HU181489B - Epoxidizing method - Google Patents

Description

Costerousse Germain, kutató mérnök, Saint-Maurice, Teutsch Jean Georges, kutató mérnök, Pantin, Franciaország

Szabadalmas:

Roussel Uclaf,

Párizs, Franciaország

Epoxidációs eljárás

A találmány tárgya epoxidációs eljárás, melynek során hidrogén-peroxidot hexaklór-aceton jelenlétében alkalmazunk.

Számos epoxidációs reagens ismert, például a lúgos oldatban alkalmazott koncentrált hidrogén-peroxid, valamint persavak, például perecetsav, perftálsav vagy metaklórbenzoesav. Ezeket a reagenseket a hexaklór-aceton jelenlétében alkalmazott hidrogén-peroxiddal összehasonlítva kitűnik utóbbinak az az igen jelentős előnye, hogy alkalmazásával specifikus reakciók valósíthatók meg és semleges közegben is felhasználható.

A hexafluoraceton-hidroperoxid és a hexafluor-aceton jelenlétében alkalmazott hidrogén-peroxid epoxidációs reagensként való felhasználása eddig is ismert volt (lásd: 2 201 187. és 2 149 428. sz. francia szabadalom).

Ezek kitűnő laboratóriumi vegyszerek és különösen a hexafluor-aceton-hidroperoxid alkalmazható jól specifikus reakciók lejátszatására.

Sajnos, ezek a reagensek meglehetősen drágák. Valójában a hexafluor-aceton nehezen beszerezhető termék, mert gyakorlatilag eltűnt a világpiacról, és pillanatnyilag szeszkvihidrát formájában árusítják. A hidrogén-peroxidból és hexafluor-acetonból előállított hexafluor-aceton-hidroperoxid ugyancsak drága termék. A fenti okok miatt ipari méretekben való felhasználásra sem a hexafluor-aceton jelenlétében alkalmazott hidrogén-peroxid, sem a hexafluor-aceton-hidroperoxid nem alkalmas, annál is inkább, mert jó eredmény elérése érdekében az epoxidálandó vegyület 1 móljára számítva 1—2 mól hexafluor-aceton-hidroperoxid alkalmazása szükséges.

¹⁰

A találmány szerinti új epoxidálószer igen előnyösen alkalmazható ipari méretekben, és kitűnő eredménnyel teszi lehetővé különféle reakciók Iejátszatását.

Az eljárás azért olcsó, mert nem szükséges nagy mennyiségű hexaklór-aceton felhasználása, katalitikus mennyiség is elegendő. Katalitikus mennyiségű hexaklór-aceton alatt az epoxidálandó vegyület moláris mennyiségének egynegyedénél kevesebb hexaklór-acetont értünk.

Jó epoxidációs eredmény érhető el kis mennyiségű — az epoxidálandó vegyület moláris mennyiségének egynegyedénél kisebb mennyiségű — hexaklór-aceton felhasználásával.

Az alábbiakban ismertetendő kísérleti eredmények világosan érzékeltetik, hogy az epoxidálandó szteroidok mólegyenértéknyi mennyiségének 1/5, illetve 1/10 részével azonos mennyiségű hexaklór-aceton felhasználásával a szteroidok kitűnő hozammal epoxidálhatók.

A találmány szerinti reagens hatása teljesen meglepő. A 2 201 187. sz. francia szabadalmi leírás hexafluor-aceton-hidroperoxid felhasználását ismerteti telítetlen szerves vegyületek epoxidációs eljárása során. A hexafluor-acetonhidroperoxidot e fenti szabadalmi leírás szerint úgy állítják elő, hogy tömény hidrogén-peroxid-oldatba hexafluoracetont buborékoltatnak.

A hexafluor-aceton-hidroperoxid előállítására ekvivalens mennyiségű hexafluor-acetont és hidrogén-peroxidot kell reagáltatni egymással. Az idézett francia szabadalomból az is kitűnik, hogy az epoxidációs eljárás egy előnyös megvalósítási módja szerint az epoxidálandó vegyület 1 móljára számítva 1—2 mól hexafluor-aceton-hidroperoxidot alkalmaznak.

A jelen találmány szerinti reagens — azaz a hexaklóraceton jelenlétében használt hidrogén-peroxid — alkalmazása azért sem nyilvánvaló, mert katalitikus mennyiségű hexaklór-aceton felhasználása elegendő.

