Verbessertes Verfahren zur Herstellung von p-Aminobenzoesäurealkaminestern
Es ist bekannt, p-Aminobenzoesäurealkaminester unter anderem in der Weise herzustellen,
daß man p-Aminobenzoesäurealkylester mit N-tert.Aminoalkanolen unter Rückfluß erhitzt.
Der entsprechende Alkaminester bildet sich dabei unter Abspaltung von Alkohol. Da
letzterer erfahrungsgemäß den weiteren Ablauf der Reaktion hemmend beeinflußt, muß
er im Interesse einer möglichst hohen Ausbeute aus dem Reaktionsgemisch laufend
vollständig entfernt werden. Um den Alkohol aus dem Reaktionsgemisch auszutreiben,
wählte man daher Reaktionstemperaturen, die ganz erheblich über dem Siedepunkt der
Alkohole lagen, und trieb diese in der Regel bis ungefähr zum Siedepunkt des jeweils
angewandten Alkanolamins hoch.Improved process for the preparation of p-aminobenzoic acid alkamine esters
It is known that p-aminobenzoic acid alkamine esters can be prepared, inter alia, in the manner
that p-aminobenzoic acid alkyl ester is heated under reflux with N-tert-aminoalkanols.
The corresponding alkamine ester is formed with elimination of alcohol. There
experience has shown that the latter has an inhibiting effect on the further course of the reaction
he is running in the interest of the highest possible yield from the reaction mixture
be completely removed. To drive the alcohol out of the reaction mixture,
One therefore chose reaction temperatures which were quite considerably above the boiling point of the
Alcohols lay, and drove these usually up to about the boiling point of each
applied alkanolamine high.
So wurde beispielsweise die Umsetzung von p-Aminobenzoesäuremethylester
wie auch von p-Aminobenzoesäureäthylester mit Oxäthylpiperidin bei Temperaturen
von 200 bis 210° C durchgeführt. Die entsprechende Reaktion mit Oxäthyldiäthylamin
erforderte eine Temperatur von 163 bis 165° C, die dem Siedepunkt dieses Alkanolamins
entspricht (vgl. deutsche Patentschrift 172 568).For example, the implementation of methyl p-aminobenzoate
as well as of ethyl p-aminobenzoate with oxethylpiperidine at temperatures
carried out from 200 to 210 ° C. The corresponding reaction with Oxäthyldiäthylamin
required a temperature of 163 to 165 ° C, which is the boiling point of this alkanolamine
corresponds (see German patent specification 172 568).
Trotz dieser hohen Reaktionstemperaturen konnte dabei innerhalb der
üblichen Reaktionsdauer von 8 bis 12 Stunden im allgemeinen nur eine Umsetzung von
nicht mehr als etwa einem Drittel des Esters erzielt werden. Eine längere Reaktionsdauer
brachte keine nennenswerte Steigerung der Ausbeute, sondern führte in erhöhtem Maße
zur Bildung von störenden Nebenprodukten, die einerseits die Gewinnung reiner Endprodukte
erschwerten und andererseits auch infolge ihres analogen chemischen Charakters von
dem verbleibenden Alkylester nicht auf einfache Weise abgetrennt werden konnten.
Es war daher notwendig, aus dem Reaktionsgemisch den nicht umgesetzten Anteil des
Alkylesters gemeinsam mit den Nebenprodukten abzuscheiden und die nach Verseifung
des Gemisches isolierte Säure erneut in deren Alkylester überzuführen. Diese Arbeitsweise
war nicht nur sehr umständlich, sondern auch mit großen Substanzverlusten verbunden
und führte zu einem Ergebnis, das mit etwa 5011/o der theoretischen Ausbeute. bezogen
auf den umgesetzten Alkylester, sehr unbefriedigend war.Despite these high reaction temperatures, it was possible within the
usual reaction time of 8 to 12 hours, generally only one reaction of
no more than about one third of the ester can be achieved. A longer reaction time
did not bring about any appreciable increase in the yield, but led to an increased degree
to the formation of disruptive by-products, which on the one hand result in the extraction of pure end products
difficult and on the other hand also due to their analogous chemical character of
the remaining alkyl ester could not be separated in a simple manner.
