ITMI992493A1 - PROCESS FOR THE PREPARATION OF (4-METHYLTHIO-FENYL) -ACETONITRILE - Google Patents
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Description
“Processo per la preparazione di (4-metiltio-fenil)-acetonitrile ” "Process for the preparation of (4-methylthio-phenyl) -acetonitrile"
Descrizione Description
La presente invenzione riguarda un processo per la preparazione di (4-metiltiofenil)-acetonitrile e, più in particolare, riguarda un processo per la preparazione di (4-metiltio-fenil)-acetonitrile a partire da 4-metiltio-benzaldeide mediante omologazione, formazione dell’ossima corrispondente e successiva disidratazione a nitrile. The present invention relates to a process for the preparation of (4-methylthiophenyl) -acetonitrile and, more particularly, it relates to a process for the preparation of (4-methylthio-phenyl) -acetonitrile starting from 4-methylthio-benzaldehyde by means of homologation, formation of the corresponding oxime and subsequent dehydration to nitrile.
(4-Metiltio-fenil)-acetonitrile è un composto noto, ampiamente descritto in letteratura, che può essere utilizzato come intermedio di sintesi per la preparazione di composti dotati di attività biologica o fotochimica. (4-Methylthio-phenyl) -acetonitrile is a known compound, widely described in literature, which can be used as a synthetic intermediate for the preparation of compounds with biological or photochemical activity.
Ad esempio nei brevetti US 41 15578 e US 4118461 (Rohm and Haas Co.) viene impiegato per la preparazione di fungicidi a struttura imidazolica. For example, in patents US 41 15578 and US 4118461 (Rohm and Haas Co.) it is used for the preparation of fungicides with an imidazole structure.
Un ulteriore esempio dell’utilizzo di (4-metiltio-fenil)-acetonitrile come intermedio sintetico è riportato nella domanda di brevetto DE 19644797 (Ciba Geigy A.-G.) che riguarda la preparazione di fenilacetonitrili sostituiti, rivendicati come fotoiniziatori. A further example of the use of (4-methylthio-phenyl) -acetonitrile as a synthetic intermediate is reported in patent application DE 19644797 (Ciba Geigy A.-G.) concerning the preparation of substituted phenylacetonitriles, claimed as photoinitiators.
Infine nel brevetto DE 3117510 (Mitsui Toatsu Chemicals, Ine.) è utilizzato per la preparazione di 2-aril-propil eteri dotati di attività insetticida ed acaricida. Finally in the patent DE 3117510 (Mitsui Toatsu Chemicals, Ine.) It is used for the preparation of 2-aryl-propyl ethers endowed with insecticidal and acaricidal activity.
In letteratura sono descritti diversi processi per la preparazione di (4-metiltiofenil)-acetonitrile. Various processes for the preparation of (4-methylthiophenyl) -acetonitrile are described in the literature.
Tali processi prevedono la sostituzione nucleofila di 4-metiltio-benziIcloruro o del corrispondente mesilato con cianuri alcalini. These processes involve the nucleophilic substitution of 4-methylthio-benziIchloride or of the corresponding mesylate with alkaline cyanides.
Ad esempio nella domanda di brevetto europeo EP5 10526 (Hoffmann-La Roche) viene riportata la preparazione di (4-metiltio-fenil)-acetonitrile a partire da 4metiltio-benzaldeide per riduzione del gruppo carbonilico ad alcool benzilico, successiva trasformazione in cloruro, con cloruro di tionile, e reazione con cianuro di potassio e ioduro di sodio in dimetilformammide. For example, the European patent application EP5 10526 (Hoffmann-La Roche) reports the preparation of (4-methylthio-phenyl) -acetonitrile starting from 4methylthio-benzaldehyde by reduction of the carbonyl group to benzyl alcohol, subsequent transformation into chloride, with thionyl chloride, and reaction with potassium cyanide and sodium iodide in dimethylformamide.
Anche M.B.Sommer et al. in J.Org.Chem.(1990), 55, 481, preparano (4-metiltiofenil)-acetonitrile a partire dall’ alcool benzilico corrispondente, per trattamento con cloruro di tionile e, successivamente, con sodio cianuro, in dimetilsolfossido. Il processo descritto da J.M.van der Zanden et al. in Rec.trav.chim. (1957), 76, 669, si discosta dai precedenti per il metodo di preparazione di 4-metiltiobenzilcloruro, attraverso clorometilazione di tioanisolo con clorometil metil etere e per l’uso di cianuro di sodio in etanolo nell’ultimo passaggio. Also M.B.Sommer et al. in J.Org.Chem. (1990), 55, 481, prepare (4-methylthiophenyl) -acetonitrile starting from the corresponding benzyl alcohol, by treatment with thionyl chloride and, subsequently, with sodium cyanide, in dimethyl sulfoxide. The process described by J.M.van der Zanden et al. in Rec.trav.chim. (1957), 76, 669, differs from the previous ones for the method of preparation of 4-methylthiobenzyl chloride, through chloromethylation of thioanisole with chloromethyl methyl ether and for the use of sodium cyanide in ethanol in the last step.
