PL31147B1 - Sposób wytwarzania kwasów (3-indolylooctowych - Google Patents

Description

Wynalazek niniejszy dotyczy sposobu wytwarzania kwasów p-indolylooctowych.Znane sa liczne metody wytwarzania kwasów p-indolylooctowych. Jedna z tych metod polega na wprowadzaniu podstawio¬ nych reszt alkylowych w polozenie p-indo- lu lub ich produktów podstawienia za po¬ moca zwiazków Grignarda. Wedlug innej metody reszte kwasu octowego wprowadza sie za pomoca estrów kwasu dwuazoocto- wego. Uzycie tych metod w praktyce w ska¬ li przemyslowej okazalo sie bardzo trudne przede wszystkim ze wzgledu na szczegól¬ ny charakter stosowanych odczynników.Zwiazki Grignarda daja sie w przemy¬ sle wytwarzac z trudem i wymagaja z jed¬ nej strony stosowania kosztownego latwo¬ palnego eteru bezwodnego, z drugiej zas strony zwiazki te sa bardzo wrazliwe na obecnosc wody i wreszcie nalezy zachowac caly szereg srodków ostroznosci, jak wy¬ laczenie wody, aby osiagnac szybkie zapo¬ czatkowanie reakcji i znosne wydajnosci.Równiez i kwas dwuazooctowy wskutek swej nietrwalosci spowodowanej obecno¬ scia grupy dwuazowej jest produktem, któ¬ rego sie nie stosuje w przemysle wielkim.Wynalazek niniejszy umozliwia wytwa¬ rzanie kwasów p-indolylooctowych w spo¬ sób bardzo prosty i w skali przemyslowej przez wytwarzanie nitrylu kwasu p-indoly- looctowego z indolu niezawierajacego pod- stawnika w polozeniu p wzgledem azotu, z aldehydu mrówkowego i kwasu cyjano¬ wodorowego lub ich soli i przez zmydlanieotrzymanego nitrylu w celu wytworzenia odpowiedniego kwasu karboksylowego- ' Dzieki dodaniu do mieszaniny reakcyj¬ nej srodków zmydlajacych staje sie mozli¬ we wytwarzanie bezposrednio kwasów (3-in- dolylooctowych w jednym zabiegu* W opisie ponizszym pod terminem „in¬ dol" rozumie sie, o ile nie zastrzezono ina¬ czej, indol nepodstawiony, odpowiadajacy wzorowi H jak równiez jego produkty podstawienia; w tych ostatnio wymienionych produktach podstawnik moze sie znajdowac w pierscie¬ niu benzenowym i (lub) pirolowym, jednak polozenie (3 wzgledem azotu powinno byc niepodstawione.Indole podstawione, wspomniane powy¬ zej, moga zawierac, jako podstawniki w pierscieniu benzenowym, grupy alkylowe, np. metylowa, etylowa lub propylowa, jak równiez i atomy chlorowca, np. atomy chlo¬ ru lub bromu. Równiez moga byc obecne grupy alkoksy lub arylowe, np. grupy me- toksy, etoksy lub fenylowe. Podstawniki w polozeniach 4 i 5 moga tworzyc uklad cykliczny, jak w przypadku naftoindolu.Jako podstawniki w pierscieniu pirolo¬ wym (w polozeniu a wzgledem azotu) mo¬ ga znajdowac sie np. grupy alkylowe, aral- kylowe lub arylowe Grupy te moga byc ponadto podstawione np. grupami wodoro¬ tlenowymi lub eterem. Odpowiednimi pod¬ stawnikami sa np. reszty metylowa, etylo¬ wa, n-butylowa, benzylowa, fenylowa, me- toksy, hydroksyetylowa, jak równiez atomy chlorowca.Atom azotu moze równiez posiadac podstawnik, np, grupe alkylowa lub ary- Iowa.Podstawnik lub podstawniki ewentual¬ nie obecne w pierscieniu pirolowym i (lub) benzenowym najkorzystniej nie powinny posiadac aktywnosci chemicznej, a to w ce¬ lu unikniecia mozliwie