It was therefore necessary to remove the unreacted portion of the from the reaction mixture
Separate alkyl ester together with the by-products and after saponification
of the mixture to convert the isolated acid again into its alkyl ester. This way of working
was not only very cumbersome, but also associated with a great loss of substance
and led to a result that was about 5011 / o of the theoretical yield. based
on the converted alkyl ester, was very unsatisfactory.
Es wurde nun gefunden, daß sich unter weitgehender Einschränkung der
Nebenreaktionen eine praktisch vollständige Umsetzung von p-Aminobenzoesäurealkylestern
mit Alkanolaminen erreichen läßt, wenn man die Reaktion bei Temperaturen von 60
bis 100° C, vorzugsweise 70 bis 90°C, unter einem solchen Vakuum durchführt, daß
der gebildete Alkohol mit Sicherheit laufend vollständig entfernt wird.It has now been found that with extensive restriction of
Side reactions practically complete conversion of p-aminobenzoic acid alkyl esters
can be achieved with alkanolamines if the reaction is carried out at temperatures of 60
to 100 ° C, preferably 70 to 90 ° C, under such a vacuum that
the alcohol formed is always completely removed with certainty.
Die Höhe des hierzu benötigten Vakuums wird von Fall zu Fall durch
den Siedepunkt des jeweils verwendeten Alkanolamins bestimmt. Es wird in der Regel
der gewünschte Effekt erzielt, wenn man den Außendruck über dem Reaktionsgemisch
so weit vermindert, daß er annäherungsweise dem Dampfdruck des Alkanolamins bei
der vorgelegten Temperatur entspricht.The amount of vacuum required for this is determined on a case-by-case basis
the boiling point of the alkanolamine used is determined. It usually will
the desired effect is achieved when the external pressure over the reaction mixture
reduced so far that it approximates the vapor pressure of the alkanolamine
corresponds to the submitted temperature.
Um auch während des Abdestillierens des überschüssigen Alkanolamins
die Nebenreaktionen auf ein Minimum zu beschränken, ist es bei dieser Operation
gleichfalls notwendig, die beanspruchten Temperaturgrenzen nicht zu überschreiten,
sondern die Destillation gegebenenfalls durch Steigerung des Vakuums zu bewirken.To even during the distillation of the excess alkanolamine
It is the task of this operation to keep the side reactions to a minimum
also necessary not to exceed the claimed temperature limits,
but rather to effect the distillation, if necessary, by increasing the vacuum.
Beispiel 1 1 Gewichtsteil p-Aminobenzoesäuremethylester und 3 Gewichtsteile
Oxäthyldiäthylamin werden nach Zusatz von 0,01 Gewichtsteilen Natrium, das zuvor
im Alkanolamin gelöst wurde, im geschlossenen Kolben 4 bis 5 Stunden lang auf 85
bis 95° C erhitzt. In der Apparatur wird während dieser Zeit in üblicher Weise über
Vorlage und Kühler ein Vakuum von 60 bis 55 Torr aufrechterhalten, wobei der gebildete
Alkohol laufend abgesaugt wird. Hierbei geht darüber hinaus eine Teilmenge von etwa
10 % des eingesetzten Alkanolamins in die Vorlage. Anschließend destilliert man
noch das im Kolben verbliebene überschüssige Alkanolamins durch weitere Druckminderung
vollständig ab und arbeitet das Reaktionsprodukt
in bekannter Weise
auf. Die aus Äther umkristallisierte wasserfreie Base hat einen Schmelzpunkt von
58 bis 60° C.
