ITMI20002186A1 - Processo per la produzione dell'acido tiottico racemo - Google Patents
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Description
Descrizione dell’Invenzione Industriale dal titolo:
“ Processo per la produzione dell'acido tiottìco racemo "
CAMPO DELL’INVENZIONE
La presente invenzione riguarda un processo di sintesi dell’acido tiottico in forma racemica con catalisi per trasferimento di fase.
TECNICA ANTERIORE
Nell'arte sono descritti processi di sintesi dell’acido tiottico racemo per reazione tra il sodio disolfuro (Na2S2), a sua volta ottenuto da zolfo (S) e solfuro di sodio (Na2S), e un estere alchilico dell’acido 6,8 dicloroottanoico. Detti processi sono caratterizzati da rese insoddisfacenti (si veda J.A.C.S. Volume 79, 1957, pagina 6486).
Era quindi sentita l’esigenza di realizzare un processo di sintesi dell’acido tiottico racemo con resa elevata a partire dagli esteri alchilici dell’acido 6,8-dicloroottanoico.
SOMMARIO
E’ stato ora scoperto un nuovo processo di sintesi dell’acido tiottico racemo a partire dagli esteri alchilici dell’acido 6,8-di-alo-ottanoico capace di superare gli inconvenienti di insoddisfacente resa, propri de processi noti nell'arte.
La Richiedente ha inaspettatamente e sorprendentemente trovato un nuovo processo di sintesi dell’acido tiottico racemo a partire dagli esteri alchilici dell’acido 6,8-di-alo-ottanoico, basato sulla catalisi per trasferimento di fase, che permette di ottenere un prodotto puro con resa elevata.
DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELL’INVENZIONE
Costituisce pertanto un oggetto della presente invenzione un processo di sintesi dell’acido tiottico racemo comprendente le fasi di: a) reazione dell’estere alchilico dell’acido 6,8-di-alo-ottanoico in solvente organico con una soluzione acquosa di disolfuro alcalino in presenza di un composto per la catalisi a trasferimento di fase scelto fra il gruppo consistente di sali quaternari di ammonio o fosfonio di formula generale:
dove:
A è azoto o fosforo,
X è scelto dal gruppo consistente di Cl, Br, I, HSO4 e H2PO4, ed i sostituenti R1, R2, R3 e R4 sono scelti fra il gruppo consistente di radicali alchilici lineari o ramificati da uno a venti atomi di carbonio (C1-C20), uguali o diversi tra loro, o uno solo di detti sostituenti è scelto tra il gruppo consistente di radicali arilalchilici di formula -(CH2)nC6H5in cui n = 1-16;
b) seguita dall'idrolisi dell’estere dell’acido tiottico racemo.
Secondo la presente invenzione, gli esteri alchilici dell’acido 6,8-di-aloottanoico sono esteri C1-C6, lineari o ramificati, e i sostituenti alogeni, uguali 0 diversi tra loro, sono scelti dal gruppo consistente di Cl, Br o I.
Preferibilmente gli esteri alchilici dell’acido 6,8-di-alo-ottanoico sono esteri C1-C3, lineari o ramificati, e i sostituenti alogeni, uguali o diversi tra loro, sono Cl o Br.
Ancora più preferibilmente gli esteri alchilici dell’acido 6,8-di-aloottanoico sono l’estere metilico o l’estere etilico dell’acido 6,8-dicloroottanoico.
La quantità degli esteri alchilici dell'acido 6,8-di-alo-ottanoico nella reazione della fase a), secondo la presente invenzione, è compresa dal 5 al 60% in peso, preferibilmente dal 10 al 40% in peso, ancora più preferibilmente dal 15 al 30% in peso rispetto al solvente organico.