wszelkiej reakcji wtórnej z kwasem cyjanowodorowym i (lub) aldehydem mrówkowym. Tego rodza¬ ju podstawnikami o slabej aktywnosci che¬ micznej sa zwlaszcza reszty weglowodo¬ rowe.Ze wzgledów praktycznych zaleca sie stosowanie indolu niepodstawionego.Z indolów podstawionych wspomniane¬ go powyzej rodzaju nadaja sie do zastoso¬ wania np. 2, 5 -dwumetyloindol, 2, 5 -dwuetyloin- dol, a-metyloindol, a-fenyloindol, N-mety- loindol, naftoindol, 6-chloroindol, ¦ N-etylo- indol, iy-fenyloindol, a-etyloindol, a-buty- loindol, a-tolyloindol, a-metoksyfenyloindol lub 6-bromoindol.Mozna równiez stosowac zamiast alde¬ hydu mrówkowego polimery tegoz, np. pa- raJformaldehyd.Reakcje mozna prowadzic w obecnosci lub nieobecnosci rozpuszczalników lub srodków rozcienczajacych. Jako rozpusz¬ czalniki lub srodki rozcienczajace mozna stosowac np. wode, metanol, etanol, alkohol butylowy lufo aceton. Gdy reakcje prowadzi sie w obecnosci wody, zaleca sie stosowanie srodków rozcienczajacych, mieszajacych sie z woda, np nizszego alkoholu alifatyczne¬ go. Jesli zas dziala sie w nieobecnosci wo¬ dy, to reakcje prowadzi sie najkorzystniej w roztworze rozcienczalnika niemieszajace- go sie z woda, np. wyzszego alkoholu alifa¬ tycznego Kwasy p-indolylooctowe, otrzymywane sposobem wedlug wynalazku, daja sie sto¬ sowac na przyklad jako srodki pobudzaja¬ ce wzrost roslin, W ponizszych przykladach czesci wy¬ mienione w nich sa czesciami wagowymi.Przyklad I. 100 czesci 30%-owego al¬ dehydu mrówkowego miesza sie z roztwo¬ rem 65 czesci cyjanku potasowego w 10Q _ 2 —czesciach wody, ochladzajac woda lodowa¬ ta (duze cieplo reakcji).Do mieszaniny tej dodaje sie roztwór 117 czesci indolu w 300 czesciach alkoho¬ lu i ogrzewa do temperatury 150°C w cia¬ gu 4 godzin w autoklawie (9—10 atm.).Po ochlodzeniu alkohol oddestylowuje sie.Indol niezmieniony i produkty poboczne o nieznanym skladzie usuwa sie przez dwu¬ krotne lugowanie mieszaniny eterem. Roz¬ twór wodny wylugowany eterem miesza sie z rozcienczonym kwasem siarkowym (wy¬ dzielanie sie kwasu cyjanowodorowego).Utworzony osad przemywa sie woda, suszy, rozpuszcza sie w 250 czesciach bezwodne¬ go alkoholu, po czym przesacza. Do roztwo¬ ru alkoholowego dodaje sie 30 czesci wo¬ dorotlenku potasowego i mieszanine dopro¬ wadza szybko do wrzenia. Roztwór ten miesza sie z eterem bezwodnym, wskutek czego osadza sie sól potasowa kwasu (3-in- dolylooctowego w postaci lusek o srebrzy¬ stym polysku.Osad odsysa sie i przemywa ostroznie bezwodnym alkoholem i eterem. Sól pota¬ sowa, otrzymana w ten sposób, daje po za¬ kwaszeniu kwas (3-indolylooctowy, topnie¬ jacy w temperaturze 167°C.Przyklad II. Ogrzewajac do wrzenia pod chlodnica zwrotna W ciagu 12 godzin mieszanine reakcyjna, wspomniana w przy¬ kladzie I, otrzymuje sie nitryl kwasu |3-in- dolylooctowego, wrzacy w temperaturze 190°C pod cisnieniem 2 mm Hg, wychodzac z wyciagu eterowego mieszaniny reakcyj¬ nej uprzednio uwolnionej od alkoholu poi osadzeniu niezmienionego indolu. W celu zmydlenia nitrylu ogrzewa sie do wrzenia 12 czesci tegoz pod chlodnica zwrotna w ciagu 6 godzin z 80 czesciami