DD215531A1 - Verfahren zur herstellung des calciumsalzes der di-n-propylessigsaeure - Google Patents

Abstract

Ein reines Calciumsalz der Di-n-propylessigsaeure kann vorteilhaft dadurch hergestellt werden, dass man ein Calciumsalz der allgemeinen Formel m (A) mal n (B) II in der A Calcium-bis-(di-n-propylacetat), B Di-n-propylessigsaeure und m und n gleiche oder verschiedene Molzahlen angeben, wobei n in den Grenzen von > 0,05 m bis < 2 m liegen kann, mit niederen Alkoholen mit 1 bis 3 C-Atomen, gegebenenfalls im Gemisch mit einem Anteil von maximal 50 % an Dimethylformamid, behandelt.

Description

Titel der Erfindung

Verfahren zur Herstellungdes Calciumaalzes der Di-npropyleaaigaäure ;

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein neues Verfahren zur Herstellung des Calciumsalzes der Di-n-propyleaaigaäure der Formel

- CH₀- CH₉ ^{2 2}

- COO

Ca¹*¹" I

daa in der Medizin bei Calciuinmangelzuatänden aowie wegen aeines Gehaltea an antikonvulsiv wirksamer Di-η-propyl- . essigaäure in der Therapie der Epilepsie eingesetzt wird.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Calcium-bis-(di-n-propylacetat) der Formel I ist seit 1889 bekannt (Fürth, Monatshefte für Chemie, 9 (1889), S. 320 322).· . ' ,-^: . '; ' ; .·. ; ; .-.:;; -·;. · ';-' V'. '; ;:; / .:. ;

Danach ist es ohne nähere Hinweise auf Detaila seiner Herstellung aus CaCOo und Di-η-propyleasigsäure zugänglich« In der US-PS 3 814 812 ist eine Methode zur Gewinnung von I aua CaO und Di-n-propylessigaäüre in Wasser beschrieben· Auf diese Art der Herstellung von I ist auch in der DD-PS 129 776 Seite 10, vorletzter Absatz* besonders Bezug

'. ' ^N '' ' '' ·' «.-' 2 ~ "^; - ' ' ^:^'-' " '' ' ·^:'^: ' ' · ''

genommen worden, ohne dies in den Beispielen zu belegen. Im Zusammenhang nit der von lUrth (s. oben) festgestellten Anomalie im Löaungsverhälten yon I in Wasser, wonach die Löslichkeit von I in Wasser bei 0 ⁰C am grüßten ist und mit zunehmender Temperatur abnimmt, gibt es gerechtfertigte Zweifel an der Reproduzierbarkeit der nach der zitierten US-PS niitgeteilten Ausbeuten an I.

Wiederholte Untersuchungen führten nach dieser Methode neben einem, in großer Menge anfallenden, graugefärbten, brockigen, nicht näher definierten Rückstand zu einer maximalen Ausbeute an 1 in Höhe von 45 %·

Die graugrUnliche Verfärbung des Rückstandes weist auf die Bildung von Verunreinigungen während der mehrstündigen Kochzeit der in Wasser unlöslichen ρi-n-propyl^ essigsäure in der stark alkalisch reagierenden KaIklösung hin. ' '. . ' ' \\ . X;V.·;..'.:, ' r. · ,. · :, ' ^;. · : .' ;

Diese SJachteile, die auch in einer hohen Volumenkapazität des Verfahrens bestehen, wirken sich ungUnstig bei der industriellen Herstellung großer Mengen des Calci.umealzes aus.

