldehid részleges só formájában van jelen, azaz a jelen lévő fém mennyisége kisebb a hidroxi-arilaldehiddel kémiailag egyenértékű mennyiségnél (például katalitikus mennyiségű titán), az oximképzési reakciót rendszerint bázis jelenlétében kell végrehajtani. Bázisként például alkálifém-hidroxidokat, -karbonátokat, -acetátokat és hasonlókat, valamint nitrogéntartalmú bázisokat használhatunk. Ha a fém (például magnézium) a hidroxi-aril-aldehiddel legalább kémiailag ekvivalens mennyiségben van jelen, savmegkötő szerként további bázis hozzáadására rendszerint nincs szükség.

Az oximképzést általában alkalmas oldószeres közegben, 30-150 °C-on végezzük, kívánt esetben azonban ennél valamivel alacsonyabb, illetve magasabb hőmérsékletet is alkalmazhatunk. Oldószeres közegekként olyan szerves oldószereket, például alkoholokat használhatunk, amelyekben mind a hidroxi-aril-aldehid, mind pedig a hidroxil-amin megfelelően oldódik. A hidroxilamint vagy sóját azonban előnyösen vizes oldat formájában használjuk. A hidroxi-aril-aldehidet, aminek legalább egy része a fémmel képezett só és/vagy komplex formájában van jelen, szerkezetétől és az ionizáció fokától függően önmagában, vizes oldat vagy diszperzió formájában, vagy vízzel elegyedő vagy vízzel nem elegyedő szerves oldószerrel képezett oldat vagy diszperzió formájában használhatjuk. Előnyös oldószerrendszerek például a víz és az aromás szénhidrogének (így toluol vagy xilol) elegyei.

A 2-hidroxi-aril-aldoximot 2-hidroxi-benzonitrillé való dehidratálás céljára bármely szokásos módszerrel elkülöníthetjük képződési reakcióelegyéből.

A vízelvonást a szakirodalomban a -CH=NOHcsoport -CN-csoporttá alakítására ismertetett körülmények között végezhetjük. Alkalmas vízelvonó szerek például a Barton és Ollis: „Comprehensive Organic Chemistry” (kiadó: Pergamon Press) című kézikönyv

2. kötetének 533. oldalán és a Jerry March: „Advanced Organic Chemistry” (kiadó: John Wiley and Sons) című kézikönyv 4. kiadásának 1038. és 1039. oldalán felsorolt anyagok. Előnyös vízelvonó szer az ecetsavanhidrid, a tionil-klorid/dimetil-formamid elegy és a nátrium-formiát/hangyasav elegy. A vízelvonást úgy is végezhetjük, hogy a vizet savas katalizátor, például ptoluolszulfonsav, kénsav vagy szilárd hordozós sav (így savas polimer vagy savas agyag) jelenlétében azeotrop desztillációval eltávolítjuk. Noha a 2-hidroxiaril-aldoximot vízelvonás céljára elkülöníthetjük az oximképzés reakcióelegyéből, előnyösebb ezt a műveletet mellőzni, és a nyers oximképzési reakcióelegyet a jelen lévő víz fizikai úton (például egyszerű elválasztással vagy azeotrop desztillálással) való eltávolítása után vízelvonásnak alávetni.

Más megoldás szerint a találmány szerinti eljárást egy reakcióedényben végzett eljárásként is végrehajthatjuk úgy, hogy az aldehidet - ami legalább részben só és/vagy komplex formájában van jelen - az aldoxim közbenső terméken keresztül közvetlenül a kívánt nitrillé alakítjuk, például az ilyen átalakításokra a szakirodalomban ismertetett körülmények között.

A 2-hidroxi-benzonitril elkülönítését képződési reakcióelegyéből és szükség szerinti tisztítását szokásos módszerekkel végezhetjük.

A 2-hidroxi-aril-aldehidek adott esetben szubsztituált fenolok különböző fémszármazékok jelenlétében végzett orto-formilezése útján való előállítását a korábbiakban idézett 0529870, 0077279 és 0106653 számú európai és 4231967 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás ismerteti. Az ott ismertetett módszerek során a 2-hidroxi-aril-aldehidek vélhetően legalább részben fémsók és/vagy komplexek formájában képződnek, amelyekből az aldehidek szokásos módszerekkel, például megsavanyítással és extrakcióval különíthetők el. A találmány szerinti megoldás egyik fontos előnye, hogy az ilyen formilezési eljárásokban képződő 2-hidroxi-aril-aldehid-fémsók vagy -fémkomplexek közvetlenül, azaz a hidroxi-aldehidek előzetes kialakítása nélkül felhasználhatók kiindulási anyagokként.

A fentiek alapján a találmány tárgya továbbá eljárás 2-hidroxi-benzonitrilek előállítására oly módon, hogy hidroxil-amint egy 2-hidroxi-aril-aldehiddel, amelynek legalább egy része a periódusos rendszer II., III., IVA. vagy VIA. csoportjába tartozó fémmel képezett só és/vagy komplex formájában van jelen, és amely egy legalább az egyik orto-helyzetben szubsztituálatlan fenol formaldehiddel vagy formaldehidet leadó vegyülettel lényegében vízmentes körülmények között, a periódusos rendszer II., III., IVA. vagy VIA. csoportjába tartozó fém vegyületének jelenlétében végzett reakciójának közvetlen terméke, és/vagy olyan körülmények között végzett reakció közvetlen terméke, ahol a fenol legalább részben a periódusos rendszer II., III., IVA. vagy VIA. csoportjába tartozó fémmel képezett só és/vagy komplex formájában van jelen, reagáltatunk, és a képződött 2-hidroxi-aril-aldoximot vízelvonásnak vetjük alá.

A „közvetlen termék” megjelölésen a képződési reakcióelegytől el nem különített terméket értünk.

A fenti eljárás egy előnyös kiviteli módja szerint hidroxil-amint vagy egy hidroxil-amin-sót egy magnézium-bisz(szénhidrogén-oxid) - amely legalább részlegesen a hidroxilcsoporthoz viszonyított orto-helyzetek legalább egyikén szubsztituálatlan hidroxi-aromás vegyületből származik - és formaldehid vagy egy formaldehidet leadó vegyület lényegében vízmentes körülmények között végzett reagáltatásával kialakított magnézium-2-formil-fenoxiddal reagáltatunk.

