DE10333080A1 - Production of acetoacetate esters for use as pharmaceutical intermediates, e.g. p-nitrobenzyl acetoacetate, involves reacting diketene with a benzyl alcohol in presence of a cyclic amine as catalyst - Google Patents
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Abstract
Description
Hintergrund der ErfindungBackground of the Invention
1. Gebiet der Erfindung1. Field of the Invention
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Acetessigsäureestern, insbesondere zur Herstellung von Acetessigsäurebenzylestern. Diese Verbindungen sind verwendbar beispielsweise als Zwischenprodukt-Materialien für pharmazeutische Zwischenprodukte und andere Feinchemikalien.The present invention relates refer to a process for the preparation of acetoacetic acid esters, in particular for the production of acetoacetic acid benzyl esters. These compounds can be used, for example, as intermediate materials for pharmaceutical Intermediates and other fine chemicals.
2. Beschreibung des verwandten Standes der Technik2. Description of the related State of the art
Acetessigsäurebenzylester werden beispielsweise als pharmazeutische Zwischenprodukte verwendet. Zum Beispiel ist p-Nitrobenzylacetoacetat verwendbar auf dem Gebiet der pharmazeutischen Präparate als Zwischenprodukt für Carbapenem-Antibiotika. Zu konventionellen Verfahren zur Herstellung von p-Nitrobenzylacetoacetat gehören beispielsweise (a) ein Verfahren, bei dem man p-Nitrobenzylalkohol mit Diketen in ToIuol reagieren lässt durch Katalyse mittels Triethylamin (ungeprüfte japanische Patentanmeldungspublikation Nr. 03-197 459), (b) ein Verfahren, bei dem man p-Nitrobenzylalkohol mit Diketen in Benzol reagieren lässt durch Katalyse mittels p-Toluolsulfonsäure (US-Patent Nr. 3, 014 838), (c) ein Verfahren, bei dem man p-Nitrobenzylalkohol mit Ethylacetoacetat in einem Molverhältnis von 1 : 1,08 in ToIuol reagieren lässt (ungeprüfte japanische Patentanmeldungspublikation Nr. 61-275 284) und (d) ein Verfahren, bei man p-Nitrobenzylalkohol mit einem Acetessigsäureester in einem Molverhältnis von 1 : 1,2 bis 1 : 50 in ToIuol reagieren lässt (ungeprüfte japanische Patentanmeldungspublikation Nr. 09-132 550).Benzoacetoacetate, for example used as pharmaceutical intermediates. For example is p-Nitrobenzylacetoacetate useful in the pharmaceutical field Preparations as Intermediate for Carbapenem antibiotics. Conventional manufacturing processes of p-nitrobenzylacetoacetate for example (a) a process in which p-nitrobenzyl alcohol can react with diketene in ToIuol by means of catalysis Triethylamine (untested Japanese Patent Application Publication No. 03-197 459), (b) a Process in which p-nitrobenzyl alcohol with diketene in benzene lets react through Catalysis using p-toluenesulfonic acid (U.S. Patent No. 3,014,838), (c) a method using p-nitrobenzyl alcohol with ethyl acetoacetate in a molar ratio of 1: 1.08 in toluene can react (unexamined Japanese Patent Application Publication No. 61-275 284) and (d) a process with p-nitrobenzyl alcohol with an acetoacetic acid ester in a molar ratio from 1: 1.2 to 1: 50 in ToIuol (unexamined Japanese patent application publication No. 09-132 550).
Das Verfahren (b), bei dem p-Toluolsulfonsäure als Katalysator verwendet wird, ergibt jedoch eine niedrige Ausbeute von etwa 78%.The process (b) in which p-toluenesulfonic acid as Catalyst is used, however, gives a low yield of about 78%.
Pharmazeutische Zwischenprodukte müssen eine hohe Reinheit mit weniger Verunreinigungen aufweisen, um eine Kontamination mit Substanzen zu vermeiden, die einen nachteiligen Einfluss auf die Wirksamkeit der pharmazeutischen Präparat-Endprodukte haben können. Bei den konventionellen Herstellungsverfahren tritt jedoch häufig eine Kontamination der Produkte durch Verunreinigungen auf, da diese Verfahren häufig Nebenreaktionen verursachen und dadurch große Mengen an Nebenprodukten ergeben. Beispielsweise entstehen bei dem Verfahren, bei dem Triethylamin als Katalysator verwendet wird, große Mengen an Verunreinigungen und die dabei erhaltenen Produkte sind nicht geeignet als Ausgangsmaterialien für pharmazeutische Präparate, obgleich die Produkte in höheren Ausbeuten erhalten werden.Pharmaceutical intermediates have to have a high purity with less impurities to a Avoid contamination with substances that are detrimental Influence on the effectiveness of the final pharmaceutical preparation can have. In the conventional manufacturing processes, however, one often occurs Contamination of the products due to contamination as this Procedures often side reactions cause and thereby large Amounts of by-products result. For example, the Process using triethylamine as a catalyst size Amounts of impurities and the products obtained are not suitable as starting materials for pharmaceutical preparations, although the products in higher Yields are obtained.
