HUT76038A

HUT76038A - Process for producing carboxy arene sulphonic acids and their carboxylic acid derivatives

Info

Publication number: HUT76038A
Application number: HU9602724A
Authority: HU
Inventors: Jan Vermehren
Original assignee: Hoechst Schering Agrevo Gmbh
Priority date: 1994-04-05
Filing date: 1995-03-28
Publication date: 1997-06-30
Also published as: TR28357A; DE4411682A1; WO1995026952A1; CN1145064A; JPH09511242A; JP3919215B2; CA2187217A1; EP0754174A1; AU2136695A; IL113227A0; US5550237A; HU9602724D0; KR970702243A; BR9507274A; EP0754174B1; DE59504636D1; ZA952759B

Description

Eljárás karboxi-arén-szulfonsavak és ezek karbonsavszármazékai előállítására

A találmány tárgya eljárás karboxi-arén-szulfonsavak és ezek karbonsav-származékai előállítására.

Az (A) általános képletű vegyületek és ezek sói, a képletben

Ar jelentése adott esetben szubsztituált ariléncsoport,

Y jelentése hidroxilcsoport, aminocsoport, egyszeresen vagy kétszeresen szubsztituált aminocsoport,

84242-8258B/SL

- ? vagy halogénatom,

Z jelentése karboxilcsoport vagy egy karbonsav-származék funkcionális csoportja, köztitermékként alkalmazhatók gyógyszer hatóanyagok, növényvédőszerek és színezékek előállításához (például EP 007 687, US 4 383 1 13 és WO 92/13845 számú irat, valamint kémiai szintézisekkel foglalkozó szokásos kézikönyvek).

Az (A) általános képletű vegyületek előállítását a nagyszámú reakcióképes funkcionális csoport jelenléte miatt eddig csak viszonylag többlépéses szintézissel tudták megoldani. Az (A) általános képletű vegyületek előállítására szolgáló eljárások lényegében csak abban különböznek, hogy az aromás magra milyen sorrendben és milyen módszerekkel viszik fel a funkcionális csoportokat.

A WO 92/13845 számú irat például karbalkoxi-jódbenzol-szulfokloridok előállítását ismerteti, amelyhez az SO₂Cl-csoportot az utolsó lépésben viszik fel az amino-jódbenzoesav-alkil-észter diazóniumsójának kén-dioxiddal történő reagáltatásával réz-klorid jelenlétében. Ha az aminocsoport a karbalkoxicsoporthoz képest orto-helyzetben található, akkor köztitermékként először diszulfid képződik, amit utólag klórral alakítanak szulfokloriddá. Az alkalmazott amino-jódbenzoesav-alkil-észter standard eljárásokkal nagy mennyiségben hozzáférhető, előállítása azonban többlépéses szintézist igényel, ha olcsó kiindulási vegyületeket akarunk alkalmazni.

Ha a karbonsav-csoportot a szintézislánc végén kell bevinni, akkor elvben bármely karbonilezési módszer al- 3 kalmazható. Példaként említhető a fémmel katalizált, elsősorban palládiummal katalizált karbonilezés, amit aril-halogenid-származékon vagy aril-diazónium-tetrafluor-boráton végeznek, amelynek során aromás karbonsavak észtere, illetve hidrolízis után a szabad karbonsav nyerhető (például J. Org. Chem. 39, 33 18 (1974); J. Org. Chem. 45, 2365 (1980); JP 01-316 364 számú irat; G.A. Oláh és munkatársai: Synlett, 596 (1990)). A katalitikus karbonilezés ismert módszerei azonban egy sor hátránnyal rendelkeznek:

Az aril-halogenidek karbonilezése gyakran nem sikerül, elsősorban olyan vegyületeknél, amelyek további funkcionális csoportokat, például jódatomot tartalmaznak, és ezért a szelektivitás nem kielégítő.

A karbonilezés említett alternatív módszerénél alkalmazott aril-diazónium-tetrafluor-borát a többek között stabilitási okok miatt szükséges BF₄ csoport miatt viszonylag drága, illetve nehezen előállítható, ami a nagyipari alkalmazást korlátozza. A módszer alkalmazhatóságát befolyásolja továbbá a molekulában előforduló néhány funkcionális csoport, vagy a felhasznált oldószer, például alkohol alkalmazása esetén a kitermelés alacsony és melléktermékek képződnek (J. Org. Chem. 45, 2365 (1980)).

Szükség volt ezért egy olyan eljárás kidolgozására, amely lehetővé teszi az (I) általános képletű vegyületek nagyipari előállítását, amelyek során könnyen hozzáférhető kiindulási anyagokat alkalmazunk, és amelynél a fent említett hátrányok részben vagy egészen kiküszöbölhetők.

««

- 4 Meglepő módon az aromás amino-vegyületek diazóniumsói katalitikus karbonilezésére egy olyan javított eljárást találtunk, amely a fenti feladatot megoldja.

