DD263288A5

DD263288A5 - Verfahren zur herstellung von 5-h-dibenzo[b,f]azepin oder iminostilben

Info

Publication number: DD263288A5
Application number: DD87300714A
Authority: DD
Inventors: Hilden; Mannonen
Original assignee: ��@��@��K@��k��
Priority date: 1986-03-14
Filing date: 1987-03-12
Publication date: 1988-12-28
Also published as: PT84440B; EP0237952A1; PT84440A; YU45939B; DE3774152D1; FI74276C; YU28387A; FI74276B; FI861057A0; HU196967B; ATE69046T1; HUT43827A; ES2025567T3; EP0237952B1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von 5H-Dibenzo&b,f!azepin oder Iminostilben. Erfindungsgemaess wird Iminostilben der Formel I hergestellt durch katalytische Dehydrierung von 10,11-Dihydro-5H-dibenzo-&b,f!azepin oder Iminodibenzyl der Formel II derart, dass die Dehydrierung in einem Schritt in fluessiger Phase erfolgt, in Abwesenheit oder in Gegenwart von Loesungsmitteln wie N,N-Dimethyl-anilin oder Diphenylether und in Gegenwart eines Katalysators und von Wasserstoffakzeptoren wie Nitrotoluenen, Diethylmaleat oder Tetrachlorbenzochinen bei einer Temperatur von 180-280C, vorzugsweise bei 210-250C. Als Katalysatoren werden Edelmetallkatalysatoren wie Platin oder Palladium auf Aktivkohle oder Metalloxidkatalysatoren wie Fe2O3 verwendet. Nach Abtrennen des Katalysators wird das Iminostilben mit Hilfe von Methanol, Ethanol, Isopropylalkohol oder Hexan aus dem Reaktionsgemisch ausgefaellt. Formel I und II

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein neues Verfahren zur Herstellung von 5H-Dibenzo[b,f]azepin oder Iminostilben der Formel I

durch katalytische Dehydrierung von 10,11-Dihydro-5H-dibenzo[b,f]azepin oder Iminodibenzyl der Formel Il

Das genannte Iminostilben wird als Zwischenprodukt zur Herstellung pharmakologisch wertvoller Substanzen wie Carbamazepin und Opipramol verwendet.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Es sind bereits Verfahren zur Herstellung von Iminostilben bekannt. So wurde Iminostilben bisher aus Iminodibenzyl mit Hilfe herkömmlicher chemischer Verfahren durch Acylierung, Bromierung, Dehydrobromierung und Desacylierung dargestellt.

Diese vierstufige Synthesemethbde ist jedoch sehr aufwendig, stellt hohe Ansprüche an die Produktionskapazität und ist daher unwirtschaftlich.

Gemäß US-PS Nr.3.074.931 wird Iminostilben aus Iminodibenzyl durch katalytische Dehydrierung dargestellt. Bei diesem Verfahren wird das Iminodibenzyi in der Gasphase bei hohen Temperaturen von 350-620°C durch eine mit einem Dehydrierungskatalysator gefüllte Glassäule geleitet.

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Als Katalysator sind Schwefel, Selen oder Edelmetalle,wie Palladium, Ruthenium, Iridium, Rhodium oder Osmium auf einem Träger, wie Kohle, Bariumsulfat oder Silicagel geeignet. Gemäß dem genannten Patent kann die Reaktion auch in einem Reaktionsgefäß durchgeführt werden, in dem reines Iminod'ibenzyl oderlminodibenzyl im Gemisch mit einem Verdünnungsmittel wie Diphenyl, Diphenylether oder Ν,Ν-Dimethyl-anilin mit einem der genannten Katalysatoren auf eine Temperatur von 175-300°C erhitzt wird. Das Produkt wird durch fraktionierte Kristallisation oder chromatographisch isoliert. Wie in dem genannten Patent beschrieben wird, besteht der Nachteil der ersten Herstellungsweise bei Anwendung im technischen Maßstab darin, daß wegen der hohen Reaktionstemperaturen eine sehr teure Ausrüstung erforderlich ist. Das in demselben Patent angegebene alternative Verfahren wird nur kurz dargestellt. Wasserstoffakzeptoren, die zur Erzielung einer vollständigeren Umsetzung erforderlich sind, werden überhaupt nicht verwendet. Außerdem erscheint dieses Verfahren wegen der Schwierigkeiten bei der Isolierung des Iminostiibens aus dem Reaktionsgemisch überhaupt nicht in den Ansprüchen oder in den Beispielen dieses Patents.