Una via di sintesi analoga in cui l’alcool benzilico intermedio viene attivato come mesilato invece che come cloruro è descritta nel brevetto US 4105762 (Rohm and Haas Company). A similar synthesis route in which the intermediate benzyl alcohol is activated as mesylate instead of as chloride is described in US patent 4105762 (Rohm and Haas Company).
Tuttavia le metodiche sopra riportate richiedono l’uso di reagenti chimici corrosivi e cancerogeni, quali cloruro di tionile e clorometil metil etere, per la preparazione di 4-metiltio-benzilcloruro e di cianuri alcalini, estremamente tossici, per il passaggio finale a dare (4-metiItio-fenil)-acetonitrile. However, the above methods require the use of corrosive and carcinogenic chemical reagents, such as thionyl chloride and chloromethyl methyl ether, for the preparation of 4-methylthio-benzyl chloride and extremely toxic alkaline cyanides, for the final step to give (4 -metitio-phenyl) -acetonitrile.
In particolare, a causa dell’elevata tossicità dei cianuri alcalini è necessario adottare opportune misure di sicurezza nell’utilizzo e nella conservazione degli stessi; inoltre si deve ricorrere a rigorose procedure aggiuntive per la bonifica, il controllo e lo smaltimento dei reflui di lavorazione. In particular, due to the high toxicity of alkaline cyanides, it is necessary to take appropriate safety measures in their use and storage; moreover, rigorous additional procedures must be used for the remediation, control and disposal of processing waste.
Pertanto le difficoltà di manipolazione di reagenti corrosivi e cancerogeni quali cloruro di tionile e clorometil metil etere e l’estrema tossicità dei cianuri alcalini rendono i processi per la preparazione di (4-metiltio-fenil)-acetonitrile, descritti in letteratura, di difficile applicazione industriale. Therefore, the difficulties in handling corrosive and carcinogenic reagents such as thionyl chloride and chloromethyl methyl ether and the extreme toxicity of alkaline cyanides make the processes for the preparation of (4-methylthio-phenyl) -acetonitrile, described in the literature, difficult to apply. industrial.
Per quanto di nostra conoscenza, un processo per la preparazione di (4-metiltiofenil)-acetonitrile mediante omologazione di 4-metiltio-benzaldeide, formazione dell’ossima corrispondente e disidratazione a nitrile non è mai stato descritto in letteratura. To the best of our knowledge, a process for the preparation of (4-methylthiophenyl) -acetonitrile by homologation of 4-methylthio-benzaldehyde, formation of the corresponding oxime and dehydration to nitrile has never been described in the literature.
Abbiamo ora trovato un processo per la preparazione di (4-metiltio-fenil)-acetonitrile a partire da 4-metiltio-benzaldeide particolarmente adatto all’applicazione industriale, che utilizza reattivi facilmente reperibili, non aggressivi e soprattutto non tossici. We have now found a process for the preparation of (4-methylthio-phenyl) -acetonitrile starting from 4-methylthio-benzaldehyde particularly suitable for industrial application, which uses readily available, non-aggressive and above all non-toxic reagents.
Costituisce pertanto oggetto della presente invenzione un processo per la preparazione di (4-metiltio-fenil)-acetonitrile di formula Therefore, the object of the present invention is a process for the preparation of (4-methylthio-phenyl) -acetonitrile of formula
(I) che comprende (I) which includes
a) la reazione tra 4-metiltio-benzaldeide II ed un composto di formula III a) the reaction between 4-methylthio-benzaldehyde II and a compound of formula III
(III) in cui X rappresenta un atomo di cloro o di bromo e R rappresenta un alchile C1-C4 lineare o ramificato; (III) wherein X represents a chlorine or bromine atom and R represents a linear or branched C1-C4 alkyl;
per preparare un composto di formula IV to prepare a compound of formula IV
in cui R ha il significato sopra riportato; where R has the above meaning;
b) la reazione di idrolisi del gruppo estereo del composto di formula IV per ottenere il corrispondente composto V b) the hydrolysis reaction of the ester group of the compound of formula IV to obtain the corresponding compound V
(V) (V)
in cui Y rappresenta un atomo di idrogeno oppure un metallo alcalino o alcalino-terroso; wherein Y represents a hydrogen atom or an alkali or alkaline earth metal;
c) la trasformazione del composto V nel composto VI c) the transformation of compound V into compound VI
(VI) (YOU)
d) la disidratazione del composto VI per ottenere il composto di formula I. d) dehydration of compound VI to obtain the compound of formula I.
Costituisce un ulteriore oggetto della presente invenzione il composto VI. Compound VI constitutes a further object of the present invention.
Il processo oggetto della presente invenzione risulta essere di facile esecuzione e consente di ottenere (4-metiltio-fenil)-acetonitrile (I) con buone rese rispetto a 4-metiltio-benzaldeide di partenza, senza utilizzare reattivi tossici. The process object of the present invention is easy to carry out and allows to obtain (4-methylthio-phenyl) -acetonitrile (I) with good yields with respect to starting 4-methylthio-benzaldehyde, without using toxic reagents.