A találmány tárgya ezért eljárás (I) általános képletű vegyületek vagy ezek sói előállítására, a képletben Ar jelentése adott esetben szubsztituált ariléncsoport, előnyösen adott esetben szubsztituált 1,2-, 1,3vagy 1,4-feniléncsoport,

Nuc jelentése egy Nuc-H képletű nukleofil vegyületből levezethető csoport, olymódon, hogy egy (II) általános képletű belső diazóniumsót szén-monoxiddal reagáltatunk fémként a periódusos rendszer VIII. csoportjába tartozó fémet vagy rezet tartalmazó fémkatalizátor jelenlétében, és Nuc-H képletű nukleofil vegyület vagy ennek sója jelenlétében.

Az (I) és (II) általános képletben, valamint a többi képletben Ar jelentése adott esetben szubsztituált ariléncsoport, ahol az aromás rész egy karbo ciki ikus aromás gyűrű, előnyösen egy hattagú gyűrű, amely adott esetben benzokondenzált. Ar előnyös jelentése adott esetben szubsztituált feniléncsoport vagy naftiléncsoport. Az aromás mag adott esetben egy vagy több szubsztituenst hordoz, amely általában valamely aromás csoportoknál szokásos és ismert szubsztituens. Az ilyen szubsztituensekre példaként említhető az alkilcsoport, alkenilcsoport, alkinilcsoport és alkoxicsoport, amelyek adott esetben egyszeresen vagy többszörösen halogénatommal vagy alkoxicsoporttal szubsztituálva lehetnek, valamint adott esetben szubsztituált arilcsoport, adott esetben szubsztituált aralkilcso- 5 port, halogénalom, nitrocsoport, cianocsoport, szül főcsoport, acilcsoport, alkil-szulfonil-csoport, halogén-alkil-szulfonil-csoport, alkil-tio-csoport, adott esetben szubsztituált aril-oxi-csoport, hidroxilcsoport, monoalkil-amino-csoport, dialkil-amino-csoport és acil-antino-c söpört. A széntartalmú szubsztituensek 1-6 szénatomot, előnyösen 1-4 szénatomot tartalmaznak. Kivételt képeznek természetesen az olyan szubsztituensek vagy szubsztituens kombinációk, amelyek összeegyeztethetetlenek az (I) és (II) általános képletű vegyületek stabilitásával.

A fenti értelmezésben az arilcsoport, valamint az aralkilcsoportban vagy aril-oxi-csoportban előforduló arilrész lehet valamely aromás csoport, például fenilcsoport vagy naftilcsoport. Az Ar aromás magja szubsztituenseként említett csoportok elvben felhasználhatók az arilcsoport vagy az aralkilcsoport vagy aril-oxi-csoport arilrésze szubsztiuenseként is, ahol a túl nagy méretű molekula az (I) és (II) általános képletű vegyület vonatkozásában elkerülendő. így például az aralkilcsoporttal szubsztituált aralkilcsoport vagy a fenoxicsoporttal szubsztituált fenoxicsoport csak bizonyos esetekben alkalmazható.

Az acilcsoport lehet például formilcsoport, alkil-karbonil-csoport, alkoxi-karbonil-csoport, adott esetben szubsztituált karbonamid, így N-mouoalkil-karbonamid vagy Ν,Ν-dialkil-karbonamid, ahol az alkilcsoport 1-6 szénatomos, előnyösen 1-4 szénatomos. Az acilcsoport jelentése lehet továbbá aril-karbonil-csoport, például adott esetben szubsztituált benzoilcsoport. Az acilcsoport elő- 6 nyös jelentése alkilrészében 1-4 szenatomos alkil-karbonil-csoport.

A (II) általános képletű belső diazóniumsó értelmezése az idegen kationoktól és anionoktól mentes vegyületeken kívül kiterjed az olyan vegyületekre, amelyeknél a szulfonátcsoport idegen kationokkal, például nátriumionnal vagy káliumionnal, és a diazóniumcsoport idegen anionokkal, például kloridionnal vagy egy ekvivalens szulfátionnal van koordinálva.

Ar előnyös jelentése 1,2-, 1,3- vagy 1,4-fenilén-csoport, amely adott esetben egy- vagy kétszeresen 1-4 szénatomos alkilcsoporttal, 1-4 szénatomos halogén-alkil-csoporttal, 2-4 szénatomos alkenilcsoporttal, 2-4 szénatomos alkinilcsoporttal, 1-4 szénatomos alkoxicsoporttal, benzilcsoporttal, halogénatommal, nitrocsoporttal, cianocsoporttal, alkilrészében 1-4 szénatomos alkil-karbonil-csoporttal, 1-4 szénatomos alkil-szulfonil-csoporttal, 1-4 szénatomos alkil-tio-csoporttal, fenoxicsoporttal, hidroxilcsoporttal, 1-4 szénatomos monoalkil-amino-csoporttal és alkilrészeiben 1-4 szénatomos dialkil-amino-csoporttal szubsztituálva lehet. Különösen előnyös az 1,2-, 1,3- vagy 1,4-fenilén-csoport, amely adott esetben egy- vagy kétszeresen metilcsoporttal, étilcsoporttal, metoxicsoporttal, etoxicsoporttal, halogénatommal, így fluor-, klór-, brómvagy jódatommal, nitrocsoporttal, cianocsoporttal, alkilrészében 1-3 szénatomos alkil-karbonil-csoporttal, így acetilcsoporttal, 1-4 szénatomos alkil-szulfonil-csoporttal, így metil- vagy etil-szulfonil-csoporltal, hidroxilcsoporttal vagy alkilrészeiben 1-4 szénatomos dialkil-amino-cso- 7 porttal, így dimctil-amino-csoporttal szubsztituálva lehet. Ezen belül különösen előnyös a halogénatom.

