CS268639B1

CS268639B1 - Způsob přípravy hydrochloridu methyliminoacetátu

Info

Publication number: CS268639B1
Application number: CS887003A
Authority: CS
Inventors: Jiri Ing Kalab; Zdenek Ing Csc Vrba; Jaromir Ing Csc Socha; Jiri Ing Tutalek; Jitka Posikova
Original assignee: Kalab Jiri; Vrba Zdenek; Socha Jaromir; Jiri Ing Tutalek; Jitka Posikova
Priority date: 1988-10-24
Filing date: 1988-10-24
Publication date: 1990-03-14
Also published as: CS700388A1

Abstract

Příprava hydrochloridu nethyliminoacetátu vzoru I sa provádí smícháním acetonitrilu s methanolem a následnou reakcí s bezvodým chlorovodíkem, mo- CH ____ c = NH.HC1 lérní poměr acetonitrilu e methanolu je 3 i lili. reakce probíhá při teplotě j 0 až 12 °C, po ukončení reakce sa provádí krystalizace produktu při teplotě 0CH3 15 až 18 °C.

Description

Uvedená sloučenina Je důležitým reaktivním meziproduktem pro synthezu látek s herbicidnimi a nebo farmaceutickými účinky.

Sloučenina /1/ se připravuje Pinnerovou synthesou reakcí acetonitrilu s methanolem v bezvodém prostředí za přítomnosti bezvodého chlorovodíku postupy, které Jsou shrnuty 3 příslušnými odkazy v Chem. Rev., 61, 179 /1961/ v práci Roberta Rogers a Douglase G. Nelsona: The Chemistry of Imidates, popř. lze volnou bázi sloučeniny /1/ připravit ve velmi nízkém výtěžku bazicky kata lyžovanou reakcí acetonitrilu s methanolem, např. Fred C. Schaefer a Grace A. Peters: D. Org. Chem. 26, 412 /1961/.

Pinnerova syntheza se obvykle provádí při 0 °C za přítomnosti bezvodého rozpouštědla např. chloroformu, nitrobenzenu, dioxanu, etheru, dimethylcellosolvu a nebo ojediněle v benzenu, přičemž uvedená rozpouštědla slouží jako diluent a současně chrání vlastní imidát před vzdušnou vlhkostí a následnými reakcemi. Chlorovodíku se používá mírný přebytek, zpravidla 1,1 molu HC1 na 1 mol nitrilu. Nejčastěji'používaným rozpouštědlem je ether, který je prevencí k isolaci krystalického imidátu, nebot sloučenina /1/ a obecně i ostatní imidáty krystalizují velmi obtížně s okludovanými rozpouštědly e reakčními zplodinami /viz R.H.De .VoLfe: Carboxylic Ortho Acid Derivatives, Preparation and Synthetic Aplications Academic Press, New York-London, 1970/. Nevýhodou v literatuře uváděných postupů Je dlouhá zpravidla až několikadenní krystalizace imidátu, převažující použití etheru, přičemž výtěžek hydrochloridu methyliminoacetátu dosahuje stěží 72 % /viz např. Peter P.T. Sah : L. Am. Chem. Soc. 50, 516, /1928/, a proto se v literatuře mnohem častěji uvádí příprava ethylderivátu, který lépe krystelízuje, a Je termicky stabilnější a výtěžek dosahuje 8ó až 95 % teorie. Z praktických důvodů je však v řadě případů v další synthéze výhodnější požití hydrochloridu methyliminoacetátu, neboí reakcí uvolněný methanol se lépe regeneruje, /netvoří azeotrop s vodou apod. /.

Nyní bylo nalezeno, že hydrochlorid methyliminoacetátu vzorce /1/ se velmi výhodně připraví z acetonitrilu ve velmi vysokém výtěžku podle tohoto vynálezu.