Es besteht daher ein Bedarf für ein Verfahren, das Acetessigsäureester in hoher Reinheit ergeben kann, die weniger Nebenprodukte enthalten und als pharmazeutische Zwischenprodukte verwendbar sind.There is therefore a need for a method the acetoacetic acid ester can result in high purity, which contain fewer by-products and can be used as pharmaceutical intermediates.
Zusammenfassung der ErfindungSummary the invention
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Herstellung von Acetessigsäureestern anzugeben, das hochreine Acetessigsäureester mit weniger Nebenprodukten ergibt.The aim of the present invention is it is therefore necessary to provide a process for the preparation of acetoacetic acid esters, the highly pure acetoacetic acid ester with fewer by-products.
Nach umfangreichen Untersuchungen in dem Bestreben, das oben genannte Ziel zu erreichen, haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung gefunden, dass dann, wenn man Diketen mit einem Benzylalkohol in Gegenwart mindestens eines Lösungsmittels durch Katalyse mit einem spezifischen Katalysator reagieren lässt, die Nebenreaktionen verhindert werden und hochreine Acetessigsäureester mit weniger Verunreinigungen erhalten werden können. Die vorliegende Erfindung basiert auf diesen Erkenntnissen.After extensive investigations in an effort to achieve the above goal, the Inventors of the present invention found that when one Diketene with a benzyl alcohol in the presence of at least one solvent can react by catalysis with a specific catalyst that Side reactions are prevented and high purity acetoacetic acid esters can be obtained with fewer contaminants. The present invention is based on these findings.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist insbesondere ein Verfahren zur Herstellung eines Acetessigsäureesters, das die Stufen umfasst: Reagierenlassen von Diketen mit einem Benzylalkohol in Gegenwart eines Lösungsmittels durch Katalyse mittels mindestens einer Stickstoff enthaltenden cyclischen organischen Base, wodurch ein entsprechender Acetessigsäureester erhalten wird. Die Stickstoff enthaltende cyclische organische Base umfasst beispielsweise cyclische Amine. Der Benzylalkohol kann p-Nitrobenzylalkohol sein. Das Lösungsmittel umfasst beispielsweise aromatische Lösungsmittel.Object of the present invention is in particular a process for the preparation of an acetoacetic acid ester, comprising the steps of: reacting diketene with a benzyl alcohol in the presence of a solvent by catalysis using at least one nitrogen-containing cyclic organic base, creating a corresponding acetoacetic acid ester is obtained. The nitrogen-containing cyclic organic base includes, for example, cyclic amines. The benzyl alcohol can be p-nitrobenzyl alcohol his. The solvent includes, for example, aromatic solvents.
Mit dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren können Nebenreaktionen wirksam unterdrückt werden und es können dadurch hochreine Acetessigsäureester mit einer geringeren Kontamination durch Verunreinigungen erzielt werden, indem man eine Reaktion in Gegenwart mindestens eines Lösungsmittels durchführt durch Katalyse mittels einer Stickstoff enthaltenden cyclischen organischen Base. Die resultierenden Acetessigsäureester sind beispielsweise verwendbar als pharmazeutische Zwischenprodukte.With the production method according to the invention side reactions can be effectively suppressed and high purity acetoacetic acid esters with less contamination by impurities can be achieved by carrying out a reaction in the presence of at least one solvent carried out by catalysis using a nitrogen-containing cyclic organic base. The resulting acetoacetic acid esters can be used, for example, as pharmaceutical intermediates.
Weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen hervor.Other goals, features and advantages of the present invention will become apparent from the following description preferred embodiments out.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformendescription of the preferred embodiments
Zu Benzylalkoholen, die als Ausgangsmaterial erfindungsgemäß verwendbar sind, gehören beispielsweise Benzylalkohol und Benzylalkohole, die jeweils mindestens einen Substituenten an ihrem Benzolring oder in der Nachbarposition zu einer Hydroxylgruppe aufweisen. Zu diesen Substituenten gehören beispielsweise, ohne dass die Erfindung darauf beschränkt ist, Halogena tome; Alkoxygruppen, wie Methoxy-, Ethoxy-, Isopropoxy- und andere C1-C6-Alkoxygruppen; Acylgruppen, z.B. Acetyl-, Propionyl-, Butyryl-, Benzoyl- und andere C1-C7-Acylgruppen; die Carboxylgruppe; Alkoxycarbonylgruppen, z.B. Methoxycarbonyl-, Ethoxycarbonyl-, Isopropoxycarbonyl- und andere C1-C6-Alkoxycarbonylgruppen; die Aminogruppe; Alkylaminogruppen, z.B. N-Methylamino-, N,N-Dimethylamino- und andere Mono- oder Di-C1-C4-alkylaminogruppen; die Hydroxylgruppe; die Mercaptogruppe; substituierte Thiogruppen, z.B. Alkylthiogruppen, Cycloalkylthiogruppen und Arylthiogruppen; substituierte oder unsubstituierte Carbamoylgruppen; die Cyanogruppe; die Nitrogruppe; die Sulfogruppe; Alkylgruppen, z.B. Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl- und andere C1-C6-Alkylgruppen; Alkenylgruppen, z.B. Vinyl-, Propenyl- und andere C2-C6-Alkenylgruppen; Alkinylgruppen, z.B. Ethinyl-, Propinyl- und andere C2-C6-Alkinylgruppen; alicyclische Kohlenwasserstoffgruppen, z.B. Cyclopentyl-, Cyclohexyl- und andere C3-C8-Cycloalkylgruppen, und Adamantyl- und andere Brücken aufweisende Gruppen; aromatische Kohlenwasserstoffgruppen, z.B. Phenyl-, Naphthyl- und andere Arylgruppen; und heterocyclische Gruppen.Benzyl alcohols which can be used as starting material according to the invention include, for example, benzyl alcohol and benzyl alcohols, each of which has at least one substituent on its benzene ring or in the neighboring position to a hydroxyl group. These substituents include, for example, but are not limited to, halogen atoms; Alkoxy groups such as methoxy, ethoxy, isopropoxy and other C 1 -C 6 alkoxy groups; Acyl groups, for example acetyl, propionyl, butyryl, benzoyl and other C 1 -C 7 acyl groups; the carboxyl group; Alkoxycarbonyl groups, for example methoxycarbonyl, ethoxycarbonyl, isopropoxycarbonyl and other C 1 -C 6 alkoxycarbonyl groups; the amino group; Alkylamino groups, for example N-methylamino, N, N-dimethylamino and other mono- or di-C 1 -C 4 -alkylamino groups; the hydroxyl group; the mercapto group; substituted thio groups, for example alkylthio groups, cycloalkylthio groups and arylthio groups; substituted or unsubstituted carbamoyl groups; the cyano group; the nitro group; the sulfo group; Alkyl groups, for example methyl, ethyl, propyl, isopropyl and other C 1 -C 6 alkyl groups; Alkenyl groups, for example vinyl, propenyl and other C 2 -C 6 alkenyl groups; Alkynyl groups, for example ethynyl, propynyl and other C 2 -C 6 alkynyl groups; alicyclic hydrocarbon groups, eg cyclopentyl, cyclohexyl and other C 3 -C 8 cycloalkyl groups, and adamantyl and other bridging groups; aromatic hydrocarbon groups, for example phenyl, naphthyl and other aryl groups; and heterocyclic groups.
Bei den Benzylalkoholen kann ihre Hydroxylgruppe durch eine Schutzgruppe substituiert sein, die entfernt oder eliminiert werden kann. Zu solchen Schutzgruppen, die entfernt werden können, gehören beispielsweise Methyl-, Ethyl-, Isopropyl-, Methoxymethyl-, 1-Methoxyethyl- und Ethoxymethylgruppen und andere Gruppen, die eine Ether-, Acetal- oder Hemiacetalgruppe mit einer Hydroxylgruppe bilden können; Acylgruppen, Sulfonylgruppen, Alkoxycarbonylgruppen, Carbamoylgruppen und andere Gruppen, die von Säuren wie Carbonsäuren, Sulfonsäuren, Kohlensäure, Carbamidsäure, Schwefelsäure, Phosphorsäure und Borsäure durch Entfernung der OH-Gruppe abgeleitet sind.With benzyl alcohols you can Hydroxyl group may be substituted by a protecting group that removes or can be eliminated. To such protecting groups that removed can be belong for example methyl, ethyl, isopropyl, methoxymethyl, 1-methoxyethyl and ethoxymethyl groups and other groups containing an ether, acetal or can form a hemiacetal group with a hydroxyl group; acyl groups, Sulfonyl groups, alkoxycarbonyl groups, carbamoyl groups and others Groups by acids like carboxylic acids, sulfonic acids, Carbonic acid, carbamate, Sulfuric acid, phosphoric acid and boric acid Removal of the OH group are derived.