Nuc jelentése egy Nuc-H képletű nukleofil vegyületből vagy annak sójából levezethető csoport, amely a találmány értelmében (II) általános képletű belső diazóniumsóval reagáltatható. Nukleofil vegyületként szerkezetileg eltérő vegyületek széles palettája alkalmazható, amelyek kicserélhető hidrogénatomot (savas H) vagy só esetében kicserélhető kationt tartalmaznak. Az alkalmazható nukleofil vegyületekre példaként említhető a reakcióképes OH-. NH- vagy SH- csoportot tartalmazó vegyületek és ezek sói.

Az Nuc-H képletű nukleofil vegyületre és ennek sójára példaként említhetők az alkoholok és ezek sói, primer és szekunder aminok, merkaptánok, karbonsavak és ezek sói, valamint ammónia. Az Nuc-H képletű nukleofil vegyületként a víz általában kevésbé alkalmas, mivel a víz mellékreakciókat okoz a (II) általános képletű diazóniumsónál. Egyes esetekben azonban megfelelő oldószerkombinációk esetén a víz is alkalmazható Nuc-H képletű nukleofil vegyületként. A reakcióképes Nuc-H képletű vegyületekre példaként említhetők alifás alkoholok, így alkanolok, például metanol, etanol, n- és izopropanol, u-, izo-, tere- és 2-butanol; aromás alkoholok, így adott esetben szubsztituált fenol vagy naftol, valamint ezek sói, alifás aminok, így metilamin, dimetilamin, morfolin; és aromás aminok, így adott esetben szubsztituált anilin, • · ·

- 8 alkil-tio-vegyülctek, így mctil-mcrkaptán, alifás és aromás karbonsavak cs ezek sói, így hangyasav és formiátok, ccctsav és acetátok, propionsav és propionátok, valamint benzoesav és benzoátok.

Ennek megfelelően,

Nuc jelentése például -OH, -OR¹, -O-CO-R, -SR³vagy -NR⁴R⁵ képletű csoport, ahol

R¹ jelentése alkilcsoport, alkenilcsoport vagy alkinilcsoport, amelyek adott esetben egyszeresen vagy többszörösen halogénatommal, hidroxilcsoporttal, alkoxicsoporttal, alkil-tio-csoporttal, cianocsoporttal, nitrocsoporttal, karboxilcsoporttal, karbalkoxicsoporttal, aminocsoporttal, monoalkil-amiuo-csoporttal és/vagy dialkil-amino-csoporttal szubsztituálva lehetnek, valamint adott esetben szubsztituált arilcsoport vagy adott esetben szubsztituált aralkilcsoport, előnyösen alkilcsoport, amely adott esetben egy vagy több halogénatommal vagy egy vagy több alkoxicsoporttal szubsztituálva lehet, adott esetben szubsztituált arilcsoport vagy adott esetben szubsztituált aralkilcsoport,

R jelentése hidrogénatom vagy valamely R jelentésében megadott csoport, előnyösen alkilcsoport, amely adott esetben egyszeresen vagy többszörösen halogénatommal, alkoxicsoporttal, alkil-tio-csoporttal, cianocsoporttal, nitrocsoporttal, karbalkoxicsoporttal és/vagy dialkil-amino-csoporttal szubsztituálva lehet, va- 9 lamint adott esetben szubsztituált arilcsoport vagy adott esetben szubsztituált aralkilcsoport,

R³ jelentése valamely R¹ jelentésében megadott csoport, előnyösen alkilcsoport, amely adott esetben egyszeresen vagy többszörösen halogénatommal, alkoxicsoporttal és/vagy alkil-tio-csoporttal szubsztituálva lehet,

R⁴ jelentése hidrogénatom, acilcsoport vagy valamely R^l jelentésében megadott csoport, előnyösen hidrogénatom, alkilcsoport, acilcsoport, vagy adott esetben szubsztituált arilcsoport,

R⁵ jelentése hidrogénatom, acilcsoport vagy valamely

R¹ jelentésében megadott csoport, előnyösen hidrogénatom, alkilcsoport, acilcsoport vagy adott esetben szubsztituált arilcsoport, ahol arilcsoport és acilcsoport jelentése valamely fent megadott csoport, és a széntartalmú szubsztituensek 1-6 szénatomosak, előnyösen 1-4 szénatomosak.

Az (I) általános képletű vegyületek szabad szulfonsav formájában vagy só formájában keletkeznek attól függően, hogy az (I) általános képletű vegyület izolálása során milyen pH-értéket állítunk be. Sóként gazdasági okokból előnyösen alkalmazhatók az alkálifémsók és alkáliföldfémsók, elsősorban az alkálifémsók, így nátriumsó és káliumsó .