Ein weiterer Hachteil der bekannten Lösungen liegt in der äußeren Beschaffenheit eines nach herkömmlicher Art hergestellten Calciumsalzes der Di-n-propylessigaäure, das unter den beschriebenen Bedingungen als talkumähnlichea schlecht rieselfähiges Pulver mit einem relativ hohen Schüttvoluirien von 8 und mehr Milliliter pro Gramm anfällt» ;. ^; . . . . /' ' .. ·.:... ' ' ^:;' ; '· _: ..·'

Die in der DD-PS 129 776 beschriebene Darstellung für das Natriumsalz der Di-η-propyleaaigaäure (siehe Beispiel 1 und Beispiel 4 der DD-PS''-129 776) ist aufwendig und fuhrt bei "übertragung auf eine analoge Herstellung des Calciumsalzes zu einem voluminösenj kaum rührbaren Kristallbrei, dessen Reinheit und Freiheit von unumgesetzten Kalkanteilen nicht gesichert ist. Sine besondere Erschwernis liegt dabei in der praktischen Unlöslichkeit dea Calciumsalzes in den angewendeten organischen Lösungsmitteln wie beispielsweise Toluol.

Selbst in der Siede hitze .ist-.'.Galcium-bis-Cdi-n-.pro-pyi·*.··' acetat) in üblichen organischen Lösungsmitteln kaum löslich. So löst siedendes Toluol weniger als 0,1 $a, siedendes Aceton weniger ala 1 % und 100 ⁰C heißea Dimethylformamid weniger als 2 %* ' ..[ " : ;.

Die Mängel·bisher· bekannter Lösungen wirken sich-'besonders bei der technischen Realisierung der Verfahren zum Zweck der Herstellung groiäer Mengen aus· _:

Ziel der Erfindung

Durch die Erfindung wird es möglich, die Verbindung der Formel I technisch leicht, ökonomisch günstig und in optimalen Ausbeuten herzustellen, wobei die erhaltene Verbindung der Formel I frei von Resten alkalisch reagierender Ausgangsstoffe ist, vorteilhafte Kristallisationsbedingungen zeigt und in einer äußeren Beschaffenheit gewonnen werden kann, die die galenische Verarbeitung erleichtert.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die Erfindung hat die Aufgäbe, ein neues Verfahren zur Herstellung von Calcium^bis-Cdi-n^propylaeetat) der Formel I zu entwickeln, das technisch leicht realisierbar ist und ein Salz liefert, das frei von Resten alkalisch reagierender Ausgangsstoff e ist ,'das weiter in ökonomisch günstiger Weise und in optimalen/Ausbeuten anfällt, das vorteilhafte Kristallisations.bedingungen zeigt und daa dabei in einer äußeren Beschaffenheit gewonnen werden kann, die die galenische Verarbeitung erleichtert·

Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß man ein Calciumsalz der Di-n~propylessigsäure der allgemeinen Formel ;'.· ' ./ :'. . .' ;.- :".. " " ' " " ·,, ^: ; ;' .' -, '; ^λ; ' m[_:A] · η Γ 3] [ ^:. ; ^: /; .^: II : ' / ..

in der A Calcium-bis=-( di-n~propylacetat) der iOrmel I bedeutet, B ftirpi-n-propylessigsäure steht und m und η gleiche oder verschiedene Molzahlen angeben^ wobei η in den Grenzen von} 0,05 m bis ^ 2m liegenkann, mit einem niederen Alkohol mit i bis 3 ö-A-toinen oder einem lösungsmittelgemisch aus einem niederen Alkohol mit 1 bis 3 C-Atomen und Dimeihyiformamid, dessen Anteil am Lösungsmittelgemisch bis zu 50 ^. betragen kann, behandelt. .; :' .. . "; ;:>;/ " - [ ' :' ] :;';·. ',. . ^: ;_, ; · Während niedere Alkohole mit 1 bis 3- C-Atomen das erfindungsgemäß herzustellende Salz der Formel I nicht allzu gut lösen und I in heißem Dimethylformamid schwer löslich ist, findet man bei IiÖsungsmittelgemischen aus Alkoholen und Dimethylformamid mit einem Anteil von bis au 50'%. Dimethylformamid einen unerwarteten Anstieg der Löalichkeit mit zunehmender Temperatur, so daß diese Lösungsmitte!gemische in der er£indungsgemäß begrenzten

Zusammensetzung nicht nur die Überführung eines Calcium^ salzes der allgemeinen Formel II in das Caiciumsalz der Formel.I ermöglichen, sondern gleichzeitig einen reinigenden Umkristallisationseffekt ausüben· Die dabei erhältlichen Kristalle sind gut ausgebildet und zeigen optimale Schuttvolumina zwischen 2,5 und 3,5 mlpro Gramm. ' . . ' . ··; .. ' " ·... /^; /^:" ' '. ' \ ' - '-' ' '.

