DE102009024113A1

DE102009024113A1 - Verfahren zur Herstellung von 4-Azidobuttersäureamid

Info

Publication number: DE102009024113A1
Application number: DE200910024113
Authority: DE
Inventors: Matthias Bahlmann; Joern Bruns; Adrian Hemmen; Rebecca Horeis; Bjoern Kempken; Frank Meiners; Jan Mitschker; Matti Reissmann; Marvin Schulz; Timo Stalling; Antje Westerholt; Julia Witt; Christina Zitzer
Original assignee: Kempken Bjorn
Current assignee: Kempken Bjorn
Priority date: 2009-06-06
Filing date: 2009-06-06
Publication date: 2010-12-09

Abstract

Bei dem hier anzumeldenden Patent handelt es sich um ein Verfahren zur Herstellung von 4-Azidobuttersäureamid aus 4-Halogenbuttersäureamid.

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von 4-Azidobuttersäure-amid. 4-Azidobuttersäureamid ist ein nötiges Zwischenprodukt für die Herstellung von 4-Aminobuttersäureamid und des Arzneistoffes Progabide [INN, Handelsname Gabrene^®] ( Europäisches Patent 0 071 500 ). Bei den bekannten Verfahren zur Herstellung von 4-Azidobuttersäureamid wird 4-Azidobutyronitril in einer alkoholischen Lösung mit 30%-igem Wasserstoffperoxid partiell hydrolysiert und nach aufwändiger Aufarbeitung unter Verwendung von Pentan und Ethylacetat in 63% Ausbeute gewonnen. Aus der Mutterlauge lassen sich weitere 20% (I) gewinnen. Bekannt ist daneben die Hydrolyse von 4-Azidobutyronitril mit konzentrierter Salzsäure, die in 66% Ausbeute 4-Azidobuttersäureamid liefert ( Europäisches Patent 0 071 500 ).
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, auf sehr einfache Weise 4-Azidobuttersäureamid aus 4-Halogenbuttersäureamid in fast quantitativer Ausbeute herzustellen. Dazu wird das 4-Halogenbuttersäureamid mit einem Alkaliazid in wässriger Lösung in Gegenwart eines Phasentransferkatalysators umgesetzt.
Geeignete 4-Halogenbuttersäureamide sind 4-Chlorbuttersäureamid, 4-Brombuttersäureamid und 4-Iodbuttersäureamid. Besonders bevorzugt ist die Verwendung von 4-Chlorbuttersäureamid als Ausgangsmaterial. Die 4-Halogenbuttersäureamide können beispielsweise aus 4-Halogenbuttersäurechlorid durch Umsetzung mit Ammoniak-Lösung gewonnen werden.
Das jeweilige Alkaliazid wird mindestens mit stöchiometrischen Mengen bezogen auf das 4-Halogenbuttersäureamid eingesetzt. Geeignete Alkaliazide sind Lithiumazid, Natriumazid und Kaliumazid. Unter den Alkaliaziden ist die Verwendung von Natriumazid besonders bevorzugt.
Durch die nachfolgenden Beispiele soll die Erfindung näher erläutert werden:
Beispiel 1
Zu einer Suspension von 121,0 g (1 Mol) 4-Chlorbuttersäureamid und 4,32 g (0,01 Mol) Trioctylpropylammoniumchlorid in 500 ml Wasser wird bei 20 bis 25°C unter kräftigem Rühren innerhalb von 2 Stunden eine Lösung aus 65,0 g (1 Mol) Natriumazid in 500 ml Wasser zugetropft. Man lässt 3 Stunden bei Umgebungstemperatur unter kräftigem Rühren nachreagieren. Das Reaktionsgemisch wird mit Methylenchlorid extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen werden über Magnesiumsulfat getrocknet, und das Lösungsmittel im Vakuum verdampft. Der Rückstand wird aus Ether umkristallisiert.
Ausbeute: 127 g (99% der Theorie) 4-Azidobuttersäureamid. Der Schmelzpunkt beträgt 73–75°C.
C₄H₈N₄O (128,07 g·mol^–1)