Způsob přípravy hydrochloridu methyliminoacetátu spočívá podle vynálezu v tom, že se bezvodý acetonitril smíchá s bezvodým methanolem v molárním poměru 1 : 1, 1. Takto vzniklý roztok se vlije do předloženého toluenu /0,75 až 1 mol toluenu/ mol acetonitrilu/ a vzniklá směs se za mícháni ochladl na 0 až 12 °C a pak se během 2 až 2,5 h uvádí 1,1 molu bezvodého HC1/ mol nitrilu při konstantním průtoku 165 až 202 ml HCl/min, přičemž teplota reakční směsi seriídržuje na 2 až 12 °C. Po skončeném sycení se reakční směs pod atmosférou sušeného dusíku míchá 5 až 6 h při teplotě 15 až 18 °C, přičemž zvolna vypadává bílá krystalická suspenze hydrochloridu methyliminoacetátu, který se potom odfiltruje, promyje 0,17 mol toluenu /mol nitrilu a po vyhrabáni se toluenová pasta hydrochloridu methyliminoacetátu suší ve vakuovém desorberu nad KOH nebo NaOH do konstantní hmotnosti při normální teplotě tak, aby nedocházelo k emisi plynného HC1 z vysušeného produktu. Matečný toluenový filtrát se recirkuluje zpět do následující operace a používá se po eventuálním doplněni čerstvým toluenem ve stejném molové* množství místo vsádky čerstvého toluenu. Po čtyřnásobné recirkulaci matečného toluenového filtrátu zůstávala kvalita sušeného hydrochloridu methyliminoacetátu bez výraznějších změn.

Kvalita produktu byls sledována potenciometrickou titracl odměřný* roztokem AgNOj. Analýzy matečného toluenového filtrátu byly prováděny pomocí plynové chromatografle· Průběh reakce, resp. sycení HC1, byl sledován vážením aparatury s reakčními komponentami·

Uvedený postup přípravy hydrochloridu methyliminoacetátu v prostředí toluenu, s re

CS 268 639 81 cirkulací matečných toluenových filtrátů a krystalizací produktu z reakční směsi při 15 až 18 °C je zcela originální, výrazně zvyšuje výtěžek isolovaného produktu v průměru 90 % v porovnání s předchozími postupy, přičemž byla dále výrazně zkrácena doba nutná ke krystalizací produktu a tím i potlačeny nežádoucí následné hydrolytické reakce, která snižují výtěžek a selektivitu reakce.

Přípravu hydrochloridu methyliminoacetátu lze provádět v průmyslových smaltovaných reaktorech v dusíkové atmosféře. Pro separaci produktu je dle výsledků filtračních testů nejvýhodnější tlaková vyhrabávací nuč. Sušení produktu lze s výhodou provádět v rotačním vakuovém desorberu. Delší skladování vysušeného produktu při teplotě asi +5 °C, např. v uzavřených, vodo a vzduchotěsných kontejnerech /sudech/, je sice možné, avšak v praxi se předpokládá následné zpracování na další produkty.

Vynález ilustrují dále uvedené příklady, jimiž se však rozsah vynálezu v žádném směru neomezuje.

Příklad

Do předem zváženého reaktoru opatřeného vnější chladící lázní, teploměrem, rychloběžným míchadlem, zpětným chladičem, přívodem dusíku nad hladinu e přívodem bezvodého HC1 pod míchadlo se předloží postupně 41 g vysušeného acetonitrilu (0,03% HgO), 35,24 g methanolu (komerčního s obsahem asi 0,1% HjO) a 80 ml toluenu. Vzniklá vsádka se za stálého míchání ochladí na asi 0 °C a pak se nastaví konstantní průtok bezvodého HC1 (99,8%) a během 2 až 2,5 h se do reekční směsi uvede 40,1 g plynného HC1. Teplota reakční směsi se během sycení udržuje na 2 až 12 °C, nejlépe však na 2 až 7 °C. Reakce s HC1 je silně exothermní. Po skončeném sycení se nechá teplota reakční směsi vystoupit na 15 až 18 °C a při této teplotě se udržuje 5 až 6 h až vypadne krystalický hydrochlorid methyliminoacetátu, pak se krystalický produkt odfiltruje, na nuči promyje 25 ml čerstvého toluenu, vyhrabe se z nuže a zváží toluenová pasta produktu. Takto bylo získáno asi 107 g pasty a asi 90 ml matečného toluenového filtrátu.

Poznámka; Hmotnost toluenové pasty produktu je proměnná. Závisí na průběhu krystalizace, době filtrace a podobně.