Eine weitere besondere Ausfuhrungsform der Erfindung sieht vor, daß man eine Lösung eines Salzes der allgemeinen Formel II.in organischen Lösungsmitteln wie Toluol, Benzol, Aceton, lissigsäureäthylester und andere einsetzt und diese mit den erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösungsmitteln oder Lösungsmittelgemischen bei Raumtemperatur oder erhöhter Temperatur bis zur Siedetemperatur der Lösungsmittelgemische behandelt.

Nach einer weiteren. Ausführungsform der Erfindung ist ' es auch möglich, als Lösungen der Salze der allgemeinen Formel II die Reaktionsprodukte aus Calciumoxid, Calciumhydroxid oder Calciumcärbonat und Di-n-propylessigsäure in den für die Herstellung gemäß der gleichzeitig hinterlegten DDR-Patentanmeldung WP C 07 D/ ,.,. , oder gemäß der BE-PS 884 848 eingesetzten organischen Lösungsmittel zu verwenden, ohne daß eine besondere Isolierung von Salzen der allgemeinen Formel II vorgenommen wird. Z we cianäß ig filtriert man eine nach den "Verfahren der .zitierten DDR-Patentanmeldung bzw. der zitierten BE-PS erhaltene ent- ^: sprechende Reaktionsmiachung von: eventuell ungelösten Bestandteilen und behandelt sie dann, gegebenenfalls aber nicht erforderlichenfalls, unter teilweiseroder vollständiger Abdestillation von Lösungsmitteln, erfindungsgemäß bei Raumtemperatur oder bei erhöhter.Temperatur mit niederen Alkohien mit 1 bis 3 C-Atomen oder einem Lösungs- j

mittelgemisch aus einem, niederen Alkohol mit 1 bis 3 C-A tomen und e in em; bis zu 50i£igen Ap teil an Dimethylformamid, ' .·; ' ' r -^:-'. ' " ; .";': . .-· '· ' . ' ' ' ^: .; '

Das erfindungsgemäße Verfahren kann bei Temperaturen zwischen Raumtemperatur und der Siedetemperatur ydes Reaktionsgemioehes durchgefu.hrt werden·

Pur das erfindungagemäße Verfahren können beliebig zusammengesetzte Salze der allgemeinen Formel II eingesetzt -werden. Je höher der Anteil an nicht ionögen gebundener Di-n-propylessigsäure ist, desto leichter ist die Auflösbarkeit in den erfindungsgemäß verwendeten Lösungsmitteln oder Lösungsmittelgemischen, wobei auch schon bei Raumtemperatur rasche Lösung erfolgt, die nach kurzer Zeit zur Ausfällung des Caleiumsalzes der Formel. I führt. " .".. . ;.. . ..; ^; ; , ' . " .

Im Interesse einer verlangsamten Auskristallisätion kann man den Lösuhgsvorgang in den erfindungegemäß eingesetzten Lösungsmitteln oder Lösungsmittelgemischen aber auch unter Erwärmen bis zur Siedetemperatur der Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisehe vornehmen und die Auskristallisation, gegebenenfalls nach Kristallisation, durch eine allmähliche Abkühlung bis zur ..weitgehenden Auskristallisation des Salzes der Formel I durchführen.

In Fällen, bei denen eine einmalige'Behandlung eines Salzes der allgemeinen Formel Il durch Lösen eines Salzes der Formel II in erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lcaungsmitteln oder LÖgungsmittelgemischen bei Raumtemperatur oder bei erhöhten Temperaturen bis zur Siedetemperatur der Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisehe zu einem Salz der Formel I mit noch vorliegenden Rest-

anteilen an nicht ionogen gebundener Di-n-propylessigsäure fuhren sollte, die beispielsweise 3 % freie Di-n-propylessigsäure bezogen auf die Gesamtmasse des Salzes ausmachen können, kann die erfindungsgemäße Verfahrensweise wiederholt und dabei eine vollständige Abtrennung der nicht ionogen gebundenen Di-n-propylessigsäure erreicht werden, ' . _.-..-. : '": '': ' .':''. · ν '. . ; '.' ·^:.;:'_: .-.

