HU193092B - Process for preparing imino-dibenzyl - Google Patents

Description

A találmány imino-dibenzil előállítására szolgáló olyan eljárásra vonatkozik, melynek során megolvasztott 2,2’-diamino-dibenzilt és különféle foszforsavakat reagáltatnak folyamatos módszerrel.

Az imino-dibenzil és származékai fontos kiindulási anyagok igen széles körben felhasználható gyógyszer-hatóanyagok szintézisénél. A gyakorlatban az imino-dibenzilt eddig leginkább úgy állítottak elő, hogy a 2,2’-diamino-dibenzil difoszfátjáít olvadt állapotban kb. 280—320°C hőmérsékletre hevítették, a reakcióidő ebben az esetben 40 perc és az elért kitermelés: 92% (CH—PS 331,207 számú svájci szabadalmi leírás). Az imino-dibenzilt azután úgy nyerik ki a reakcióelegyből, hogy azt benzollal kifőzik, és a benzolos fázis mosása után az oldószert elpárologtatják.

Az AT—PS 200,579 számú osztrák szabadalmi leírás általánosságban megemlíti, hogy az imino-dibenzilt szabad 2,2’-diamino-dibenzilből kiindulva is elő lehet állítani polifoszíorsavval történő hevítés útján, de az eljárás közelebbi részleteit és az elért kitermelést a leírás nem ismerteti.

Valamennyi eddig ismert eljárás szakaszos és ezért időigényes, mimellett a komplikált feldolgozási mód még további gazdasági terhei jelent. Amennyiben a diamino-dibenzil difoszfátjából indulnak ki, úgy a tulajdonképpeni reakciót megelőzően a 266—268°C olvadáspontú difoszfátot meg kell olvasztani, ami különösen energiaigényes műszaki megoldás.

Azt találtuk, hogy az imino-dibenzilt 2,2’diamino-dibenzilből kiindulva előnyös és energiatakarékos módon folyamatosan elő lehet állítani, és a tiszta imino-dibenzilt egyetlen egyszerű feldolgozási művelettel közvetlenül meg lehet kapni, ha a 200°C-t meg nem haladó hőmérsékletre előmelegített diamino-dibenzilt és a körülbelül ugyanilyen hőmérsékletű foszforsavat, illetve polifoszforsavat egy többlépcsős reakció első fokozatába egymástól elkülönítetten tápláljuk be, mimellett a semlegesítési hőt a reakció-hőmérséklet elerése érdekében kihasználjuk, és a feldolgozást a még forró reakciótermékek egyszerű fáziselválasztásával végezzük.

A jelen találmány tárgya ennélfogva: eljárás az (I) képletű imino₇dibenzil előállítására a (II) képletű 2,2’-diamino-dibenzilnek olvadt állapotban különféle foszforsavakkal történő hevítése útján, azzal jellemezve, hogy a reakciót több lépésben, folyamatosan valósítjuk meg, mimellett

a) a megolvasztott 2,2’-diamino-dibenzilt és egy foszforsavat, melyek hőmérséklete külön-külön 160°C és 200°C között van, 1:0,75 — 1:2,5 diamino-benzil : P₂O₅ mólarányban egymástól elkülönítve betápláljuk az első fokozatba, ahol a semlegesítés hőfejlődés közben bekövetkezik, majd a kondenzációt a kővetkező reakciófokozatokban való2 sítjuk meg 260°C — 320°C hőmérsékleten, ami után

b) a reakcióelegyet az utolsó fokozatból hűtés nélkül, folyamatosan egy fűtött szeparátorba vezetjük,és az elegyet 160—300°C-on két fázisra: az olvadt imino-dibenzilt tartalmazó felső fázisra (termékáram) és a foszforsavat, valamint ammónium-foszfátokat tartalmazó alsó fázisra szétválasztjuk (melléktermék-áram) .