Egy különösen előnyös megoldás szerint hidroxilamint vagy egy hidroxil-amin-sót egy magnézium3

HU 218 864 Β bisz(fenoxid) - amely az orto-helyzetek legalább egyikén szubsztituálatlan fenolból származik - és formaldehid vagy egy formaldehidet leadó vegyület lényegében vízmentes körülmények között végzett reagáltatásával kialakított magnézium-bisz(2-formil-fenoxid)-dal reagáltatunk.

A magnézium-bisz(2-formil-fenoxid) képződéséhez vezető formilezési reakcióban a lényegében vízmentes körülményeket rendszerint úgy biztosítjuk, hogy lényegében vízmentes reagenseket használunk, és az esetleges nedvességet szokásos módszerekkel (például desztillációval) eltávolítjuk. Rendszerint előnyös, ha a reakciót lényegében vízmentes oldószerrendszer jelenlétében végezzük. Az alkalmas oldószerrendszerek jellemző képviselői az inért apoláros vagy kis polaritású szerves oldószerek és/vagy azok a poláros szerves oldószerek, amelyek a magnéziumatomok ligandumai lehetnek.

Az alkalmas inért apoláros vagy kis polaritású szerves oldószerek a reakció hőmérsékletén folyékonyak, és oldják a magnézium-bisz(szénhidrogén-oxid)-ot. Az ilyen oldószerek előnyös képviselői azok, amelyek lehetővé teszik egy vagy több illékony melléktermék desztilláció útján való eltávolítását. Az inért oldószerek például a következők lehetnek: aromás szénhidrogének, így xilol, mezitilén, kumol, cimol, tetralin és (különösen előnyösen) toluol, továbbá klórozott aromás szénhidrogének, így klór-benzol és o,o-diklór-benzol. Az inért oldószerek elegyeit is felhasználhatjuk.

Az alkalmas poláros oldószerek a reakció hőmérsékletén folyékonyak, és apoláros vagy kis polaritású oldószerekkel együtt használva segédoldószereknek tekinthetők. Alkalmas poláros segédoldószerek például a következők: poláros aprotikus oldószerek, így dimetilszulfoxid, szulfolán, dimetil-acetamid, N-formil-piperidin, N-metil-pirrolidinon, tetrametil-karbamid és (különösen előnyösen) dimetil-formamid; tercier bázisok, így trietil-amin, trioktil-amin, tetrametil-etilén-diamin és piridin; éterek, így dietil-éter, difenil-éter, tetrahidrofurán, glime, diglime, triglime, trisz[2-(2-metoxietoxi)-etil]-amin és koronaéterek; továbbá egyéb poláros oldószerek, így „Polymeg” 1000, „Cellosolve” és hasonlók. Különösen előnyös segédoldószerek a rövid szénláncú alkanolok, így az etanol és - kiemelkedően előnyösen - a metanol. A segédoldószerek elegyeit is felhasználhatjuk. A segédoldószereket önmagukban vagy a bisz(szénhidrogén-oxid) magnéziumatomjához már ligandumként kötött (azaz komplexált) formában adhatjuk a reakcióelegyhez.

Egyes oldószeranyagok a formilezési reakcióban az oldószer és a segédoldószer szerepét egyaránt betölthetik. így például a tetrahidrofúránt és a hasonló anyagokat nagyobb polaritású segédoldószer mellett oldószerként alkalmazhatjuk, vagy kisebb polaritású oldószer mellett segédoldószerként használhatjuk, vagy egyedül használhatjuk oldószerként és segédoldószerként egyaránt.

A magnézium-bisz(2-formil-fenoxid) képződéséhez vezető formilezési reakciót előnyösen a reakcióelegy visszafolyatás közben való forralásával (körülbelül °C és körülbelül 130 °C közötti hőmérsékleten) végezzük; a reakció melléktermékeit, például a metanolt, metil-formiátot és metilált előnyösen képződésük ütemében eltávolítjuk az elegyből. A forrási hőmérséklet minden esetben a felhasznált oldószerrendszer összetételétől és a reakciótérben uralkodó nyomástól függ. A formilezést kielégítően elvégezhetjük atmoszferikus vagy annál nagyobb nyomásokon, esetenként azonban előnyös, ha a formilezést csökkentett (azaz a normál atmoszferikus értéknél kisebb) nyomáson, például 6,65-93,1 kPa (50-700 Hgmm) abszolút nyomáson végezzük. Azt tapasztaltuk, hogy ha a reakciót csökkentett nyomáson (következésképpen alacsonyabb hőmérsékleten) végezzük, nemcsak az illékony melléktermékek távolíthatók el könnyebben, hanem sok esetben jelentősen nő a hozam és/vagy az aldehid tisztasága, és lényegesen kisebb mennyiségű melléktermék képződik annál, mint amikor ugyanazt a reakciót ugyanabban az oldószerrendszerben, de atmoszferikus nyomáson végezzük.

Esetenként előnyös lehet, ha a reakciót körülbelül 70 °C és 180 °C közötti forrási hőmérsékleten (előnyösen 75 °C-on) végezzük olyan nyomáson, ami lehetővé teszi a reakció melléktermékeinek folyamatos kidesztillálását. A nyomást 6,65-66,5 kPa-ra (50-500 Hgmmre) (abszolút) beállítva rendszerint az előnyös forrási hőmérsékletet tarthatjuk fenn.

A formilezési reakcióban felhasználható magnézium-bisz(szénhidrogén-oxid)-ok magnéziumatomonként két szénhidrogén-oxi-maradékot tartalmazó vegyületek, ahol a szénhidrogén-oxi-maradékok legalább egyike az oxigénatomhoz viszonyított orto-helyzetek legalább egyikén szubsztituálatlan aril-oxi- (például fenoxi- vagy naftil-oxi-) csoport. Különösen előnyösek azok a magnézium-bisz(fenoxid)-ok, ahol a fenoxidcsoportok szubsztituálatlanok, vagy a 2-es és/vagy 6-os helyzetet kivéve bármely helyzetben egy vagy több, a reakciót károsan nem befolyásoló szubsztituenst (előnyösen elektronküldő vagy gyengén elektronvonzó szubsztituenst) hordoznak.

