NO832350L - Fremgangsmaate for fremstilling av fenetylaminer. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en forbedret fremgangsmåte for elektrokjemisk reduksjon av nitrostyrener til fenetylaminer.

Skjønt elektrokjemisk reduksjon av nitrostyrener har vært beskrevet i den kjemiske litteratur (se f.eks. japansk patent nr. 49-13777), så har denne teknikk i industriell skala' sjelden blitt brukt på grunn av for lavt kjemisk utbytte.

Man har nå oppdaget en ny fremgangsmåte som kan brukes for fremstilling av fenetylaminer i vannoppløsninger med.høyt utbytte og med utmerket renhet.

Denne nye fremgangsmåte erkarakterisert veden elektrokjemisk reduksjon av et nitrostyren med formelen

hvor Ar er en aromatisk gruppe, X er en eller flere substituenter på den aromatiske gruppen og valgt fra gruppen bestående av hydrogen, alkyl, alkoksy, hydroksy, 3 4 (hvor R og R er de samme eller forskjellige og gruppe med fra 1-4 karbonatomer, i nærvær av hydroksylamin eller et salt av denne forbindelsen, og et sterkt negativt katodepotensial under hele prosessen, hvorved man får fremstilt et fenetylamin med formelen

eller et farmasøytisk akseptabelt salt av dette, hvor Ar, R 1 og R 2 har samme betydning som angitt ovenfor, og Y har samme betydning som X med unntak at symbolet ikke representerer -NO2 .

Fenetylaminene har følgende generelle formel

hvor Ar er en aromatisk gruppe, Y er en eller flere substituenter på den aromatiske gruppen og valgt fra gruppen bestående av hydrogen, alkyl, alkoksy, hydroksy,

gruppe med fra 1-4 karbonatomer.

Med en aromatisk gruppe i foreliggende beskrivelse forstås f.eks. fenyl, naftyl eller indolyl.

Med begrepet alkyl forstås en rett eller grenet alkylgruppe med fra 1-5 karbonatomer, f.eks. metyl, etyl, n-propyl og isopropyl..

Med alkoksy forstås i denne beskrivelse en alkyl-O-gruppe hvor alkylgruppen er som definert ovenfor.

Med halogen forstås klor, brom og fluor..

Også farmasøytisk akseptable salter av forbidnelser med formel I kan fremstilles ved hjelp av foreliggende fremgangsmåte. Slike salter er f.eks. et hydrobromid, hydro-klorid, fosfat, sulfat, citrat og tartrat.

Forbindelser med formel I kan brukes som farmasøytiske forbindelser.

De nitrostyrener som brukes som utgangsmateriale i foreliggende fremgangsmåte, har følgende formel

12

hvor Ar, R og R har samme betydning som angitt ovenfor, og X har samme betydning som Y bortsett fra at den også kan representere -NC^ •

Katalytten kan bestå av en fortynnet vandig oppløsning av en sterk syre alene eller en blanding av en sterk styre, vann og et organisk oppløsningsmiddel. Som nevnte sterke syre kan man f.eks. bruke svovelsyre, saltsyre, hydrobrom-syre, fosforsyre eller en sulfonsyre. Konsentrasjonen av syren og det organiske oppløsningsmiddel hvis sistnevnte har syre-base-egenskaper, bør være slik at hydrogenione-konsentrasjonen ligger mellom 10 ^ M og 20 M, fortrinnsvis

-3

mer enn 10 M. De relative mengder av vann og organisk oppløsningsmiddel kan variere innenfor vide grenser. Det organiske oppløsningsmidlet kan være en alkohol, en kar-

boksylisk syre, en eter, et amid eller et nitritt. For-holdet mellom katolyttvolum og katodeareal bør være så lite som mulig.

Anolytten bør bestå av" en fortynnet vandig mineralsyre, fortrinnsvis svovelsyre eller saltsyre. Konsentrasjonen ligger fra 2 til 10 volum-%.

Anoden er normalt en DSA-anode (metallanode pålagt edel-metalloksyder), men kan også bestå av bly, blydioksyd, grafitt eller platinametaller.

Katodematerialet må velges med omhu. Det må ha en elektro-deoverflate med høyt hydrogenoverpotensial. Dette oppnås ved å fremstille katoden av et materiale med høyt hydrogenoverpotensial, eller ved en elektroavsetning av et metall med høyt hydrogenoverpotensial på katoden før eller under prosessen. Selv katodematerialet kan være sink, bly, kadmium, kvikksølv, tinn eller ledende materialer (f.eks. grafitt, bly, nikkel, kopper, aluminium, titan), hvorpå man kan avsette f.eks. sink, bly, kadmium, tinn eller kvikksølv.

Elektrolyttcellen bør være en avdelt celle med gode masse-transportegenskaper. Diafragmaet kan være av ioneutbyt-ningstypen eller av et plastvev.