A (II) általános képletű belső diazóniumsó találmány szerinti reakcióját legtöbbször előnyösen szerves oldószer jelenlétében végezzük, amely lehet több szerves oldószer • · ·

- 10 elegye is. Oldószerként alkalmazható például apoláros oldószer, valamint előnyösen poláros protikus vagy aprotikus dipoláros oldószer és ezek elegyei. Egyes esetekben alkalmazhatók vizes/szerves oldószer elegyek is, a mellékreakciók elkerülése érdekében azonban előnyösen vízmentes körülmények között dolgozunk.

Oldószerként alkalmazhatók például éterek, így dietil-éter, tetrahidrofurán (THF), dioxán, diglim és tetraglim; amidok, így dimetil-formamid (DMF), dimetil-acetamid és N-metil-pirrolidon; ketonok, így aceton; nitrilek, így acetonitril, propionitril, butironitril és benzonitril; szulfoxidok és szulfonok, így dimetil-szulfoxid (DMSO) és szulfolán; halogénezett alifás és aromás szénhidrogének, így metilén-klorid és klór-benzol. Elsősorban oldószerelegyben alkalmazhatók továbbá az alkoholok, így alkanolok, például metanol, etanol, n- és izopropanol, valamint η-, izo-, tere- és 2-butanol.

A fémkatalizátorban a periódusos rendszer VIII. csoportjába tartozó fémként alkalmazható például Co, Ni, Pd, Pt, Rh, ír és Os, elsősorban hordozóanyagra (például szilikagélre vagy szénre) felvitt szabad fém formájában, valamint fémsó formájában (például CoCl₂), vagy fémkomplex formájában. Ezek a katalizátorok karbonilező katalizátorként széleskörűen ismertek (lásd fent idézett irodalom).

Előnyösen alkalmazható katalizátor például a palládium-diacetát [Pd(OAc)_;], bisz(dibenzilidén-aceton)-palládíum [Pd(dba)₂], tetrakisz(trifenil-foszfán)-palládium [Pd(P(C₆H₅)₃)₄], tetrakisz(tritolil-foszfán)-palládium [Pd(P(C₇H₇)₃)₄], Pd/szén, bisz(trifenil-foszfán)-palládium• ·

- 1 1 -diklorid [Pd(P(C₆H₅)₃)₂Cl₂] cs komplexek, így nikkel-bisz(difenil-foszfin-alkilén)-diklorid, ahol az alkiléncsoport lehet például 2-4 szénatomos alkiléncsoport.

Katalizátorként alkalmazható továbbá a réz, például réz(I)- vagy réz(II)-só formájában, így CuCl₂ formájában.

A találmány értelmében katalizátorként előnyösen alkalmazható a palládium, így palládium-diacetát vagy palládium/szén.

A találmány szerinti eljárás során általában úgy járunk el, hogy a (II) általános képletű belső diazóniumsót először oldjuk vagy szuszpendáljuk, például a külön előállított sót feloldjuk vagy szuszpendáljuk, vagy közvetlenül a megfelelő amino-arén-szulfonsav diazotálása során keletkező reakcióelegyet használjuk.

A karbonilezéshez adott esetben a szerves oldószer hozzáadása után adagoljuk az Nuc-H képletű nukleofil vegyületet vagy ennek sóját (amennyiben az még nincs jelen), a szükséges katalizátort és a szén-monoxidot. A szén-monoxid adagolása megvalósítható például nyomás alatt történő bevezetéssel vagy préseléssel, amikoris az átalakulási ráta az alkalmazott nyomástól függ.

Az ipari méretekben alkalmazható nyomás optimális értékét előkisérletckkel határozzuk meg. A nyomás értéke általában 1-120 bar (10⁵-120xl0⁵ Pa), előnyösen 1-50 bar, különösen előnyösen 3-15 bar. A nyomásadatok előnyösen a szén-monoxid parciális nyomására vonatkoznak. A szén-monoxid alkalmazható tiszta váz formájában, valamint gázkeverék formájában, például szintézisgáz (CO + H₂) vagy más, nitrogénnel vagy a reakciókörülmények között • · ·

- 12 inért gázzal képzett gázkeverék formájában. A reakció nyomás alatt történő megvalósításához előnyösen a szokásos berendezéseket, például nyomásálló reakcióedényt, autoklávot, bombacsövet és más hasonló berendezést használunk.

A karbonilezés során a reakcióhőmérsékletet olyan alacsonyan állítjuk be, hogy az ne veszélyeztesse a diazóniumsó stabilitását. A karbonilczést ezért általában -78 °C és a diazóniumsó bomláspontja közötti, előnyösen -50 °C és +100 °C közötti, különösen előnyösen -20 °C és +50 °C közötti hőmérsékleten végezzük.

Az átalakulási ráta függ továbbá a (II) általános képletü vegyület és a katalizátor egymáshoz viszonyított mennyiségétől, valamint a katalizátor koncentrációjától. A mennyiségi arány széles határok között változtatható. A (II) általános képletű vegyiilet/katalizátor tömegarány értéke előnyösen 10000:1-1:1, különösen előnyösen 1000:1-10:1.