A magnézium-bisz(fenoxid)-ok különösen előnyös képviselői a (2) általános képletű fenolokból levezethető vegyületek - a képletben R¹, R², R³ és R⁴ jelentése egymástól függetlenül hidrogénatom, halogénatom vagy alkil-, cikloalkil-, aralkil-, aril-, alkaril-, alkoxi-, aril-oxi-, acil- vagy hidroxilcsoport. Az R¹, R², R³ és R⁴ helyén álló szénhidrogén-, szénhidrogén-oxi- és acilcsoportok előnyösen legföljebb 36 (például 1-6) szénatomos csoportok lehetnek.

A (2) általános képletű fenolokból levezethető magnézium-bisz(fenoxid)-ok a (3) általános képletnek megfelelő szerkezeteket, valamint hasonló, de molekulánként egynél több magnéziumatomot tartalmazó, bonyolultabb szerkezeteket tartalmazó, összetett anyagoknak tekinthetők.

A (3) általános képletű szerkezetekben R¹, R², R³ és R⁴ jelentése a fenti, L a formilezési reakcióelegy más komponenséből származó ligandummolekulát jelent, és n értéke 1 és 6 közötti egész szám.

A formilezési reakcióelegy azon komponensei, amelyek az L ligandummolekulákat szolgáltathatják, pél4

HU 218 864 Β dául a segédoldószerek, a formaldehid, a metanol melléktermék és azok elegyei lehetnek.

Különösen előnyös azonban olyan magnézium-bisz(szénhidrogén-oxid)-ot felhasználni, amely - előállításmódja következtében - már tartalmazza a megfelelő ligandummolekulákat.

Előnyösen alkalmazhatjuk tehát a Ramirez és munkatársai módszerével [Synthesis 71 (1979)] előállított magnézium-bisz(szénhidrogén-oxid)-okat, vagyis a (4) általános képletű magnézium-alkoxidok - a képletben R⁵ alkilcsoportot, például 1-4 szénatomos alkilcsoportot, előnyösen metilcsoportot jelent - és legföljebb 2 mól, a fenolos hidroxilcsoporttal szomszédos helyzetek legalább egyikében szubsztituálatlan fenolvegyület [például egy (2) általános képletű fenol] reagáltatásával előállított anyagokat. A reakcióban 1 mól magnéziumalkoxidra vonatkoztatva előnyösen 0,9-2 mól, célszerűen 1,5-2 mól, előnyösen 1,66 mól fenolvegyületet használhatunk.

A formilezési reakcióban felhasznált magnéziumbisz(aril-oxid)-ok egy magnéziumatomra vonatkoztatva két aril-oxi-maradékot tartalmaznak, és vélhetően egy vagy több ligandummolekulát vagy -csoportot, például metanolmolekulákat is tartalmaznak, azaz a (3) általános képletnek felelnek meg, vagy azzal szerkezetileg analógok. Hangsúlyozzuk azonban, hogy a találmány a magnézium-bisz(aril-oxid)-ok pontos szerkezetére vonatkozó elméletek egyikéhez sem kötődik, hanem általánosan vonatkozik a bisz(aril-oxid)-ok felhasználására, függetlenül attól, hogy azok a (3) általános képleten ábrázolt komplexek-e vagy sem.

A találmány szerinti eljárásban felhasználható egyéb magnézium-bisz(szénhidrogén-oxid)-ok olyan vegyületek, amelyek egy magnéziumatomra vonatkoztatva egy aril-oxi-maradékot és egy egyéb szénhidrogén-oxi- (például alkoxi-) maradékot tartalmaznak. Ilyen bisz(szénhidrogén-oxid)-ok például úgy állíthatók elő, hogy mól (4) általános képletű magnézium-alkoxidot körülbelül 1 mól, a fenolos hidroxilcsoporttal szomszédos helyzetek legalább egyikén szubsztituálatlan fenolvegyülettel reagáltatunk. Ezeket a vegyületeket önmagukban vagy a fent említett bisz(aril-oxid)-okkal képezett keverékek formájában használhatjuk.

A formilezési reakcióban formaldehidként például szabad formaldehidgázt, vízmentes oldószerrel készített formaldehidoldatot vagy formaldehidet leadó vegyületet, azaz a találmány szerinti eljárás körülményei között formaldehid leadására képes anyagot használhatunk. Alkalmas formaldehidleadó vegyületek például a formaldehid polimeijei, így a paraformaldehid. A formaldehidet vagy a formaldehidleadó vegyületet előnyösen részletekben (folyamatosan vagy szakaszosan) adjuk az oldószerrendszerben lévő bisz(aril-oxid)-hoz.

A találmány szerinti eljárásban a bisz(szénhidrogénoxid)-ban lévő fenol 1 móljára vonatkoztatva - formaldehidben (HCHO) kifejezve - rendszerint legalább mól formaldehidet vagy formaldehidleadó vegyületet használunk. A bisz(szénhidrogén-oxid)-ban lévő fenol 1 móljára vonatkoztatva előnyösen 2-3 mól, előnyösebben 2,75 mól formaldehidet használunk. 1 mól bisz(szénhidrogén-oxid)-ra vonatkoztatva rendszerint legföljebb 5 mól, előnyösen 1-2 mól segédoldószert használunk. Ez a mennyiség a bisz(szénhidrogén-oxid)-ban adott esetben már ligandum formájában jelen lévő segédoldószert is magában foglalja. Minthogy a metanol a reakció során melléktermékként képződik, a konverziót és a hozamot úgy növelhetjük a maximumra, ha ezt a metanolt és bármely más illékony mellékterméket a reakció során desztillációval eltávolítjuk úgy, hogy eközben a segédoldószer/bisz(szénhidrogén-oxid) arányt az optimális értéken tartjuk.

A találmány egy további értékes kiviteli módja szerint a hidroxil-amint vagy sóját közvetlenül reagáltathatjuk a 0077279 vagy 0106653 számú európai szabadalmi leírásban, illetve a 4231967 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban ismertetett formilezési reakciók során kapott 2-hidroxi-aril-aldehidalumínium-, -titán-, -cirkónium- vagy -króm-származékokkal, anélkül hogy a hidroxialdehideket elkülönítenénk képződési reakcióelegyeikből, majd az így kapott oximot vízelvonásnak vetjük alá.