A találmány szerinti eljárás egyik lényeges előnye, hogy a 2,2’-diamino-dibenzil és a foszforsav reakciója során az első fokozatban felszabaduló semlegesítési hőt a szükséges reakció-hőmérsékletre történő további melegítésre hasznosítjuk. Ezért elegendő a két reakciókomponenst a diamino-dibenzil-difoszfát esetében szükséges hőmérsékletnél — ami legalább a vegyület olvadáspontja, azaz 266—268°C — lényegesen alacsonyabb hőmérsékletre, így mindössze csak 160— 200°C-ra előmelegíteni. Ezen túlmenően a difoszfát kiindulási anyagként történő alkalmazása esetén a semlegesítési hőt nem lehet kihasználni, mivel az a difoszfát izolálásánál elvész. Ebből következik, hogy a jelen találmány szerinti eljárás energiamérlege igen kedvező, és az energiamegtakarítás a reakcióhoz szükséges energiaigénynek kb. 50%-át teszi ki. Az eljárás ennélfogva rendkívüli gazdaságosságával is kitűnik.

A találmány szerinti eljárásnál a felszabaduló semlegesítési hőt az egész reakció szempontjából optimálisan úgy használjuk ki, ha a reakciópartnereket egymástól elkülönítve és folyamatosan adagoljuk be a reakcióba. A szakaszos eljárásokkal ellentétben, melyeknél a hő kívülről végzett egyenletes hozzávezetése csak nagyon nehezen biztosítható, a találmány szerinti eljárással a helyi . túlmelegedéseket és az utóbbival együtt járó fokozott melléktermék-képződést el lehet kerülni. Ezáltal jelentősen jobb kitermelés érhető el, ami egészen 98,9%-ig terjedhet, ezen túlmenően a reakciótermék már annyira tiszta, hogy a foszforsavfázis elválasztása után nincs szükség az imino-dibenzil további tisztítására. Ez a tény egy újabb és döntően fontos előnye a találmány szerinti eljárásnak, minthogy a reakcióelegy komplikált feldolgozása elmarad. A nem folyamatos (szakaszos) eljárásoknál ez a feldolgozás a reakciómassza lehűtéséből, az imino-dibenzil valamilyen oldószerrel végzett extrahálásából, a kivonat savas és vizes mosásából, az oldat szárításából és az oldószer elpárologtatásából áll — az idevonatkozó szakirodalom szerint. Mindezek a találmány értelmében elmaradnak, és a találmány szerinti egyszerű és gazdaságos feldolgozási módszerrel a szükséges időráfordítás jelentős mértékben megrövidül.

Az imino-dibenzil előállításához szükséges összes idő további csökkenése abból a tényből adódik, hogy a reakciókomponensek fel-2193092 melegítésé és megolvasztása — amihez a nem folyamatos eljárások esetében az imino-dibenzilt eredményező tulajdonképpeni reakció idejének többszöröse szükséges — a szóban forgó folyamatos eljárásnál a reakcióval időben párhuzamosan történik és így további időráfordítást nem igényel.

A jelen találmány szerinti folyamatos eljárás lehetővé teszi, hogy a készülék megfelelő méretezésével mind reakciótér, mind reakcióidő vonatkozásában jobb fajlagos kihozatalt lehet elérni a szakaszos eljárásokhoz képest, melyeknél a helyi túlmelegedések veszélye mindig fennáll. Mindezt az előbbiekben leírt rövidebb reakcióidő, valamint a hőmérsékleti viszonyoknak az előmelegített kiindulási anyagok külön-külön és folyamatosan történő bevezetésénél és a reakció alatt is optimálisan ellenőrizhető és irányítható volta teszi lehetővé.

A kiindulási anyagként használt 2,2’-diamino-dibenzilt a CH—PS 331,207 számú svájci szabadalmi leírásban foglaltakkal analóg módon, így 2,2’-dinitro-dibenzilnek valamilyen szerves oldószerben Raney-nikkellel történő redukálásával állítjuk elő.