A karbonilezés technikailag viszonylag egyszerűen, szakaszosan vagy folyamatosan és jó kitermeléssel megvalósítható. Ezek az előnyös hatások előre nem voltak láthatók. Meglepő módon a (II) általános képletű belső diazóniumsó a találmány értelmében alkalmazható anélkül, hogy szükség lenne tetrafluor-borát előállítására. Nem volt továbbá előre várható, hogy az aromás szulfonsav csoportok az aromás mag elektronikai viselkedésére gyakorolt erős befolyásuk ellenére a karbonilezési reakciót és a karbonilezés szelektivitását további reakcióképes cső- 13 portok, így halogénatom jelenlétében gyakorlatilag nem befolyásolják.

A találmány értelmében a karbonilezéshez alkalmazott (II) általános képletű belső diazóniumsók részben újak. így például új vegyületek azok a (II) általános képletű belső diazóniumsók, amelyek képletében

Ar jelentése egy vagy két jódatommal szubsztituált fcniléncsoport.

Ezek a vegyületek a találmány oltalmi köréhez tartoznak. Az ismert és az új (II) általános képletű vegyületek a megfelelő amino-arén-szulfonsavak előállítására alkalmas ismert módszerekkel analóg módon előállíthatók (például Houben-Weyl: Methoden dér organischen Chemie, X/3. kötet, 16 és E16/2. kötet). A (II) általános képletű diazónium-arén-szulfonát előállítható például vizes közegben diazotáló reagenssel, így salétromsavval vagy nitrozil-kénsavval, majd izolálható és szerves közegbe átvihető, vagy közvetlenül a karbonilezési reakcióhoz szükséges oldószerben diazotáló reagenssel, így a 1 kí 1-nitril 1 e 1 vagy nitrozil-kénsavval előállítható.

Ismert, hogy az izolált aril-diazónium-szulfonát robbanásszerűen bomolhat (Houben-Weyl: Methoden dér organischen Chemie, X/3. kötet, 32; H. Wichelhaus: Chem. Bér. 34, 1 1 (1901)).

A spontán vagy robbanásszerű bomlás elleni stabilitás javítása érdekében a belső diazóniumsóhoz különböző inert anyagok keverhetők előnyösen a diazóniumsó izolálása előtt vagy a reakcióelegy közvetlen felhasználása előtt.

-14Stabilizáló inért anyagként a lka lm az hat ók például szerves oldószerek, így valamely, a karbonilezéshez fent említett oldószer, előnyösen aromás szénhidrogének, így xilol vagy nitrilek, így acetonitril, vagy alkoholok, így terc-butanol. Alkalmazhatók továbbá szervetlen inért anyagok, például ásványi sók vagy kovaföld, valamint szerves inért anyagok, például aktív szén, poli(oxi-metilén), polipropilén vagy polietilén. A stabilizáló inért anyagot előnyösen a vizes reakcióelegyhez adagoljuk a belső diazóniumsó izolálása előtt vagy a reakcióelegy karbonilezéshez történő közvetlen felhasználása előtt.

A kombinált eljárás általános reakciószekvenciáját, amely tartalmazza a (II) általános képletű diazónium-arén-szulfonát előállítását is, a (III) általános képletű amino-benzol-szulfonsav példáján az 1. reakcióvázlatban mutatjuk be.

A kiindulási anyagként alkalmazott (III) általános képletű amino-arén-szulfonsavak, előnyösen anilin-szulfonsavak könnyen hozzáférhetők és nagyipari méretekben előállíthatok (adott esetben szubsztituált anilinek szulfonálása vonatkozásában lásd például Houben-Weyl: Melhoden dér organischen Chemie, IX. kötet, 465-5 12) vagy könnyen hozzáférhető szubsztituált amino-arén-szulfonsavakból, illetve anilin-szulfonsavakból számos megfelelő derivatizáló reakció valamelyikével előállíthatok (anilin-szulfonsavak jódozása vonatkozásában lásd például J. Chem. Soc. 1909, 1683).

A karbonilezés során nyers termékként (I) általános képletű vegyületet vagy annak sóját kapjuk attól függően, • · • · ··

- 1 5 hogy a termek izolálása során milyen pH-értéket alkalmazunk. A reakcióelegy feldolgozása megvalósítható bármely szokásos laboratóriumi vagy nagyipari módszerrel, például kristályosítással, extra hálással, desztillálással és kromatografálással. Nagyméretű tételek esetén a katalizátort célszerűen visszanyerjük, és a következő tételhez újból felhasználjuk.

Az (I) áltaános képletű vegyületek egyes esetekben erősen reakcióképcs vegyületek, például auhidridek vagy aktív észterek, és ezeket előnyösen vagy közvetlenül vagy rövid köztes izolálás után stabil (I) általános képletű vegyületté vagy más termékké alakítjuk. így például a primer fő termékként keletkező anhidridet lúgos hidrolízissel (II) általános képletű szabad karbonsavvá alakítjuk, a képletben

Nuc jelentése hidroxilcsoport.