Valójában az volna várható, hogy megfelelő epoxidációs eredmények eléréséhez ekvimoláris mennyiségű hidrogénperoxid, hexaklór-aceton és epoxidálandó vegyületek felhasználására legyen szükség. A továbbiakban ismertetett kísérleti eredmények azonban egyértelműen bizonyítják, hogy kitűnő epoxidációs eredmények érhetők el katalitikus mennyiségű hexaklór-aceton felhasználásával.

Részletesebben, a találmány tárgya a fentiekben ismertetett epoxidációs eljárás, amely azzal jellemezhető, hogy az eljárás során katalitikus mennyiségű hexaklór-acetont használunk.

A találmány szerinti reagens egy további előnye, hogy kitűnő eredménnyel teszi lehetővé szelektív reakciók megvalósítását, például több kettős kötést tartalmazó vegyületek egyik kettős kötése jó hozammal szelektíven epoxidálható. így például 5(10)-, 9(11)- ösztradién-származékok epoxidá ciója esetén 5(10)-es helyzetű epoxi-származék nyerhető csaknem kvantitatív hozammal, míg a szokásos epoxidációs reagensek — mint például m-klór-perbenzoesav — alkalmazásakor 5( 10)-es és 9(11 )-es helyzetű epoxi-származékok elegye nyerhető (lásd L. Nedelec, Bull. Soc. Chim. 70, 7. 2548).

A találmány tárgya továbbá eljárás epoxi-vegyületek előállítására, azzal jellemezve, hogy valamely legalább egy kettős kötést tartalmazó aciklikus, ciklikus vagy policiklusos szerves vegyületet a találmány szerinti epoxidálószer felhasználásával epoxidálunk.

A találmány szerinti reagenssel bármely kettős kötést tartalmazó vegyület epoxidálható. Aciklikus vegyületként megemlíthetjük az etilént és az etilén-származékokat általában. Előnyösen alkalmazható monociklusos vegyületekként az 5-, 6- vagy 7-tagú gyűrűt tartalmazó vegyületeket, például a ciklohexént vagy a terpénszármazékokat említhetjük meg. Policiklusos vegyületként előnyösen a szteroidokat említjük. A találmány szerinti eljárást különösen előnyösen alkalmazhatjuk szteroidok epoxidálásakor.

A találmány tárgya részletesebben olyan eljárás, amelyben a találmány szerinti epoxidálószert valamely a 3-as helyzetben acetálcsoportot és az 5(6)-os helyzetben etilénkötést tartalmazó szteroiddal reagáltatunk. Ily módon a megfelelő, 3-as helyzetben acetálcsoportot és az 5(6)-os helyzetben epoxicsoportot tartalmazó szteroidot kapjuk 5α-, 6α-, illetve 5β-, 6P-epoxi-izomerek elegyének formájában, amelyből kívánt esetben az egyes izomerek elkülöníthetők.

Egy további foganatosítási módszer szerint a találmány szerinti reagenst a 3-as helyzetben acetálcsoportot és az 5(10)- és 9(11 )-es helyzetben két etilénkötést tartalmazó szteroiddal reagáltatjuk. így a 3-as helyzetben acetálcsoportot, a 9(1 l)-es helyzetben etilénkötést és az 5(10)-es helyzetben epoxicsoportot tartalmazó szteroidot kapunk 5α(10α)- és 5P(10P)-epoxi-izomerek elegyének formájában, amelyből kívánt esetben az egyes izomerek elkülöníthetők. A találmány egy további megvalósítási módja szerint a találmány szerinti epoxidálószert a 3-as helyzetben alkil-oxi-csoportot, és az 5(10)-es és 9(1 l)-es helyzetben két etilénkötést tartalmazó szteroiddal reagáltatjuk. Ily módon a 3-as helyzetben alkil-oxi-csoportot, a 9(11 )-es helyzetben etilénkötést és az 5(10)es helyzetben epoxicsoportot tartalmazó szteroidot kapunk az 5a(10a)-epoxi- és 5p(10P)-epoxi-izomerek elegyének for5 májában, amelyből kívánt esetben az egyes izomerek elkülöníthetők.

A találmány szerinti reagens egy előnyös felhasználása során a hexaklór-acetont katalitikus mennyiségben alkal10 mázzuk. A reakciót —10 C° és 30 C°, előnyösen — 5 C° és + 5 C° közötti hőmérsékleten klórozott szénhidrogén oldószerben, például metilén-kloridban vagy kloroformban, előnyösen tercier bázis — például piridin —jelenlétében játszatjuk le.