Zu Beispielen für die Benzylalkohole gehören Benzylalkohol; o-Nitrobenzylalkohol, p-Nitrobenzylalkohol, Salicylalkohol, o-Methylbenzylalkohol, m-Methylbenzylalkohol, p-Methylbenzylalkohol, o-Methoxybenzylalkohol, m-Methoxybenzylalkohol, p-Methoxybenzylalkohol, o-Chlorobenzylalkohol, m-Chloroben zylalkohol, p-Chlorobenzylalkohol, p-Cyanobenzylalkohol, p-Acetylbenzylalkohol, p-Methoxycarbonylbenzylalkohol und andere Benzylalkohole, die jeweils einen Substituenten (eine Nitro-, Cyano-, Acyl-, Alkoxycarbonyl-Gruppe, Halogenatomatome und andere Elektronen anziehende Gruppen oder Alkoxy-, Alkyl-, Hydroxyl- und andere Elektronen abgebende Gruppen) in der o-, moder p-Position des Benzolringes aufweisen; 1,1-Diphenylmethanol, 1-Phenylethanol, 1,1-Diphenylethanol und andere Benzylalkohole, die jeweils einen Substituenten in der Nachbarposition zu der Hydroxylgruppe aufweisen. Erfindungsgemäß sind Benzylalkohole, die jeweils einen Substituenten, wie z.B. eine Elektronen anziehende Gruppe, an ihrem Benzolring, beispielsweise in der p-Position, aufweisen, bevorzugt, wobei unter diesen p-Nitrobenzylalkohol besonders bevorzugt ist.Examples of the benzyl alcohols include benzyl alcohol; o-nitrobenzyl alcohol, p-nitrobenzyl alcohol, salicyl alcohol, o-methylbenzyl alcohol, m-methylbenzyl alcohol, p-methylbenzyl alcohol, o-methoxybenzyl alcohol, m-methoxybenzyl alcohol, p-methoxybenzyl alcohol, o-chlorobenzyl alcohol, m-chlorobenzyl alcohol, p-chlorobenzyl alcohol, p-cyanobenzyl alcohol, p-acetylbenzyl alcohol, p-methoxycarbonylbenzyl alcohol and others Benzyl alcohols, each with a substituent (a nitro, cyano, Acyl, alkoxycarbonyl group, halogen atoms and other electrons attractive groups or alkoxy, alkyl, hydroxyl and other electrons releasing groups) in the o-, moder p-position of the benzene ring exhibit; 1,1-diphenylmethanol, 1-phenylethanol, 1,1-diphenylethanol and other benzyl alcohols, each with a substituent in the neighboring position to the hydroxyl group. According to the invention are benzyl alcohols each have a substituent, e.g. an electron attracting Have group on their benzene ring, for example in the p-position, preferred, among which p-nitrobenzyl alcohol is particularly preferred.
Die Menge des Diketens beträgt beispielsweise etwa 0,8 bis etwa 10 mol, vorzugsweise etwa 0,9 bis etwa 5 mol und besonders bevorzugt etwa 1 bis etwa 3 mol pro mol Benzylalkohol.The amount of diketting is, for example about 0.8 to about 10 mol, preferably about 0.9 to about 5 mol and more preferably about 1 to about 3 moles per mole of benzyl alcohol.
Ein wichtiges Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass eine Reaktion in Gegenwart mindestens eines Lösungsmittels durchgeführt wird durch Katalyse mittels einer Stickstoff enthaltenden cyclischen organischen Base. Die Stickstoff enthaltende cyclische organische Base kann irgendeine cyclische organische Base sein, die mindestens ein Stickstoffatom als Aufbauatom ihres Ringes aufweist. Zu diesen Stickstoff enthaltenden cyclischen organischen Basen gehören beispielsweise N-Methylpyrrolidin, N-Methylpiperidin, N-Methylmorpholin, 1,5-Diazabicyclo[5.4.0]undecen-5 (DBU), 1,5-Diazabicyclo[4.3.0]nonen-5 (DBN), 1,4-Diazabicyclo[2.2.2]octan (DABCO) und andere cyclische Amine, von denen die cyclischen tertiären Amine bevorzugt sind; Pyridin, 2-Methylpyridin, 3-Methylpyridin, N,N-Dimethyl-4-aminopyridin und andere Pyridin-Verbindungen. Unter ihnen sind die cyclischen Amine bevorzugt, unter denen N-Methylpyrrolidin besonders bevorzugt ist.An important feature of the present Invention is that a reaction in the presence at least of a solvent carried out is by catalysis using a nitrogen-containing cyclic organic base. The nitrogen containing cyclic organic Base can be any cyclic organic base that at least has a nitrogen atom as the structural atom of their ring. To this Nitrogen-containing cyclic organic bases include, for example N-methylpyrrolidine, N-methylpiperidine, N-methylmorpholine, 1,5-diazabicyclo [5.4.0] undecene-5 (DBU), 1,5-diazabicyclo [4.3.0] nonen-5 (DBN), 1,4-diazabicyclo [2.2.2] octane (DABCO) and other cyclic amines, of which the cyclic tertiary amines are preferred are; Pyridine, 2-methylpyridine, 3-methylpyridine, N, N-dimethyl-4-aminopyridine and other pyridine compounds. Among them are the cyclic ones Amines preferred, among which N-methylpyrrolidine is particularly preferred is.
Die Menge der Stickstoff enthaltenden cyclischen organischen Base beträgt beispielsweise etwa 0,0001 bis etwa 0,5 mol und vorzugsweise etwa 0,001 bis etwa 0,1 mol pro mol Benzylalkohol.The amount of nitrogen containing cyclic organic base for example about 0.0001 to about 0.5 mol, and preferably about 0.001 to about 0.1 mole per mole of benzyl alcohol.