Az (I) általános képletű vegyületek és ezek sói kiindulási anyagként alkalmazhatók fontos végtermék, így gyógyszer hatóanyagok, növényvédőszerek és színezékek előállításához, vagy valamely szokásos módszerrel a fent említett (A) általános képletű vegyületté alakíthatók. Előnyös példaként említhető a szulfoklorid-származékká vagy szulfouamid-származékká történő átalakítás (a szulfokloridok vonatkozásában lásd például Houben-Weyl: Methoden dér organischen Chemie, IX. kötet, 564; a szulfonamid-származékok vonatkozásában lásd Houben-Weyl: Methoden dér organischen Chemie, IX. kötet, 605).

A találmányt közelebbről az alábbi példákkal mutatjuk be anélkül, hogy az oltalmi kör a példákra korlátozódna.

- 16 ···· ·· ···· ·· · • · · * · · · ···« · · · · • 9 9 9 9 9 9 9 9

99 99 9 999

1. példa

5-Jód-kaiboxí-benzol-szuIfonsav-inononátriuinsó

a) A diazóniumsó előállítása

7,5 g (25,1 mmól) 2-amino-5-jód-benzo-szulfonsavat 20 ml vízben szuszpendálunk, és 1,64 ml koncentrált kénsav és 1,82 g nátrium-nitrit 5 ml vízben felvett oldatával elegyítve 0 °C hőmérsékleten diazotáljuk. Ezután 1 órán keresztül kevertetjük, majd szűrjük, kétszer metanollal és dietil-éterrel mossuk. így 2-diazónium-5-jód-benzol-szulfonátot kapunk világossárga por formájában.

Bomláspont: 143 °C.

‘H-NMR (D₂O): δ (ppm) = 8,95 (d, 1H, 8,35 (dd, 1H), 8,21 (d, 1H).

lb) Karbonilezés

Az la) pontban kapott diazóniumsót 75 ml acetonitrilben szuszpendáljuk. Hozzáadunk 4,92 g nátrium-acetátot és 0,22 g palládium-diacetátot, és az elegyet 0 °C hőmérsékleten autoklávba töltjük, és 10 bar szén-monoxid nyomásra állítjuk. 2 órán keresztül intenzíven rázzuk, majd az autoklávot lefúvatjuk. A reakcióelegyet szűrjük, a maradékot 50 ml 20 tömeg%-os nátrium-hidroxid oldattal 1 órán keresztül kevertetjük, és koncentrált sósavval pH=l értékre állítjuk. A kivált terméket szűrjük és szárítjuk, így 5,5 g (63 %) 5-jód-karboxi-benzol-szulfonsav-mononátriumsót kapunk fehér por formájában. Az anyalúg jelentős mennyiségű terméket tartalmaz, és a következő • ··

- 17 tétel hidrolíziséhez visszavezethető. A kapott termék olvadáspontja 280 °C feletti.

’H-NMR (D₂O): δ (ppm) = 8,15 (d, 1H), 7,84 (dd,

1H), 7,19 (d, 1H).

2. példa

5-Jód-2-nietoxi-karbo nil-be nzol-szulfo ns av

a) változat

22,5 g 2-amino-5-jód-bcnzol-szulfonsavat 150 ml acetonitrilben finoman szuszpendálünk, és 4,18 ml koncentrált kénsavval elegyítjük. 7,73 g n-buti 1-nitrittel 25 °C hőmérsékleten diazotáljuk, majd a butil-nitrit feleslegét amido-szulfonsavval elroncsoljuk. A kapott szuszpenziót 9,13 ml metanollal és 1,0 g 10 tömeg% palládium/szén katalizátorral (víztartalom 50 tömeg%) elegyítjük, és egyliteres autokíávba töltjük. Védőgázzal átöblítjük, majd szén-monoxiddal 10 bar nyomásra állítjuk. 2 órán keresztül szobahőmérsékleten intenzíven rázzuk, majd az autoklávot lefúvatjuk, védőgázzal átöblítjük, és a reakcióelegyet szűrjük. A szűrletet csökkentett nyomáson bepároljuk. így 24,6 g (95 %) 5-jód-2-metoxi-karbonil-benzol-szulfonsavat kapunk sötét olaj formájában, amely állás közben lassan kristályosodik.

’H-NMR (DMSO-d⁶): δ (ppm) = 8,03 (d, 1H), 7,76 (dd, 1H), 7,10 (d, 1H), 3,72 (s, 3H), 9,3 (s, széles).

• ·· · • · ··· · ·· « « · · · · ·« • ··· · · « · • · · ·· ·· · · • · ·· ·· · ···

-182b) változat g la) példa szerinti diazóniumsót 1,0 g 10 tömeg% palládium/szcn katalizátorral (víztartalom 50 tömeg%) és 6,28 ml metanollal elegyítünk, és egyliteres autoklávba töltjük. Védőgázzal átöblítjük, majd szintézisgázzal (50 térfogat% CO és 50 térfogat% H_:) 20 bar nyomásra állítjuk. Az elegyet szobahőmérsékleten 4 órán keresztül intenzíven rázzuk, majd az autoklávot lefúvatjuk, védőgázzal átöblítjük, és az elegyet szűrjük. A szürletet csökkentett nyomáson bepárolva 14,2 g (80,4 %) 5-jód-2-metoxi-karbonil-benzol-szulfonsavat kapunk sötét olaj formájában, amely állás közben lassan kristályosodik. A termék NMR adatai azonosak a 2a) változat szerinti termék adataival.