Il passaggio a) del processo oggetto della presente invenzione prevede la reazione di condensazione tra 4-metiltio-benzaldeide (II) e un aloacetato di formula (ΙΠ). I composti II e III sono composti noti, disponibili commercialmente o facilmente preparabili con metodi noti, ad esempio 4-metiltio-benzaldeide può essere preparata per formilazione del tioanisolo [Bull.Soc.Chim.Fr., (1955), 1594] mentre il cloroacetato di metile dall’acido cloroacetico per reazione con metanolo e acido solforico [J.Am.Chem.Soc., (1937), 1972], Step a) of the process object of the present invention provides for the condensation reaction between 4-methylthio-benzaldehyde (II) and a haloacetate of formula (ΙΠ). Compounds II and III are known compounds, available commercially or easily prepared with known methods, for example 4-methylthio-benzaldehyde can be prepared by formylation of thioanisole [Bull.Soc.Chim.Fr., (1955), 1594] while the methyl chloroacetate from chloroacetic acid by reaction with methanol and sulfuric acid [J.Am.Chem.Soc., (1937), 1972],
Nel processo oggetto della presente invenzione viene preferibilmente impiegato il composto di formula III in cui X è un atomo di cloro e R è un gruppo metile. In the process object of the present invention the compound of formula III is preferably used in which X is a chlorine atom and R is a methyl group.
I composti di formula II e ΙII vengono preferibilmente utilizzati in un rapporto molare compreso tra 1 :0,5 e 1 :2 . The compounds of formula II and ΙII are preferably used in a molar ratio between 1: 0.5 and 1: 2.
Ancora più preferibilmente, il rapporto molare dei composti II e ΙΠ è compreso tra 1 :0,9 e 1:1,5. Even more preferably, the molar ratio of compounds II and ΙΠ is comprised between 1: 0.9 and 1: 1.5.
La suddetta reazione di condensazione tra il composto II e il composto III viene condotta in presenza di basi forti quali ad esempio gli alcolati di metalli alcalini o alcalino-terrosi. The aforesaid condensation reaction between compound II and compound III is carried out in the presence of strong bases such as, for example, alkaline or alkaline-earth metal alcoholates.
Esempi preferiti di basi sono alcolati di sodio e di potassio di formula RONa e ROK in cui R ha i significati sopra riportati. Preferred examples of bases are sodium and potassium alcoholates of the formula RONa and ROK in which R has the meanings reported above.
Gli alcolati di formula RONa possono eventualmente essere preparati in situ per reazione tra sodio metallico e il corrispondente alcool ROH. The alcoholates of the RONa formula can optionally be prepared in situ by reaction between metallic sodium and the corresponding ROH alcohol.
II rapporto molare composto Π :base è generalmente compreso tra 1:0,9 e 1 :2. Preferibilmente viene impiegato un rapporto molare compreso tra 1 : 1 e 1 : 1,5. La reazione di condensazione viene condotta in presenza di un adatto solvente organico. The compound molar ratio Π: base is generally between 1: 0.9 and 1: 2. A molar ratio comprised between 1: 1 and 1: 1.5 is preferably used. The condensation reaction is carried out in the presence of a suitable organic solvent.
Solventi organici utilizzabili sono, ad esempio, idrocarburi aromatici, quali toluene o xilene, eteri, quale tetraidrofiirano, alcoli quali metanolo, etanolo, isopropanolo, n.butanolo, sec-butanolo, tert-butanolo e loro miscele. Organic solvents that can be used are, for example, aromatic hydrocarbons, such as toluene or xylene, ethers, such as tetrahydrophyran, alcohols such as methanol, ethanol, isopropanol, n.butanol, sec-butanol, tert-butanol and their mixtures.
Dal punto di vista pratico sono preferiti gli alcoli inferiori. From a practical point of view, lower alcohols are preferred.
In particolare, viene preferibilmente impiegato l’alcool il cui residuo R corrisponde a quello dell’aloacetato ΙII utilizzato per la reazione di condensazione. Ad esempio, nel caso di condensazione con aloacetato di metile, la reazione viene preferibilmente condotta in metanolo. In particular, alcohol is preferably used whose residue R corresponds to that of the aloacetate ΙII used for the condensation reaction. For example, in the case of condensation with methyl haloacetate, the reaction is preferably carried out in methanol.
La temperatura di reazione è generalmente compresa tra -20 e 50°C, preferibilmente tra -10 e 20°C. The reaction temperature is generally between -20 and 50 ° C, preferably between -10 and 20 ° C.
La reazione di condensazione in oggetto porta all 'ottenimento del composto di formula IV grezzo con un grado di purezza sufficiente al suo diretto utilizzo nel passaggio successivo. The condensation reaction in question leads to obtaining the crude compound of formula IV with a degree of purity sufficient for its direct use in the subsequent step.
Il passaggio b) del processo oggetto della presente invenzione prevede la reazione di idrolisi del gruppo estereo del composto di formula IV per ottenere il corrispondente composto V. Step b) of the process object of the present invention provides for the hydrolysis reaction of the ester group of the compound of formula IV to obtain the corresponding compound V.
La reazione di idrolisi può essere condotta in condizioni acide o, preferibilmente, basiche. The hydrolysis reaction can be carried out under acidic or, preferably, basic conditions.
