HU187665B - New process for the preparation of 10,11-dihydro-5h-dibenzo-square bracket-a,d-square bracket closed-cycloheptadien-5-one - Google Patents

Abstract

A találmány tárgya új eljárás az (I) képletű 10,1 l-dihidro-5H-dibenzo[a,d]cikloheptén-5-on előállítására (III) képletű izokromán salétromsavval történő oxidációja, és a kapott (II) képletű izokromanonból alumíniumklorid jelenlétében végzett Friedel-Crafts reakció útján, ahol az izokromanon/alumíniumklorid mólarány 1 : (3-5). A találmány értelmében úgy járunk el, hogy az izokromán oxidációját 10-40%-os vizes salétromsavval folyamatos üzemben hajtjuk végre, majd a Friedel-Crafts reakciót a kapott izokromanonnak az alumíniumklorid benzolos szuszpenziójába történő hozzáadásával végezzük, és kívánt esetben az alumíniumklorid 10—40%-át fém alumíniummal helyettesítjük. A találmány szerinti eljárás 90% körüli össztermeléssel biztosít dibenzszuberont izokrománból. II 0 -1-

Description

A találmány tárgya új eljárás az (I) képletíí

10,ll-dihidro-5H-dibenzo[a,d]-cikloheptén-5-on előállítására (III) képletű izokromán salétromsav val történő oxidációja, és a kapott (II) képlett izokromanonból alumíniumklorid jelenlétéber végzett Friedel-Crafts reakció útján, ahol az izok romanon/alumíniumklorid mólarány 1 : (3-5).

Az (I) képletű 10,1 l-dihidro-5H-dibenzo[a,d]cik loheptén-5-on (dibenzszuberon) fontos gyógyhatású vegyületek ipari szintézisének kiindulási anyaga Az egyik ismert eljárás szerint a dibenzszuberonl úgy állítják elő, hogy ftálsavanhidridből és fenilecetsavból készített benzálftalidot foszfor és hidro· génjodid keverékével 2-feniletil-benzoesawá redukálnak, majd ez utóbbit polifoszforsav jelenlétében magas hőmérsékleten alakítják dibenzszuberonná [J. Am. Chem. Soc., 73, 1673 (1951)]. Ez az ismeri eljárás igen szélsőséges reakciókörülményeket igényel, s mindössze 30-50%-os termelést nyújt.

Egy további ismert eljárás szerint izokromanonból Friedel-Crafts reakcióval állítanak elő benzolos közegben dibenzszuberont [J. S. Bindra, Organic Preparations and Procedures Int., 3 (3). 113-116 (1971)]. Az izokromanont a (III) képletű izokrománból tömény salétromsavval végzett oxidációval állítják elő, mindössze 68%-os termeléssel. Ezután a kapott izokromanon benzolos oldatához mintegy 4 mólekvivalens mennyiségű alumíniumkloridot adagolnak, és a Friedel-Crafts reakció lejátszódása után 87%-os termeléssel kapják a dibenzszuberont, 0,1 mól izokromanon alkalmazása esetén. Vizsgálataink során megkíséreltük a sarzsméret növelését, és azt tapasztaltuk, hogy 1,0 mól izokromanon alkalmazásakor a termelés már kissé csökkent, 10 mól izokromanon esetén mindössze 65%, 100 mól izokromanonnál pedig csupán 42,5% volt. A kapott eredményeket az I. táblázat tartalmazza, amelyben feltüntetjük a kiindulási izokromanon és az alumíniumklorid mennyiségét, a képződő dibenzszuberon mennyiségét és a termelés százalékos értékét.