alkoholu bez¬ wodnego, 2 czesciami wody i 10 czesciami wodorotlenku potasowego. Sól potasowa oddziela sie przez przesaczanie, przemywa¬ nie alkoholem bezwodnym i eterem bez¬ wodnym.Roztwór wodny, pozostaly po lugowa¬ niu eterem jak wskazano powyzej, miesza sie z rozcienczonym kwasem siarkowym i osad traktuje, jak opisano w przykla¬ dzie I. Pb zmydleniu za pomoca 10 czesci wodorotlenku potasowego otrzymuje sie sól potasowa kwasu p-indolylooctowego Przyklad III. 58 czesci indolu rozpusz¬ cza sie w 200 czesciach alkoholu n-butylo- wego. Roztwór ogrzewa sie do wrzenia pod chlodnica zwrotna po dodaniu 45 czesci do¬ kladnie rozdzielonego cyjanku potasowego.Do wrzacej mieszaniny wprowadza sie kroplami 60 czesci paraformaldehydu. Po kilku godzinach wrzenia alkohol butylowy oddestylowuje sie z para wodna i pozo¬ staly olej wyciaga eterem. Eter odparowu¬ je sie i pozostalosc poddaje sie frakcjono¬ wanej destylacji. W ten sposób otrzymuje sie nitryl kwasu p-indolylooctowego wrza¬ cy w temperaturze 190—200°C pod cisnie¬ niem 2 mii Hg. Nitryl zmydla sie w sposób opisany poprzednio.Przyklad IV. 9 czesci cyjanku potaso¬ wego rozpuszcza sie w 11 czesciach wody i dodaje 13 czesci 30%-owego aldehydu mrówkowego, ochladzajac lodem (tempe¬ ratura mieszaniny reakcyjnej nie powinna przekraczac 15°C). Nastepnie mieszanine ogrzewa sie do temperatury 150°C z roz¬ tworem 10 czesci a-metyloimdolu w 50 cze¬ sciach alkoholu w ciagu 6 godzin. Po ochlo¬ dzeniu alkohol oddestylowuje sie z para wodna; niezmieniony a-metyloindol oddzie¬ la sie na saczku. Przesacz zakwasza sie kwasem chlorowodorowym i przemywa ete¬ rem. W ten sposób otrzymuje sie kwas a-metylo-p-indolooctowy. Po przekrystali- zowaniu z rozcienczonego alkoholu topnie¬ je on w temperaturze 195°C.Jesli zamiast a^metyloindolu zastosuje sie a-fenyloindol, otrzymuje sie kwas a-fe- nylo-p-indolylooctowy. Po przekrystalizo- waniu z mieszaniny estru etylowego kwasu octowego i eteru naftowego otrzymany zwiazek topnieje w temperaturze 174°C.Przyklad V. 9 czesci cyjanku potaso- 3wego w 11 czesciach wody dodaje sie stop¬ niowo ochladzajac do 13 czesci 30%-owego aldehydu mrówkowego, nastepnie mieszani¬ ne ogrzewa sie do temperatury 150"C z 12 czesciami 2, 5-dwumetyloindolu w 50 cze¬ sciach alkoholu w ciagu 6 godzin w auto¬ klawie. Alkohol oddestylowuje sie i indol niezmieniony usuwa sie przez saczenie.Przesacz zakwasza sie kwasem chlorowo¬ dorowym, przemywa eterem, a eter odde¬ stylowuje sie. Otrzymany kwas 2, 5-dwu- metylo-3-indolylooctowy przekrystalizowu- je sie z mieszaniny estru octowego i eteru naftowego. Otrzymany zwiazek topnieje w temperaturze 174°C. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe. Sposób wytwarzania kwasów p-indoly- looctowych, znamienny tym, ze indol nie- zawierajacy podstawników w polozeniu (5 wzgledem atomu azotu kondensuje sie z al¬ dehydem mrówkowym i kwasem cyjanooc- towym lub ich solami, a otrzymywany ni¬ tryl kwasu p-indolylooctowego zmydla sie wT celu utworzenia kwasu karboksylowego. I. G, Farbenindustrie Aktiengesellschaft Zastepca: M. Skrzypkowski rzecznik patentowy 40248 PL