Az eljárás során kapott izomerek szokásos kristályosítási vagy kromatográfiás eljárással elkülöníthetők.

A találmány további részleteit kiviteli példákon ismertet20 jük anélkül, hogy a találmány oltalmi körét a példákra korlátoznánk.

1. példa

17,20,20,21 -bisz-[metilén-(bisz-oxi)]-5a,6a-epoxi-3,3-[etilén-(bisz-oxi)]-16a-metil-pregnan-l 1-on előállítása

1,5 g 17,20,20,21 -bisz-[metilén(bisz-oxi)]-3,3-[etilén(bisz30 -oxi)]-16a-metil-pregna-5-én-ll-ont nitrogénatmoszférában 9 ml metilén-kloridhoz adagolunk. Az oldatot 0 C°-ra hűtjük és 0,06 ml hexaklór-acetont, majd 0,15 ml 85 S%-os hidrogén-peroxidot adunk hozzá. -Az oldatot nitrogénatmoszférában 20 C°-on 72 órán át kevertetjük, majd ismét 35 0,06 ml hexaklór-acetont adunk hozzá, és az elegyet 24 órán át kevertetjük. Ezután a reakcióelegyet 30 ml (0,5 mól) nátrium-tioszulfát és 20 g jég oldatához öntjük. Az elegyet ezután metilén-kloriddal extraháljuk, vízzel mossuk, és vízmentes nátrium-szulfát felett szárítjuk. 1,7 g terméket ka40 púnk, melyet izopropil-éterrel pasztásitunk, majd szárítunk.

1,24 g terméket kapunk, melynek olvadáspontja 248 C°. NMR-spektrum (CDClj) H₆ 169 —172,5 Hz-en.

2. példa

3,3,20,20-bisz-[etilén-(bisz-oxi)]-5a,10a-epoxi-16a-metil-19-nor-pregna-9(l 1 )-én előállítása

2g 3,3,20,20-bisz-[etilén-(bisz-oxi)]-16a-metil-19-nor-pregna-5( 10),9(11 )-diént 9 ml nyomnyi mennyiségű piridint tartalmazó metilén-kloridhoz adunk.

Az oldatot 0 C°-ra hűtjük, 0,075 ml hexaklór-acetont 55 adunk hozzá, majd keverés közben 0,82 ml 30s%-os hidrogén-peroxidot adunk hozzá. 24 óra elteltével az elegyet 0 C°on nyomnyi mennyiségű piridint tartalmazó hűtött nátrium-tioszulfáthoz öntjük, metilén-kloriddal extraháljuk, a szerves fázist nátrium-tioszulfát-oldattal mossuk, szárítjuk, 60 majd szárazra pároljuk. Ekkor 2,1 g kívánt terméket kapunk.

NMR-spektrum (CDC1₃)

1,04 és 1,12 p.p.m. (16a-metil), 1,32 p.p.m. (21-metil), 3,9 65 p.p.m. (ketál), 5,77 és 5,94 p.p.m. (UH).

-2181489

3. példa

3,3-dimetoxi-5a,10a-epoxi-estra-9(l l)-én-17-on előállítása

210 g 3,3-dimetoxi-estra-5(l 0),9(1 l)-dién-17-ont 1 ml piridint tartalmazó 1050 ml metilén-kloridhoz adunk. Az oldathoz ezután 10,5 ml hexaklór-acetont, majd 55 ml 50 s%os hidrogén-peroxidot adunk, 24 órán át + 16 C°-on keverjük és az elegyet vizes nátrium-tioszulfát-oldathoz öntjük. A reakcióelegyet ezt követően metilén-kloriddal extraháljuk, azextraktumot vízzel mossuk, szárítjuk és szárazra pároljuk. Ily módon 246 g kívánt terméket kapunk.

Claims (1)

1. Szabadalmi igénypontok

   1. Epoxidációs eljárás, azzal jellemezve, hogy az epoxidáló 5 szerként használt hidrogén-peroxidot katalitikus mennyiségű hexaklór-aceton jelenlétében —10 C’ és +30C° közötti hőmérsékleten alkalmazzuk.

   10 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatositási módja, azzal jellemezve, hogy a reakciót — 5 C° és + 5 C közötti hőmérsékleten játszatjuk le.

   A kiadásért felel a Közgazdasági és Jogi Könyvkiadó igazgatója

   84.5401.66-4. Alföldi Nyomda, Debrecen — Felelős vezető: Benkö István igazgató