PL93823B1 - - Google Patents

Description

Opis patentowy opublikowano: 31.12.1977 93823 MKP C07c 79/36 Int. Cl.2 C07C 79/36 Twórca wynalazku: Uprawniony z patentu: Bayer A.G., Leverkusein (Republika Federalna Niemiec) Sposób wytwarzania aldehydu 2-nitrobenzoesowego Wynalazek dotyczy nowego, chemicznie swoistego spo¬ sobu wytwarzania aldehydu 2-nitrobenzoesowego, który moze byc stosowany jako produkt posredni przy wytwa¬ rzaniu farmaceutycznie czynnych pochodnych 4-(2'-ni- rofenylo)-l,4-dwuwodoropirydyny.Aldehyd 2-nitrobenzoesowy okresla sie w podrecznikach jako zwiazek trudno dostepny (porównaj L. F. i M. Fieser, Chemia Organiczna wyd. Chemie, Weinheim (1968), str. 1004). Jako metode syntezy zaleca sie nitrowanie kwasu cynamonowego lub jego estrów (porównaj J. Chem. Soc.(London) 1950, 204), rozdzielanie powstalej mieszaniny izomerów kwasu 4- i 2-nitrocynamonowego i nastepnie utlenianie kwasu 2-nitrocynamonowego nadmanganianem potasu, wedlug schematu 1 i 2.Poniewaz podczas klopotliwego rozdzielania izomerów oddziela sie maksymalnie tylko 40% kwasu 2-nitrocy¬ namonowego, ogólna wydajnosc tej metody, wynoszaca okolo 25% nie jest zadawalajaca. Oprócz tego w metodzie tej mozna osiagnac w stopniu utleniania wydajnosc 60% tylko w bardzo rozcienczonych roztworach (5 g na 1000 ml).Powodujace przeszkody rozdzielanie izomerów mozna obejsc innymi metodami przez zastosowanie kwasu 2-ni- trofenylopirogronowego, który jest latwo dostepny na drodze kondensacji 2-nitrotoluenu i dwuestrów kwasu szczawiowego (porównaj A. Reissert, Ber. dtsch, chem.Ces. 30, 1031 (1897)).Reissert dzialal nadmanganianem potasowym w roz¬ cienczonym roztworze na kwas 2-nitrofenylopirogronowy, otrzymywal przy tym jednak zawsze kwas 2-nitrobenzoeso¬ wy jako produkt glówny, a obok niego maksymalnie 33% 2-nitrobenzaldehydu, zgodnie ze schematem 3. Reissert napisal „nie udalo mi sie w zaden sposób uzyskac alde¬ hydu jako produktu glównego".Takze niepodstawiony kwas fenylopirogronowy mozna bylo przeprowadzic w benzaldehyd tylko z 14% wydaj¬ noscia (porównaj Liebigs Ann. Chem. 462, 138, 146).Stwierdzono, ze mozna otrzymac aldehyd 2-nitroben¬ zoesowy o wzorze 1 o wysokiej czystosci i z dobra wy¬ dajnoscia, jezeli 2-nitrotoluen o wzorze 2 i dwuestry kwasu szczawiowego o wzorze 3, w którym R oznacza nizszy alkil lub aralkil, podda sie w znany w zasadzie sposób reakcji z utworzeniem soli metalu alkalicznego kwasu 2-nitro- fenylopirogronowego o wzorze 4 i sól te, ewentualnie po oddzieleniu, podda sie utlenieniu stalym nadmanganianem potasu w srodowisku alkalicznym w ukladzie dwufazo¬ wym w temperaturze — 10 do 50°C a nastepnie mieszanine reakcyjna zakwasi sie kwasem siarkowym w celu oddzie¬ lenia aldehydu.To, ze aldehyd 2-nitrobenzoesowy powstaje z tak dobra wydajnoscia w sposobie wedlug wynalazku nalezy okreslic jako okolicznosc wyraznie nieoczekiwana, gdyz wedlug stanu techniki jako produkt glówny powinien powstac kwas 2-nitrobenzoesowy.Sposób wedlug wynalazku wykazuje szereg korzysci technicznych. Tak wiec produkty wyjsciowe stosowane w tym sposobie sa latwo dostepne. Po zakwaszeniu uzys¬ kiwanej mieszaniny reakcyjnej otrzymanej z utlenienia powstaje kwas szczawiowy, który redukuje wytracony objetosciowy tlenek manganu (IV) do rozpuszczalnych soli manganu (II), a sam utlenia sie do gazowego dwu- 93 82393 8 3 tlenku wegla. Dzieki temu unika sie normalnie powodowa¬ nych przez brausztyn problemów filtacji i adsorpcji.W sposobie wedlug wynalazku nadmanganian potasu dodaje sie w postaci stalej tak, ze wydajnosc objetosciowa zostaje znacznie poprawiona w porównaniu ze stanem tech- 5 niki.Jezeli jako produkty wyjsciowe stosuje sie 2-nitroto- luen, ester dwumetylowy kwasu szczawiowego i meta- nolan potasu, wówczas przebieg reakcji mozna przedsta¬ wic za pomoca schematów 4, 5 i6. 