Im US-PS Nr.3449.324 wird ein Verfahren beschrieben, bei dem Iminostilben durch Überleiten von Iminodibenzyl in der Gasphase über einen Katalysator, der aus 35-70% Fe2O₃,1,5-3,0% Cr₂Os, 10-15% CaO und K₂CO₃ auf einer Trägersubstanz wie Kohle besteht, dargestellt wird. Die Reaktionstemperatur beträgt etwa 400-500⁰C. Als Verdünnungsmittel können Gase wie z. B. Stickstoff, Ammoniak, Argon, Wasserdampf usw. benutzt werden. Das nach diesem Verfahren hergestellte Iminostilben wird aus der Gasphase isoliert, welche später durch Versprühen von Wasser kondensiert wird.

Dieses Verfahren hat den Vorteil, daß billige Katalysatoren verwendet werden können, während es andererseits als Nachteil angesehen werden könnte, daß das Reaktionssystem keine Wasserstoffakzeptoren enthält und daher die Ausbeute der gewünschten Verbindung beim ersten Reaktionsdurchlauf nur etwa 60% beträgt. Das erste Reaktionsgemisch enthält außerdem etwa 12-20% nicht umgesetztes Ausgangsmateria!. Durch Rückführung dieses Ausgangsprodukts könnte die Ausbeute jedoch gesteigert werden.

Die Gesamtausbeute beträgt zwischen 55 und 80%, bezogen auf das Ausgangsmaterial.

Gemäß dem DE-PS 1.545.736 wird Iminostilben durch Dehydrierung von Iminodibenzyl in der Gasphase bei hohen Temperaturen von etwa 380-620⁰C in Gegenwart von Katalysatoren wie Cobalt, Nickel, Vanadium, Chrom, Kupfer, Molybdän oder Wolfram dargestellt. Die genannten Metalle können in reiner Form oder auf Trägern wie Silicagel, Aluminiumoxid, Quarz oder Asbest verwendet werden.

Der Nachteil dieses Verfahrens ist die sehr hohe Reaktionstemperatur, die bei der Berechnung der Wärmeökonomie des Verfahrens und der Ausrüstung sehr hohe Kosten verursacht. Gleichzeitig werden unerwünschte Zersetzungsprodukte gebildet. Gemäß der oben beschriebenen Arbeitsweise werden keine Wasserstoffakzeptoren verwendet. In diesem Verfahren werden etwa 60% des Iminodibenzyls in Iminostilben umgewandelt.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung eines verbesserten Verfahrens zur Herstellung von 5H-Dibenzo[b,f]azepin oder Iminostilben, mit dem auf einfache und wirtschaftliche Weise hohe Ausbeuten an dem gewünschten Produkt erzielt werden können.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die katalytische Dehydrierung von 10,11-Dihydro-5H-dibenzo-[b,f]azepin oder Iminodibenzyl bei günstigeren Reaktionsbedingungen auszuführen.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird Iminostilben durch katalytische Dehydrierung von Iminodibenzyl in einem Schritt in flüssiger Phase in Gegenwart eines Wasserstoffakzeptors dehydriert. Die Reaktionstemperatur ist relativ niedrig und beträgt etwa 180-250⁰C, und es werden Edelmetailkatalysatoren wie Palladium oder Platin auf verschiedenen Trägern wie z.B. Aktivkohle oder Metalloxidkatalysatoren wie Fe₂O₃ und Cr₂O₃ verwendet.

Als Wasserstoffakzeptoren können Nitrotoluene, Maleinsäureester und Tetrachlorbenzochinon verwendet werden. Das Reaktionsgemisch kann bei Bedarf mit inerten organischen Lösungsmitteln wie Ν,Ν-Dimethyl-anilin, Diphenylether oder einem Überschuß des Wasserstoffakzeptors verdünnt werden. Das Produkt kann durch Filtration gewonnen werden, nachdem der Katalysator abfiltriert und das Filtrat abgekühlt ist. Nach Bedarf können Fällungsmittel wie Methanol, Ethanol, Isopropylalkohol oder Heptan verwendet werden.

Als Vorteil der Erfindung kann angesehen werden, daß die Reaktion mit Hilfe eines Wasserstoffakzeptors in einem Schritt durchgeführt wird und in flüssiger Phase bei einer bedeutend niedrigeren Temperatur abläuft, wonach die Gewinnung des Endprodukts Iminostilben einfach erfolgt, indem zuerst der Katalysator von der heißen Lösung abfiltriert wird und nach Abkühlen des Filtrats die Mutterlauge abfiltriert wird.

Wegen der niedrigen Reaktionstemperatur werden keine besonderen Ansprüche an die Ausrüstung gestellt, und das Verfahren ist leicht und billig durchzuführen. Die Reaktionszeit ist kurz, wodurch eine Zersetzung des Ausgangsmaterials und des Endprodukts während der Reaktion in sehr geringem Maße auftritt.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird nachstehend an einigen Beispielen näher erläutert.