A reakcióhoz vízmentes foszforsavat, illetve 68—84% difoszfor-pentaoxidot (P₂O₅) tartalmazó polifoszforsavat használunk.

A találmány szerinti eljárás megvalósításánál ügyelni kell arra, hogy bár az első fokozatban a semlegesítés révén hőenergia keletkezik, a további fokozatokban végbemenő kondenzáció endoterm folyamat. Ennél megfelelő hőenergia hozzávezetésével gondoskodni kell arról, hogy a szükséges — 260°C feletti — reakció-hőmérsékletet fenntartsuk. Különösen előnyös, ha az első fokozatban bevezetésre kerülő reakciókomponenseket a találmány szerint megadott 160—200°C hőmérséklet-tartományon belül olyan mértékben előmelegítjük, hogy a semlegesítési hő kihasználásával az· előirányzottat meghaladó reakció-hőmérséklet álljon be.

Ez a hőfelesleg azután a bekövetkező endoterm reakció számára, rendelkezésre áll. Különösen előnyös, ha a hőmérsékletet az első fokozatban 290—300°C-ra állítjuk be₇és a következő fokozatokban a reakció-hőmérsékletet 280—290°C között választjuk meg.

Az eljárást előnyösen 8—15 fokozatban valósítjuk meg, így például előnyös módon egy többkamrás reaktorban dolgozunk, melynek kamrái egymástól függetlenül fűthetők. Azzal a találmány szerinti műszaki intézkedéssel, miszerint az első fokozatban magasabb hőmérsékletet alkalmazunk és a következő fokozat(ok)bán szükséges nagyobb hőigényt kompenzáljuk, előnyös módon az is lehetséges, hogy a fűtést csak zónákra, így például két zónára megosztva alkalmazzuk.

Az egymás ‘ után elrendezett reakciókamrákon való áthaladás során csaknem teljes átalakulás következik be, és az imino-dibenzilt igen magas kitermeléssel kapjuk meg. Egy különösen előnyös elrendezés abból áll, hogy az egyes reakciókamrák egymás felett vannak, mimellett a 2,2’-diamino-dibenzilt és a foszforsavat alul tápláljuk be a reaktorba,és ezek keverés közben és emelkedő áramlással haladnak át a reakciókamrákon, ahol reagálnak egymással.

A. fenti reakciónál 1 mól 2,2’-diamino-dibenzilre számítva előnyösen 1—2 mól, különösen előnyösen 1 —1,5 mól foszforsavat (P₂O₅-ként számítva) alkalmazunk, mivel 1:1 mólarány alatt az imino-dibenzil kitermelése csökken. A nem folyamatos eljárásoknál esetenként alkalmazott felesleg, amely az 1:7 mólarányt is eléri, a kitermelésben javulást nem eredményez. Az említett felesleg a nem folyamatos eljárásban csupán az oldószer szerepét tölti be a 2,2’-diamino-dibenzil-difoszfát számára, illetve a megolvasztásnál jobb hőenergia-átvitel elérését teszi lehetővé.

A fázisoknak a kémiai átalakulást követő szétválasztását, egyrészt az olvadt állapotban levő, imino-dibenzilből álló felső fázisra, másrészt a foszforsavból és ammónium-foszf átokból álló alsó fázisra célszerűen 160°C és 290°C közötti hőmérsékleten végezzük. Különösen jól megy végbe az elválasztás 230— 250°C közötti hőmérsékleten.

