HU196967B - New process for producing iminostilbene - Google Patents

Description

A találmány tárgya új eljárás egy köztitermék, éspedig az (1) képletű 5H-dibenzo[b,f]azepin (közismert triviális nevén iminostilbén) előállítására a (II) képletű 10,11 - dihidro - 5H - dibenz[b,f]azepin (közismert triviális nevén iminodibenzil) folyadékfázisban hidrogént megkötő anyag jelenlétében végrehajtott egylépéses katalitikus dehidrogénezése útján.

Az (I) képletű vegyület farmakológiailag értékes hatású anyagok, például carbamazepine és opipramol előállításában köztitermékként hasznosítható.

Az (1) képletű vegyületet korábban a fent említett eljárástól eltérő módon állították elő iminodibenzilből kiindulva, éspedig acilezés, brómozás, dehidrobrómozás és dezacilezés útján.

Ez a négy lépésből álló eljárás azonban rendkívül munkaigényes, a termelési kapacitást igen nagy mértékben igénybe veszi és ezáltal nem gazdaságos.

A 3 074 931 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás szerint az iminostilbént iminodibenzilből állítják elő katalitikus dehidrogénezéssel. Ennek az eljárásnak az értelmében az iminodibenzilt gázfázisban dehidrogénező katalizátorral töltött üvegoszlopon kényszerítik át olyan magas hőmérséklet-tartományban, mint a 350—620 ‘C.

Katalizátorként kenet, szeléniumot vagy nemesfémeket, például paládiumot, ruténiumot, irídiumot, rádiumot vagy ozmiumot használnak hordozón, például szénen, bárium-szulfáton vagy szilikagélen.

Az említett szabadalmi leírásban ismertetett alternatív módszer szerint reaktorban az iminodibenzil önmagában vagy hígítószerrel, például difenillel, difenil-oxiddal vagy dimetil-anilinnel kombinációban 175—300 *C-on hevíthető az említett katalizátorok valamelyikének jelenlétében. A termék azután frakcionált kristályosítással vagy kromatográfiás úton különíthető el.

A gázfázisban üvegoszlopon végrehajtott eljárás üzemi méretekben való végrehajtásának hátránya — miként magából az említett szabadalmi leírásból kitűnik — az, hogy a rendkívül magas reakcióhőmérsékIclek miatt igen drága berendezésre van szükség az eljárás végrehajthatóságához.

Az ugyanebben a szabadalmi leírásban említett alternatív módszert viszont csak igen szűkszavúan ismertetik, és egyáltalán nem említik hidrogént megkötő anyag alkalmazását, amelyre szükség van teljesebb reakció elérése céljából. Ráadásul ez az alternatív módszert megsem jelenik a leírás kiviteli példáiban vagy igénypontjaiban, nyilvánvalóan az iminostilbénnek a reakcióelegyből való elkülönítésével kapcsolatos nehézségekre tekintettel.

A 3449 324 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban olyan eljárást ismertetnek iminostilbén előállítására, amelynek során az iminodibenzilt gázfázisban hordozóra, például szénre felvitt, 35-70% Fe₂O₃,1,5-3,0% Cr₂O₃, 10-15% CaO és K₂CO₃ komponensekből álló katalizátoron kényszerítik át A reakcióhőmérséklet mintegy 400— 500 ’C. Hígítószerként gázokat, például nitrogént, ammóniát, argont vagy gőzt használnak. Az ezzel az eljárással előállított iminostilbént a gázfázisból különítik el, majd vízpermet segítségével kondenzálják.

Ennek az eljárásnak az előnye feltalálója szerint az, hogy lehetséges olcsó katalizátorok használata.

Ugyanakkor hátránya, hogy a reakciórendszer nem tartalmaz hidrogént megkötő anyagot, és így az előállítani kívánt anyag kitermelése csak mintegy 60% az első reakcióciklus után. Ráadásul az első reakcióciklus utáni reakcióelegy mintegy 12—20% mennyiségben reagálatlan kiindulási anyagot tartalmaz. Ennek a reakcióelegynek az ismételt visszakeringtetésével a kitermelés azonban növelhető.