A találmány szerinti eljárás különösen előnyösen alkalmazható 2-hidroxi-benzonitril előállítására, elsősorban a következő lépéseket magában foglaló, integrált módszerrel:

(1) fenol és egy (4) általános képletű magnéziumalkoxid reagáltatásával előállított magnézium-bisz(fenoxid)-ot lényegében vízmentes körülmények között formaldehiddel vagy egy formaldehidleadó vegyülettel reagáltatva szalicilaldehid-magnéziumsót álltunk elő;

(2) a szalicilaldehid-magnéziumsót hidroxil-aminnal vagy egy hidroxil-amin-sóval reagáltatjuk, és (3) az így kapott szalicil-aldoximot vízelvonásnak vetjük alá.

A fenti integrált eljárás során előnyösen sem a szalicilaldehid-magnéziumsót, sem a szalicil-aldoximot nem különítjük el.

A találmány szerinti eljárást az oltalmi kör korlátozása nélkül a következő példákban részletesebben ismertetjük.

1. példa liter űrtartalmú reakcióedénybe 256 ml metanolt, 112 ml toluolt, 0,6 g fémmagnéziumot és 10 ml 8 tömeg%-os metanolos magnézium-metoxid-oldatot mértünk be. Az elegyet 62-64 °C-ra melegítettük, és nitrogénatmoszférában, 2 órán át ezen a hőmérsékleten tartottuk.

Eközben 94 g fenolt 100 ml toluolban oldottunk, az oldatot hozzáadtuk a reakcióelegyhez, és az elegyet további 1 órán át 64 °C-on kevertük. Ezután a készüléket desztillálásra szereltük át, és a lombik tartalmát 90 °C-ra melegítve lehetővé tettük a metanol kidesztillálását 67 °C-on. Az elegy megszilárdulásának megelőzésére eközben fokozatosan 300 ml toluol beadagolására volt szükség. Amikor a metanol főtömege (körülbelül 300 ml) már kidesztillált, az elegyhez 1 óra alatt 90 °C-on 90 g paraformaldehid 140 ml toluollal készített szuszpenzióját adtuk, majd az anyagot 100 ml toluollal bemostuk. A beadagolás során kidesztilláltuk a

HU 218 864 Β képződött metanolt. Ezután a metanol teljes eltávolítása céljából a desztillálást még 1 órán át folytattuk. A lombikba ezután 1 óra alatt 45 °C-on 172,2 g hidroxil-amin-szulfát 100 ml toluollal készített oldatát adagoltuk, és az elegyet 3 órán át 45 °C-on kevertük. Gázkromatográfiás elemzés szerint a reakció ekkor véget ért, és az elegyben 88,9% oxim és 2% fenol volt jelen.

Ezután a reakcióelegyet 1 mólekvivalens (98 g) kénsav és 300 ml víz elegyével mostuk, majd négyszer 150 ml vízzel savmentesre mostuk. Végül a toluolt 50 °C-on, 2,66 kPa (20 Hgmm) nyomáson lepároltuk. Sárga, szilárd anyagot kaptunk.

A kapott oxim tömege: 126,2 g.

Gázkromatográfiásán mért tisztaság (standardhoz viszonyítva) 88,9%.

A szalicil-aldoxim %-os hozama a bemért fenolra vonatkoztatva: 81,9%; az elreagált fenolra vonatkoztatva: 85,3%.

13,7 g, a fentiek szerint kapott oxim és 150 ml hangyasav elegyét nitrogénatmoszférában 10 percig szobahőmérsékleten kevertük, majd 2 perc alatt 13,8 g nátrium-formiátot adtunk hozzá. A reakcióelegyet fokozatosan visszafolyásig (110 °C) melegítettük, és 4 órán át ezen a hőmérsékleten tartottuk. Gázkromatográfiás elemzés szerint a reakció ekkor véget ért, és 87% 2ciano-fenol és 2,7% oxim volt jelen.

A készüléket desztillációra szereltük át, és a hangyasavat 43 °C-on, 2,66 kPa (20 Hgmm) nyomáson kidesztilláltuk. A reakcióelegyet nem engedtük megszilárdulni. Körülbelül 80 ml hangyasav kidesztillálása után a reakcióelegyet szobahőmérsékletre hűtöttük, 150 ml vizet, majd 150 ml diklór-metánt adtunk hozzá, és 1 órán át kevertük. A heterogén oldatot kétszer 100 ml vízzel mostuk. A vizes fázisokat egyesítettük, és kétszer 100 ml diklór-metánnal mostuk. A diklór-metános fázisokat egyesítettük, és a diklór-metánt 40 °C-on, 2,66 kPa (20 Hgmm) nyomáson lepároltuk. 9,42 g olajos anyagot kaptunk.

Gázkromatográfiás elemzéssel meghatározott tisztaság : 94,2% (standarddal összehasonlítva).

A 2-ciano-fenol %-os hozama az oximra vonatkoztatva: 82,8%; az elfogyott fenolra vonatkoztatva: 86,4%.

2. példa

Száraz, nitrogénnel átöblített lombikba 128 ml metanolt, 56 ml toluolt, 7,3 g magnéziumot és 10 ml 8 tömeg%-os metanolos magnézium-metilát-oldatot mértünk be, és az elegyet visszafolyásig melegítettük. Az elegyet a hidrogénfejlődés megszűnéséig és a magnézium teljes egészének elreagálásáig visszafolyatás közben forraltuk; ekkor magnézium-metilátot tartalmazó fehér szuszpenzió képződött. Adagolótölcsérbe 47 g fenol 200 ml toluollal készített oldatát töltöttük, és gyors ütemben, 2 perc alatt hozzáadtuk a kevert szuszpenzióhoz. A szilárd anyag feloldódott, és halványsárga oldat képződött.

Ezután a lombikot desztillálásra szereltük át, és a lombik tartalmát desztillálás közben fokozatosan 95 °C belső hőmérsékletre melegtettük. Ezalatt a magnéziumfenilát a metanol eltávolításával párhuzamosan csapadékként kivált.

