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Zur Herstellung von threo-ss- (p-Nitrophenyl)- serin sind aus der Literatur mehrere Verfahren bekannt. Nach einem der besten bekannten Verfahren (siehe z. B. die deutsche Patentschrift Nr. 839500) werden in Gegenwart von Kalziumhydroxyd 2 Mol p-Nitrobenzaldehyd und 1 Mol Glycin kondensiert, dann das entstandene und vermutlich der Formel :
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entsprechende Produkt aus dem Reaktionsge- misch isoliert und einer sauren Hydrolyse unter- worfen, wobei ein Produkt erhalten wird, aus welchem threo-ss- (p-Nitrophenyl)-serin isoliert werden kann. Die Kondensation wird durchgeführt, indem man das Reaktionsgemisch bis zum Sieden erhitzt.
Man kann aber auch derart verfahren (siehe Berichte 86, 1953, S. 483-487), dass man die Kondensation von p-Nitrobenzaldehyd und Glycin in Gegenwart von Kalziumhydroxyd durchführt und das Reaktionsgemisch sich selbst überlässt, wobei es sich auf etwa 30-35 C erwärmt. Bei diesen Verfahren erhält man annehmbare Ausbeuten, doch sind diese von erwünschten Ausbeuten entfernt und ferner kann bei den bekannten Verfahren p-Nitrobenzaldehyd, von welchem man auf 1 Mol Glycin 2 Mol verwendet, nur wenig, und das auch in sehr unreiner und schwer aufarbeitbarer Form, zurückgewonnen werden. Es wurde versucht, die bekannten Verfahren unter Kühlen bei niedrigerer Temperatur durchzuführen, da vermutet wurde, dass auf solche Weise bessere Ausbeuten und grössere Mengen von regeneriertem Aldehyd erhalten werden könnte.
Es hat sich aber herausgestellt, dass bei solcher Arbeitsweise eine sehr geringe oder keine Umsetzung stattfindet. Es sei noch erwähnt, dass-wie bekannt-die Kondensation von Glycin mit p-Nitrobenzaldehyd in Gegenwart von Alkalihydroxyden nicht durchführbar ist (siehe Wooley, Journ. of Biol. Chem. Bd. 185, S. 296,1950).
Es wurde gefunden, dass man threo-ss- (p-Nitrophenyl)-serin in ausgezeichneter Ausbeute er- halten und dabei p-Nitrobenzaldehyd in be- trächtlicher Menge und guter Qualität zurück- gewinnen kann, wenn man p-Nitrobenzaldehyd und ein Alkalisalz des Glycins, zweckmässig das Natriumsalz, unter Kühlen, zweckmässig bei einer Temperatur unterhalb 100 C, in Gegenwart von Kalziumhydroxyd zur Reaktion bringt, das erhaltene Kondensationsprodukt der sauren Hydrolyse unterwirft und aus dem erhaltenen Hydrolysat den p-Nitrobenzaldehyd und das threo-ss- (p-Nitrophenyl)-serin isoliert.
Für das Verfahren ist es nicht notwendig, die Alkalisalze, z. B. das Natriumsalz des Glycins, zuerst herzustellen, sondern man kann sehr vorteilhaft derart verfahren, dass man das Alkalisalz des Glycins im Reaktionsgemisch selbst herstellt und man verfährt bei dieser Arbeitsweise z. B. so, dass man eine dem Glycin ungefähr äquivalente Menge Alkalihydroxyd, wie Natriumhydroxyd, diesem zusetzt.
Bei einer sehr vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens führt man die Kondensation bei einer Temperatur um 0 C durch. Unter solchen Reaktionsbedingungen erhält man das threo-ss- (p-Nitrophenyl)-serin ohne Verunreinigung mit der erythro-Form in einer Ausbeute von 80 bis 90%. Dass die threoForm erhalten wird, ist sehr überraschend, denn es wurde früher festgestellt, dass bei der Kondensation von Benzaldehyd und Glycin in Gegenwart von Natronlauge bei Zimmertemperatur fast ausschliesslich threo-ss-Phenylserin gebildet wird, während dagegen bei einer Temperatur um 0 C fast ausschliesslich das erythro-Isomere
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entsteht (siehe Bergmann, Joum. of the Chem. Soc., London, 1953, S. 1064, ferner Shaw und Fox, J. Am.
Chem. Soc., 1953, S. 3417).
Beispiel 1 : 21, 4 g Ka1ziumoxyd werden mit 60 cm3 Wasser gerührt, dann unter Rühren 180 cm3 Äthanol und dann 5 g pulverisierte Natronlauge - hinzugefügt. Hierauf wird das Gemisch auf-5 C abgekühlt und mit 9, 18 g Glycin und 36, 5 g p-Nitrobenzaldehyd unter Rühren versetzt. Das Reaktionsgemisch wird
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konz. Salzsäure zu und kühlt auf-5 C ab. Nach einigen Stunden Stehen filtriert man den ausgeschiedenen Niederschlag. Dieser besteht
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Trennung rührt man das Gemisch mit 100 cm3 Wasser bei 35 C und trennt dann den p-Nitrobenzaldehyd durch Filtrieren.
Das wässerige Filtrat wird mit Natriumacetat auf pil 5 eingestellt und es wird nach dem Kühlen mit Eis das ausgeschiedene threo-ss- (p-Nitrophenyl)-serin filtriert, mit Wasser gewaschen und getrocknet.
Man erhält 20, 3 g threo-ss- (p-Nitrophenyl)-serin und gewinnt nebenbei 17, 55 g p-Nitrobenzaldehyd zurück. Die Ausbeute beträgt, auf Glycin berechnet, 77% und, auf p-Nitrobenzaldehyd berechnet, 71, 5%.
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und dann zu dieser Lösung eine aus 1350 g Natriumhydroxyd und 1, 4 1 Wasser bereitete Lösung hinzugegossen. Zum gebildeten Kalziumhydroxydniederschlag werden bei 15 C 428 g
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kühlt wurde. Zum gebildeten Reaktionsgemisch werden 4000 cm3 96%iger Äthylalkohol hinzugefügt und während 4 Stunden bei 0 C gerührt. Das Reaktionsgemisch wird, wie im Beispiel 1 angegeben, aufgearbeitet. Man erhält
1015 g threo-ss- (p-Nitrophenyl)-serin und gewinnt 870 g p-Nitrobenzaldehyd zurück.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von threo-ss- (p-Nitrophenyl)-serin durch Kondensation von Derivaten des Glycins mit p-Nitrobenzaldehyd in Gegenwart eines Kondensationskatalysators und Hydrolyse des dabei gebildeten Zwischenproduktes, dadurch gekennzeichnet, dass man als Glycinderivat ein Alkalisalz desselben, zweckmässig das Natriumsalz, einsetzt, als Kondensationskatalysator Kalziumhydroxyd verwendet und die Kondensation bei einer Temperatur unterhalb 10 C, vorzugsweise um 0 C, vornimmt.