2c) változat g (81 mmól) 2-amino-5-jód-benzol-szulfonsavat 100 ml vízben szuszpendálunk, és 27,8 g (87,6 mmól) 40 tömeg%-os nitrozil-kénsavval diazotáljuk. Teljes diazotálás után a nitrozil feleslegét kevés amido-szulfonsavval elroncsoljuk. A kapott szuszpenzióhoz 75 g kovaföldet adunk, és 50 ml vízzel hígítjuk. Intenzíven elkeverjük, majd leszűrjük, és kétszer vízzel és metanollal, majd egyszer acetonitrillel mossuk. Az elegyet levegőn állás közben szárítjuk. így 97,3 g kovaföldre felvitt belső diazóniumsót kapunk, amit 200 ml acetonitrilben szuszpendálunk. 25 °C hőmérsékleten 2 g palládium/szén katalizátort (Degussa E10 N/W) és 8,85 ml (0,21 mól) metanolt adunk hozzá. Az elegyet egyliteres autoklávba töltjük, és szén• · · ·

- 19 -monoxiddal kétszer átöblítjük. Az autoklávot lezárjuk, és 10 bar CO nyomásra állítjuk. 4 órán keresztül 25 °C hőmérsékleten intenzíven kevertetjük, majd az autoklávot lefúvatjuk, és nitrogénnel kétszer átöblítjük. A reakcióelegyet szűrjük, a maradékot acetonitrillel mossuk, és a szürletet vákuumban szárítjuk. így 25,5 g sötét olajat kapunk, amely 80,1 tömeg% 5-jód-2-metoxi-karbonil-benzol-szulfonsavat tartalmaz.

3-31. példa

Az 1. és 2. példával analóg módon megfelelő (III) általános képletű amino-benzol-szulfonsavból állíthatók elő az 1. táblázatban megadott (la) általános képletű vegyületek.

Pld. sz.	(R)„	n	Nuc	so₃m helyzete	M
3.	-	0	och₃	2	H
4.	-	0	och₃	3	H
5.	-	0	och₃	4	H
6.	2-C1	1	och₃	4	H
7.	4-C1	1	och₃	2	H
8.	2-F	1	och₃	4	H
9.	4-Br	1	och₃	2	H
10.	4,6-I₂	2	och₃	2	H
11.	4-NO,	1	och₃	2	H
12.	4-CN	1	och₃	2	H

- 20 ···· · t ···· • · · · (táblázat folytat ás a )

Pld. sz.	(R)„	11	Nuc SO₃M helyzete	M
13.	4-1	1	O-CO-CH₃	2	Na
14.	4-1	1	N(C₂H₅)₂	2	H
15.	4-1	1	nh-c₆h₃	2	H
16.	4-1	1	N-morfolinil	2	H
17.	-	0	OH	2	Na
18.	-	0	OH	3	Na
19.	-	0	OH	4	Na
20.	4-C1	1	OH	2	Na
21.	2-C1	1	OH	4	Na
22.	4-Br	1	OH	2	Na
23.	4,6-I₂	2	OH	2	Na
24.	4-CH₃	1	OH	2	Na
25.	2-CH₃	1	OH	2	Na
26.	4-OH	1	OH	2	Na
27.	4-COCH3	1	OH	2	Na
28.	4-CN	1	OH	2	Na
29.	4-SO₂CH₃	1	OH	2	Na
30.	4-NO,	1	OH	2	Na
3 1.	-	0	S-CH₂-C₆H₅	2	H
32.	4-CH₃	1	och₃	2	H
Fizikai adatok	az	1. táblázatban	felsorolt vegyületek

hez:

A 3. példa szerinti vegyület olaj, amelynek adatai: ‘η-NMR (DMSO-d⁶): δ (ppm) = 7,74 (dd, 1H), 7,45 • · 9 9···

9 9 9 9 9 V ·

9 99 ·· 9 ·· 9

- 21 (td, 1H), 7,38 (td, 1H), 7,28 (dd, 1H), 3,72 (s,

3H).

A 7. számú vegyület olaj, amelynek adatai:

’H-NMR (DMSO-d⁶): δ (ppm) = 8,73 (széles, SO₃H),

7,71 (d, 1H), 7,49 (dd, 1H), 7,36 (d, 1H), 3,73 (s, 3H).

A 32. számú vegyület ragacsos kristály, amelynek adatai:

'H-NMR (DMSO-d⁶): δ (ppm) = 7,54 (d, 1H), 7,51 (széles, SO₃H), 7,18 (d, 1H), 7,16 (s, 1H), 3,69 (s, 3H), 2,33 (s, 3H).