Vyizolovaná toluenová pasta produktu s obsahem volného HC1 se vysuší ve vakuové sušárně nad pecičkovým KOH nebo NaOH a nebo lépe ve vakuovém rotačním desorberu při normální teplotě. Získá se asi 90,84 g produktu, tj, 82,92 % teorie ne předložený acetonitril.

Analýza	produktu:	32,7 % Cl,	tj. 101,0 % teorie.
Anslýza	matečného	toluenového	filtrátu; methanol 0,8 g/1 acetonitril 0,3 g/1 methylacetát 1,3 g/1 acetamid 31,0 g/1
Do	reaktoru	se předloží	50 ml toluenovéhonnatečného filtrátu,- 30 ml čeratvého tolu
enu, 41	g acetonitrilu a 35,24 g methanolu a vsádka se vychladí opět na 0 °C. Další

postup a zpracování je stejné.

Po filtraci bylo získáno asi 121 g toluenové pasty produktu a 71 ml matečného toluenového filtrátu. Po vysušení ae zíaká 104,6 g produktu, tj. 95,4 % teorie.

Analýza	produktu:	32,4 % Cl, tj. 100,1 %	teorie
Analýza	matečného	filtrátu: methanol acetonitril methylacetát acetamid	2,7 g/1 12,3 S/l 4,5 g/1 38 g/1

Do reektoru ae předloží a zpracuje základním postupem 63 ml matečného toluenového filtrátu získaného z předchozího zpracováni, 17 ml čerstvého toluenu, 41 g acetonitrilu a 35,24 g methanolu.

Takto bylo získáno 118,8 g pasty produktu, 60 ml matečného toluenového filtrátu.

CS 26Θ 639 Bl 3

Po vysušení, resp. desorpci 105,2 g produktu, tj. 96 % teorie.

Analýza produktu: 32,6 % Cl”, tj. 100,8 % teorie.

Analýza filtrátu: methanol	0,4 g/1
acetonit ril	2,5 g/1
methýla cet á t	1,3 g/1
acet amid	27 g/1

Oo reaktoru se předloží a zpracuje základním postupem 52 ml matečného toluenového filtrátu získaného předchozího zpracování, 28 ml čerstvého toluenu, 41 g acetonitrilu a 35,24 g metanolu.

Získá se: 111 g pasty produktu, resp. 101,5 g vysušeného produktu, tj. 92,65 % teorie. Filtrátu 60 ml.

Analýza produktu: 32,1 % Cl”, tj. 99,2 % teorie··

Analýza filtrátu: methanol 0,3g/1 acetonitríl 1,5g/1 methylacetát 0,7g/1 acetamid 29 g/1

Oo reaktoru se předloží a zpracuje základním postupem 58 ml matečného toluenového filtrátu 4; 22 ml toluenu, 41 g acetonitrilu a 35,24 g methanolu.

Získá se: 107,25 g pasty produktu, resp. 93,7 g produktu, tj. 85,5 Z teorie. Filtrát 63 ml.

Analýza produktu: 32,6 Z Cl, tj. 100,8 % teorie.

Analýza filtrátu: methanol 0,6g/1 acetonitríl 4,6g/1 methylacetát 4,1g/1 acetemid 34 g/1

Poznámka: Množství toluenového filtrátu nasazované zpět do reakce může být samozřejmě kvantitativní, tak jak je filtrát získáván po filtraci, v příkladové částí je množství recirku loveného toluenového filtrátu sníženo o mnosžtví, které bylo spotřebováno pro analýzy.

Claims

r 3 >: ο m ě t v y n Λ l. c z u

Způsob přípravy hydrochloridu methyliminoacetátu vzorce /1/

CH₃ _ C = NH . HC1 °^ch ₃ /1/ smícháním acetonitrilu s methanolem a reakcí s bezvodým chlorovodíkem, vyznačující se tím, že molární poměr acetonitrilu a methanolu je 1:1, 1, reakce probíhá v toluenovém prostředí, při teplotě 0 až 12 °C a po ukončení reakce následuje krystalizace produktu při teplotě 15 až 18 °C, načež se krystalický hydrochlorid methylaminoacetát separuje filtraci, vzniklý matečný filtrát se recykluje.