ITMI992534A1 - Procedimento per la preparazione di eteri derivati da acidididrossibenzoici - Google Patents

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Vittorio Messori
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Description

Titolo: Procedimento per la preparazione di eteri derivati da acidi idrossibenzoici
La presente invenzione si riferisce ad un procedimento per la preparazione di eteri derivati da acidi idrossibenzoici. Questi prodotti sono particolarmente utili come intermedi per sintesi farmaceutiche, nella chimica agraria, nei coloranti, nelle fragranze, nelle soluzioni farmaceutiche per cementi dentali e come componenti di adesivi.
Più in particolare la presente invenzione si riferisce ad un procedimento per la produzione di acido o-etossibenzoico (2-EBA) utilizzato in modo particolare come intermedio per sintesi farmaceutiche.
In letteratura sono noti metodi di preparazione di eteri di acidi idrossibenzoici. Ad esempio, in Zh. Org. Khim., voi. 23, n. 3, pagine 667-668, si descrive la preparazione di eteri alchilici dell'acido idrossibenzoico a partire da una soluzione acquosa di idrossido di potassio, contenente l'acido o-id rossibenzoico, e da un alogenuro alchilico. La reazione, catalizzata da crown-eteri, produce anche quantità elevate dell'etere con la funzione carbossilica esterificata. Questo etere-estere deve essere trattato in una seconda fase per saponificare la funzione esterificata mediante idrolisi.
Con l'obbiettivo di superare questo inconveniente, è stato proposto, nel brevetto USA 5.344.968, un metodo di sintesi alternativo al precedente che comprende la reazione fra un acido clorobenzoico ed un aJcol alchilico C1-C5 in presenza di un sistema catalitico costituito da un saie di rame e da un ammina-alchilìca. Pur essendo caratterizzato da una migliore selettività, rispetto al metodo descritto precedentemente, il procedimento del brevetto USA 5.344.968 richiede sempre l'impiego di un sistema catalitico complesso che a fine reazione deve essere separato dal prodotto finale.
La Richiedente ha ora trovato che è possibile ottenere eteri aichilici di acidi idrossibenzoici in un solo passaggio facendo reagire acido salicilico con un alchile cloruro, in presenza di una base, senza formazione di etere-estere. Più in particolare, operando secondo il procedimento oggetto delia presente invenzione, è possibile ottenere l'acido alcossibenzoico direttamente con buone rese ed elevata selettività facendo reagire in acqua un sale alcalino dell'acido salicilico con un alchile cloruro ed una base alcalina alimentati in modo simultaneo ma tale da mantenere un leggero eccesso di base alcalina in reazione, secondo lo schema di reazione seguente:
Operando secondo questo procedimento sì realizzano i seguenti vantaggi rispetto alla tecnica nota:
uso di un reagente economico come falchile cloruro che rende il processo competitivo anche da un punto di vista industriale;
- uso di un solvente economico e semplice come l'acqua operando in una fase unica acquosa;
- possibilità di effettuare la reazione anche in un sistema misto acquasolvente non miscibile (ad esempio toluene) ottenendo in questo modo una riduzione della pressione di reazione;
- eliminazione di sottoprodotti di reazione, quali gli esteri alchiiici dell'acido salicilico eterificato, e conseguente eliminazione degli stadi successivi di idrolisi di detti eteri-esteri per ottenere solo i corrispondenti eteri.
Costituisce pertanto oggetto della presente invenzione un procedimento per la preparazione di eteri dell'acido idrossibenzoico aventi formula generale (l):
dove R1 rappresenta un gruppo alchilico lineare o ramificato C1 -Cg o un gruppo alchilaromatico in cui il gruppo alchilico contiene da 1 a 4 atomi di carbonio e dove Rg rappresenta un atomo di idrogeno o un gruppo C1-C4-alcossi, fenossi, benzilossi, ovvero un radicale alchilico un radicale alchenilico C2-C4, un radicale acetile -COCHg 0 Y-CHO dove Y rappresenta un legame semplice o un radicale alchilico C1 -C4, ovvero rappresenta un gruppo -NO2 o -NR3R4 dove R3R4. uguali o diversi tra loro, sono scelti fra uri atomo di idrogeno 0 un radicale alchilico C1-C4, che comprende far reagire un acido idrossibenzoico, eventualmente sostituito, con un alogenuro XR1 con X alogeno come cloro, in ambiente basico e in solvente acquoso o bifasico acquoso/organico.