Il solvente organico della reazione della fase a) è un solvente non miscibile in acqua scelto dal gruppo consistente di: idrocarburi C5-C10 alifatici, lineari o ramificati, o aromatici aventi anche gruppi sostituenti scelti fra alogeno, nitro o nitrile, esteri di acidi carbossilici alifatici o aromatici, eteri lineari o ciclici, chetoni C4-C10 lineari 0 ciclici, solfuro di carbonio, tetracloruro di carbonio. Preferibilmente il solvente è benzene o toluene.
Il processo di sintesi dell'acido tiottico racemo secondo la presente invenzione comprende il trasferimento di fase dello ione disolfuro, dalla soluzione acquosa contenete il disolfuro alcalino corrispondente, alla fase organica immiscibile in acqua, contenete l<’>estere alchilico dell'acido 6,8-di-alo-ottanoico. La soluzione acquosa di disolfuro alcalino si prepara facendo reagire in acqua zolfo (S) con il corrispondente solfuro alcalino.
I disolfuri alcalini preferiti sono il disolfuro di sodio (Na2S2) e di potassio (K2S2) o loro miscele, ancora più preferito il disolfuro di sodio.
Nella reazione della fase a) del processo di sintesi dell’acido tiottico racemo, secondo la presente invenzione, il rapporto molare disolfuro alcalino/ estere alchilico dell’acido 6,8-di-alo-ottanoico è compreso tra 0,8 e 1,2, preferibilmente tra 0,9 e 1,1, ancora più preferibilmente tra 0,95 e 1 ,0.
I composti preferiti per la catalisi a trasferimento di fase, utilizzati per la sintesi dell’acido tiottico oggetto della presente invenzione, sono scelti dal gruppo consistente di tetrabutilammonio bromuro, tetrabutilfosfonio bromuro, metiltriottilammonio cloruro (ALIQUAT<® >336), metiltrialchil(C8-C10)ammonio cloruro (ADOGEN<® >464) e tetrabutilammonio idrogenosolfato; ancora più preferiti sono il tetrabutilammonio bromuro e il tetrabutilammonio idrogenosolfato.
Secondo il processo di sintesi della presente invenzione, nella reazione alla fase a) il composto per la catalisi a trasferimento di fase, sale quaternario, è in quantità dallo 0,5 al 10% in moli, preferibilmente dali’1 al 5% in moli, ancora più preferibilmente dal 2 al 4% in moli rispetto all’estere alchilico dell’acido 6,8-di-alo-ottanoico. *
La temperatura della reazione alla fase a) è compresa tra 20 e 130°C, preferibilmente tra 60 e 100°C, ancora più preferibilmente tra 80 e 90°C.
La fase b) di idrolisi dell'estere dell’acido tiottico racemo è un'idrolisi con idrossidl· alcalino/alcalino terrosi in presenza di solventi organici, quali alcoli e polioli, etere e idròssieteri, chetoni e idrossichetoni, miscibili in acqua in un rapporto in volumi da 50:50 a 95:5 ad una temperatura tra 0 e 100°C. La concentrazione dell'estere rispetto al solvente organico è compresa tra 5 e 50% peso/volume e il rapporto molare estere/idrossido è compreso tra 0,5 e 1. L’acido tiottico racemo libero si recupera per trattamento con acidi minerali acquosi diluiti da 1 al 20% in peso o acidi organici solubili in acqua.
I prodotti e gli intermedi di reazione sono stati caratterizzati mediante tecniche di analisi <1>H-NMR, Massa, HPLC e titolazione potenziometrica.
Sono riportati qui di seguito alcuni esempi a scopo illustrativo ma non limitativo della presente invenzione.
