AT211817B - Verfahren zur Herstellung von β-Lactonen - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Herstellung von   ss-Lactonen   
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 stoff eine Alkyl-, Aryl- bzw. Aralkylgruppe oder zusammen eine Polymethylengruppe, welche mit dem zentralen C-Atom einen carbocyclischen Ring bildet. 



   Nach dem erfindungsgemässen Verfahren wird ein Mol einer ss-Aminopropionsäure, welche in a-Stellung im Sinne obiger Definition substituiert sein kann, mit 2 oder 3 Mol eines Alkalinitrits in verdünnter Essigsäure bei einer Temperatur unter 5   C umgesetzt. Wenn das Produkt während der Reaktion nicht ausfällt, wird die Mischung mit einem mit Wasser nicht mischbaren Lösungsmittel extrahiert und das Lösungsmittel entfernt. Der Rückstand ist das gewünschte Lacton, das durch gewöhnliche Verfahren gereinigt werden kann. Z. B. kann das Produkt, wenn es ölig ist, durch eine Säule destilliert werden ; wenn dagegen das Produkt fest ist, kann es aus einem bestimmten Lösungsmittel umkristallisiert werden. 



   Die Ausbeuten sind gewöhnlich ziemlich hoch. 



   Die Lactone der Erfindung werden als Zwischenverbindungen bei der Darstellung von vielen industriellen Produkten gebraucht. Z. B. können sie zu den entsprechenden Oxysäuren hydrolysiert werden, 
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 die wichtige Zwischenverbindungen bei der Synthese von Atropinen und synthetischen Krampfmitteln sind, wie in der brit. Patentschrift Nr.   709, 585   angegeben. 



   Wenn man ferner die   ss-Lactone   mit Ammoniak unter Druck in einem Lösungsmittel behandelt, werden sie in 2-Azetidinone umgewandelt, die bisher nach andern Verfahren hergestellt wurden. 



   Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung : 
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 30 cm vorerst zu   00 C   gekühltem Wasser wird eine Lösung von 10 g   oc-Phenyl-oc-butyl-ss-amino-   propionsäure in 125 cm3 wässeriger Essigsäure   (l :   10) zugetropft, ohne 5   C zu überschreiten. 



  Die Mischung wird 1, 5 Stunden gerührt und dann mit drei 100 cm3-Anteilen Äthyläther extrahiert. 



  Die Extrakte werden vereinigt, das Lösungsmittel entfernt und der Rückstand destilliert, wobei die bei   118-120  C/l   mm Hg übergehende Fraktion das gewünschte Lacton ist ; Ausbeute 7, 5 g   (81%).  
Das Lacton kann zur entsprechenden Oxysäure 
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 werden. Nach Abkühlung wird die Lösung mit Äthyläther extrahiert, der Extrakt beseitigt, die wässerige Schicht mit Schwefelsäure angesäuert und wieder mit Äthyläther extrahiert. Das organische Lösungsmittel wird entfernt und der Rückstand mit Petroläther behandelt. Die ge- 
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 propionsäure werden gesammelt. Praktisch quantitative Ausbeute ; Fp.   75-78     C. 
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 in 125   cm3   25%iger wässeriger Essigsäure bei   0-5   C   zugetropft.

   Nach 90 Minuten Umrühren wird die Mischung mit Äthyläther extrahiert, das Lösungsmittel entfernt und der Rückstand destilliert. Die bei   105   C/1   mm Hg erhaltene Fraktion stellt das gewünschte Lacton dar. Ausbeute 7, 3 g   (80%).   
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Verbindung mit0-5 C zugetropft. Nach 90 Minuten Umrühren bei   0-50   C wird die Mischung mit Äthyläther extrahiert, das Lösungsmittel entfernt und der Rückstand destilliert. Die bei 75-80   C/0, 6 mm Hg erhaltene Fraktion stellt das gewünschte Lacton dar ; Ausbeute 7, 1 g   (79%).   