PUr eine klinische Anwendung^sowie für galenisehe Verarbeitungszwecke ist dies jedoch nicht unbedingt erforderlich. Vielmehr ist es auch möglich, ein erfindungsgemäß erhaltenes Calciumsalz der Üi-n-propylessigsäure, das noch geringe Restmengen an nicht ionogen gebundener Di-n-propylessigsäure enthält, z,B, 0,1 bis 3,0 %_t direkt für die galenische Weiterverarbeitung zu verwenden.

Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahren^ liegt darin, daß die dabei verwendeten Ausgangssalze der; 3?oriael Il ;';;'. in den verfahrensmäßig angewendeten Lösungsmittein oder Lösungsmittelgemischen gute Lösungseigenschaften zeigen, wobei gleichzeitig im Kontakt mit den erfindungsgemäß verwendeten alkoholischen Lösungsmitteln, gegebenenfalls; -mit maximalen Anteilen von 50 '% Dimethylformamid bezogen auf die Menge des Lösungsmittelgemiaches, eine Zerlegung des erfindungsgemäß eingesetzten Salzes der allgemeinen Formel II in das Calciumsalz der Di-n-propylessigsäure der Formel I und in freie gelöste Di-n-propylessigsäure erfolgt. Aus den Lösungen wird unter Abkühlung ein gutkristallines, neutral reagierendesSalz der Formel I in gereinigter Form in hoher Ausbeute erhalten·

Der durch da3 erfindu'ngsgemäße Verfahren erzielte Effekt der Überführung von Salzen der Formel II in das Salz der Formel T ist insofern überraschend und unerwartet, als

eine gleiche Behandlung von;Salzen der allgemeinen FormelII KiIt anderen üblichen organischen Lösungsmitteln ale.den erfindungsgemäß vorgeschlagenen wie Toluol, Benzol, Estern und Ketonen, gegebenen;?älis auch in Gegenwart von Wasser, nicht zum gleichen Effekt führt wie die erfindungsgemäß vorgeschlagene Behandlung mit niederen Alkoholen, gegebenenfalls in Gegenwart begrenzterMengen von Dimethyl formamid. , :; ' .-.· y''' ^y -:: '',- ' . :

Vielmehr läßt sieh feststellen, daß teilweise sogar gegenteilige Effekte bei Anwendung anderer als der erfindungsgenäß vorgeschlagenen Lösungsmittel oder Lösungsmittelge--,misehe damit verbunden sein können· So führt eine Umkristal-Ii s.a. tion eines Salzes der allgemeinen Formel II .mit einen Gehalt von ca_# 30 % an nvich.t ionpgen gebundener Di-n-propyleseigsäure in Toluol nicht nur zy keiner Ablösung von "Bi~n-propylessigsäure, sondern zu einer leichten Zunahme des Gehaltes an nicht ionogen gebundener Di-n-propyleasigsäure im aüskristallisierenden Salz, '

'Man-'.kann-'diese Erscheinung als eine, im Lösungsmittel Toluol in relativ ,engen Grenzen ablaufende Disproportionierung des iiusgahgssalzes der allgemeinen Pormel: II in einen großen Anteil eines Salzes der allgemeinen Pormel II

. · ' ' \ -. · . . . " mit leicht erhöhtem Anteil an nicht ionogen gebundener Di^n-tpropylessigsäure und in einen geringen Anteil eines Salzes der allgemeinen Formel II mit niedrigererü Gehalt an nicht ionogen gebundener Di-n-propylessigsaure auffassen«, Ss ist ein Merkmal der Erfindung, daß die erfindungsgemäß zur Behandlung von Salzen der allgemeinen Formel II eingesetzten alkoholischen Lösungsmittel bzw« alkoholischen Lösungsraittelgemisehe sich umgekehrt verhalten wie andere organische Lösungsmittel und als auskristallisierendes Hau pt produkt ein Salz liefern, das dem Calciumsalz der Formel· I entspricht.' V .