Durch Verwendung der Stickstoff enthaltenden cyclischen organischen Base als Katalysator können Nebenreaktionen wirksam unterdrückt werden, um Nebenprodukte zu verringern, und es können hochreine Acetessigsäureester mit einer geringeren Kontamination durch Verunreinigungen erhalten werden.By using the nitrogen containing Cyclic organic base as a catalyst can be side reactions effective repressed to reduce by-products, and it can be high purity acetoacetic acid esters with less contamination from contaminants become.
Das für die erfindungsgemäße Verwendung geeignete Lösungsmittel unterliegt keiner spezifischen Beschränkung, so lange es die Reaktion nicht in nachteiliger Weise beeinflusst. Bevorzugte Beispiele sind Benzol, Benzol-Derivate mit mindestens einem Substituenten an ihrem Benzolring und andere aromatische Lösungsmittel. Zu diesen Substituenten gehören beispielsweise Alkylgruppen, z.B. C1-C6-Alkylgruppen; Cycloalkylgruppen, z.B. C3-C8-Cycloalkylgruppen; und Halogenatome. Wenn der Benzolring eine Vielzahl von Substituenten aufweist, können diese miteinander kombiniert werden zur Bildung eines Ringes mit einer Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindung, die den Benzolring aufbaut. Zu Beispielen für die Benzol-Derivate gehören ToIuol, Ethylbenzol, Cumol, Butylbenzol, Pentylbenzol, Dodecylbenzol, Cyclohexylbenzol, Chlorbenzol und andere mono-substituierte Derivate; Xylole, Ethyltoluole, Propyltoluole, Cymene, Butyltoluole, Ethylisopropylbenzole, Diethylbenzole, Dipropylbenzole, Dipentylbenzole, Tetralin, Dichlorobenzole und andere disubstituierte Derivate; Hemimelliten, Pseudocumol, Mesitylen und andere Trimethylbenzole, Triethylbenzole, Diethyltoluole, Dimethylethylbenzole, Dimethypropylbenzole, Triisopropylbenzole und andere tri-substituierte Derivate; Prehniten, Isodurol, andere Tetraethylbenzole und andere tetra-substituierte Derivate. Unter ihnen sind ToIuol, Ethylbenzol, o-Xylol, m-Xylol, p-Xylol, Mesitylen und andere alkyl-substituierte Benzole bevorzugt, wobei ToIuol besonders bevorzugt ist. Jedes dieser Lösungsmittel kann allein oder in Kombination verwendet werden.The solvent suitable for use in the present invention is not specifically limited as long as it does not adversely affect the reaction. Preferred examples are benzene, benzene derivatives with at least one substituent on their benzene ring and other aromatic ones Solvent. These substituents include, for example, alkyl groups, for example C 1 -C 6 alkyl groups; Cycloalkyl groups, for example C 3 -C 8 cycloalkyl groups; and halogen atoms. If the benzene ring has a variety of substituents, these can be combined to form a ring with a carbon-carbon bond that builds the benzene ring. Examples of the benzene derivatives include toluene, ethylbenzene, cumene, butylbenzene, pentylbenzene, dodecylbenzene, cyclohexylbenzene, chlorobenzene and other mono-substituted derivatives; Xylenes, ethyltoluenes, propyltoluenes, cymenes, butyltoluenes, ethylisopropylbenzenes, diethylbenzenes, dipropylbenzenes, dipentylbenzenes, tetralin, dichlorobenzenes and other disubstituted derivatives; Hemimellites, pseudocumene, mesitylene and other trimethylbenzenes, triethylbenzenes, diethyltoluenes, dimethylethylbenzenes, dimethypropylbenzenes, triisopropylbenzenes and other tri-substituted derivatives; Prehniten, Isodurol, other tetraethylbenzenes and other tetra-substituted derivatives. Among them, toluene, ethylbenzene, o-xylene, m-xylene, p-xylene, mesitylene and other alkyl-substituted benzenes are preferred, with toluene being particularly preferred. Each of these solvents can be used alone or in combination.