A lombikba lassan, 52 perc alatt 45 g paraformaldehid 100 ml toluollal készített szuszpenzióját adagoltuk; ezalatt az alacsony fonáspontú komponensek (metanol és metil-formiát) eltávolítása céljából a desztillálást 95-100 °C-on folytattuk. A reagens beadagolása közben a szuszpenzió színe fehérről gyorsan sárgára változott. A beadagolás után a szuszpenziót még 1 órán át kevertük.

A reakciómasszát szobahőmérsékletre hűtöttük, és adagolótölcsérből 15,34 g tömény kénsavat csepegtettünk hozzá. Vörös cseppecskék és csíkozások képződtek. Az anyagot szobahőmérsékleten még 2 órán át kevertük; ekkor a sárga, szilárd anyag egy része feloldódott. Ezután a lombikot azeotrop desztillációra szereltük át, és a lombikba 98,4 g hidroxil-amin-szulfátot és 24,0 g metánszulfonsavat mértünk be. A kapott elegyet visszafolyatás közben forraltuk. A reakció során képződött 7,1 ml vizet körülbelül 10 óra alatt kidesztilláltuk. Ezalatt a kétfázisú reakcióelegy színe fokozatosan mély vörösbamává sötétedett.

A reakciómasszához 200 ml vizet adtunk, 2 órán át szobahőmérsékleten kevertük, majd a fekete olajos fázis eltávolítása céljából szűrtük. A szűrletből elkülönítettük a toluolos oldatot, és vákuumban sztrippeltük. A kívánt terméket kaptuk. A nem elegyedő olajos-kátrányos fázisból további terméket különítettünk el. A különböző frakciókat belső standarddal szemben kvantitatív gázkromatografálással elemeztük. Az elemzési adatok szerint a bemért fenolra vonatkoztatott teljes izolált hozam 50,0% volt.

3. példa

Nitrogénnel átöblített száraz lombikba 128 ml metanolt, 56 ml toluolt, 7,3 g magnéziumot és 10 ml 8 tömeg%-os metanolos magnézium-metilát-oldatot mértünk be, és az elegyet visszafolyásig melegítettük. Az elegyet a hidrogénfejlődés megszűnéséig és a magnézium teljes egészének elreagálásáig visszafolyatás közben forraltuk. Magnézium-metilátot tartalmazó fehér szuszpenziót kaptunk. Adagolótölcsérbe 47 g fenol 200 ml toluollal készített oldatát töltöttük, és gyors ütemben, 2 perc alatt hozzáadtuk a kevert szuszpenzióhoz. A szilárd anyag feloldódott, és halványsárga oldat képződött.

Ezután a lombikot desztillálásra szereltük át, és a lombik tartalmát desztillálás közben fokozatosan 95 °C belső hőmérsékletre melegtettük. Ezalatt a metanol eltávolításának ütemében magnézium-fenilát vált ki az oldatból.

A lombikba ezután lassan, 1 óra alatt 45 g paraformaldehid 100 ml toluollal készített szuszpenzióját adagoltuk, miközben az alacsony forráspontú komponensek (metanol és metil-formiát) eltávolítása céljából a desztillálást 95-100 °C-on folytattuk. A reagens beadagolásakor a szuszpenzió színe fehérről gyorsan sárgára változott. A beadagolás után a reakció teljessé tétele céljából (amit gázkromatográfiás elemzéssel ellenőriztünk) a szuszpenziót még 1 órán át kevertük.

HU 218 864 Β

A reakciómasszát 45 °C-ra hűtöttük, és a hőmérsékletet 45-50 °C-on tartva adagolótölcsérből 10 perc alatt 98,4 g hidroxil-amin-szulfát és 15,34 g kénsav 300 ml vízzel készített oldatát csepegtettük be. Ezután a kétfázisú elegyet 2 órán át gyorsan kevertük; gázkromatográfiás elemzés szerint a reakció ekkor véget ért. Az elegyet választótölcsérbe töltöttük, és az alsó vizes fázist eltávolítottuk. A szerves fázist 100 ml 5 tömeg%os kénsavoldattal mostuk, majd visszatöltöttük a lombikba.

A lombikot azeotrop desztillálásra szereltük át, a toluolos oldatot visszafolyatás közben forraltuk, és a jelen lévő vizet azeotrop desztillációval eltávolítottuk. Ezután az oldatot 95 °C-ra hűtöttük, és 4,36 g p-toluolszulfonsavat adtunk hozzá. A reakcióelegyet még 2-3 órán át (amíg gázkromatográfiás elemzés szerint a reakció teljessé nem vált) visszafolyatás közben forraltuk, és a vízelvonási reakcióban képződött vizet azeotrop desztillációval eltávolítottuk.

A reakcióelegyet szobahőmérsékletre hűtöttük, 200 ml vizet adtunk hozzá, és 2 órán át szobahőmérsékleten kevertük. A fázisközi anyagok eltávolítására az elegyet szűrtük, a szűrletből elválasztottuk a toluolos fázist, és a toluolt vákuumsztrippeléssel eltávolítottuk. 23,1 g nyersterméket kaptunk, amelynek gázkromatografálással, belső standarddal szemben mért tisztasága 40,3% volt. A fenolra vonatkoztatott hozam 31,3%.