Az összkitermelés 55% és 80% között változik, a kiindulási anyag mennyiségére vonatkoztatva.

Az 1545 736 számú német szövetségi köztársaságbeli szabadalmi leírás szerint az iminostilbént úgy állítják elő, hogy az iminodibenzilt gázfázisban magas, azaz 380—620 C hőmérséklet-tartományban katalizátor, például kobalt, nikkel, vanádium, króm, réz, rnoiibdén vagy wolfram jelenlétében deh idrogénezik. Az említett fémek katalizátorként hatnak önmagukban vagy hordozókkal, például szilikagéllel, alumínium-oxiddal, szilicium-dioxiddal vagy azbeszttel kombinációban.

Ennek az eljárásnak is hátránya az igen magas reakcióhőmérséklet, aminek következtében az eljárás igen költséges mind az energiaszükséglet, mind az alkalmazható berendezés vonatkozásában. E szerint az eljárás szerint sem használnak hidrogént megkötő anyagot. Ezzel az eljárással az iminodibenzilnek mintegy 60%-a alakul át iminostilbénné.

Felismertük tehát, hogy az iminostilbén igen jó hatásfokkal állítható elő iminodibenzilnek folyadékfázisban, hidrogént megkötő anyag jelenlétében végrehajtott katalitikus dehidrogénezése útján. A találmány szerinti eljárásnál a reakcióhőmérséklet viszonylag alacsony, mintegy 180—250 ’C, és nemesfém katalizátort, például palládiumot vagy platinát használunk különböző hordozókon, például aktívszénen, vagy pedig fém-oxid típusú katalizátorokat, például vas(IIl)-oxidot vagy króm(III)-oxidot használunk.

Hidrogént megkötő anyagként például nitro-toluolokat, maleinsav-észtereket és tetraklór-benzokinont használhatunk. A reakcióelegy kívánt esetben hígítható közömbös szerves oldószerekkel, például dimetil-anilinnel, difenil-éterrel vagy a hidrogént megkötő anyag fölöslegével.

A terméket a katalizátor kiszűrése, a szűr let lehűtése és a kivált csapadék kiszűrése útján különíthetjük el. Kívánt esetben használhatunk kicsapásra alkalmas oldószert, például metanolt, etanolt, izopropanolt vagy n-heptánt is.

A találmány szerinti eljárás fő előnye az, hogy a hidrogént megkötő anyag használatával a reagáltatás egyetlen lépésben, folyadékfázisban, lényegesen alacsonyabb hőmérsékleteken megvalósítható, és ezután a fő tennék, azaz az iminostilbén egyszerűen elkülöníthető úgy, hogy először a forró oldatból a katalizátort kiszűijük, és másodszor a szűrlet lehűtése után az anyalúgot vetjük alá szűrésnek.

A találmány szerinti eljárás a viszonylag alacsony reakció-hőmérsékletekre tekintettel nem igényel semmiféle különleges berendezést, és egyszerűen és gazdaságosan megvalósítható. A reakció végbemeneteléhez szükséges idő rövid, következésképpen mind a kiindulást anyag, mind a végtermék bomlása a reakció végrehajtása során igen kis mértékű.

A találmányt közelebbről a következő kiviteli példákkal kívánjuk megvilágítani.

1. példa g iminodibenzilből és 90 ml 2-nitro-toluolból álló elegyhez hozzáadunk 1,8 g 5 % fémet tartalmazó aktív szenes palládiumkatalizátort, majd a reakcióelegyet 3—5 órán át 180—230 °C-on forraljuk visszafolyató hűtő alkalmazásával Ezután a forró oldatból a katalizátort kiszűijük, majd a szűrlethez 90 ml metanolt adunk. Az fgy kapott elegyet lehűtjük, majd a kristályos iminostilbént az anyalúgból kiszűijük. A szárított iminostilbén hozama 24,3 g (82 %-os kitermelés az elméletileg elérhető hozamra vonatkoztatva), olvadáspontja 196—197 ’C.

