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Verfahren zur Herstellung von a-Chlor-ß-aminocarbonsäuren und deren
Derivaten Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von a-Chlor-ß-amino-carbonsäuren
und deren Derivaten der allgemeinen Formel
in der Rf ein Wasserstoffatom, einen Alkyl-, Cycloalkyl- oder Aralkylrest und R2
eine Carboxyl-, Carbalkoxy-, Carbamid-, Cyan- oder N-Hydroxycarbamidgruppe bedeutet,
sowie von Salzen davon in guter Ausbeute.
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Das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet,
daß man eine Dichlorverbindung der allgemeinen Formel
in welcher R1 und R2 die oben definierte Bedeutung zukommt, mit flüssigem Ammoniak
umsetzt und das Reaktionsprodukt gegebenenfalls verestert und/oder mit einer Säure
in ein Salz überführt.
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Es ist zweckmäßig, zur Verhinderung der Polymerisation während der
Reaktion mit dem flüssigen Ammoniak dem Reaktionsgemisch polymerisationshemmende
Substanzen, wie z. B. Hydrochinon, p-Phenylendiamin, Diphenylamin, Phenyl-ß-naphthylamin,
zuzusetzen.
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In der Formel II kann Rt einen niederen Alkylrest, z. B. Methyl,
Äthyl, Propyl, Isopropyl, Butyl, einen Cycloalkylrest, z. B. Cyclopentyl, Cyclohexyl,
oder einen Aralkylrest, z.B. Benzyl, bezeichnen. R2 ist vorzugsweise eine Carbalkoxygruppe
mit niederem Alkoxyrest, z. B. Carbomethoxy, Carbäthoxy, Carbopropoxy, Carbisopropoxy,
Carbobutoxy. Besonders bevorzugt werden Verbindungen mit Carbomethoxy-oder Carboisopropoxygruppen.
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Als Ausgangsverbindungen der allgemeinen Formel II kann man beispielsweise
die niederen Alkylester, insbesondere den Methyl-, Äthyl- oder Isopropylester der
a,fl-Dichlorpropionsäure, verwenden.
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Diese Dichlorverbindungen sind besonders günstige Ausgangsmaterialien,
da sie leicht zugänglich sind.
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Bei der Umsetzung mit flüssigem Ammoniak gehen diese Dichlorverbindungen
möglicherweise zuerst in die entsprechenden Monochlorverbindungen der allgemeinen
Formel
über, die dann mit fortschreitender Reaktion zu den Verbindungen der Formel 1 führen.
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Wenn in der Formel R2 eine Carbomethoxygruppe ist, so erhält man
bei der Umsetzung mit flüssigem Ammoniak ein Reaktionsprodukt, das in überwiegender
Menge das entsprechende Säureamid enthält. Bei den höheren homologen Estern, z.
B. bei den Äthyl-, Propyl- oder Butylestern, bleibt die Estergruppe bei der Umsetzung
mit flüssigem Ammoniak größtenteils erhalten. Sofern es nicht bereits ein Ester
ist, kann man das Reaktionsprodukt gewünschtenfalls in einen Ester überführen, beispielsweise
durch Behandlung mit alkoholischer Mineralsäure, wie äthanolischer Salzsäure oder
methanolischer Schwefelsäure.
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Die erfindungsgemäß herstellbaren Derivate bilden bei der Umsetzung
mit anorganischen oder organischen Säuren, z. B. Chlor-, Brom- oder Jodwasserstoffsäure,
Schwefelsäure, Phosphorsäure oder Oxalsäure, Arylsulfonsäuren, wie Benzolsulfonsäure
Toluolsulfonsäure, Additionssalze.
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Die erfindungsgemäß erhältlichen Verbindungen sollen als Zwischenprodukte
für die Herstellung von a-Amino-B-hydroxy-carbonsäuren und deren Estern,
z.
B. Serin und Serimnethylester, vön a-Amino-,B chlor-carbonsäuren, z. B. a-Amino-pchlor-propion
säure, und von 4-Amino-isoxazolidon sowie dessen in 5-Stellung substituierten Derivaten
verwendet werden.
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Im nachfolgenden Ausführungsbeispiel sind alle Temperaturen in Celsiusgraden
angegeben.
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Beispiel 78 g a,4-Dichlorpropionsäure-methylester werden langsam
in 1 1 flüssiges Ammoniak bei Zimmertemperatur eingetropft. Das Reaktionsgemisch
wird während 3 Stunden gerührt und darauf zur Trockne eingedampft. Dem auf 0° gekühlten
Rückstand werden mit 150 ccm vorgekühlter 30 0/obiger alkoholischer Salzsäure zugesetzt.
Nach 15stündigem Stehen werden dem Reaktionsgemisch unter Rühren 250 ccm absoluter
Alkohol zugesetzt, worauf das Gemisch filtriert wird. Der Rückstand wird einige
Male mit siedendem absolutem Alkohol ausgezogen. Aus den vereinigten Filtraten erhält
man durch Eindampfen das a-Chlor-fl-amino-propionsäureamid-hydrochlorid, das aus
Alkohol umkristallisiert wird. Schmelzpunkt 145 bis 1460.
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Aus dem a,4-Dichlorpropionsäure-äthylester erhält man in analoger
Weise das Hydrochlorid des a-Chlorß-amino-propionsäure-äthylesters vom Schmelzpunkt
104 bis 1060. Wenn man vom a,B-Dichlorpropionsäure-isopropylester ausgeht, erhält
man das Hydrochlorid des a-Chlor-ß-amino-propionsäure-isopropylesters vom Schmelpunkt
91 bis 920.
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32 g a-Chlor-ß-amino-propionsäureamid-hydrochlorid werden während
4 Stunden in 300 ccm absolutem Methanol unter Einleitung von Chlorwasserstoff am
Rückfluß gekocht. Darauf engt man die Lösung auf 150 ccm ein und filtriert das abgeschiedene
Ammoniumchlorid ab. Das Filtrat wird zur Trockne eingedampft, der Rückstand in 35
ccm
absolutem Methanol aufgenommen und die Mischung filtriert. Das Filtrat wird nach
Zugabe von 300 ccm absolutem Äther auf - 150 abgekühlt. Man erhält dann das kristalline
a-Chlor-p-amino-propionsäuremethylester-hydrochlorid, das nach nochmaliger Umkristallisation
bei 101 bis 1030 schmilzt.