A találmány szerinti eljárást az alábbi példák közelebbről megmagyarázzák:

1. példa

420 ml térfogatú, több kamrából álló reaktorba, amelyet a beépített elemek 8 kamrára osztanak, keverés közben folyamatosan betáplálunk az alsó reakciókamrába 5,03 ml/ /perc sebességgel 200°C-ra melegített 2,2’-diamino - dibenzilt, valamint 3,24 ml/perc sebességgel 200°C-ra melegített foszforsavat, melynek P₂O₅-tartalma: 72,6%. Ez az adagolás a diamino-dibenzil : foszforsav =1:1,25 mólaránynak felel meg, a foszforsav P₂O₅-tartalmára számítva. A reakció emelkedő áram bán és keverés közben megy végbe, miközben az anyag valamennyi kamrán áthalad. A hőmérséklet az alsó reakciókamrában 292°C, a felső kamrákban 286°C. A készüléken való áthaladás során az átlagos tartózkodási idő: 46 perc. A reakcióelegy a legfelsőbb kamrából folyamatosan egy fűtött szeparátorba folyik le, ahol 230—250°C hőmérsékleten két fázisra válik szét. Mind a felső imino-dibenzil-fázist, mind az alsó foszforsavas fázist a szétválasztás után folyamatosan elvezetjük. 592 perc reakcióidő után 2820 g imino-dibenzilt kapunk, ami 98,9%-os kitermelésnek felel meg.

Az alábbi táblázatban a 2—6. példa jellemzőit adjuk meg. Ezek a példák a 2,2’-diamino-dibenzilnek foszforsavval végzett reakciójára vonatkoznak, amit az 1. példában foglaltakkal analóg módon végzünk.

Az imino-dibenzil tisztaságát minden esetben gázkromatográfiás módszerrel határoztuk megyés azt 98,9% és 99,7% közöttinek találtuk. A vegyület olvadáspontja: 105— 107°C.

-3193092

6Μ

	1 r-i S		1		LH		cn	o
	1 *H W		1	r>		e,		Λ
	1 N 1)		1	r>	tn	o	kO	τ—
	1 C H		1	cn	<n	cn	<n	00
	1 <U ·Η		1
	1 H <4*		1
	1 *1-1		1
	1 nj
	1 o		1	o	LH	o	in	cn
	1 ö		1		NO		y—	CN
	1 Η M		1	o	00	fO	H	NÖ
	l s		1	00		‘í	<	NO
	1 H 1		1 1
	1 1 CO		1 1
	ι ai υ		1
	ÍN n		1	r*.	»n	m		o
	1 ω so <u		1	un	un	*4-	cn	nO
	1 cn x) Cl		1	NO	nO	NO	in	NO
	1 :o -H 1		1 1
	1 1 4-1
			1	o	o	o	o	O
	ι ω ι		1	LTl	ON		n	cn
	1 cö Ci		1	CN	T—	CN	CN	CN
	| r-4 p- o		1	|	1	I	1	1
	1 0) u		1	o	o	o	o	o
	1 H N 'Cd		1	co	NO	T—	cn	n
	I cn c		1	CN	V—	CN	CN	CN
	1 'Φ
	I CO 4-1*1 4-1	z—\	1
	1 dl c	o	1	cnl*—	r-OIO	mico	HO	LOlCM
	1 L (Dili	0	1	00 l<n	Hk3\	oolo>	rMo>.	oo len
	1 Hlr-I	n_z	1	CMlCM	CMlCM	CMlCM	CMlCM	CMlCM
	1 '•Φ		1
Hl	1		1
1	ι e ι		1
<1	1 CL	1	1
1	1 *o 'rt 4J	rt	1
NI	1 -M t-l		1	O	o	O	O	O
1	1 33 Φ 'cd	d o	1	00/	NO	<n	r-.	o
-<l	1 PQ	cd oo					T“	CN
Hl	1 1		1
1	1 O SO
PQl	1 H Tí		1
1	1 N *H z-s		1
<1	1 Ό CJ		1
1	1 4J *rl M		1	00	NO	NO	^o	CO
Hl	1 μι 03 Φ		1	τ—	CN	CN	CN	t—	>	>
	1 n) 'cd cl		1						rt	rt
	1 H ’C /		1						w	03
	1								μ<	μι
	1								o	o
	1 ··								4-1	4-1
	1 >, 1 H		1						N	N
	1 (3 O ’fl		1						03	03
	1 'cd d N		1	n	T—	in		n	o	o
	ι ci h d		1	CN	cn	o	T—	r>	4-1	<44
	1 cd 0 CU	In	1	·»	·,	r\	«>	r>
	1 H dl Λ	o	1	T—		T	CN	o	*o	fcO
	1 *o ·Η Ή		1						,—1	r—1
	ι a a ό	PL,	1	Y—	V”	T—	T—	T—	Φ	Φ
	1 f		1						,—1	ι—1
			1						Φ	Φ
	1								4-1	44
	1 r-H		1						M	ÖD
	1 *H|		1						0)	Φ
	1 Ni		1						6	e
	1 tíl		1
	1 Dl		1						3*	h
	1 Hl		1				*		rt	rt
	1 -r4l > 1 ΌΙ cd z-j		1 1		*		*		§
	1 1 len U		1		CMloo	'“IH	ooir-x	ooloo	o	o
	ι οι μι n		1	’-InO		CMIO	oMr^	osioo	«—1	r—1
	ι dl o <u		1	N *	*| Λ	. N *	•4 r,	«4 λ	rt	rt
	1 HIH-CL		1	coloo	ooim	OslLO	oo li-^	CMl<f	4-J	4J
	! El N \	1	Ή				v-l	μι	μ
	I Col co «—1								rt	rt
	ι hí ο E		1						4-1	4J
	1 Qlfn v-'		1