4. példa

Mechanikus keverővei, hőmérővel és visszafolyató hűtővel felszerelt 1,0 literes gömblombikba 150,0 ml vízmentes metanolt, 50,0 ml vízmentes toluolt, és 5,0 ml 8 tömeg%-os metanolos magnézium-metoxidoldatot mértünk be. Az elegyhez 5,85 g magnéziumreszeléket adtunk, és a reakcióelegyet visszafolyásig melegítettük. Néhány perc elteltével hidrogénfejlődés indult meg. Ezután az elegyet 60 percig (a magnézium teljes mértékű feloldódásáig) visszafolyatás közben forraltuk. Ekkor zavaros fehér oldat/szuszpenzió képződött, és a hidrogénfejlődés megszűnt. Az elegyhez 37,6 g fenolt adtunk, és a kapott szuszpenziót 1 órán át visszafolyatás közben forraltuk. Az elegyhez 240,0 ml toluolt adtunk, és a készüléket frakcionált desztillálásra szereltük át. Az elegyet 95 °C belső hőmérséklet eléréséig melegítettük, eközben a metanolt toluollal képezett azeotrop elegy formájában kidesztilláltuk. A desztillálás során (körülbelül 88 °C elérésekor) a szuszpenzió nagyon viszkózussá vált, ezért 50,0 ml toluollal hígítani kellett. Ezután az elegybe 95 °C-on részletekben, i óra alatt 36,0 g paraformaldehid 80 ml toluollal készített szuszpenzióját adagoltuk, miközben az oldószert és az alacsony forráspontú melléktermékeket kidesztilláltuk. 62,0 ml desztillátumot gyűjtöttünk össze. A reakcióelegyet 1,5 órán át 95 °C-on tartottuk, majd éjszakán át nitrogénatmoszférában szobahőmérsékleten tartottuk. Ezután a készüléket visszafolyatásra szereltük vissza, és az elegyet 55 °C-ra melegítettük. A lombikba 30 perc alatt, erélyes keverés közben 39,4 g hidroxilammónium-szulfát 120,0 g vízzel 40-50 °C-on készített oldatát adagoltuk. A reakciót 2 órán át 55 °C-on folytattuk, majd az elegyet 30-40 °C-ra hűtöttük, és a keverést leállítottuk.

A lombik tartalmát választótölcsérbe töltöttük át. A vizes fázist eltávolítottuk, és a bíbor/fekete szerves fázist visszatöltöttük a lombikba. A lombikba 13,8 g kénsav 180,0 g vízzel készített hideg oldatát töltöttük, és az elegyet 5-10 percig 10 °C-on kevertük. Az első percben az elegy színe gyorsan sárgára változott. A savas kezelés után a lombik tartalmát újból választótölcsérbe töltöttük át, és a savas vizes fázist eltávolítottuk. A szerves fázist kétszer 100 ml vízzel savmentesre mostuk. A vizes fázisokat egyesítettük, a pH-t 2-3-ra állítottuk, majd kétszer 100 ml diklór-metánnal extraháltuk. Az eredeti toluolos fázist egyesítettük a diklórmetános extraktumokkal, és az oldószereket forgó bepárlókészüléken lepároltuk. 57,5 g drapp, szilárd anyagot kaptunk, ami gázkromatográfiás elemzés szerint (standardként ismert tisztaságú szalicil-aldoxim mintát használva) 86,6%-os tisztaságú volt. A szalicil-aldoximot tehát 90,9%-os hozammal kaptuk. A termékben lévő fő szennyezés 3,2 tömeg% 2-ciano-fenol volt, ami további 3,85% hasznos hozamot jelentett (a teljes hasznos hozam tehát 94,75% volt).

A fentiek szerint kapott szalicil-aldoximot a következőképpen dehidratáltuk a kívánt 2-ciano-fenollá:

Légmentesen illeszkedő keverővei, hőmérővel, nyomáskiegyenlítő csepegtetőtölcsérrel és diklór-metán/Drikold eleggyel hűtött és nátrium-hidroxidos gázmosóval ellátott visszafolyató hűtővel felszerelt, 500 ml űrtartalmú száraz, többnyakú lombikba 15,82 g, a fentiek szerint kapott nyers szalicil-aldoximot (86,6 tömeg%-os szalicil-aldoximot és 0,51 g 2-ciano-fenolt tartalmazó anyag) és 100 ml toluolt mértünk be. A kapott oldatot 93-95 °C-ra melegítettük, és 30 percig ezen a hőmérsékleten tartottuk. Ezután az elegybe az adagolótölcséren keresztül 45 perc alatt 74,1 g 20 tömeg%-os toluolos foszgénoldatot csepegtettünk, miközben a hőmérsékletet 93-95 °C-on tartottuk. A reagens beadagolása közben halvány sárgászöld szuszpenzió képződött, ami az adagolás vége felé sárga oldattá alakult. A reakcióelegyet további 1 órán át 93-95 °C-on kevertük. Ekkor az elegy gázkromatográfiás elemzés szerint már nem tartalmazott szalicil-aldoximot. A reakcióelegyet 70 °C-ra hűtöttük, és az elegybe a hőmérsékletet 70-72 °C-on tartva 30 perc alatt 50 ml vizet csepegtettünk. A víz beadagolása után a kapott heterogén rendszert a reagálatlan foszgén elbontása céljából még 30 percig kevertük. Az ekkor végzett vizsgálat szerint az elegy foszgénmentes volt. Az elegyet szobahőmérsékletre hűtve szilárd anyag vált ki. Ezt a szilárd anyagot (1,45 g) a termék elkülönítése előtt kiszűrtük.

A vizes fázist elválasztottuk a toluolos fázistól, és négyszer 50 ml diklór-metánnal extraháltuk. A toluolos fázist egyesítettük a diklór-metános extraktumokkal, és az oldószereket forgó bepárlókészüléken lepároltuk. 11,9 g szilárd anyagot kaptunk, ami gázkromatográfiás kvantitatív elemzés szerint 91,2%-os tisztaságú volt (ez a kiindulási fenolra vonatkoztatva 82,9%-os összhozamnak felelt meg).

HU 218 864 Β

5. példa

Légmentesen illeszkedő keverővei, hőmérővel, hűtővel és nitrogénbevezetővel felszerelt száraz, 500 ml űrtartalmú többnyakú lombikba 15,82 g, a 4. példa szerint előállított szalicil-aldoximot és 150 ml ecetsavat mértünk be. Az elegyet nitrogénatmoszférában szobahőmérsékleten 10 percig kevertük; ekkor átlátszó oldatot kaptunk. Az elegyhez 2 perc alatt 8,35 g nátrium-acetátot adtunk (4 °C-os enyhe melegedést észleltünk), majd a kapott szuszpenziót lassan visszafolyásig (118-119 °C-ra) melegítettük, és 10 órán át ezen a hőmérsékleten tartottuk. Gázkromatográfiás elemzés szerint ekkor a szalicilaldoxim 95%-a alakult át. A reakcióelegyet szobahőmérsékletre hűtöttük, és a készüléket vákuumdesztillálásra szereltük át. Az ecetsav főtömegének (80 ml) kidesztillálása után a lombikba 150 ml vizet és 150 ml diklórmetánt mértünk be, és a heterogén elegyet 1 órán át szobahőmérsékleten, nitrogénatmoszférában kevertük.