Die Reaktionstemperatur beträgt beispielsweise etwa –10 bis etwa 100°C, vorzugsweise etwa 0 bis etwa 80 C und besonders bevorzugt etwa 3 bis etwa 60 C. Die Reaktion kann auch bei etwa Raumtemperatur glatt ablaufen. Die Reaktion kann bei Normaldruck (Atmosphärendruck), unter erhöhtem Druck (unter einer Belastung) oder unter einem verminderten Druck durchgeführt werden. Die Reaktion kann aber auch bei Normaldruck glatt ablaufen. Die Reaktionszeit beträgt beispielsweise etwa 0,5 bis etwa 30 h, vorzugsweise etwa 1 bis etwa 25 h und besonders bevorzugt etwa 2 bis etwa 20 h. Die Reaktionstemperatur, der Reaktionsdruck und die Reaktionszeit werden in geeigneter Weise ausgewählt in Abhängigkeit von dem Typ des Benzylalkohols, dem Typ des Katalysators und anderen Bedingungen.The reaction temperature is, for example about –10 up to about 100 ° C, preferably about 0 to about 80 C and particularly preferably about 3 to about 60 C. The reaction can also be at about Run off smoothly at room temperature. The reaction can take place at normal pressure (Atmospheric pressure), under elevated Pressure (under a load) or under a reduced pressure carried out become. The reaction can also proceed smoothly at normal pressure. The response time is for example about 0.5 to about 30 hours, preferably about 1 to about 25 h and particularly preferably about 2 to about 20 h. The reaction temperature, the reaction pressure and the reaction time are appropriately selected dependent on the type of benzyl alcohol, the type of catalyst and others Conditions.
Die Reaktion kann unter Anwendung eines konventionellen Verfahrens, beispielsweise eines Batch-Verfahrens, eines Semi-Batch-Verfahrens oder eines kontinuierlichen Verfahrens, durchgeführt werden. Erfindungsgemäß kann die Reaktion durchgeführt werden durch Zutropfen von Diketen zu einer Mischung, die den Benzylalkohol, den Katalysator, das Lösungsmittel und andere Komponenten enthält. In diesem Fall wird Diketen zugetropft, beispielsweise über einen Zeitraum von etwa 0,1 bis etwa 10 h, vorzugsweise über einen Zeitraum von etwa 0,2 bis etwa 8 h und besonders bevorzugt über einen Zeitraum von etwa 0,2 bis etwa 6 h.The reaction can be applied a conventional process, for example a batch process, a semi-batch process or a continuous process, carried out become. According to the Reaction carried out are added dropwise to a mixture containing the benzyl alcohol, the catalyst, the solvent and contains other components. In this case, diketene is added dropwise, for example via a Period of about 0.1 to about 10 hours, preferably over a period of time from about 0.2 to about 8 hours and particularly preferably over one Period from about 0.2 to about 6 hours.
Durch die Reaktion wird Diketen mit dem Benzylalkohol verestert, wobei man den entsprechenden Acetessigsäure-benzylester erhält.The reaction becomes diketene with esterified the benzyl alcohol, giving the corresponding benzoacetoacetate receives.
Nach Beendigung der Reaktion können die Reaktionsprodukte abgetrennt und gereinigt werden mittels einer Abtrennungs-Einrichtung, wie z.B. durch Filtration, durch Konzentration, durch Destillation, durch Extraktion, durch Kristallisation, durch Umkristallisation, durch Adsorption, durch Kolonnenchromatographie und durch Kombinationen dieser Abtrennmethoden.After the reaction has ended, the Reaction products are separated and purified using a Separation device, e.g. by filtration, by concentration, by distillation, by extraction, by crystallization, by Recrystallization, by adsorption, by column chromatography and by combinations of these separation methods.
Die Acetessigsäureester umfassen p-Nitrobenzylacetoacetat und andere Verbindungen, die im Ames-Test stark positiv sind und deshalb häufig als Produkte zu Lösungen, gelöst in Lösungsmitteln, verarbeitet werden, um ihre Einwirkung auf Operatoren zu verhindern und ihre Handhabbarkeit zu erleichtern. Diese Lösungsmittel für die erfindungsgemäße Verwendung können konventionelle organische Lösungsmittel sein. Im allgemeinen wird das bei der Reaktion verwendete Lösungsmittel auch zur Herstellung der Produkte verwendet. Beispielsweise wird eine Lösung des Acetessigsäureesters in einer Konzentration von etwa 25 bis etwa 35 Gew.-% in einem aromatischen Lösungsmittel als Produkt geliefert.The acetoacetic acid esters include p-nitrobenzyl acetoacetate and other compounds that are strongly positive in the Ames test and therefore often as products to solutions, solved in solvents, processed to prevent their impact on operators and to make them easier to handle. These solvents for use in the present invention can conventional organic solvents his. In general, the solvent used in the reaction also used to manufacture the products. For example a solution of the acetoacetic acid ester in a concentration of about 25 to about 35% by weight in an aromatic solvent delivered as a product.
Die Komponenten-Konzentration (der Gehalt) des resultierenden Produkts kann durch Hochleistungs-Flüssigchromatographie (HPLC)-Analyse bestimmt werden.The component concentration (the Content) of the resulting product can be by high performance liquid chromatography (HPLC) analysis can be determined.