Nel caso in cui si utilizzino condizioni acide si otterrà l’intermedio V, in cui Y rappresenta idrogeno, che per decarbossilazione spontanea fornirà direttamente (4-metiltio-fenil)-acetaldeide VII. If acidic conditions are used, the intermediate V will be obtained, in which Y represents hydrogen, which by spontaneous decarboxylation will directly provide (4-methylthio-phenyl) -acetaldehyde VII.
Quando si effettua la reazione di idrolisi in ambiente basico si ottiene il composto V come sale corrispondente alla base impiegata. When the hydrolysis reaction is carried out in a basic environment, compound V is obtained as a salt corresponding to the base used.
La suddetta reazione di idrolisi basica viene condotta in presenza di basi inorganiche quali ad esempio idrossidi di metalli alcalini o alcalino-terrosi. The aforesaid basic hydrolysis reaction is carried out in the presence of inorganic bases such as, for example, hydroxides of alkali or alkaline-earth metals.
Preferibilmente viene impiegato idrossido di sodio o di potassio. Preferably sodium or potassium hydroxide is used.
11 rapporto molare composto IV : base è compreso tra 1: 1 e 1:5. The compound IV: base molar ratio is between 1: 1 and 1: 5.
Preferibilmente si utilizza un rapporto molare compreso tra 1 : 1 e 1:1,5. Preferably a molar ratio between 1: 1 and 1: 1.5 is used.
Nel processo oggetto della presente invenzione la suddetta reazione di idrolisi viene preferibilmente condotta in ambiente basico. In the process object of the present invention the above hydrolysis reaction is preferably carried out in a basic environment.
La reazione di idrolisi basica può essere effettuata in presenza di un adatto solvente. The basic hydrolysis reaction can be carried out in the presence of a suitable solvent.
Esempi di solventi utilizzabili sono quelli impiegati nel passaggio a) e le loro miscele con acqua. Examples of usable solvents are those used in step a) and their mixtures with water.
Per ragioni pratiche sono particolarmente preferiti gli alcoli inferiori. For practical reasons the lower alcohols are particularly preferred.
La reazione di idrolisi viene condotta ad una temperatura compresa tra 0°C e la temperatura di riflusso del solvente. The hydrolysis reaction is carried out at a temperature between 0 ° C and the reflux temperature of the solvent.
Preferibilmente si opera ad una temperatura compresa tra temperatura ambiente e 60°C. Preferably one operates at a temperature comprised between room temperature and 60 ° C.
11 passaggio c) del processo oggetto della presente invenzione prevede, nel caso in cui il precedente passaggio b) sia stato condotto in condizioni basiche, la trasformazione “one-pot” del composto V, in cui Y rappresenta un metallo alcalino o alcalino-terroso, nel composto VI. The step c) of the process object of the present invention provides, in the case in which the previous step b) has been carried out in basic conditions, the "one-pot" transformation of the compound V, in which Y represents an alkaline or alkaline-earth metal , in compound VI.
Tale trasformazione avviene mediante decarbossilazione e riarrangiamento del composto V, a dare (4-metiltio-fenil)-acetaldeide VII che, per successiva reazione con un sale di idrossilammina, fornisce il composto VI. This transformation takes place by decarboxylation and rearrangement of compound V, to give (4-methylthio-phenyl) -acetaldehyde VII which, by subsequent reaction with a hydroxylamine salt, gives compound VI.
La reazione di decarbossilazione viene generalmente condotta in ambiente acido. Esempi di acidi utilizzabili sono acidi organici quali acido acetico ed acido cloroacetico o inorganici quali acido cloridrico ed acido solforico. The decarboxylation reaction is generally carried out in an acid environment. Examples of usable acids are organic acids such as acetic acid and chloroacetic acid or inorganic acids such as hydrochloric acid and sulfuric acid.
Preferibilmente si utilizza acido acetico. Preferably acetic acid is used.
Il pH della reazione di decarbossilazione viene generalmente mantenuto tra 2 e 7, preferibilmente tra 3 e 6, per aggiunta di una opportuna quantità dei suddetti acidi. La presente reazione di decarbossilazione viene condotta in un opportuno solvente o miscela di solventi. The pH of the decarboxylation reaction is generally maintained between 2 and 7, preferably between 3 and 6, by adding a suitable quantity of the aforesaid acids. The present decarboxylation reaction is carried out in a suitable solvent or mixture of solvents.
Esempi di solventi utilizzabili sono quelli impiegati nel passaggio a) e le loro miscele con acqua. Examples of usable solvents are those used in step a) and their mixtures with water.
Per ragioni pratiche viene preferibilmente utilizzata una miscela bifasica di toluene e acqua. For practical reasons a biphasic mixture of toluene and water is preferably used.
La temperatura adottata nel suddetto passaggio di decarbossilazione è generalmente compresa tra il valore ambiente e la temperatura di riflusso del solvente. The temperature adopted in the aforementioned decarboxylation step is generally comprised between the ambient value and the reflux temperature of the solvent.
Si opera preferibilmente ad una temperatura compresa tra 30 e 50°C. It is preferably operated at a temperature between 30 and 50 ° C.