Temperaturen bør være så lav som mulig. Fremgangsmåten ut-føres vanligvis ved temperaturer under 20°C.

Katodepotensial, strømtetthet, konsentrasjon av nitrostyren og massetransportegenskapene for katodeoverflaten er en funksjon av hverandre. Ifølge foreliggende oppfinnelse har man funnet at det er viktig med et stort negativt potensial for å utføre reduksjonen med godt resultat. Derfor bør reduksjonen utføres enten som en regulert potensialelektro-lyse med et stort negativt potensial, eller som en konstant strømelektrolyse hvor verdiene for strømtetthet, konsentra sjon av nitrostyren og massetransportegenskapene for katodeoverflaten er slik at potensialet har en stor negativ verdi. Potensialet bør være lavere enn -1,0 V i forhold til en SCE (mettet kalomelelektrode) referanseelektrode. Referanseelektroden plasseres~i kontakt med katoden med

en vinkel på ca. 45° i forhold til katodeoverflaten.

Ifølge foreliggende oppfinnelse har man videre funnet at for å oppnå en vellykket reduksjon må man tilsette et hydroksylamin eller et salt av dette i katolytten, fortrinnsvis hydroksylamin. Konsentrasjonen kan variere fra spor til en mettet oppløsning.

Det kjemisk utbyttet øker med økende konsentrasjon av hydrok-sylaminet. Den øvre grense for hydroksylaminkonsentrasjonen er bestemt av oppløseligheten i katolytten. Man foretrek-ker å bruke en konsentrasjon som ligger over 0,1 M.

Egnede salter av hydroksylamin som kan brukes er. hydroksyl-ammoniumhydrogensulfat, hydroksylammoniumsulfat, hydroksyl-ammoniumklorid og hydroksylammoniumfosfat.

Isolasjon av produktet oppnås ved hjelp av kjente fremgangs-måter. pH i katolytten justeres passende (pH 4 i de fleste tilfeller) og ekstraheres så f.eks. med toluen eller diklormetan. Etter at pH i vannfasen er øket til ca. pH 9-10,

når fenetylaminet inneholder en fenolisk gruppe, og til ca. pH 12 i andre tilfeller, så ekstraheres vannfasen flere ganger med f.eks. toluen eller diklormetan. Oppløsnings-midlet kan så fordampes, og man oppnår det frie aminet med høy renhet.

Ifølge en foretrukken utførelse av oppfinnelsen blir en forbindelse med formelen redusert til

Reduksjonen utføres ved hjelp av en tilsetning av hydroksylamin til katolytten og med et sterkt negativt potensial under hele prosessen (< -1,2 V).

De følgende eksempler illustrerer oppfinnelsen uten at denne er begrenset til disse.

Eksempel 1

Det anvendte elektrolytiske utstyret var av filterpresse-typen med DSA anoder og blykatoder. Det eksponerte området på både anoden og katoden var 20 cm2 . Utstyret hadde en referanseelektrode som var plassert i kontakt med katoden i en vinkel på 45° i forhold til katodeoverflaten. Anode-

og katodekammerne var skilt av et sterkt kationutbyttende diafragma ("Nation 390"). Både anolytten og katolytten ble pumpet igjennom cellen ved hjelp av sentrifugalpumper. Substratet ble plassert i en beholder fremstilt av et plast-nett. Beholderen ble så dyppet ned i katolyttoppløsningen.

Analysene ble utført ved hjelp av høytrykksvæskekromatografi. De anvendte betingelser og de oppnådde resultater er vist

i tabell 1. Omdannelsen av substratet var i alle eksemplene 100%.

Katolytt pH ble holdt konstant under elektrolysen ved hjelp

av syretilsetning.

Anolytten besto av 1 M r^S<O>^.

Claims (3)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av et fenetylamin med formelen - . _

eller et farmasøytisk akseptabelt salt av dette, hvor Ar er en aromatisk gruppe, Y er en eller flere substituenter på den aromatiske gruppen og valgt fra gruppen bestående av hydrogen, alkyl, alkoksy, hydroksy,

3 4 (R og R er de samme eller forskjellige og hver representerer hydrogen eller alkyl), o

(n = 4,5,6) , "3 1 -NCCH3, -CN, -COOR , ~CF3 og halogen, R er hydrogen eller metyl, og R 2er hydrogen eller en alkylgruppe med fra 1-4 karbonatomer, karakterisert ved at man elektrokjemisk reduserer et nitrostyren med formelen

1 2 hvor Ar, R og R har samme betydning som angitt ovenfor, og X har samme betydning som Y, bortsett fra at den også representerer -NO2 , i nærvær av hydroksylamin eller et salt av denne forbindelsen, og et sterkt negativt katodepotensial under hele prosessen.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at man reduserer et nitrostyren med formelen

til et fenetylamin med formelen