Secondo la presente invenzione, il composto preferito ma non limitativo è quello avente formula generale (I) dove R1 è un radicale etilico in posizione orto rispetto al gruppo carbossilico e dove R2 rappresenta un atomo di idrogeno.
La reazione di sintesi, che può essere condotta alimentando i reagenti sia in continuo che in discontinuo ma preferibilmente in continuo, avviene tra l'acido idrossibenzoico eventualmente sostituito, preferibilmente l’acido salicilico, ed un alchil alogenuro, preferibilmente etile cloruro, in presenza di una base per fissare l'alogeno che si libera durante la reazione in solvente acquoso. Generalmente, l'alimentazione dei reagenti è condotta in continuo alimentando con anticipo la base rispetto all'etile cloruro.
Basi preferite sono gli idrossidi acquosi di sodio o di potassio. Possono anche essere utilmente impiegate basi organiche quali le trialchilammine che bloccano l'acido cloridrico nella forma di cloridrato dell'ammina. Particolarmente preferito è l'idrossido di sodio impiegato con rapporti molari alogenuro alchilico/NaOH compresi tra 1/1 e 1/3 preferibilmente pari a 1/1,5. La reazione è condotta in autoclave ad una pressione compresa tra 1 e 15 ate ed a una temperatura compresa tra 80°C e 160°C preferibilmente tra 110°C e 130°0.
Per favorire la conversione dell'acido id rossibenzoico è preferibile utilizzare un eccesso di alogenuro alchilico rispetto al substrato aromatico. I rapporti molari acido idrossibenzoico/atogenuro alchilico sono compresi tra 1/1,5 e 1/4, preferibilmente 1/2 e 1/2,5.
Quando il solvente di reazione è solo acqua, questa viene impiegata in quantità tale da avere un rapporto ponderale acido idrossibenzoico/acqua, a fine carica, compreso tra 1/2 e 1/6 preferibilmente tra 1/3 e 1/4. Quando l'acqua è mescolata con un solvente organico non miscibile, ad esempio toluene o xileni, quest'ultimo è presente in quantità comprese fra 5 e 50% in volume sul totale acqua solvente.
Allo scopo di comprendere la presente invenzione si riportano alcuni esempi illustrativi ma non limitativi.
ESEMPIO 1
g 69,1 (0,5 moli) di acido salicilico sospesi in g 83 di acqua demineralizzata vengono salificati con g 69,1 (0,52 moli) di NaOH ai 30% in autoclave aperta da 1 litro. Quindi, dopo chiusura dell'autoclave, g 80,6 (1,25 moli) di etilcloruro e g 192 (1,44 moli) di NaOH al 30% vengono caricati separatamente ma simultaneamente in 6 h sotto stretto controllo della pressione. Al termine dell'alimentazione si lascia 2 h in termostatazione (T = 120*C) fino a indicazione stabile della pressione.
La miscela di reazione a fine sintesi viene acidificata a pH 1,5 - 2 con HCI 20% (g 126,3) ed estratta con cloruro di metilene (g 130).
Dopo distillazione del solvente si recuperano g 70,8 (0,426 moli) di 2-EBA e g. 8,6 (0,062 moli) di acido salicilico non reagito pari ad una conversione del 87,6% ed una selettività a 2-EBA del 97,2%.
ESEMPIO 2
SI procede come nell'esempio 1 aggiungendo in autoclave oltre all'acqua una pari quantità in volume di toluene (83 cm3).
A fine sintesi la miscela di reazione è costituita da due fasi ben separate, una toluenica che viene messa da parte ed una acquosa che viene acidificata a pH 1,5 - 2 con HCI al 20% (g 120,8). Questa viene estratta con toluene (g 55).
Dopo distillazione delle fasi tolueniche riunite, si recuperano g 71 ,0 (0,43 moli) di 2-EBA e g 8,1 (0,059 moli) di acido salicilico non reagito pari ad una conversione del 88,3% ed una selettività a 2-EBA del 96,7%.