Berechnet C 37,49 H 6,29 N 43,73

Gefunden C 37,28 H 6,35 N 43,57
Beispiel 2
Beispiel 1 wird wiederholt mit dem einzigen Unterschied, dass anstelle von 4,32 g (0,01 Mol) Trioctylpropylammoniumchlorid 4,77 g (0,01 Mol) Trioctylpropylammoniumbromid eingesetzt werden.
Ausbeute: 98% der Theorie. Schmelzpunkt 73–74°C.
Beispiel 3
Beispiel 1 wird wiederholt mit dem einzigen Unterschied, dass anstelle von 121,0 g (1 Mol) 4-Chlorbuttersäureamid 166 g (1 Mol) 4-Brombuttersäureamid eingesetzt werden.
Ausbeute: 97% der Theorie. Schmelzpunkt 73–74°C.
Beispiel 4
Beispiel 1 wird wiederholt mit dem einzigen Unterschied, dass anstelle von 121,0 g (1 Mol) 4-Chlorbuttersäureamid 166 g (1 Mol) 4-Iodbuttersäureamid eingesetzt werden.
Ausbeute: 97% der Theorie. Schmelzpunkt 73–74°C.
Beispiel 5
Beispiel 1 wird wiederholt mit dem einzigen Unterschied, dass anstelle von 4,32 g (0,01 Mol) Trioctylpropylammoniumchlorid 4,04 g (0,01 Mol) Trioctylmethylammoniumchlorid eingesetzt werden.
Ausbeute: 97% der Theorie. Schmelzpunkt 73–73,5°C.
Beispiel 6
Beispiel 2 wird wiederholt mit dem einzigen Unterschied, dass anstelle von 65,0 g (1 Mol) Natriumazid 49,0 g (1 Mol) Lithiumazid eingesetzt werden.
Ausbeute: 97% der Theorie. Schmelzpunkt 73–73,5°C.
Beispiel 7
Beispiel 2 wird wiederholt mit dem Unterschied, dass die eingesetzte Natriumazid-Menge auf 97,5 g (1,5 Mol) erhöht wird, das in 750 ml Wasser gelöst ist.
Ausbeute: 97% der Theorie. Schmelzpunkt 73–73,5°C.
Beispiel 8
Beispiel 2 wird wiederholt mit dem einzigen Unterschied, dass anstelle von 65,0 g (1 Mol) Natriumazid 81,1 g (1 Mol) Kaliumazid eingesetzt werden.
Ausbeute: 97% der Theorie. Schmelzpunkt 73–73,5°C.
Beispiel 9
Zu einer Lösung von 121,0 g (1 Mol) 4-Chlorbuttersäureamid in 2 l Petrolether wird bei Raumtemperatur unter kräftigem Rühren eine Lösung aus 65,0 g (1 Mol) Natriumazid in 1500 ml Wasser gegeben. Bei fortgesetztem kräftigen Rühren gibt man eine zuvor separat bereiteten heterogenen Phasentransferkatalysator (hergestellt aus 50 g Montmorilonit K 10-Tonerde in der Natriumform und einer Lösung aus äquimolaren Mengen 18-Krone-6 und Kaliumchlorid) und erhitzt auf 90–100°C. Die Reaktion wird dünnschichtchromatographisch verfolgt und fortgesetzt bis kein 4-Chlorbuttersäureamid mehr nachweisbar ist. Nach dem Abkühlen wird das Reaktionsgemisch wird mit Ether extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen werden über Magnesiumsulfat getrocknet, und das Lösungsmittel im Vakuum verdampft.
Ausbeute: 98% der Theorie. Der Schmelzpunkt beträgt 73–73,5°C.
Montmorilonit K 10-Tonerde
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- EP 0071500 [0001, 0001]

Claims

Verfahren zur Herstellung von 4-Azidobuttersäureamid, dadurch gekennzeichnet, dass man ein 4-Halogenbuttersäureamid der allgemeinen Formel XCH₂CH₂CH₂CONH₂ (I)in der X für die Elemente Chlor, Brom oder Iod steht, mit einen Alkaliazid in Gegenwart eines Phasentransferkatalysators umsetzt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man als Alkaliazid Natriumazid einsetzt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man 4-Chlorbuttersäureamid einsetzt.