Nach Abtrennung des kristallisierten Haupt produkt es sowas weitgehender Abdestiliation der erfindungagemäß eingesetzten .Lösungsmittel oder Lb'sungamittelgemieche findet man neben Di-η-propylessigaäure einen geringen Rückstand, der erhöhte Werte an nicht ioriogen gebundener Di*n-propylessigsäure zeigt. γ., -_: ,; ; \ '. :' /., ' . ;' . .·.^: -.,":^:'; ·. .- ^ .': ;. .·: ' ·.

Die als Ausgangsstoffe verwendeten Verbindungen der allgemeinen Formel II, deren Herstellung nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, können gemäß der gleichzeitig hinterlegten DDR-Patentameldung WP C 07 D/ oder auch nach der BE-PS 884 848 beispielsweise dadurch erhalten werden, daß iaan Di-n-propylessigsäure in einer größeren als der zur lleutraliaatioö notwendigen Menge mit einem Erdalkalioxid, -hydroxid oder -carbonatümaetzt·

Die folgenden Beispiele erläuterndas erfindungsgemäße Verfahren. ' .' . . .-. ' ;. · ' . '·.'. ;·;/ . '-:\ : '' ' ] ' /' ^:': '':" ['',

AuafUhrungabeiapiele ^

Beispiel 1

100 g eines Calciumsälzes der Di-n-propylesaigsäure mit einem Gehalt an nicht ionogengebundene^ Di-n-propylesaigsäure von 18 % werden bei Raumtemperatur in 500 ml Methanol aufgelöat. Hach schnellem Lösevorgang tritt eine momentane Auafällung eines dicken Salzbreiea ein. Man saugt ab, wäecht mit Methanol und trocknet das Salzbei 110 ⁰G. Man erhält 77,5 g eines Calciumaalzes, das einen Rest (1,9 %)an nicht ionogen gebundener Di-n-propylessigsäure enthält. lach erneutem Kochen des Salzes in 400 ml Methanoi, Abkühlen, Absaugen verbleiben nach JProcknung bei 100 ⁰C 75 g eines Calciumaalzes, dessen Gehalt an nicht ionogen gebundiener Di-n-propylessigaäure unter 0,5 % liegt·

; ' ' : - 1Q- VV-- W.V_;V : ·. :

Beispiel-2 . ' ' :>' v'V / .^:; — ' ' ' '. /

a) 40 g Di-n-propylessigsäure und 5,5 g GaOwerden in 75 ml Toluol unter Rühren und Rüekflußkühiung'15 Minuten zum Sieden erhitzt. Ea wird heiß filtriert, wobei kein wägbarer Rückstand verbleibt. Die blanke Lösung wird nach b) behandelt»

b) Die blanke toluolisehe Lösungnach a) wird unter Erwärmen auf ca. 80 ⁰C mit 125 ml Äthanol versetzt und nunmehr ohne weiteres Erhitzen einer langsamen Abkühlung Überlassen, lach mehrstündiger Kristallisation wird abgesaugt und der FiIterrücketand mit 50 ml Äthanol gewaschen. Man erhält das Calciumsalz der Din-propy!essigsäure mit einem Restgehalt an Di-n-propyle33ig3äure unter 0,5: %. in einer Menge von 28 g (87,5 % der Theorie bezogen auf CaO)_f ;

a) In einem 2-Liter-Drelhalskolben mit Rührwerk und Rückflußkühler werden 700 ml wäßriges, ca. 85/^iges Aceton ^xvorgelegt und 127 g Di-n-propylessigsäure (0,88 .Mol) zugegeben. In die blanke Lösung werden 22,0 göaö (97,5%iges, ca„ 0,39 Mol) flott eingerührt, wobei Erwärmung bis auf 42 ⁰C eintritt, .Die schwach milchigtrübe Suspension löst sich innerhalb weniger Minuten fast vollständig zu einer leicht opaleszenten Lösung auf. Zur Vervollständigung der Reaktion heizt man auf dem Dampfbad aa3 Gemisch auf und hält es 15 Minuten in leichtem Sieden. Es wird dann heiß über eine Glasfritte G 4 filtriert, wobei eänkaum wägbarer Prittenrückstand anfällt.