ESEMPIO 3
Si procede come nell'esempio 2 variando solo la quantità di etilcloruro utilizzata (g 114,5 = 1 ,775 moli) e la soda corrispondente (g 272 = 2,04 moli).
Dopo distillazione del solvente si recuperano g 73,1 (0,44 moli) di 2-EBA e g 6,35 (0,046 moli) di acido salicilico non reagito pari ad una conversione del 90,8% ed una selettività a 2-EBA del 96,8%.
ESEMPIO 4
Si procede come nell'esempio 2 variando la quantità di etilcloruro utilizzato, (g 71,0 = 1,10 moli) e la soda corrispondente (g 169 = 1 ,267 moli).
Dopo distillazione del solvente si recuperano g 63,7 (0,383 moli) di 2-EBA e g 11 ,3 (0,08 moli) di acido salicilico non reagito pari ad una conversione del 83,6% ed una selettività a 2-EBA del 91 ,6%.
ESEMPIO 5
Si procede come nell'esempio 2 variando solo la temperatura di reazione da 120*C a 130*C.
Dopo distillazione del solvente si recuperano g 69,1 (0,41 moli) di 2-EBA a g 8,15 (0,059 moli) di acido salicilico non reagito pari ad una conversione del 88,2% ed una selettività a 2-EBA del 94,2%.
ESEMPIO 6
Si procede come nell'esempio 2 variando sola la temperatura di reazione da 120°C a 100°C
Dopo distillazione dei solvente si recuperano g 60,4 (0,36 moli) di 2-EBA e g 13,6 (0,098 moli) di acido salicilico non reagito pari ad una conversione del 80,3% ed una selettività a 2-EBA del 90,5%.

Claims (10)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Procedimento per la preparazione di eteri dell'acido idrossibenzoico aventi formula generale (I):
    dove R1 rappresenta un gruppo alchilico lineare o ramificato C1 -C8 o un gruppo alchilaromatico in cui il gruppo alchilico contiene da 1 a 4 atomi di carbonio e dove R2 rappresenta un atomo di idrogeno o un gruppo C1 -C4alcossi, fenossi, benzilossi, ovvero un radicale alchilico C1-C4, un radicale alchenilico C2-C4, un radicale acetile -COCHg 0 Y-CHO dove Y rappresenta un legame semplice o un radicale alchilico C1-C4, ovvero rappresenta un gruppo -N02 o -NRgR4 dove R3R4, uguali 0 diversi tra loro, sono scelti fra un atomo di idrogeno o un radicale alchilico che comprende far reagire un acido idrossibenzoico, eventualmente sostituito, con un alogenuro XR.,, con X un alogeno come cloro, in ambiente basico e in solvente acquoso 0 bifasico acquoso/organico.
  2. 2. Procedimento secondo la rivendicazione 1, in cui R1 è un radicale etilico in posizione orto rispetto al gruppo carbosslico e R2 rappresenta un atomo di Idrogeno.
  3. 3. Procedimento secondo la rivendicazione 1 0 2, in cui la reazione di sintesi è condotta alimentando I reagenti sia in continuo che in discontinuo, preferibilmente in modo separato ma simultaneo con anticipo della base rispetto all'etile cloruro.
  4. 4. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la reazione avviene tra un acido idrossibenzoico, eventualmente sostituito, ed un alogenuro alchilico in presenza di una base alcalina.
  5. 5. Procedimento secondo la rivendicazione 4 in cui la base alcalina è idrossido di sodio.
  6. 6. Procedimento secondo la rivendicazione 5, in cui i rapporti molari di reazione alogenuro alchilico/NaOH sono compresi tra 1/1 e 1/3.
  7. 7. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti in cui i rapporti molari di reazione acido idrossibenzoico/alogenuro alchilico sono compresi tra 1/1 ,5 e 1/4.
  8. 8. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la reazione è condotta ad una pressione compresa tra 1 e 15 ate.
  9. 9. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti in cui la reazione è condotta ad una temperatura compresa tra 80*C e 160*C.
  10. 10. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti in cui il solvente di reazione è acqua ed in cui il rapporto ponderale, a fine carica reagenti, acido idrossi benzoico/acqua è compreso tra 1/2 e 1/6.
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