Esempio 1- sintesi dell’estere etilico dell’acido tiottico racemo Una miscela formata da 16,91 g (0,13 moli) di sodio solfuro 60% in peso, 3,57 g (1,1 moli) di zolfo e 65 mi d’acqua, è scaldata a 85°C per 30 minuti. La soluzione, dopo essere stata filtrata per allontanare la parte insolubile, è aggiunta in tre ore ad una soluzione formata da 29,8 g (0,123 moli) di 6,8-dicloroottanoato d’etile, 1,4 g (0,003 moli) di tetrabutilammonio bromuro e 66 ml di toluene, mantenuta a 82°C. Si porta alla temperatura di riflusso (90°C) per 1 ora, si raffredda a 30°C, si separa la fase organica e la si lava con 13 ml di acqua. Si concentra sotto vuoto ottenendo 25,8 g di estere etilico dell’acido tiottico (resa = 90%).
il prodotto finale è caratterizzato mediante analisi <1>H-NMR e Massa:
• <1>H-NMR - δ (300 MHz, CDCl3) : 1,2 (3H,t); 1,4 (2H,m); 1,65 (4H,m);
1,85 (1H, td); 2,25 (2H, t); 2,4 (1H, td); 3,1 (2H,m); 3,5 (1H,m); 4,1 (2H,q).
• Massa (El) : 234 (M<+>); 189 (-CH3CH20).
Esempio 2 - idrolisi dell’estere dell’acido tiottico
25,8 g (0,11 moli) dell’estere etilico dell’acido tiottico sono aggiunti ad una soluzione formata da 9,88 g (0,152 moli) di idrossido di potassio al 90% in peso, 74 ml di metanolo e 13,5 mi d’acqua. Si scalda la miscela ottenuta a 50°C per 2 ore, si raffredda a 30°C e si aggiungono 220 ml di toluene. Si acidifica con acido fosforico 10% in peso mantenendo la temperatura tra 30 e 40°C. Si separa la fase organica che viene lavata tre volte, ciascuna con 50 ml, di una soluzione acquosa di cloruro di sodio al 10% in peso. Si concentra la fase organica per evaporazione del solvente sotto vuoto ed il residuo ottenuto è raffreddato a 0-5°C per 8-10 ore. Si filtra il solido ceroso ottenendo 18,2 g di acido tiottico grezzo (resa = 80,3%). Il prodotto grezzo è purificato mediante dispersione, sotto agitazione, in 6 ml di toluene e successiva cristallizzazione da cicloesano/acetato di etile. Si ottengono 14,6 g di acido tiottico. La resa complessiva è del 64%.
L’acido tiottico ottenuto è così caratterizzato:
punto di fusione: 60-62°C
Titolo > 99% (HPLC, titolazione potenziometrica)
Purezza HPLC > 99%
Claims (22)
- RIVENDICAZIONI t) processo di sintesi dell’acido tiottico racemo comprendente le fasi di: a) reazione dell’estere alchilico dell’acido 6,8-di-alo-ottanoico in solvente organico con una soluzione acquosa di disolfuro alcalino in presenza di un composto per la catalisi a trasferimento di fase scelto fra il gruppo consistente di sali quaternari di ammonio o fosfonio di formula generale:dove: A è azoto o fosforo, X è scelto dal gruppo consistente di Cl, Br, I, HSO4 e H2PO4, ed i sostituenti R1, R2, R3 e R4 sono scelti fra il gruppo consistente di radicali alchilici lineari 0 ramificati da uno a venti atomi dii carbonio (C1-C20). uguali 0 diversi tra loro, o uno solo di detti sostituenti è scelto tra il gruppo consistente di radicali arilalchilici di formula -(CH2)nC6H5 in cui n = 1-16; b) seguita dall'idrolisi dell’estere dell’acido tiottico racemo.
- 2) Processo secondo la rivendicazione 1 in cui gli esteri alchilici dell’acido 6,8-di-alo-ottanoico sono esteri C1-C6, lineari o ramificati, e i sostituenti alogeni, uguali o diversi tra loro, sono scelti dal gruppo consistente dì Cl, Br o I.