Die blanke Lösung wird auf 15 ⁰C gekühlt und nach 3 Stunden ein farbloses Kristallisat abgesaugt. Man

Wäscht den Rücketand zweimal mit je 75iDl Seigern wäßrigen Aceton« Nach Trocknen bei 50 ⁰C. erhält man 100 g eines Salzes mit 10,4 % nicht ionogen gebundener Di-n-propylessigsäure (Ausbeute 87 % der Theorie), ^

b) 10 g des nach a) hergestellten Calciümsalzes der Di-n-propylessigsäure werden in'50 al eines. lösungamittelgeraisches aus 90\% Methanol und 10 % Dimethylformamid unter Erwärmen blank gelöst,, Unter allmählicher Abkühlung wird kriataliisiert. Man erhält gut ausgebildete große Kristalle an Calcium-di-n-propylacetat, die nach Waschen mit Methanol und Trocknen in einer Ausbeute von 90'%.... der Theorie anfallen^ Das erhaltene Calcium-di-npropylacetat ist frei von nicht ionogen gebundener Di-n-propylessigsäure· - ;/.'' ·

Beispiel 4 . '." · : .;^: - '.'' :' '' ' ' ' ' :^; -^; V Ein analoges Ergebnis erhält man, v/enn man wie im Beispiel 3 verfährt, jedoch anstelle von !ethanol n-Prppanol einsetzt, ^ : \

Claims (4)

,;. .· .; ..., - ig - - : ;. ; : y:- y'- . / Patentansprüche Λ. ' ·...;' '. ^:' . ..:

1. Verfahren zur Herstellung des Galciumsalzes der Di-n-propylessigsäure der Formel

GH₃ - CHg - GH₂

GH -,OQD¹.

Ca

dadurch gekennzeichnet, daß man ein Galciumaalz der Di-n-propylessigsäure/der allgemeinen Formel

in der A Ga3cium-bis-(di-n-ⁱ'pröpylacetat) der Formel I bedeutet, B für Di-n-propyleasigsäure ateht und m und η gleiche oder verschiedene liolzahlen angeben,· wobei η in den Grenzen von _)> 0,05 m bis <" 2 m liegen kann, mit einem niederen Alkohol mit 1 bis 3 C-Atomen oder mit einem Xosungsmittelgemiach aus : . einem niederen Alkohol mit 1 bis 3 C-Atomen und Dimethylformamid, dessen Anteil am Lösungsmittelgemisch bia zu 50 fi betragen kann, behandelt.

2. Verfahren nach Punkt 1y dadurch gekennzeichnet, daß man Lösungen der Salze der allgemeinen Formel II in organischen Lösungsmitteln v/ie .Benzol,^^ Toluol, Essigsäureester oder Ketone wie Aceton oder Methyläthylketön einsetzt«, ; ' ; ' .'

3. Verfahren nach den Punkten T und 2, dadurch gekennzeichne tj, daß man ein bei der Herstellung der Verbindungen der allgemeinen Formel II in organischen ; Lösungsmitteln wie Benzol, Toluol, Essigsäureester

oder Ketone wie Aceton oder Methylathyiketon anfallendes .Reaktionsgemische gegebenenfalls nach teilweiser oder vollständiger Abtrennung des IiöaungsmittelB, -einsetzt. . - '. ': ' [' .'-"^: ,r--'. '/^:'//_: '.'_: "-._:· ;' . '.'-

4· Verfahren nach den Punkten 1V bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man bei .Raumtemperatur oder erhöhter Temperatur bis zur Siedetemperatur des Lösungsmittels oder der Lösungsmittelgemische arbeitet·