I. táblázat

Izokromanon	Alumíniumklorid	Dibenzszuberon mennyisége, g	Termelés %
meni £	lyisege mól	meni g	lyisege mól
14,8	0,1	53,3	0,4	17,9	87
148	1,0	533	4,0	171,4	83
1 480	10	5 330	40	1 352	65
14 800	100	53 300	400	8 736	42,5

A sarzsméret növelésével olyan mértékben előtérbe kerülnek a kedvezőtlen mellékreakciók, hogy a termelés jelentős csökkenése mellett elkülöníthető dibenzszuberon egyre szennyezettebbé válik, s a megtisztítása további veszteségekkel jár. Ennek következtében az ismert eljárás nem alkalmas a dibenzszuberon gazdaságos ipari előállítására.

Azt találtuk, hogy ipari méretben is gazdaságosan állíthatjuk elő az (I) képletű 10,1 l-dihidro-5H-dibenzo[a,d]cikloheptén-5-ont a (III) képletű izokromán salétromsavval történő oxidációja, és a kapott (II) képletű izokromanonból alumínium2

187 665 klorid jelenlétében végzett Friedel-Crafts reakció útján, ahol az izokromanon/alumíniumklorid mólarány 1 : (3-5), ha az izokromán oxidációját 10-40%-os vizes salétromsavval folyamatos üzem⁵ ben hajtjuk végre, majd a Friedel-Crafts reakciót a kapott izokromanonnak az alumíniumklorid benzolos szuszpenziójába történő hozzáadásával végezzük, és kívánt esetben az alumíniumklorid 10-40%-át fém alumíniummal helyettesítjük.

⁰ A találmány szerinti eljárás értelmében az izokromán oxidációját előnyösen 20%-os vizes salétromsav-oldatban 80-100 °C közötti hőmérsékleten, folyamatos üzem ben végezzük. Különösen előnyösen úgy járunk el, hogy az izokromán és a ^ö salétromsav elegyét csőreaktoron vezetjük át 100’C körüli hőmérsékleten, 15-25 perces tartózkodási idővel. Ekkor az oxidáció általában 90% körüli termeléssel lejátszódik. Azt tapasztaltuk . azonban, hogy a termelést még néhány százalékkal növelhetjük, ha a reakcióelegyet például tartályreaktorban 80 ’C körüli hőmérsékleten 30-90 percig utóreagáltatjuk.

Ilyen módon 95% körüli termeléssel kapjuk az izokromanont, amely különösebb tisztító művelet, ²⁵ például frakcionált desztilláció nélkül is megfelelő tisztaságú a dibenzszuberon előállításához.

A kapott izokromanont célszerűen részletekben adjuk hozzá a vízmentes alumíniumklorid benzolos szuszpenziójához, majd a reagáltatást önmagában ismert módon, általában a reakcióelegy forráspontján végezzük. így 90% feletti termelést érünk el a Friedel-Crafts reakciónál, s az izokrománra számított össztermelés is 90% körül van.

A találmány szerinti eljárás gazdaságosságát to²⁵ vább növelhetjük, ha a Friedel-Crafts reakciónál az alumíniumklorid mennyiségének egy részét, általában 10-40%-ot, fém alumíniummal helyettesítjük.

A szakember számára meglepő, hogy az izokro⁴⁰ mán találmány szerinti oxidációja 95% körüli termeléssel szolgáltat frakcionált desztilláció nélkül is kielégítő tisztaságú izokromanont, mivel az ismert eljárásnál, amikor az oxidációt szakaszosan, 68%os salétromsavval végzik, különféle oxidációs mel45 lékreakciók mennek végbe. Ennek következtében az ismert eljárásnál elérhető termelés mindössze 68%, s a terméket olyan mértékben szennyezik az oxidációs melléktermékek, hogy frakcionált desztilláció nélkül nem használható fel a Friedel-Crafts 50 reakcióhoz. [Organic Preparations and Procedures Int., 3 (3), 113-116 (1971)].

