125 289.:61. Bd. 1956, Nr. 3 Phosphoroxycldorid als Veresterungskatalysator

1466. Josef Klosa

Phosphoroxychlorid als Veresterungskatalysator Aus dem wissenschaftlichen Labor der ASAL

(Eingegangen am 1. September 1935)

Bekanntlich verlaufen normale Veresterungen von Carbonsauren mit Alkoholen mit und ohne Katalysatoren. Gewohnlich ist die Verwendung von Katalysatoren aus praktischen Griinden die Regel. Als wasserbindende Veresterungskatalysatoren merden hauptsachlich konz. Schwefelsaure sowie gasformiger Chlorwasserstoff ver- wendet. Praparativ ist jedoch deren Verwendung je nach der Natur der zu ver- csterndea Carbonsluren sowie Alkohole sehr oft nicht ideal, so wird das Vereste- rungsgut bei Verwendung von konz. Schwefelsaure vielfach dunkel und es treten auch Verharzungen ein; bei Verwendung von Salzsauregas ist die laufende Ein- leitung des Gases ins ReaktionsgefiiB unbeliebt und recht hinderlich. Darum ist es nur natiirlich, daB man bemiiht ist, nach speziellen und praparativ bequemeren Veresterungskatalysatoren zu suchen. Zur Wasserbindung sind recht friih Zusiitze wasserfreier Salze, wie Kupfer-, Eisen-, Nickel-, Zink-, Kobalt-, Mangan- odet Kaliumpyrosulfat vorgeschlagen worded). Wasserfreies Kupfersulfat eignet sich auch vorziiglich zur Veresterung von Oxysauren, wie z. B. Milchsiiure2). Nach neueren Untersuchungen3) sind Saurechloride, wie Acetylchlorid, Thionylchlorid oder Stearylchlorid, als Veresterungskatalysatoren den Mineralsauren iiberlegen. Mit Chlorsulfonsaure, die in Mengen von 0,Ol- 0,05 Mol berechnet auf die zu ver- esternde Siure zugesetzt wird, lassen sich sogar anI3erst schwer zu veresternde Sauren, wie z. B. die 2-Phenylchinolin-4-carbonsaure verestern4). Als wasserbin- dendes Mittel hat sich weiterhin neuerdings Dimethylsuifat gut bewahrt5). SchlieB- lich SOU noch das Bortrifluorid erwahnt werden, welches als Veresterungskataly sator recht ausgiebig bearbeitet wurde6).

Wir haben nun versucht, die Verwendungsmoglichkeiten des Phosphoroxy- chlorids als Veresterungskatalysator zu iiberpriifen. Praktisch wird Phosphoroxy- chlorid als wasserentziehendes Mittel zur Darstellung von Phenolestern schon seit langem verwendet'), SO auch zur Darstellung von Weinsaurediphenylesters). In all diesen Fallen werden jedoch sehr energische Umsatzbedingungen verlangt,

so Temperaturen von 120-150" C. Berucksichtigt man jedoch die Tatsache, daB Phosphoroxychlorid leicht Wasser unter Bildung von hydratisiertem Phosphoroxy- chloridg ) aufzunehmen vermag, also praktisch einerseits sehr gut wasserbindend

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8 ) DRP 101860; DRP 5.5027; Weip, Ber. dtsch. chem. Ges. 26, 1699 (1893). 9) H. Roux, E. Thilo, H . Gunze uud M . Viseontini, Helv. ehim. Acta 38, 15 (1955).

Armiv der 126 Klosa Pharmazie

zu wirken vermag, andererseits die zur Veresterung notige katalysierende Menge von Chlorwasserstoff ergibt, so erschien es als auBerordentlich aussichtsreich, Phosphoroxychlorid auch als mildwirkenden und bequem anznwendenden Ver- esterungskatalysator zu iiberpriifen. In diesem Sinne versuchten wir deren Ver: wendung auf die Veresterung einer Reihe von Alkyl- und Arplcarbonsauren, niimlich Essigsaure, Propionsaure, n-Buttersaure, Benzoesaure, Salicylsiiure, p-Nitrohenzoesaure, Picolinsaure. Als Alkohole wurden verwendet : Methylalkohol, &hylalkohol, Isopropplalkohol, n-Propylalkohol, n-Butanol, Isobutanol und schliel3lich Isoamylalkohol.

In zahlreichen Fallen spielte sich die Veresterung bereits ohne Erhitzung ah. Salicylsauremethylester wurde bei zweitagigem Stehen aus Salicylsiiure und Me- thanol fast quantitativ gebildet. Andererseits erfolgt die Veresterung in allen Fallen durch 2- bis 4 stiindiges Eochen vollstandig. Es geniigte bereits 96yAiger Alkohul, wenn die Menge an Phosphoroxychlorid erhoht wurde. Allgemein m d z 5-lOsl/o Phosphoroxychlorid berechnet auf die zu veresternde Saure angesetzt. -4ber selbst, bei Verwendung von 0,5-1% Phosphoroxychlorid spielte sich die Veresterung sehr gut ab und es scheint, daB diese Methode sich sehr gut fiii die Veresterung kleiner und wertvoller Substanzmengen jm Labor eignen wird.