Claims

1. Eljárás (I) általános képletű vegyületek vagy ezek sói előállítására, a képletben

Ar jelentése adott esetben szubsztituált ariléncsoport, Nuc jelentése egy Nuc-H képletű nukleofil vegyületből levezethető csoport, azzal jellemezve, hagy egy (II) általános képletű belső diazóniumsót szén-monoxiddal reagáltatunk fémként a periódusos rendszer VIII. csoportjába tartozó fémet vagy rezet tartalmazó fémkatalizátor jelenlétében és Nuc-H képletü nukleofil vegyület vagy ennek sója jelenlétében.

2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy fémként Co, Ni, Pd, Pt, Rh, ír, Os és Cu csoportba tartozó fémet tartalmazó fémkatalizátort alkalmazunk.

3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy palládium katalizátort alkalmazunk.

4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a reakciót 1-120 bar közötti hőmérsékleten és -78 °C és a (II) általános képletű diazóniumsó bomláspontja közötti hőmérsékleten végezzük.

5. A 4. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a reakciót 1-50 bar közötti nyomáson és -50 °C és + 100 °C közötti hőmérsékleten végezzük.

• · · · · «· • >·« · · · · • · · · · ·« · · ·· ·» ·· ν ···

- 23

6. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hagy a reakciót szerves oldószerben vagy több szerves oldószerből álló elegyben végezzük.

7. A 6. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy szerv es oldószerként poláros protikus vagy aprotikus dipoláros oldószert, így étert, amidot, ketont, nitrilt, szulfoxidot, szulfont, alkoholt, halogénezett alifás szénhidrogént vagy halogénezett aromás szénhidrogént vagy ezek elegyét alkalmazzuk.

8. Az 1-7. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy Nuc-H képletű nukleofil vegyületként vagy annak sójaként alkoholt vagy annak sóját, primer vagy szekunder amint, merkaptánt, karbonsavat vagy annak sóját, ammóniát vagy vizet alkalmazunk.

9. A 8. igénypont szerinti eljárás, ahol

Nuc jelentése -OH, -OR¹, -O-CO-R, -SR³ vagy -NR R képletű csoport,

R¹ jelentése alkilcsoport, alkenilcsoport vagy alkinilcsoport, amelyek adott esetben egy vagy több szubsztituenssel szubsztituálva lehetnek, ahol a szubsztituens lehet halogénatom, hidroxilcsoport, alkoxicsoport, alkil-tio-csoport, cianocsoport, nitrocsoport, karboxilcsoport, karbalkoxicsoport, aminocsoport, monoalkil-amino-csoport, és/vagy dialkil-amino-csoport, valamint adott esetben szubsztituált arilcsoport vagy adott esetben szub• · · · · ·· • ··* · · · · • ·· · · ·· · · ·· ·· ·· * ···

- 24 sztituált aril-alkil-csoport,

R² jelentése hidrogénatom vagy valamely R¹ jelentésében megadott csoport,

R jelentése valamely R jelentésében megadott csoport,

R⁴ jelentése hidrogénatom, acilcsoport vagy valamely R¹ jelentésében megadott csoport,

R⁵ jelentése hidrogénatom, acilcsoport vagy valamely

R¹ jelentésében megadott csoport.

10. Az 1-9. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, ahol Ar jelentése 1,2-, 1,3- vagy 1,4-fenilén-csoport, amely adott esetben egy- vagy kétszeresen 1-4 szénatomos alkilcsoporttal, 1-4 szénatomos halogén-alkil-csoporttal, 2-4 szénatomos alkenilcsoporttal, 2-4 szénatomos alkinilcsoporttal, 1-4 szénatomos alkoxicsoporttal, benzilcsoporttal, halogénatommal, nitrocsoporttal, cianocsoporttal, alkilrészében 1-4 szénatomos alkil-karbonil-csoporttal,

1-4 szénatomos alkil-szulfonil-csoporttal, 1-4 szénatomos alkil-tio-csoporttal, fenoxicsoporttal, hidroxilcsoporttal, 1-4 szénatomos monoalkil-amino-csoporttal, és/vagy alkilrészeiben 1-4 szénatomos dialkil-amino-csoporttal szubsztituálva lehet.

11. Az 1-10. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a karbonilezési lépésben a megfelelően szubsztituált amino-árén-szulfonsav-származék diazotálásával előállított (II) általános képletű belső diazóniumsót alkalmazunk, ahol

- 25 ·· · · · ·

a) a diazotálást vizes közegben végezzük, majd a (II) általános képletű vegyületet adott esetben stabilizáló hatású inért anyag jelenlétében izoláljuk, és a karbonilczési lépéshez alkalmazott szerves közegben viszszük, vagy

b) a diazotálást közvetlenül a karbonilezési lépéshez alkalmazott szerves közegben végezzük adott esetben stabilizáló hatású inért anyag jelenlétében.

12. (II) általános képletű vegyület, a képletben

Ar jelentése egy vagy két jódatommal szubsztituált feniléncsoport.

13. Eljárás 12. igénypont szerinti (II) általános képletű vegyületek előállítására, azzal jellemezve, hogy egy (III) általános képletű amino-arén-szulfonsav-származékot vagy ennek sóját, a képletben

Ar jelentése a (II) általános képlet értelmezésénél megadott, diazotáljuk.