A vizes és a diklór-metános fázist választótölcsérben elválasztottuk egymástól, és a vizes fázist négyszer 25 ml diklór-metánnal extraháltuk. Ezután az oldószereket lepároltuk, és a kapott 18 g szilárd anyagot gázkromatográfiásán kvantitatíven elemeztük. A termék 67%-os tisztaságú volt, így a 4. példában felhasznált fenolra vonatkoztatva a terméket 93%-os összhozammal kaptuk.

6. példa

Légmentesen illeszkedő keverővei, hőmérővel, hűtővel, Dean-Stark-feltéttel és nitrogénbevezetővel felszerelt 250 ml űrtartalmú száraz, többnyakú lombikba

15,82 g, a 4. példa szerint előállított szalicil-aldoximot és 100 ml toluolt mértünk be. Az oldatot visszafolyásig (110-111 °C-ra) melegítettük, és 1 órán át ezen a hőmérsékleten kevertük. így az oldatban esetlegesen jelen lévő vizet azeotrop formájában eltávolítottuk. Eközben elkészítettük a vízelvonó reagenst úgy, hogy az adagolótölcsérbe 34 ml toluolt, 11 ml dimetil-formamidot és 7 ml tionil-kloridot töltöttünk. 5 perc elteltével heterogén oldat képződött. A tionil-klorid/dimetil-formamid dehidratáló reagenst tartalmazó alsó fázist elkülönítettük, áttöltöttük egy másik adagolótölcsérbe, majd a forrásban lévő reakcióelegybe csepegtettük. Sárga szuszpenzió képződött. Az elegyet 2 órán át visszafolyatás közben forraltuk. Ekkor az elegy még mindig tartalmazott 5 tömeg% szalicil-aldoximot, ezért az elegyhez további mennyiségű, a fentiek szerint előállított dehidratáló reagenst adtunk, és az elegyet még 1 órán át keverés és visszafolyatás közben forraltuk. Gázkromatográfiás elemzés szerint a szalicil-aldoxim konverziója 100%-os volt, és a termékek 71%-a (terület%) 2-ciano-fenol volt.

7. példa

Légmentesen illeszkedő keverővei, hőmérővel, hűtővel, Dean-Stark-feltéttel és nitrogénbevezetővel felszerelt 250 ml űrtartalmú száraz, többnyakú lombikba

15,82 g, a 4. példa szerint előállított szalicil-aldoximot és 100 ml toluolt mértünk be. Az oldatot visszafolyásig (110-111 °C-ra) melegítettük, és 1 órán át ezen a hőmérsékleten kevertük. Ezzel az esetlegesen jelen lévő vizet azeotrop formájában eltávolítottuk. Ezután az elegyhez 19,00 g p-toluolszulfonsavat adtunk, és az elegyet még 4 órán át keverés és visszafolyatás közben forraltuk. Ekkor gázkromatográfiás elemzés szerint a reakció egyensúlyba jutott, és a szalicil-aldoxim 79%-a alakult át. A reakcióelegyet szobahőmérsékletre hűtöttük, 50 ml vizet adtunk hozzá, pH-ját tömény kénsavval 1-re állítottuk, és 15 percig szobahőmérsékleten kevertük.

A vizes és a toluolos fázist választótölcsérben elválasztottuk egymástól, és a vizes fázist négyszer 25 ml toluollal extraháltuk. A toluolos oldatokat egyesítettük, és az oldószert lepároltuk. 31 g szilárd anyagot kaptunk, amit gázkromatografálással kvantitatíven elemeztünk. Az anyag tisztasága 27%-os volt, így a 4. példában bemért fenolra vonatkoztatva az összhozam 64% volt.

8. példa

Légmentesen illeszkedő keverővei, hőmérővel, hűtővel, Dean-Stark-feltéttel és nitrogénbevezetővel felszerelt száraz, 250 ml űrtartalmú többnyakú lombikba

15,82 g, a 4. példa szerint előállított szalicil-aldoximot és 100 ml toluolt mértünk be. Az oldatot visszafolyásig (110-111 °C-ra) melegítettük, és az oldatban esetlegesen jelen lévő víz azeotrop kidesztillálására 1 órán át ezen a hőmérsékleten kevertük. Ezután az elegybe 5 g tömény kénsavat csepegtettünk, és a reakcióelegyet 2 órán át keverés és visszafolyatás közben forraltuk. Gázkromatográfiás elemzés szerint a szalicil-aldoxim 100%-a alakult át termékekké. Ezután a reakcióelegyet szobahőmérsékletre hűtöttük, 50 ml vizet adtunk hozzá, és 1 órán át szobahőmérsékleten kevertük.

A reakcióelegyet választótölcsérbe töltöttük át, és a vizes fázist elválasztottuk a toluolos fázistól. A vizes fázist négyszer 25 ml diklór-metánnal extraháltuk. A szerves fázisokból az oldószereket lepárolva 13 g szilárd anyagot kaptunk, amit gázkromatográfiás úton kvantitatíven elemeztük. 89%-os tisztaságú terméket kaptunk, ami a 4. példa szerint felhasznált fenolra vonatkoztatva 88%-os összhozamnak felelt meg.

9. példa

Légmentesen illeszkedő keverővei, hőmérővel, nyomáskiegyenlítő csepegtetőtölcsérrel és vizes lúgos mosóval összekapcsolt, diklór-metán/Drikold keverékkel hűtött visszafolyató hűtővel felszerelt 250 ml űrtartalmú, száraz többnyakú lombikba 15,82 g, a 4. példa szerint előállított szalicil-aldoximot és 100 ml toluolt mértünk be. A kapott oldatot 93-95 °C-ra melegtettük, és 0,5 órán át ezen a hőmérsékleten tartottuk. Ezután az oldatba a hőmérsékletet 93-95 °C-on tartva az adagolótölcséren keresztül 89,1 g 20 tömeg%-os toluolos foszgén oldatot csepegtettünk 0,75 óra alatt. Halványsárga szuszpenzió képződött. Az elegyet még 2 órán át 93-95 °Con tartottuk; ekkor a gázkromatográfiás elemzés szerint a reakció véget ért. A készüléket óvatosan, ügyelve arra, hogy a lúgos mosóval még mindig összekapcsolva maradjon, atmoszferikus desztillálásra szereltük át, és a toluolt 120 °C belső hőmérséklet eléréséig kidesztilláltuk. 2-Ciano-fenolt kaptunk a 4. példában felhasznált fenolra vonatkoztatva 92,5%-os hozammal.