BeispieleExamples
Die vorliegende Erfindung wird unter Bezugnahme auf mehrere Beispiele und Vergleichsbeispiele nachstehend näher erläutert, die Erfindung ist jedoch keineswegs auf diese Beispiele beschränkt. Alle Teile und Prozentangaben beziehen sich, wenn nichts anderes angegeben ist, auf das Gewicht. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 angegeben.The present invention is under Reference to several examples and comparative examples below explained in more detail the However, the invention is by no means limited to these examples. All Unless otherwise stated, parts and percentages refer to each other is on weight. The results are shown in Table 1.
Beispiel 1 In einen zerlegbaren Kolben, der mit einem Rühren, einem Tropftrichter, einem Kühler und einem Thermometer ausgestattet war, wurden 58 g p-Nitrobenzylalkohol, 295 g ToIuol und 0,32 g N-Methylpyrrolidin eingeführt. Zu der bei 30°C gerührten Mischung wurden 33 g Diketen über einen Zeitraum von 3 h zugetropft zur Durchführung der Reaktion. Nach Beendigung der Zugabe wurde die Mischung 20 h lang bei Raumtemperatur stehen gelassen. Die Reaktionsmischung wurde nacheinander mit 0,2 gew.-%iger Chlorwasserstoffsäure und ionenausgetauschtem Wasser gewaschen, die organische Schicht wurden getrocknet und dabei erhielt man eine Lösung von p-Nitrobenzylacetoacetat in ToIuol als Produkt. Die HPLC-Analyse zeigte, dass das Produkt, abgesehen von dem Toluol-Lösungsmittel, enthielt 99,07 Gew.-% (87 g, Ausbeute: 97%) p-Nitrobenzylacetoacetat (NBAA) und 0,06 Gew.-% (52 mg) Verunreinigungen, die nach dem Peak von NBAA eluiert wurden. Das Ergebnis der HPLC-Analyse ist in der Tabelle Table 1 angegeben.Example 1 In a collapsible piston the one with a stir, a dropping funnel, a cooler and equipped with a thermometer, 58 g of p-nitrobenzyl alcohol, 295 g of toluene and 0.32 g of N-methylpyrrolidine were introduced. To the one stirred at 30 ° C Mixture was over 33 g of diketene added dropwise over a period of 3 h to carry out the reaction. After completion After the addition, the mixture was allowed to stand at room temperature for 20 hours calmly. The reaction mixture was successively with 0.2 wt .-% Hydrochloric acid and ion-exchanged water, the organic layer dried and thereby a solution of p-nitrobenzylacetoacetate was obtained in ToIuol as a product. HPLC analysis showed that the product, apart from the toluene solvent, contained 99.07% by weight (87 g, yield: 97%) of p-nitrobenzylacetoacetate (NBAA) and 0.06 wt% (52 mg) impurities after the peak were eluted by NBAA. The result of the HPLC analysis is in the Table 1 given.
Beispiel 2 Eine Lösung von p-Nitrobenzylacetoacetat in ToIuol wurde erhalten als Produkt des Verfahrens des Beispiels 1, jedoch mit der Ausnahme, dass 3-Methylpyridin anstelle von N-Methylpyrrolidin in einer dazu äquimolaren Menge als Katalysator verwendet wurden. Das Ergebnis der HPLC-Analyse des Produkts ist in der Tabelle 1 angegeben.Example 2 A solution of p-nitrobenzyl acetoacetate in ToIuol was obtained as a product of the procedure of the example 1, but with the exception that 3-methylpyridine instead of N-methylpyrrolidine in an equimolar Amount were used as a catalyst. The result of the HPLC analysis of the product is given in Table 1.
Beispiel 3 Eine Lösung von p-Nitrobenzylacetoacetat in ToIuol wurde erhalten als Produkt des Verfahrens des Beispiels 1, wobei diesmal jedoch Pyridin anstelle von N-Methylpyrrolidin in einer dazu äquimolaren Menge als Katalysator verwendet wurde. Das Ergebnis der HPLC-Analyse des Produkts ist in der Tabelle -1 angegeben.Example 3 A solution of p-nitrobenzyl acetoacetate in ToIuol was obtained as a product of the procedure of the example 1, but this time pyridine instead of N-methylpyrrolidine in an equimolar amount was used as a catalyst. The result of the HPLC analysis of the Product is shown in Table -1.