u> in O O

N «4

1 1 1 1 rt	rt	rt	rt	rt	1 l 6>5
1 1 xl	X	Xl		xl	l
1 1 <-4	r—1	τ—1	r—1	ι—1	1 NO
l 1 'Φ	'Φ	'Φ	'Φ	'Φ	1	00
1 1 Pm 1 |	P4	0d	PH	P4	1	3(c
1 1 CN	cn		n	• nO	1 * l	*

Claims (6)

1. Eljárás az (I) képletű imino-dibenzil előállítására megolvasztott (II) képletű 2,2’-diamino-dibenziInek különféle foszforsavakkal történő melegítése útján, azzal jellemezve, hogy a reakciót folyamatos módon és több fokozatban valósítjuk meg, mimellett:

a) a_; megolvasztott 2,2’-diamino-dibenzilt és egy foszforsavat, melyek hőmérséklete külön-külön 160°C és 200°C között van, 1:075—1 :2,5 diamino-benzil : P₂O₅ mólarányban egymástól elkülönítve betápláljuk az első fokozatba, ahol a semlegesítés hőfejlődés közben bekövetkezik, majd a kondenzációt a következő reakciófokozatokban valósítjuk meg 260°C — 320°C hőmérsékleten, ami után

b) a reakcióelegyet az utolsó fokozatból hűtés nélkül, folyamatosan egy fűtött szeparátorba vezetjük, és 160—300°C között az elegyet két fázisra: az olvadt imino-dibenzilt tartalmazó felső fázisra (termékáram) és a foszforsavat, valamint ammónium-foszfátokat tartalmazó alsó fázisra (melléktermék-áram) szétválasztjuk.

2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az első reakciófokozatban 290—300°C hőmérséklet keletkezését engedjük meg, míg a további reakcióíokoza5 tokban a hőmérsékletet 280—290°C közötti értékre állítjuk be.

3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a reakciót 8—15 foko1Q zatban valósítjuk meg.

4. Az 1—3. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a 2,2’-diamino-dibenzilt a foszforsavhoz (P₂O₅-tartalomra számítva) képest 1:1 — 1:2 mólaránybán alkalmazzuk.

I o

5. A 4. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a 2,2’-diamino-dibenzilt a foszforsavhoz (P₂O₅ - tartalomra számítva) képest 1:1 —1:1,5 mólarányban alkalmazzuk.

6. Az 1—5. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a termékáramra és melléktermék-áramra történő szétválasztást 230—250°C közötti hőmérsékleten végezzük.