Reaktionstemperatur I um 65° C 1 um 85° C I um 100° C
1. Ausbeute an Base 71 g 138 g 96 g
2. Ausbeute an zurück- 72 g 45 g 61 g
gewonnenem Ester
3. Ausbeute in 1/o der
Theorie
a) berechnet auf ein- 28,1 54,6 37,9
gesetzten Ester
b) berechnet auf ver- 53,6 77,6 64,3
brauchten Ester
Beispiel 2 Nach der im Beispiel 1 beschriebenen Arbeitsweise erhizt man ein Gemisch
von 2 Gewichtsteilen o-Chlor-p-aminobenzoesäuremethylester und 5 Gewichtsteilen
Oxäthyldiäthylamin 3 bis 4 Stunden lang unter Vakuum auf 80 bis 85° C. Die Höhe
des Vakuums wird im Bereich von anfangs 100 Torr bis zu 45 Torr gegen Ende der Reaktion
so geregelt, daß im Reaktionsgefäß dauernd ein leichter Siedevorgang aufrechterhalten
wird und bis zur Beendigung der Reaktion etwa ein Drittel des eingesetzten Alkanolamins
in die Vorlage übergeht. Anschließend destilliert man bei einem bis auf 35 Torr
erhöhten Vakuum das noch verbliebene freie Oxäthyldiäthylamin ab und arbeitet das
Reaktionsgemisch in bekannter Weise auf. Die aus Äther umkristallisierte wasserfreie
Base hat einen Schmelzpunkt von 41,5 bis 42,5° C.
Reaktionstemperatur um 65° C I um 85° C I um 100° C
1. Ausbeute an Base 56 g 194 g 117 g
2. Ausbeute an zurück- 90 g 36g 60 g
gewonnenem Ester
3. Ausbeute in °/o der
Theorie
a) berechnet auf ein- 19,6 67,1 40,5
gesetzten Ester
b) berechnet auf ver- 37,5 83,2 59,8
brauchten Ester
EXAMPLE 1 1 part by weight of methyl p-aminobenzoate and 3 parts by weight of oxethyl diethylamine are heated to 85 to 95 ° C. for 4 to 5 hours in a closed flask after 0.01 part by weight of sodium which has previously been dissolved in the alkanolamine. During this time, a vacuum of 60 to 55 Torr is maintained in the apparatus in the customary manner via receiver and condenser, the alcohol formed being continuously suctioned off. In addition, a portion of about 10% of the alkanolamine used goes into the receiver. The excess alkanolamine remaining in the flask is then completely distilled off by further reducing the pressure and the reaction product is worked up in a known manner. The anhydrous base recrystallized from ether has a melting point of 58 to 60 ° C. Reaction temperature I around 65 ° C 1 around 85 ° CI around 100 ° C
1. Yield of base 71 g 138 g 96 g
2. Yield of recovered 72 g 45 g 61 g
recovered ester
3. Yield in 1 / o the
theory
a) calculated on a 28.1 54.6 37.9
set ester
b) calculated to 53.6 77.6 64.3
needed esters
EXAMPLE 2 The procedure described in Example 1 is used to heat a mixture of 2 parts by weight of methyl o-chloro-p-aminobenzoate and 5 parts by weight of oxethyl diethylamine under vacuum to 80 to 85 ° C. for 3 to 4 hours 100 Torr up to 45 Torr towards the end of the reaction regulated so that a slight boiling process is constantly maintained in the reaction vessel and about one third of the alkanolamine used passes into the initial charge until the reaction is complete. The remaining free oxethyl diethylamine is then distilled off under a vacuum increased to 35 torr and the reaction mixture is worked up in a known manner. The anhydrous base recrystallized from ether has a melting point of 41.5 to 42.5 ° C. Reaction temperature around 65 ° CI around 85 ° CI around 100 ° C
1. Yield of base 56 g 194 g 117 g
2. Yield of returned 90 g 36 g 60 g
recovered ester
3. Yield in%
theory
a) calculated on a 19.6 67.1 40.5
set ester
b) calculated on the basis of 37.5 83.2 59.8
needed esters