Vergleichsbeispiel 1Comparative Example 1
Eine Lösung von p-Nitrobenzylacetoacetat in ToIuol wurde als Produkt nach dem Verfahren des Beispiels 1 erhalten, jedoch mit der Ausnahme, dass diesmal Triethylamin anstelle von N-Methylpyrrolidin in einer dazu äquimolaren Menge als Katalysator verwendet wurde. Die HPLC-Analyse des Produkts zeigte, dass das Produkt, abgesehen von dem Toluol-Lösungsmittel, enthielt 97,94 Gew.-% (79 g, Ausbeute: 88 %) p-Nitrobenzylacetoacetat (NBAA) und 1,01 Gew.-% (814 mg) Verunreinigungen, die nach dem Peak von NBAA eluiert wurden. Der Verunreinigungs-Gehalt wurde auf der gleichen Basis wie in Beispiel 1 (NBAA-Gehalt in dem Produkt 87 g) umgewandelt in 897 mg durch Berechnung nach der folgenden Formel: Verunreinigungsgehalt (g) = 87/0,9794 × 0,0101. Als Ergebnis wurde gefunden, dass der Verunreinigungsgehalt im Vergleichsbeispiel 1 das 17-fache desjenigen des Beispiels 1 betrug (897 mg/52 mg).A solution of p-nitrobenzyl acetoacetate in ToIuol was obtained as a product according to the procedure of Example 1, however with the exception that this time triethylamine instead of N-methylpyrrolidine in an equimolar amount as a catalyst was used. HPLC analysis of the product showed that the product, apart from the toluene solvent, contained 97.94% by weight (79 g, yield: 88%) of p-nitrobenzylacetoacetate (NBAA) and 1.01 wt% (814 mg) impurities after the peak were eluted by NBAA. The contamination level was on the same basis as in Example 1 (NBAA content in product 87 g) converted to 897 mg by calculation according to the following formula: Impurity content (g) = 87 / 0.9794 × 0.0101. As a result found that the impurity content in Comparative Example 1 17 times that of Example 1 was (897 mg / 52 mg).
Das Ergebnis der HPLC-Analyse ist in der Tabelle 1 angegeben.The result of the HPLC analysis is given in Table 1.
Analytische BedingungenAnalytical conditions
Kolonne: Zorbax Rx-C8, 4,6 mm Durchmesser × 250 mm Länge, 5 μm Kolonnentemperatur: 40°CColumn: Zorbax Rx-C8, 4.6 mm diameter × 250 mm Length, 5 μm column temperature: 40 ° C
Lösungsmittelsolvent
- (A) wässrige Ammoniumacetat-Lösung (pH 4,7) und Acetonitril für die HPLC-Verwendung(A) aqueous Ammonium acetate solution (pH 4.7) and acetonitrile for the use of HPLC
- (B) Acetonitril für die HPLC-Verwendung(B) acetonitrile for the use of HPLC
Es wurden Lösungsmittelgemische mit den
folgenden Mischungs-Verhältnissen
verwendet. Der hier verwendete Ausdruck "Zeit" gibt die ab der Injektion
einer Probe verstrichene Zeit an. Strömungsrate: 1,0 ml/min
Detektor:
UV-Wellenlänge
267 nmu
minimale Fläche
1000
Probenmenge: 30 bis 50 mg
TABELLE
1 TABELLE
1 – Fortsetzung In der Tabelle 1 sind die Messwerte in der Einheit
[Fläche/Proben-Menge]
angegeben. Der Ausdruck "Spuren" bedeutet, dass die Menge einer
Probe nicht bestimmt werden konnte, obgleich eine Spur davon nachgewiesen wurde.Solvent mixtures with the following mixing ratios were used. The term "time" as used herein indicates the time elapsed from the injection of a sample. Flow rate: 1.0 ml / min
Detector: UV wavelength 267 nmu
minimum area 1000
Sample amount: 30 to 50 mg TABLE 1 TABLE 1 - continued Table 1 shows the measured values in the unit [area / sample quantity]. The term "trace" means that the amount of a sample could not be determined, although a trace of it was detected.
Der Ausdruck "ND" bedeutet, dass die Menge einer Probe unterhalb der Nachweisgrenzen lag.The expression "ND" means that the amount of a sample was below the detection limits.
Das gewünschte p-Nitrobenzylacetoacetat wurde bei einer RT (Retentionszeit) von 10,5 min eluiert und das Lösungsmittel ToIuol wurde eluiert bei RT von 13,7 min.The desired p-nitrobenzyl acetoacetate was eluted at an RT (retention time) of 10.5 min and the solvent ToIuol was eluted at RT of 13.7 min.
Die Erfindung wurde zwar vorstehend unter Bezugnahme auf solche Ausführungsformen beschrieben, die derzeit als bevorzugte Ausführungsformen angesehen werden, es ist jedoch klar, dass die Erfindung auf die beschriebenen Ausführungsformen nicht beschränkt ist. Vielmehr umfasst die vorliegende Erfindung verschiedene Modifikationen und äquivalente Anordnungen, die innerhalb des Geistes und Schutzbereiches der nachfolgenden Patentansprüche liegen. Der Schutzbereich der folgenden Patentansprüche soll der breitesten Interpretation entsprechen, um alle diese Modifikationen und äquivalenten Strukturen und Funktionen zu umfassen.The invention has been made above with reference to such embodiments described which are currently regarded as preferred embodiments, however, it is clear that the invention applies to the described embodiments not limited is. Rather, the present invention includes various modifications and equivalents Orders within the spirit and scope of the following claims lie. The scope of the following claims is intended to the broadest interpretation to match all of these modifications and equivalents Structures and functions.
Claims (4)
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JP232804/2002 | 2002-08-09 |
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