A találmány szerint kivitelezett Friedel-Crafts reakciónál elérhető 90% feletti termelés a sarzsméret igen jelentős - tízezerszeres - növelésével sem 55 csökken, lényegében változatlan, amint azt a II. táblázat adatai mutatják. E táblázatban a kiindulási izokromanon és az alumíniumklorid mennyiségét, a képződő· dibenzszuberon mennyiségét és a termelés százalékos értékét tüntetjük fel.

187 665

II. táblázat

Izokromanon mennyisége g mól

Aluminiumklorid mennyisége g mól

Dibenzszuberon Termelés mennyi- % sége, g

14,8	0,1	53,3	0,4	18,7 90,0
148	1,0	533	4,0	192	92,0
14 800	100	53 300	400	18 990	91,3
74 000	500	266 500	2000	94 432	90,8
148 000	1000	533 000	4000	190 940	91,8

Az I. és II. táblázat adatainak összevetése alapján a szakember számára meglepő, hogy a találmány szerinti eljárás körülményei között a Friedel-Crafts reakció termelése független a sarzsmérettől.

A találmány szerinti eljárás kiindulási anyagát, a (III) képletű izokrománt ismert módon, béta-fenil-etanol és paraformaldehid reakciójával állítjuk elő savas közegben. [Chem. Bér., 89, 1254 (1956)].

A találmány szerinti eljárás egyszerűen kivitelezhető, s alkalmazásával ipari léptékben is gazdaságosan, 90% körüli össztermeléssel állítható elő a dibenzszuberon izokrománból.

A találmányt az alábbi példákkal részletesen ismertetjük.

7. példa

A) I-Izokromanon

Egy függőleges állású 15,7 liter térfogatú (2000 cm magas, 100 cm átmérőjű) üres csőreaktor alsó elemébe táplálunk adagoló szivattyúk segítségével 12 liter/óra (0,09 kmól/óra) sebességgel 1000 kg izokrománt és 48 liter/óra (0,17 kmól/óra) sebességgel 4220 kg 20%-os salétromsavat. A keletkező kétfázisú rendszer intenzív keverését a képződő nitrózus gázok biztosítják, melyeket a reaktor tetején lévő visszafolyóhűtőn és cseppfogó feltéten keresztül az abszorberbe vezetjük, ahol a nagy feleslegben alkalmazott nátriumhidroxid oldatban elnyelődik, s kémiailag megkötődik. A reakcióhőmérséklet 98-100’C, ezt indításkor külső fűtés, későbbiekben a reakcióhő biztosítja. A reakciókomponensek átlagos tartózkodási ideje 15,7 perc. A konverzió 93-95% (gázkromatográfiás mérés szerint). A reakcióelegy túlfolyással egy 60 liter térfogatú, kevert tartály reaktorba jut. Itt a reakcióelegy hőmérséklete 80-82 ’C, tartózkodási ideje 60 perc, a konverzió 98-99%. Az utóreagáltatóból a reakcióelegy egy 4Q00 literes tartályba kerül. Itt

20-25°-ra hűtjük, a reakció végén 2 óra ülepítés után a fázisokat elválasztjuk. A vizes fázist 2 x 1000 liter benzollal extraháljuk. Az egyesített szerves fázisokat vízzel semlegesre mossuk, majd a vákuumban bepároljuk. Bepárlási maradékként 1056 kg izo-kromanont kapunk (a termelés 95,5%, amelyet további tisztítás nélkül használunk fel, n^ : 1,5627.