Terminata la reazione di decarbossilazione viene direttamente aggiunto alla miscela di reazione un sale di idrossilammina per poi ottenere il composto VI. Esempi di sali di idrossilammina utilizzabili sono cloridrato e solfato. At the end of the decarboxylation reaction, a hydroxylamine salt is directly added to the reaction mixture to then obtain compound VI. Examples of usable hydroxylamine salts are hydrochloride and sulfate.
Particolarmente preferito è il cloridrato. Particularly preferred is the hydrochloride.
Il rapporto molare composto V : sale di idrossilammina è generalmente compreso tra 1 :1 e 1:2. The compound molar ratio V: hydroxylamine salt is generally between 1: 1 and 1: 2.
Preferibilmente si utilizza un rapporto molare compreso tra 1 : 1 e 1,3 . Preferably a molar ratio between 1: 1 and 1.3 is used.
Il pH dell’ambiente di reazione viene mantenuto generalmente tra 4 e 7. The pH of the reaction environment is generally maintained between 4 and 7.
Particolarmente preferito è un intervallo di pH tra 5 e 6. Particularly preferred is a pH range between 5 and 6.
Il pH della reazione di ossimazione può essere generalmente controllato mediante l’aggiunta di una base. The pH of the oximation reaction can generally be controlled by adding a base.
La temperatura adottata nella reazione di ossimazione è generalmente compresa tra il valore ambiente e la temperatura di riflusso del solvente. The temperature adopted in the oximation reaction is generally comprised between the ambient value and the reflux temperature of the solvent.
Si opera preferibilmente ad una temperatura compresa tra 40 e 60°C. It is preferably operated at a temperature between 40 and 60 ° C.
In una variante del processo si utilizza il sale di idrossilammina stesso come agente acidificante. In a variant of the process, the hydroxylamine salt itself is used as an acidifying agent.
In pratica, il passaggio c) viene realizzato aggiungendo direttamente alla miscela del composto V, in cui Y rappresenta un metallo alcalino o alcali no-terroso, in un sistema bifasico costituito da acqua e da un solvente con essa immiscibile, quale ad esempio toluene, opportunamente tamponata a pH 5-6 per aggiunta di un acido organico debole, il sale di idrossilammina come agente acidificante. In practice, step c) is carried out by adding directly to the mixture the compound V, in which Y represents an alkali metal or alkali no-earth, in a biphasic system consisting of water and a solvent immiscible with it, such as for example toluene, suitably buffered at pH 5-6 by adding a weak organic acid, the hydroxylamine salt as acidifying agent.
Il passaggio c) del processo oggetto della presente invenzione porta all’ ottenimento del composto di formula VI grezzo con un grado di purezza sufficiente al suo diretto utilizzo nel passaggio successivo. Step c) of the process object of the present invention leads to obtaining the raw compound of formula VI with a degree of purity sufficient for its direct use in the next step.
Il passaggio d) del presente processo prevede la disidratazione del composto VI per ottenere il composto I. Step d) of the present process provides for the dehydration of compound VI to obtain compound I.
La reazione di disidratazione del composto VI viene effettuata per reazione con opportuni agenti disidratanti, eventualmente in presenza di un adatto solvente. Agenti disidratanti utilizzabili sono, ad esempio, quelli riportati da J. March in “Advanced Organic Chemistry”, IV ed., pagg. 1038-1039. The dehydration reaction of compound VI is carried out by reaction with suitable dehydrating agents, optionally in the presence of a suitable solvent. Usable dehydrating agents are, for example, those reported by J. March in “Advanced Organic Chemistry”, IV ed., Pp. 1038-1039.
In particolare, tra gli agenti disidratanti noti sono preferite le anidridi, quali ad esempio anidride acetica e trifìuoroacetica. In particular, among the known dehydrating agents the anhydrides are preferred, such as for example acetic and trifluoroacetic anhydride.
Per ragioni pratiche viene preferibilmente utilizzata anidride acetica. For practical reasons acetic anhydride is preferably used.
Il rapporto molare composto VI : agente disidratante è generalmente compreso tra 1:1 e 1:5 . The compound molar ratio VI: dehydrating agent is generally between 1: 1 and 1: 5.
Preferibilmente si utilizza un rapporto molare compreso tra 1:1 e 1:3. Preferably a molar ratio between 1: 1 and 1: 3 is used.
Esempi di solventi eventualmente utilizzabili nella reazione di disidratazione sono idrocarburi aromatici, quali ad esempio toluene o xilene, e acidi organici, quale ad esempio acido acetico. Examples of solvents optionally usable in the dehydration reaction are aromatic hydrocarbons, such as for example toluene or xylene, and organic acids, such as for example acetic acid.
Preferibilmente la suddetta reazione viene condotta in assenza di solvente. Preferably the aforesaid reaction is carried out in the absence of solvent.
La temperatura adottata nella reazione di disidratazione è generalmente compresa tra il valore ambiente e la temperatura di riflusso della miscela di reazione . The temperature adopted in the dehydration reaction is generally comprised between the ambient value and the reflux temperature of the reaction mixture.
Si opera preferibilmente ad una temperatura compresa tra 50 e 100°C . It is preferably operated at a temperature of between 50 and 100 ° C.