   Wenn die Verbindung mit verdünntem Natriumhydroxyd wie im Beispiel 1 hydrolysiert wird, gibt sie   &alpha;-Phenyl-&alpha;-methyl-ss-oxypropion-   säure ; Fp.   87-88 C.   



    Beispiel 4:&alpha;-Phenyl-&alpha;-benzyl-ss-propiolaction:  
In eine Mischung von 6 g Natriumnitrit in 25 cm3 Wasser wird eine Lösung von 10 g    < x-Phenyl-oc-benzyl-ss-aminopropionsäure   in 300 cm3 50%iger wässeriger Essigsäure und 1, 3 cm3 Schwefelsäure (um die Aminosäure zu lösen, die in Essigsäure nicht löslich ist) zugetropft. Ein Niederschlag bildet sich. Nach 45 Minuten Umrühren bei 0-5 C werden die Kristalle gesammelt, abgesaugt und getrocknet ; Ausbeute   6, 5 g (70%) ;   Fp. 124-125 C,
Wenn das Produkt mit verdünntem Natriumhydroxyd wie im Beispiel 1 hydrolysiert wird, gibt es   &alpha;-Phenyl-&alpha;-benzyl-ss-oxypropionsäure;   Fp. 191 bis   193  C.   



   Beispiel   5: &alpha;-Phenyl-ss-propiolaction:  
In eine Mischung von 40 g Natriumnitrit in 120 cm3 vorerst zu 0   C gekühltem Wasser wird eine Lösung von 20 g   cx-Phenyl-ss-aminopropion-   säure in 400 cm3 25%iger wässeriger Essigsäure zugetropft, ohne 5   C zu überschreiten. Die Mischung wird 30 Minuten bei 0-5 C gerührt und dann mit drei   500 cm3-Anteilen   Äthyläther extrahiert. Die Extrakte werden vereinigt, das Lösungsmittel entfernt und der Rückstand destilliert. Die bei   95-100 C/1 mm   Hg erhaltene Fraktion stellt das gewünschte Lacton dar ; Ausbeute 15 g   (83%).   



   Wenn dieses Produkt mit NaOH wie im Beispiel 1 hydrolysiert wird, gibt es eine quantitative Ausbeute von Tropasäure. 
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In eine Mischung von 12 g Natriumnitrit in 75 cm3 bei 0 C gekühltem Wasser wird eine Lö-   sung von 11,2 g &alpha;,&alpha;-Diäthyl-ss-aminopropionsäure   in 250 cm3 25%iger Essigsäure bei 0-5 C zugetropft. Nach 30 Minuten bei   0 C   wird die Mischung mit Äthyläther extrahiert, das Lösungsmittel beseitigt und der Rückstand destilliert. Die bei   70-75   C/7   mm Hg erhaltene Fraktion stellt das gewünschte Lacton dar ; Ausbeute 8 g   (81%).   



   In gleicher Weise werden erhalten :   oc, oc-Dipropyl-ss-propiolacton :   Kp   86-88 C/   5 mm Hg, Ausbeute 84% ; 
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    < x-Dibutyl-ss-propiolacton :3mm   Hg, Ausbeute 82% ;   &alpha;,&alpha;-Tetramethylen-ss-propiolaction:   Kp 70 bis 75 C/20 mm Hg, Ausbeute   78%.   



    PATENTANSPRÜCHE :      l.   Verfahren zur Herstellung von ss-Lactonen der allgemeinen Formel : 
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 in der   R und R. i je   Wasserstoff, eine Aryl-, Alkylbzw. Aralkylgruppe oder zusammen eine mit dem zentralen C-Atom einen carbocyclischen Ring bildende Polymethylengruppe bedeuten, dadurch gekennzeichnet, dass man eine ss-Aminopropionsäure der allgemeinen Formel : 
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 in der   R und R. i die   obige Bedeutung haben, mit 2 bis 3 Äquivalenten eines Alkalinitrits in verdünnter Essigsäure bei einer Temperatur unter 5   C umsetzt. 
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