B) 10,ll-Dihidro-5H-dibenzo[a,d]-cikloheptén5-on

Egy 6 literes gömblombíkba bemérünk 3000 ml absz. benzolt és 1068 g vízmentes alumíniumkloridot, majd 2 óra alatt egyenletes ütemben a szuszpenzióhoz adagolunk 296 g 1-izokromanont. Az elegyet az adagolás után forráspontra melegítjük és 10 óra hosszat reagáltatjuk. A reakcióelegyet ez⁵ után lehűtjük, majd hozzáöntjük 10 kg jeges víz és 800 g koncentrált sósav elegyéhez. Az elkülönülő szerves fázist elválasztjuk, a vizes fázist 2 x 1000 ml benzollal extraháljuk, majd az egyesített szerves fázisokat 1000 ml 10%-os nátriumhidroxid-oldattal ¹⁰ és vízzel mossuk, vízmentes káliumkarbonáton szárítjuk majd bepároljuk. A bepárlási maradékként l apott nyers terméket 0,2 Hgmm nyomáson deszt lláljuk 145-150’C párahőmérsékleten. A desztillált terméket (410 g) 400 ml ciklohexánban oldjuk, aktív szénnel derítjük, szüljük, -10’C-ra hütve kristályosítjuk. A kristályos terméket szűrjük, szárítjuk, 345 g 10,ll-dihidro-5H-dibenzo[a,d]-ciklohepten-5-ont kapunk, op. 32-34 ’C. Az anyalúgból bepárlással és hűtéssel még 38 g terméket nyerünk, ²⁰ a termelés így 92%.

2. példa ²⁵ 21,7 kg vízmentes aluminiumklorid és 264 kg absz olút benzol szuszpenziójához 2 óra alatt hozzáadagolunk 30 kg 1-izokromanont, amfelyet az 1. példa A. részében leírt módon állítottunk elő. A reakcióelegyet forrásponton keverjük 12 óra hosszat, ³⁰ ezután lehűtjük és hozzáengedjük 1000 kg jeges víz és 80 kg tömény sósav-oldat elegyéhez. A benzolos fázist elválasztjuk, a vizes fázist 2 x 100 liter benzollal extraháljuk. Az egyesített szerves fázisokat 100 liter 10%-os nátriumhidroxid-oldattal, majd vízzel ³⁵ mossuk, bepároljuk. A kapott nyers terméket vákuumban desztilláljuk. A főpárlatot 0,2 Hgmm nyomáson 140-148 ’C párahőmérsékleten szedjük. A desztillált terméket azonos súlyú ciklohexánban oldjuk, derítjük, szűrjük. A szűrletet -10’C-ra ⁴⁰ hűtve 10-15 óra hosszat kristályosítjuk. A kristályos terméket centrifugán szűrjük, megszárítjuk. 32,8 kg olvadó 10,ll-dihidro-5H-dibenzo[a,d]cikloheptén-5-ont kapunk, op. 32-34 ’C. Az anyalúgot '/io-ed részére bepároljuk, hűtésre további termék (6,0 kg) nyerhető. A termelés ennek figyelembevételével 91,8%.

3. példa

3000 ml abszolút benzol, 800 g vízmentes alumíniumklorid és 54 g alumíniumforgács keverékéhez az 1. példa A. részében leírt módon előállított 296 g

1- zokromanont adagolunk. A továbbiakban az 1. 55 példa B. része szerint járunk el. összesen 368 g (83,2%) kristályos 10,11-dihidro-5H-dibenzo(a,d)ciklohepten-5-ont kapunk, a termelés 88,2%.

Claims (1)

1. 60 Szabadalmi igénypont

   Eljárás az (I) képletű 10,ll-dihidro-5H-dibenzo[a,d]cikloheptén-5-on előállítására (III) képletű izokromán salétromsavval történő oxidációja, és a 65 kapott (II) képletű izokromanonból aluminium-31

   187 665 klorid jelenlétében végzett Friedel-Crafts reakció útján, ahol az izokromanon/alumíniumklorid mólarány 1 : (3-5), azzal jellemezve, hogy az izokromán oxidációját 10-40%-os vizes salétromsavval folyamatos üzemben hajtjuk végre, majd a Friedel-Crafts reakciót a kapott izokromanonnak az alumíniumklorid benzolos szuszpenziójába történő hozzáadásával végezzük, és kívánt esetben az alumíniumklorid 10-40%-át fém alumíniummal he⁵ lyettesítjük.