nber den feineren Wirkungsmechanismus des Phosphoroxychloricls bei der Ver- esterung mochten wir vorerst vermuten, daB sich Phosphoroxychlorid zuerst sehr rasch an die Carbonsauren anlagert, diese also aktiviert, dann wiirde es rasch durch die Alkohole unter Bildung der stabileren Ester und Abspaltung von Chlorwasser- stoff zerfallen. Der Chlorwasserstoff wiirde d a m folglich als bekannter Vereste- rungskatalysator wirken. Unwahrscheinlich erscheint es, daB Phosphoroxychlorid auf die Alkohole chlorierend wirken sollte, welche sich mit den Carbonsluren dann umsetzen sollten. Wir werden auf den Veresterungsmeehanigmus init Hilfe von Phosphoroxychlorid in den nachsten Arbeiten noch zuriickkommen.

Andererseits besitzt die Veresterung aber auch fiir die Technik dank der geringen Korrosionsgefahren groBe Vorteile, indem sich so die hloglichkeit bietet, ohlie groBere Rochapparate schon bei gewohnlicher Tcinperatur eine Veresterung ah- laufen liu lassen.

Beschreibung der Versuche Arbeitsweise der Vereaterung

0,l Mol Carbonsaure wurden in der 3- bis 5facheu Gewichtsmenge Allrohol gelost bzw. suspendiert. Unter Riihren und Kiihlen aurden 3-5% Phosphoroxychlorid (berechnet auf die Carbonsilure) innerhalb 20-30 Min. zugetropft, und zwar in der Weise, da13 die Temperatur nicht iiber 30-40" C stieg. Anderemeits zeigt sich auch, da13 es nicht un- bedingt notwendig war, Phosphoroxychlorid tropfenweise zuzugeben, sondern in geeig- neten Portionen unter Schiitteln. Nun wurde das Reaktionsgut in 2 Teilc unterteilt, A und B. Der eine Teil A wurde 2-3 Stdn. unter Ruckflu13 gekocht; der andere Teil B 1-3 Tage stehengelassen. Die Ester der p-Nitrobenzoesilure kristallisierten gewohnlich schon in den ersten Stunden dea Stehens aus.

Die Aufarbeitung erfolgt nach gewohnlichen Arbeitsweisen. Der -4Urohol wurde ent- weder im Vakuum oder auch unter gewohnlichem Druck auf dem Wasserbade abdestilliert oder bei Alkoholen, die in Wasser loslich waren (z. B. Methanol, hithanol), wurde mit Wasser verdiinnt. Die milchige Triibung wurde ausgeiithert, die iitherische Losung zur

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Entfernung nicht veresterter Siiuren mit 10yoiger Natriumbicarbonat- oder Natrium- carbonatlosung ausgeschuttelt, darauf mit Waaser gewaschen, SchlieBlich mit wasser- freiem Calciumchlorid getrocknet, &her verdampft und die Ester je nach ihren physi- kalischen Eigenschaften entweder rektifiziert oder umkristaUisiert.

Bei der Veresterung der Pioolinsiiure wurde alkalisch gemacht und ausgeiithert. Der iitherische Auszug wurde erneut mit 2n-SaIzsiiure ausgezogen. Die salzaaure Losung wurde alkalisch gemacht und die Picolinsaureester ausgeiithert. Ather wurde getrocknet, ver- dampft und die Ester nach gewohnlichen Methoden gereinigt.

Leichtfluchtige Ester, wie Essigsiiureiithylester, wurden wiihrend der Vemterung nach bekannten Arbeitsweisen ibdestilliert und die Destillate zwecks Reingewhnung der Ester entsprechend aufgearbeitet.

Zur Veresterung gelangten folgende Alkohole : Methanol, Athanol, Isopropanol, n-Propanol, Isobutanol, n-Butanol und Isoamylalkohol.

Diese Alkohole wurden einzeln verestert mit folgenden Sluren: 1. Essigsiiure 2. Propionsiiure 3. n-Butteralure 4. Benzoesiiure 5. p-Nitrobenzoesiiure 6. Salizylsiiure 7. Picolinsiiure.

Die Ausbeuten betrugen 9&9Sy0. Grundsiitzlich waren die Ausbeuten gleich, und zwar gleichgiiltig, ob unter RuckfluB gekocht wurde oder bei gewohnlicher Temperatur das Vereaterungsgut stehengelassen wurde.

1467. M. Rss im Tulus und Osman Y. I z g i

Papierchromatographische Trennung von Fettsauren als N-Acyl-N,N'-bis-p-dimethylaminophenyl-harnstoffe

;\us dem Institut fur analytischc Chemie und Toxikologie der pharmazeutischen Schule der Universitat Istanbul

Direktor: Prof. Dr. M. Rmim Tulwr (Eingegangen am 3. September 1955)

Fiir die papierchromatographsche Trennung von Fettsiiuren wurden bis jetzt die Siiuren selb~tl-~), &re Sslze5-lo), Esterll), H y d r o ~ a r n a t e l ~ - - 1 ~ ) und Hydr-

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