Beispiel 1

Zu einem Gemisch von 30g Iminodibenzyl und 90mi 2-Nitrotoluen werden 1,8g eines Katalysators von 5% Palladium auf Aktivkohle zugegeben. Das Gemisch wird 3-5 h auf 180-230⁰C unter Rückfluß erhitzt. Der Katalysator wird von der heißen Lösung abfiltriert, und anschließend werden dem Filtrat 90ml Methanol zugesetzt. Das Filtrat wird abgekühlt und das auskristallisierte Iminostilben von der Mutterlauge abfiltriert. Die Ausbeute an getrocknetem Iminostilben beträgt 24,3g (82% der Theorie), F. 196-197⁰C.

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Beispiel 2

Zu einem Gemisch aus 30g Iminodibenzyl und 60ml 3-Nitrotoluen werden 1,8g eines Katalysators aus 5% Palladium auf Aktivkohle zugegeben. Das Gemisch wird 3-5 h auf 210-240⁰C erhitzt und unter Rückfluß gekocht. Der Katalysator wird von der heißen Lösung abfiltriert, und anschließend werden dem Filtrat90ml Isopropy!alkohol zugesetzt. Das Filtrat wird abgekühlt und das auskristallisierte Iminostilben von der Mutterlauge abfiltriert. Die Ausbeute an Iminostilben beträgt 23,2 g (78% der Theorie), F. 195-197 ⁰C.

Beispiel 3

Zu einem Gemisch aus 30g Iminodibenzyl, 30g Tetrachloriminodibenzyl, 30g Tetrachlorbenzochinon und 30ml N,N-Dimethylanilin werden 3,0g Fe₂O₃-Katalysator zugesetzt. Das Gemisch wird 5-7h unter Rückfluß auf 220-25O⁰C erhitzt. Der Katalysator wird von der heißen Lösung abfiltriert und dem Filtrat 60 ml Heptan zugesetzt. Das Filtrat wird abgekühlt und das auskristallisierte Iminostilben von der Mutterlauge abfiltriert. Die Ausbeute an Iminostilben beträgt 22,2g (77% der Theorie), F. 195-197⁰C.

Beispiel 4

Zu einem Gemisch aus 30 g Iminodibenzyl, 30 ml Diethylmaleat und 30 ml Diphenylether werden 1,8 g eines Katalysators aus 5% Palladium auf Aktivkohle zugesetzt. Das Gemisch wird 3-5 h unter Rückfluß auf 210-240⁰C erhitzt. Der Katalysator wird von der heißen Lösung abfiltriert und dem Filtrat, welches abgekühlt wird, 60 ml Ethanol zugesetzt. Das auskristallisierte Iminostilben wird von der Mutterlauge abfiltriert. Die Ausbeute an Iminostilben beträgt 22,9g (77% der Theorie), F. 195-197⁰C.

Beispiel 5

Zu einem Gemisch aus 30g Iminodibenzyl und 60ml 2-Nitrotoluen werden 1,8g eines Katalysators aus 3% Platin auf Aktivkohle zugegeben. Das Gemisch wird 3-5 h unter Rückfluß auf 210-240⁰C erhitzt. Der Katalysator wird von der heißen Lösung abfiltriert. Das Filtrat wird abgekühlt und das kristallisierte Iminostilben wird von der Mutterlauge abfiltriert. Die Ausbeute an Iminostilben beträgt 22,2 g (77 % der Theorie), F. 195-197 ⁰C.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von 5H-Dibenzo[b,f]azepin oder Iminostilben der Formel I

durch katalytische Dehydrierung von 10,11-Dihydro-5H-dibenzo-[b,f]azepin oder Iminodibenzyl der Formel.ll,

dadurch gekennzeichnet, daß die Dehydrierung in einem Schritt in flüssiger Phase erfolgt, in Abwesenheit oder in Gegenwart von Lösungsmitteln wie Ν,Ν-Dimethyl-anilin oder Diphenylether und in Gegenwart eines Katalysators und von Wasserstoffakzeptoren wie Nitrotoluenen, Diethylmaleat oder Tetrachlorbenzochinon bei einer Temperatur von 180-280⁰C, vorzugsweise bei 210-250⁰C. .
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Katalysator Edelmetallkataiysatoren wie Platin oder Palladium auf Aktivkohle oder Metalloxidkatalysatoren wie Fe₂Oa verwendet werden.
3. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach Abtrennen des Katalysators das Iminostilben mit Hilfe von Methanol, Ethanol, Isopropylalkohol oder Hexan aus dem Reaktionsgemisch ausgefällt wird.