10 Termin metale alkaliczne oznacza korzystnie sód lub potas. We wzorze 3 (COOR)2 R oznacza korzystnie gru¬ pe alkilowa zawierajaca 1—6 atomów wegla, zwlaszcza grupe metylowa, etylowa, propylowa, izopropylowa, n- -butylowa, III-rzed. butylowa, pentylowa i heksylowa 15 lub oznacza rodnik benzylowy.Zakwaszenie roztworu reakcyjnego prowadzi sie ko¬ rzystnie kwasem siarkowym, poniewaz np. kwas solny wchodzi w reakcje chemiczna z manganem (IV) tworze¬ nie sie trujacego chloru gazowego). ^ Reakcje zwiazku o wzorze 4 do zwiazku o wzorze 1 pro¬ wadzi sie w temperaturze miedzy — 10 i 50°C, korzystnie w zakresie —2 i30°C.Aldehyd 2-nitrobenzoesowy stosuje sie miedzy innymi jako produkt posredni do wytwarzania srodków farma- 25 ceutycznych rozszerzajacych naczynia wiencowe, zwlasz¬ cza do wytwarzania 1,4-dwuwodoropirydyn (porównaj opis RFN DOS nr 1 670 827).Sposób wedlug wynalazku opisany jest szczególowo w ponizszychprzykladach. 30 Przyklad I. Aldehyd 2-nitrobenzoesowy (wzór 1) 383 g (7,1 mola) metanolami sodu rozpuszcza sie w eta¬ nolu i dosypuje sie 985 g (6,75 mola) estru dwuetylowe- go kwasu szczawiowego i 925 g (6,75 mola) 2-nitroto- luenu. Ogrzewa sie przez 30 minut pod chlodnica zwrotna 35 pozostawia do ochlodzenia, nastepnie dodaje ostroznie 300 ml lodowatej wody i po przeminieciu reakcji egzo¬ termicznej dodaje 1600 ml wody. Po dalszych 90 minu¬ tach gotowania pod chlodnica zwrotna destyluje sie z para wodna do chwili kiedy przestaja przechodzic dwie fazy. 40 Z destylatu oddziela sie faze organiczna, z której odzys¬ kuje sie 310 g 2-nitrotoluenu. Pozostala faze wodna des¬ tylatu filtruje sie i zadaje 600 g sody (bezwodnej) i 2000 g toluenu i chlodzi do temperatury 3°C.W ciagu 70 minut dodaje sie 650 g stalego nadmanga- 45 nianu potasu i utrzymuje temperature reakcji w grani¬ cach 2—6°C. Miesza sie dodatkowo przez 45 minut w 4 temperaturze 5°C, a nastepnie ogrzewa do temperatury 40 °C i wkrapla 50% kwas siarkowy (wydzielanie gazu).Reakcje egzotermiczna utrzymuje sie na drodze chlodze¬ nia w zakresie 35—40°C. Nastepnie odsacza sie pod zmniej¬ szonym cisnieniem od nierozpuszczalnego materialu, a z filtratu oddziela faze toluenowa. Pozostalosc z prze¬ saczenia przemywa sie goracym toluenem, a polaczone fazy toluenowe wytrzasa sie z 15% roztworu sody i z woda i nastepnie suszy siarczanem sodowym. Przez zageszcze¬ nie w prózni otrzymuje sie aldehyd 2-nitrobenzoesowy. w postaci lepkiego oleju, który po ochlodzeniu natych¬ miast krystalizuje. Temperatury topnienia 40—41 °C Wydajnosc 272 g (40,3% wydajnosci teoretycznej, w od¬ niesieniu do przereagowanego 2-nitrotoluenu).Przyklad II. Aldehyd 2-nitrobenzoesowy (z kwa¬ su 2-nitrofenylopirogronowego. Do 500 ml wodnego roz¬ tworu sody wprowadza sie 50 g (0,24 mola) kwasu 2-ni¬ trofenylopirogronowego o temperaturze topnienia 115°C az do uzyskania klarownego roztworu. Po dodaniu 350 ml toluenu chlodzi sie do temperatury 0°C i dodaje nastepnie porcjami 40 g stalego nadmanganianu potasu, w tempera¬ turze 0—3°C. Po godzinie wkrapla sie w temperaturze 0—3°C 95 ml 50% kwasu siarkowego i nie dopuszcza sie do wzrostu temperatury powyzej 30°C. Mieszanine reak¬ cyjna odsacza sie pod zmniejszonym cisnieniem, a z prze¬ saczu oddziela faze toluenowa. Pozostalosc po przesacze¬ niu przemywa sie toluenem, a polaczone fazy toluenowe ekstrahuje 15% roztworem sody i woda. Nastepnie faze toluenowa suszy sie siarczanem sodu i zageszcza w prózni.Jako pozostalosc otrzymuje sie 19,7 g aldehydu 2-nitro- benzoesowego (54,7% wydajnosci teoretycznej), który krystalizuje podczas chlodzenia. Temperatury topnienia 41 °C. PL