Il processo oggeto della presente invenzione viene utilizzato per la preparazione di (4-metiltio-fenil)-acetonitrile. The process object of the present invention is used for the preparation of (4-methylthio-phenyl) -acetonitrile.
In una forma preferita di realizzazione del processo oggeto della presente invenzione alla soluzione raffreddata di alcolato di sodio in alcool si aggiungono il composto II ed il composto ΙΠ. Terminata laggiunta si lascia a freddo fino a completamento della reazione. In a preferred embodiment of the process object of the present invention, compound II and compound ΙΠ are added to the cooled solution of sodium alcoholate in alcohol. At the end of the addition it is left cold until the reaction is complete.
Il composto IV grezzo viene sciolto a caldo soto agitazione in alcool e addizionato con l’opportuna soluzione di base. Dalla miscela di reazione precipita il composto V che può essere recuperato per filtrazione od utilizzato tal quale. Il composto V, in una miscela di acqua ed un solvente organico immiscibile con essa, viene addizionato sotto agitazione a caldo con l’acido opportuno. Terminato 10 sviluppo di anidride carbonica, dopo lieve raffreddamento, si aggiungono a porzioni alternate il sale di idrossilammina e la base, mantenendo ad un pH otimale. The raw compound IV is dissolved under hot stirring in alcohol and added with the appropriate base solution. Compound V precipitates from the reaction mixture and can be recovered by filtration or used as it is. Compound V, in a mixture of water and an organic solvent immiscible with it, is added under hot stirring with the appropriate acid. At the end of the development of carbon dioxide, after a slight cooling, the hydroxylamine salt and the base are added in alternating portions, maintaining an optimal pH.
In alternativa alla miscela di idrolisi del composto IV si aggiunge una quantità opportuna di acido debole per correggere il pH a 5-6 e, successivamente, il sale di idrossilammina. As an alternative to the hydrolysis mixture of compound IV, an appropriate amount of weak acid is added to correct the pH to 5-6 and, subsequently, the hydroxylamine salt.
Il composto VI grezzo viene recuperato mediante separazione della fase organica. Il composto VI grezzo viene aggiunto a porzioni sotto agitazione all’agente disidratante preriscaldato. La miscela viene scaldata fino a completamento della reazione, poi ripartita tra fase acquosa e fase organica; quest’ultima evaporata a secchezza fornisce il composto I grezzo, che può essere purificato per filtrazione su pannello di silice o per distillazione. The crude compound VI is recovered by separation of the organic phase. The crude compound VI is added in portions under stirring to the preheated dehydrating agent. The mixture is heated until the reaction is complete, then divided between the aqueous phase and the organic phase; the latter evaporated to dryness provides the raw compound I, which can be purified by filtration on a silica panel or by distillation.
Il processo oggetto della presente invenzione è di facile realizzazione e consente di otenere (4-metiltio-fenil)-acetonitrile di formula I in condizioni blande e con buone rese. The process object of the present invention is easy to carry out and allows obtaining (4-methylthio-phenyl) -acetonitrile of formula I in mild conditions and with good yields.
Un notevole vantaggio del suddetto processo consiste nell’impiego di reativi innocui e facilmente maneggiabili e soprattuto non tossici invece dei cianuri alcalini comunemente utilizzati che necessitano, per l’utilizzo industriale, di particolari precauzioni d’uso e di costose procedure di sicurezza, a causa della loro estrema tossicità. A significant advantage of the aforementioned process consists in the use of harmless and easily manageable and above all non-toxic reagents instead of the commonly used alkaline cyanides which require, for industrial use, particular precautions of use and expensive safety procedures, due to of their extreme toxicity.
Inoltre il suddetto processo, pur essendo multistadio, risulta essere di semplice ed economica realizzazione industriale in quanto consente di operare direttamente sui grezzi di reazione, evitando così complesse procedure di purificazione aggiuntive degli intermedi. Furthermore, the aforesaid process, even though it is multistage, is of simple and economical industrial implementation since it allows to operate directly on the reaction blanks, thus avoiding complex additional purification procedures of the intermediates.
In conclusione, l’utilizzo di reativi stabili, economici, maneggevoli e sopratuto non tossici e l’utilizzo diretto degli intermedi grezzi senza ulteriori purificazioni, rendono il processo oggeto della presente invenzione particolarmente adatto all’ applicazione industriale. In conclusion, the use of stable, economical, easy to handle and above all non-toxic reagents and the direct use of raw intermediates without further purification, make the process object of the present invention particularly suitable for industrial application.
Allo scopo di illustrare la presente invenzione vengono ora forniti i seguenti esempi. In order to illustrate the present invention, the following examples are now given.