2. példa g iminodibenzilből és 60 ml 3-nitro-toluolból álló elegyhez hozzáadunk 1,8 g 5 % fémet tartalmazó aktív szenes palládiumkatalizátort, majd a reakcióelegyet 3—5 órán át 210—240 C-on forraljuk visszafolyató hűtő alkalmazásával. A katalizátort ezután a forró oldatból kiszűrjük, majd a szűrlethez 90 ml izopropanolt adunk. Az így kapott elegyet lehűtjük, majd a kristályos iminostilbént az anyalúgtól szűréssel elválasztjuk. így 23,2 g (78%) mennyiségben 195—197 C olvadáspontú iminostilbént kapunk.

3. példa g iminodibenzil, 30 g tetraklór-benzokinon és 30 ml dimetil-anilin elegyéhez 3,0 g vas(lll)-oxid katalizátort adunk, majd az így kapott reakcióelegyet 220—250 ’C-on forraljuk 5—7 órán át visszafolyató hűtő alkalmazásával. A katalizátort a forró oldatból kiszűijük, majd a szűrlethez 60 ml n-heptánt adunk. A kapott elegyet lehűtjük, majd a kristályos iminostilbént az anyalúgtól szűréssel elválasztjuk. így 22,2 g (77%) mennyiségben 195—197 ’C olvadáspontú iminostilbént kapunk.

4. példa g iminodibenzil, 30 ml dietil-maleát és 30 ml difenil-éterelegyéhezhozzáadunk 1,8 g, 5% fémtartalmú aktív szenes palládiumkatalizátort, majd az így kapott reakcióelegyet 210—240 ’C-on melegítjük

3—5 órán át visszafolyató hűtő alkalmazásával. A katalizátort a forró oldatból kiszűrjük, majd a szűrlethez ₅ 60 ml etanolt adunk. A kapott elegyet lehűtjük, majd s kristályos iminostilbént az anyalúgtól szűréssel elválasztjuk. így 22,9 g (77%) mennyiségben 195— 197 ’C olvadáspontú iminostilbént kapunk.

5. példa g iminodibenzil és 60 ml 2-nitro-toluol elegyéhez 1,8 g 3% fémtartamú aktív szenes platinakatali₁ g zátort adunk, majd az így kapott reakcióelegyet 3—5 órán át 210—240 'C-on forraljuk visszafolyató hűtő alkalmazásával. A katalizátort a forró oldatból kiszűrjük, majd a szűrletet lehűtjük és a kristályos iminostilbént az anyalúgtól elválasztjuk. így 22,2 g (77%) mennyiségben 195—197 ’C olvadáspontú iminostilbént kapunk.

Claims (3)

1. Szabadalmi igénypontok

   1. Eljárás az (I) képletű 5H-dibenzo[b,f|azepin előállítására a (II) képletű 10,ll-dihidro-5Hdibenzofb,f] azepin katalitikus dehidrogénezésével, azzal jellemezve, hogy a dehidrogénezést egy lépésben folyadékfázisban — adott esetben oldószer, előnyösen dimetil-anilin vagy difenil-éter jelenlétében — katalizátor, továbbá hidrogént megkötő anyag, előnyösen nitro-toluolok, dietil-maleát vagy tetraklór-benzokinon jelenlétében 180—280 C-on, előnyösen 210—250 ’C-on hajtjuk végre.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy katalizátorként nemesfémkatalizátort, előnyösen aktív szénre felvitt platinát vagy palládiumot, vagy pedig fém-oxidokat, előnyösen vas(lll)oxidot használunk.
3. 3. Az 1. igénypont szerinti eljárás azzal jellemezve, hogy a katalizátor eltávolítása után az (I) képletű terméket a reakcióelegyből oldószerrel, előnyösen metanollal, etanollal, izopropanollal vagy hexánnal kicsapjuk.