Claims (2)

1. Z astrzezen ie patento we Sposób wytwarzania aldehydu 2-nitrobenzoesowego z 2-nitrotoluenu, który znana metoda przereagowuje sie z dwuestrami kwasu szczawiowego o wzorze 3, w którym R oznacza nizsza grupe alkilowa lub aralkilowa, do soli metalu alkalicznego kwasu 2-nitrofenylopirogronowego, znamienny tym, ze otrzymana sól metalu alkalicznego kwasu 2-nitrofenylopirogronowego utlenia sie stalym nad¬ manganianem potasu w srodowisku alkalicznym w ukla¬ dzie dwufazowym w temperaturze lezacej w zakresie —10° i 50 °C, i roztwór reakcyjny zakwasza sie kwasem siarkowym.93 822 m2 Qhcho Wzór 1 Wzór 2. (coor) V\zo r 3 NO, { VchUCOCOOH \= Cy™= Wzór 4 HNO *12N^ % CH-COOH ^0,l\K VCH = CH-COOH + M0£ CH=CH-COOH mieszanina izomeruczna Schemat 1 N02 N02 64% Schemat 2. N02 NO KMn( NO£ / VcHoCocooh r;"n^-/ VcooH + f Vcho .- < ycooH +93 823 NO^ A.KOCH-

2.H0O £CHj + (COOCH^ Ig 3CH3OH N02 ^yCH2COCOOK Schemat A H0Z NO, 3 /""Y-CHpCOCOOK + ^KMn04-~^ 3 -CHQ + 4MnO; + !3(C00K)2 + KOH + H^O Schemat 5 3(C00K)2 + JMnO^ + 12H®—* 6C0p + JMn + 6K + 6H20 5chemat 6 LZG Z-d 3 zam. 1182-77 nakl. 110+20 egz. Cena 10 zl PL