Esempio 1 Example 1
Preparazione di 3-(4-metiltio-fenin-glicidato di metile Preparation of methyl 3- (4-methylthio-phenin-glycidate
In un reatore da 2 litri, munito di agitatore meccanico termometro e imbuto di carico, sono stati introdoti metanolo (200 g) e metilato di sodio 30% (385 g; 2,14 moli). La soluzione è stata raffreddata a -10°C e quindi è stata gocciolata 4-metiltio-benzaldeide (250 g; 1,64 moli) in 30 minuti. Terminato il gocciolamento è stato aggiunto alla soluzione, in 2 ore, cloroacetato di metile (215 g; 1,98 moli) mantenendo la miscela di reazione alla temperatura di -7/-8°C. Si mantiene poi la miscela di reazione alla temperatura di -10°C per 30 minuti, quindi si lascia salire la temperatura a 0°C e si mantiene per un’altra ora in queste condizioni. Successivamente la miscela viene lasciata a temperatura ambiente per una notte. Per fluidificare la massa sono poi stati aggiunti acido acetico (30 g; 0,5 moli) e toluene (218 g). La miscela è stata trasferita in un becher contenente toluene (305 g) ed acqua (450 g) preriscaldati a 50°C. L’emulsione risultante è stata lasciata sotto agitazione per 30 minuti a 50°C, quindi si è fermata l’agitazione per 10 minuti e si sono separate le fasi. La fase acquosa è stata nuovamente estratta con toluene (87 g). Le fasi organiche riunite sono state nuovamente lavate a 50°C con acqua (150 g). La fase toluenica risultante, concentrata a secchezza a pressione ridotta, ha fornito 3-(4-metiltio-fenil)-gIicidato di metile (380 g) grezzo, che è stato utilizzato nel passaggio successivo senza ulteriori purificazioni. Methanol (200 g) and 30% sodium methylate (385 g; 2.14 moles) were introduced into a 2 liter reactor, equipped with a mechanical stirrer, thermometer and loading funnel. The solution was cooled to -10 ° C and then 4-methylthio-benzaldehyde (250 g; 1.64 mol) was dropped in 30 minutes. At the end of the dripping, methyl chloroacetate (215 g; 1.98 moles) was added to the solution in 2 hours, keeping the reaction mixture at a temperature of -7 / -8 ° C. The reaction mixture is then kept at a temperature of -10 ° C for 30 minutes, then the temperature is allowed to rise to 0 ° C and is maintained for another hour in these conditions. The mixture is then left at room temperature overnight. Acetic acid (30 g; 0.5 moles) and toluene (218 g) were then added to thin the mass. The mixture was transferred to a beaker containing toluene (305 g) and water (450 g) preheated to 50 ° C. The resulting emulsion was left under stirring for 30 minutes at 50 ° C, then stirring was stopped for 10 minutes and the phases were separated. The aqueous phase was again extracted with toluene (87 g). The combined organic phases were washed again at 50 ° C with water (150 g). The resulting toluene phase, concentrated to dryness under reduced pressure, yielded crude methyl 3- (4-methylthio-phenyl) -gicidate (380 g), which was used in the next step without further purification.
Esempio 2 Example 2
Preparazione di 3-(4-metiltio-fenir)-glicidato di potassio. Preparation of potassium 3- (4-methylthio-phenir) -glycidate.
In un reattore da 2 litri munito di agitatore meccanico, termometro e imbuto di carico, è stato sciolto, a 40°C, 3-(4-metiltio-fenil)-glicidato di metile grezzo (380 g; 1,64 moli), come preparato nell’esempio 1, in metanolo (803 g). Alla soluzione riscaldata a 50°C è stata aggiunta per gocciolamento e sotto agitazione una soluzione di idrossido di potassio al 90% (112 g; 1,8 moli) in metanolo (658 g). Dopo aver introdotto il 40% della soluzione di potassio idrossido la miscela si è intorbidita per la precipitazione di sali. Terminato il gocciolamento si è raffreddato a 15°C, mantenendo sotto agitazione per 30 minuti, quindi si è separato il solido per filtrazione. Il solido cosi ottenuto è stato lavato con metanolo (2 x 119 g) e quindi essiccato a pressione ridotta fornendo 3-(4-metiltiofenil)-glicidato di potassio (338 g). In a 2 liter reactor equipped with mechanical stirrer, thermometer and loading funnel, crude methyl 3- (4-methylthio-phenyl) -glycidate (380 g; 1.64 moles) was dissolved at 40 ° C, as prepared in Example 1, in methanol (803 g). A 90% potassium hydroxide solution (112 g; 1.8 moles) in methanol (658 g) was added to the solution heated to 50 ° C by dropping and under stirring. After having introduced 40% of the potassium hydroxide solution, the mixture became cloudy due to the precipitation of salts. At the end of the dripping it was cooled to 15 ° C, keeping it under stirring for 30 minutes, then the solid was separated by filtration. The solid thus obtained was washed with methanol (2 x 119 g) and then dried under reduced pressure providing potassium 3- (4-methylthiophenyl) -glycidate (338 g).