- 3) Processo secondo la rivendicazione 2 in cui gli esteri alchilici dell'acido 6, 8-di-a lo-ottano ico sono esteri C1-C3, lineari o ramificati, e i sostituenti alogeni, uguali o diversi tra loro, sono Cl o Br.
- 4) Processo secondo la rivendicazione 3 in cui gli esteri alchilici dell’acido 6,8-di-alo-ottanoico sono l’estere metilico o l’estere etilico dell’acido 6,8-dicloroottanoico.
- 5) Processo secondo la rivendicazione 1 in cui la quantità degli esteri alchilici dell'acido 6,8-di-alo-ottanoico nella reazione della fase a) è compresa dal 5 al 60% in peso rispetto al solvente organico.
- 6) Processo secondo la rivendicazione 5 in cui la quantità degli esteri è compresa dal 10 al 40% in peso rispetto al solvente organico.
- 7) Processo secondo la rivendicazione 6 in cui la quantità degli esteri è compresa dal 15 al 30% in peso rispetto al solvente organico.
- 8) Processo secondo la rivendicazione 1 in cui II solvente organico della reazione della fase a) è un solvente non miscibile in acqua scelto dal gruppo consistente di: idrocarburi C5-C10 alifatici, lineari 0 ramificati, o aromatici aventi anche gruppi sostituenti scelti fra alogeno, nitro o nitrile, esteri di acidi carbossilici alifatici o aromatici, eteri lineari o ciclici, chetoni C4-C10 lineari 0 ciclici, solfuro di carbonio, tetracloruro di carbonio.
- 9) Processo secondo la rivendicazione 8 in cui il solvente è benzene o toluene.
- 10) Processo secondo la rivendicazione 1 in cui i disolfuri alcalini sono il disolfuro di sodio (Na2S2) o di potassio (K2S2) o loro miscele.
- 11) Processo secondo la rivendicazione 10 in cui il disolfuro alcalino è il disolfuro di sodio.
- 12) Processo secondo la rivendicazione 1 in cui nella reazione della fase a) il rapporto molare disolfuro alcalino/ estere alchilico dell’acido 6,8-di-alo-ottanoico è compreso tra 0,8 e 1 ,2.
- 13) Processo secondo la rivendicazione 12 in cui il rapporto molare è tra 0,9 e 1,1.
- 14) Processo secondo la rivendicazione 13 in cui il rapporto molare è tra 0,95 e 1,0.
- 15) Processo secondo la rivendicazione 1 in cui i sali quaternari di ammonio o fosfonio sono scelti dal gruppo consistente di tetrabutilammonio bromuro, tetrabutilfosfonio bromuro, metiltriottilammonio cloruro (ALIQUAT<® >336), metiltrialchil(C8-C10)ammonio cloruro (ADOGEN<® >464) e tetrabutilammonio idrogenosolfato.
- 16) Processo secondo la rivendicazione 15 in cui i sali quaternari sono il tetrabutilammonio bromuro o il tetrabutilammonio idrogenosolfato.
- 17) Processo secondo la rivendicazione 1 in cui il sale quaternario di ammonio o fosfonio è in quantità dallo 0,5 al 10% in moli rispetto all’estere alchilico dell’acido 6,8-di-alo-ottanoico.
- 18) Processo secondo la rivendicazione 17 in cui il sale quaternario è in quantità dall’1 al 5% in moli rispetto all’estere alchilico dell’acido 6,8-di-alo-ottanoico.
- 19) Processo secondo la rivendicazione 18 in cui il sale quaternario è in quantità dal 2 al 4% in moli rispetto all’estere alchilico dell’acido 6,8-di-alo-ottanoico.
- 20) Processo secondo la rivendicazione 1 in cui la temperatura della reazione della fase a) è compresa tra 20 e 130°C.
- 21) Processo secondo la rivendicazione 20 in cui la temperatura compresa tra 60 e 100°C.
- 22) Processo secondo la rivendicazione 21 in cui la temperatura è compresa tra 80 e 90°C.
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