Claims (19)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Eljárás 2-hidroxi-benzonitrilek előállítására, azzal jellemezve, hogy hidroxil-amint egy 2-hidroxi-arilaldehiddel - amelynek legalább egy része a periódusos rendszer II., III., IVA. vagy VIA. csoportjába tartozó fémmel képezett só és/vagy komplex formájában van jelen - reagáltatunk, és a képződött 2-hidroxi-aril-aldoximot vízelvonásnak vetjük alá.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a fém magnézium, alumínium, titán, cirkónium vagy króm.
3. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a hidroxil-amin és az aldehid reakcióját és az aldoxim dehidratálását egy reakciólépésben hajtjuk végre.
4. 4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy 2-hidroxi-aril-aldehidként egy, legalább az egyik orto-helyzetben szubsztituálatlan fenol-formaldehiddel vagy formaldehidet leadó vegyülettel lényegében vízmentes körülmények között, a periódusos rendszer II., III., IVA. vagy VIA. csoportjába tartozó fém vegyületének jelenlétében végzett reakciójának közvetlen termékét és/vagy olyan körülmények között végzett reakció közvetlen termékét használjuk, ahol a fenol legalább részben a periódusos rendszer II., III., IVA. vagy VIA. csoportjába tartozó fémmel képezett só és/vagy komplex formájában van jelen.
5. 5. A 4. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a hidroxil-amint vagy hidroxil-amin-sót egy magnézium-bisz(szénhidrogén-oxid) - amely legalább részlegesen a hidroxilcsoporthoz viszonyított orto-helyzetek legalább egyikén szubsztituálatlan hidroxiaromás vegyületből származik - és formaldehid vagy egy formaldehidet leadó vegyület lényegében vízmentes körülmények között végzett reagáltatásával kialakított magnézium-2-formil-fenoxiddal reagáltatjuk.
6. 6. Az 5. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy magnézium-2-formil-fenoxidként egy, legalább az orto-helyzetek egyikén szubsztituálatlan fenolból származó magnézium-bisz(fenoxid) és formaldehid vagy egy formaldehidet leadó vegyület lényegében vízmentes körülmények között végzett reagáltatásával kialakított magnézium-bisz(2-formil-fenoxid)-ot használunk.
7. 7. Az 5. vagy 6. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy magnézium-2-formil-fenoxidként a magnézium-bisz(szénhidrogén-oxid) és formaldehid vagy egy formaldehidet leadó vegyület inért apoláros vagy kis polaritású szerves oldószerből és poláros szerves oldószerből álló, lényegében vízmentes oldószerrendszer jelenlétében végzett reagáltatásával előállított terméket használunk.
8. 8. A 7. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy inért szerves oldószerként aromás szénhidrogént vagy klórozott aromás szénhidrogént használunk.
9. 9. A 8. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy aromás szénhidrogénként toluolt vagy xilolt használunk.
10. 10. A 7-9. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy poláros szerves oldószerként poláros aprotikus oldószert vagy rövid szénláncú alkanolt használunk.
11. 11. A 10. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy rövid szénláncú alkanolként metanolt használunk.
12. 12. Az 5-11. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy magnézium-bisz(szénhidrogén-oxid)-ként olyan magnézium-bisz(fenoxid)-ot használunk, ahol a fenoxidmaradék szubsztituálatlan, vagy a 2-es és/vagy 6-os helyzet kivételével bármely helyzetben a formilezési reakciót nem zavaró egy vagy több szubsztituenst hordoz.
13. 13. A 12. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy valamely (2) általános képletű fenolból - a képletben R¹, R², R³ és R⁴ jelentése egymástól függetlenül hidrogénatom, halogénatom vagy alkil-, cikloalkil-, aralkil-, aril-, alkaril-, alkoxi-, aril-oxi-, acil- vagy hidroxilcsoport - levezethető magnézium-bisz(fenoxid)-ot használunk.
14. 14. A 13. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy olyan (2) általános képletű fenolból levezethető magnézium-bisz(fenoxid)-ot használunk, ahol az R¹, R², R³ és R⁴ csoportokban szereplő alkil-, cikloalkil-, aralkil-, aril-, alkaril-, alkoxi-, aril-oxi- vagy acilcsoportok 1-36 szénatomot tartalmaznak.
15. 15. Az 5-14. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy magnézium-bisz(szénhidrogén-oxid)-ként egy (4) általános képletű magnéziumalkoxid - a képletben R⁵ alkilcsoportot jelent - és legföljebb 2 mól, a hidroxilcsoporthoz viszonyított ortohelyzetek legalább egyikén szubsztituálatlan fenolvegyület reagáltatásával előállított terméket használunk.
16. 16. A 15. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy magnézium-bisz(szénhidrogén-oxid)-ként 1 mól magnézium-alkoxid és 0,9-2 mól fenolvegyület reagáltatásával előállított terméket használunk.
17. 17. A 15. vagy 16. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy magnézium-alkoxidként magnéziummetoxidot használunk.
18. 18. Az 1-17. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy 2-hidroxi-aril-aldehidként szalicilaldehidet használunk.
19. 19. A 18. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy (1) fenol és egy (4) általános képletű magnéziumalkoxid reagáltatásával előállított magnézium-bisz(fenoxid)-ot lényegében vízmentes körülmények között formaldehiddel vagy egy formaldehidet leadó vegyülettel reagáltatunk, (2) a kapott szalicilaldehid-magnéziumsót hidroxilaminnal vagy egy hidroxil-amin-sóval reagáltatjuk, és (3) az így kapott szalicil-aldoximot vízelvonásnak vetjük alá.