Esempio 3 Example 3
Preparazione di (4-metiltio-feniD-acetaldeide ossima Preparation of (4-methylthio-phenyl-D-acetaldehyde oxime
In un reattore da 3 litri, munito di agitatore meccanico, termometro e imbuto gocciolatore sono stati introdotti 3-(4-metiltio-fenil)-glicidato di potassio ( 338 g; 1,36 moli), preparato come descritto nell’esempio 2, acqua (1014 g) e toluene (1352 g). La miscela è stata riscaldata a 35°C e addizionata, goccia a goccia in 1 ora con acido acetico glaciale (98 g; 1,63 moli), sotto agitazione. Durante il gocciolamento dell’acido si è notato lo sviluppo di anidride carbonica dalla soluzione. Terminato il gocciolamento la soluzione è stata mantenuta a 35°C per 2 ore, poi raffreddata a 30°C e addizionata, sotto agitazione e in 40 minuti, con idrossilammina cloridrato (114 g; 1,64 moli) e carbonato di sodio (96 g; 0,91 moli) a porzioni alternate, regolando l’aggiunta in funzione del pH che deve essere compreso tra 5 e 6. Al termine la miscela è stata mantenuta a 30°C per 1 ora, quindi è stato eseguito un controllo di reazione mediante 1H-NMR per verificare la scomparsa del prodotto di partenza. La sospensione è stata quindi riscaldata a 50°C e lasciata sotto vigorosa agitazione fino a dissoluzione completa del corpo di fondo. Mantenendo la temperatura a 50°C sono state separate le fasi e la fase acquosa è stata estratta con toluene (59 g). Le fasi tolueniche riunite sono state lavate a 50°C con acqua (338 g). Gli estratti organici, concentrati a pressione ridotta, hanno fornito (4-metiltio-fenil)-acetaldeide ossima (265 g; titolo 79,5%). 3- (4-methylthio-phenyl) -glycidate of potassium (338 g; 1.36 moles), prepared as described in example 2, were introduced into a 3-liter reactor, equipped with a mechanical stirrer, thermometer and dropping funnel. water (1014 g) and toluene (1352 g). The mixture was heated to 35 ° C and added drop by drop in 1 hour with glacial acetic acid (98 g; 1.63 moles), under stirring. During the dripping of the acid, the development of carbon dioxide from the solution was noted. On completion of the dripping, the solution was kept at 35 ° C for 2 hours, then cooled to 30 ° C and added, under stirring and in 40 minutes, with hydroxylamine hydrochloride (114 g; 1.64 moles) and sodium carbonate (96 g; 0.91 moles) in alternating portions, adjusting the addition according to the pH which must be between 5 and 6. At the end the mixture was kept at 30 ° C for 1 hour, then a control of reaction by 1H-NMR to verify the disappearance of the starting product. The suspension was then heated to 50 ° C and left under vigorous stirring until complete dissolution of the bottom body. Maintaining the temperature at 50 ° C the phases were separated and the aqueous phase was extracted with toluene (59 g). The combined toluene phases were washed at 50 ° C with water (338 g). The organic extracts, concentrated under reduced pressure, provided (4-methylthio-phenyl) -acetaldehyde oxime (265 g; title 79.5%).
Esempio 4 Example 4
Preparazione di (4-metiltio-feniO-acetonitrile Preparation of (4-methylthio-phenO-acetonitrile
Anidride acetica (311 g; 3,05 moli) è stata introdotta in un reattore da 1 litro, munito di agitatore meccanico, termometro e imbuto gocciolatore, riscaldata a 60°C e addizionata con (4-metiltio-fenil)-acetaldeide ossima al 79,5% (265 g; 1,16 moli), preparata come descritto nell’esempio 3, in più porzioni in 30 minuti. La soluzione risultante è stata mantenuta sotto agitazione per 18 ore a 60°C, addizionata con toluene (164 g) ed ulteriormente agitata per 20 minuti. La miscela è stata infine aggiunta ad una sospensione di sodio carbonato (358 g; 3,38 moli) in acqua (865 g) ed agitata per 30 minuti. Sono state separate le fasi e la fase acquosa è stata estratta con toluene (147 g). Le fasi organiche riunite sono state lavate con acqua (169 g) e concentrate a pressione ridotta sino a peso costante, fornendo un olio bruno che è stato sciolto in cloruro di metilene (500 g). La soluzione risultante è stata filtrata su un pannello di silice e il filtrato è stato concentrato a pressione ridotta sino a peso costante, ottenendo (4-metiltio-feniI)-acetonitrile puro (151 g). Acetic anhydride (311 g; 3.05 moles) was introduced into a 1 liter reactor, equipped with mechanical stirrer, thermometer and dropping funnel, heated to 60 ° C and added with (4-methylthio-phenyl) -acetaldehyde oxime al 79.5% (265 g; 1.16 moles), prepared as described in Example 3, in several portions in 30 minutes. The resulting solution was kept under stirring for 18 hours at 60 ° C, added with toluene (164 g) and further stirred for 20 minutes. The mixture was finally added to a suspension of sodium carbonate (358 g; 3.38 moles) in water (865 g) and stirred for 30 minutes. The phases were separated and the aqueous phase was extracted with toluene (147 g). The combined organic phases were washed with water (169 g) and concentrated under reduced pressure to constant weight, yielding a brown oil which was dissolved in methylene chloride (500 g). The resulting solution was filtered on a silica cake and the filtrate was concentrated under reduced pressure to constant weight, obtaining pure (4-methylthio-phenyl) -acetonitrile (151 g).
Claims (3)
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IT1999MI002493A IT1314240B1 (en) | 1999-11-30 | 1999-11-30 | PROCESS FOR THE PREPARATION OF (4-METHYLTHIO-FENYL) -ACETONITRILE. |
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1999
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