DE1645890A1 - Verfahren zur Herstellung substituierter epsilon-Caprolactame - Google Patents

Verfahren zur Herstellung substituierter epsilon-Caprolactame

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DE1645890A1
DE1645890A1 DE19661645890 DE1645890A DE1645890A1 DE 1645890 A1 DE1645890 A1 DE 1645890A1 DE 19661645890 DE19661645890 DE 19661645890 DE 1645890 A DE1645890 A DE 1645890A DE 1645890 A1 DE1645890 A1 DE 1645890A1
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DE
Germany
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caprolactam
phthalimide
caprolactams
formula
preparation
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DE19661645890
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Bassiri Taghi Guy
Reimschuessel Herbert Kurt
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Allied Corp
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Allied Chemical Corp
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D403/00Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D401/00
    • C07D403/02Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D401/00 containing two hetero rings
    • C07D403/04Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D401/00 containing two hetero rings directly linked by a ring-member-to-ring-member bond

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Indole Compounds (AREA)

Description

Bestimmt zur .
öffenlegung 1645890
Polio 5608
Allled Chemical Corporation. New York, N.Y., USA
Verfahren zur Herstellung substituierter £-Caprolactame
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung neuer substituierter £-Caprolactame der Formel
Ö ff
*n-CH NH
R'-CH HC~Rf
worin .j9üe? der Reete R Vfeseeretoff οάβΐ» »Is K©!ti<9fiwaeaer» Stoffrest, wie ein« Alkyl.« oder Arylgrupp«* seit Kleist nithr s^Xs 10 Kohl er et off *tomn imt unß .j^cS«.r s«st R1 Kßssezvtoff oder «ίΐΐ /1Uc; ireafci vorisugewiiJEji« sii> Alk^iyesfe mit I bi· 5 Kohi»fi9fcaffrita-n«» let, wobei. «·ιύ£ε-ΐ»η* zwei οβϊ1 Rast« R* Waas«rstoffatotnt ei«!!*
12 .
Diese neuen Verbindungen sind wertvolle Zwischenverbindungen für die Herstellung von d,l-Lysin, einem bekannten Nahrungsmittelzusatz- und seinen Alkylsubstitutionsprodukten. Sie haben außerdem sedative Wirkung und sind daher auf dem Gebiet der Pharmazie und Veterinärmedizin von Interesse.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung dieser neuen Verbindungen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man ein Alkal!phthalimid der Formel
worin R die oben angegebene Bedeutung hat und X Kalium, Natrium oder Lithium ist, mit einem α-halogens übst ituierten l-Caprolactam der Formel
Y-C
worin R1 die oben angegebene Bedeutung hat und Y Brom,
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Jod oder Chlor ist, umsetzt. Die Umsetzung kann ohne ein Lösungsmittel durchgeführt werden, wenn das Reaktionsgemische soweit erhitzt wird, daß das α-Hal ogen-£-aaprolaet am schmilzt (typische Schmelzpunkte sind 91-95K für a-Chlor-£- eaprolaetam und iiO-lll"C für α-Brom- £ -caprolaetam).
Die Reaktlnnstemperatur kann, wenn die Reaktionsteilnehmer in einem Lösungsmittel, wie Dimethylformamid., gelöst sind, bis auf etwa 70"C gesenkt werden. Im allgemeinen ist es nicht sweekmäBijg, die Umsetzung bei einer Temperatur über 200n durchzuführen.
Alkalisaize- die in dem Verfahren der Erfindung verwendet werden können, sjrid beispielsweise Kalium-pftthalimid, Natriumphthalimid, Lithium-phthalimid und deren am Benzolring mit 1-4 Kohlenwasserstoff resten substituierte Derivat«. α-Halogen-έ-caprolactame, die in aem Verfahren der Eifind ng verwendet werden können, sind beispielsweise: a-Brom-f-caprolactsm, a-Brom-Q-methyl-^caprolactam, σ Brom-^-methy 1 -£-c jprolactam, a-Brom-<Amethy 1 -C-eaprolactem, α-Brom- L-methyl-fc-aaprolactam. α-Βι n-ß-ftthyl-fi-caprolactam, σ-Brom-fl,/'-dimethyl -^-oaprolactam, a-3rom-<C£-diMthyl-£- ceprolactam, a-Broni-ß-propyl-£-caprolact;sHn/ a-Brom-^-butyI-£- caprolactam, a-Brom-(/^pentyl-£-caprola«ta!i und die entsprechenden a-Jod-^-caprolaetame und a-Chior-f-caprolactame.
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Nach Beendigung der Umsetzung wird das gebildete Alkalihalogenidvcn dem gewünschten ct-Phthalimid-t-caprolactam abgetrennt. Das kann in der Weise erfolgen« daß das Reaktionsprodukt mit heißem Chloroform vermischt wird, um das a-Phthalimid-^-caprolaetam zu lösen, das Alkalihalogenid abfiltriert und dann das Chloroform im Vakuum abgedampft wird. Das a-Phthal3mid-£-caprolactam kann durch Umkristallisieren aus Methanol weiter gereinigt werden.
Die ct-Phthalimid-f-caprolactame der Erfindung können durch Umsetzen mit Hydrazin nach der folgenden QIeichung !η α-Amino-i-caprolactame übergeführt werden; R
+ NH2-NH2
HC-R1
HC-R*
worin R und R* die oben angegebenen Bedeutungen haben. Diese Umsetzung wird zweckmäßig bei der RUokflußtemperatur des Reakt ionsgemlsohes durchgeführt. Damit das Reaktionäre·
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5~ 16458SC
misch flüssig ist, kann das Hydrazin ale Hydraζinhydrat verwendet und das a-Phthalimid-i-caprolactain in elnsis organischen Lösungsmittel, wie Methanol« gelöst werden« Die a-Amino-6-caprolactame können leicht zu d,!-Lysin und dessen Alkylsubstitutionsprodukten hydrolysiert werden.
Die folgenden Beispiele veranschaulichen die Erfindung.
Beispiel 1
In einen Dreihalskolben mit Thermometer und Rührer wurden
■ *
18,2 g (0,1 Mol) a-Brom-caprolactam und 18,5 g (0,1 Mol) Kaliumphthalimid eingebracht. Das Gemisch wurde unter Rühren 1 1/2 Stunden auf 120*C erhitzt. Nach Abkühlen auf Zimmertemperatur wurden 150 ml heißee Chloroform zugesetzt. Die gebildete Lösung wurde filtriert, und das Chloroform wurde dann im Vakuum entfernt. Der geIbIich-grüne Rückstand wurde durch Umkristallisieren aus Methanol gereinigt. Er bestand aus a-Phthalimid-f-caprolactam vom P 266-267Έ. Analyse: :
Berechnet für C1 ^H1 ^0,N2: C 65,1 HS.* N 10,
Gefunden 65,2 5»*1 10,
Das gleiche Produkt wird erhalten, wenn 0,1 Mol a~Jod~£~ caprolaotem oder a-Chlor-^-oaprolactam anstelle des α-Brom-£-ceprolactame verwandet werden unu bzw, ©der wenn 0,1 Mol Net zn um- ad«r Lithium-phthalimid anstelle Kalium-phthRlimids vesttendet *QiM*$n. Weirn ansttll®
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des α-Brom-c-eaprolaetams 0.1 Mol eines Alkylsubstitutionsproduktes davon, das unter die oben angegebene Formel fällt, und bzw, oder anstelle des Kaliumphthalimide 0,1 Mol eines KohlenwasserstoffSubstitutionsproduktes davon, das unter die oben angegebene Formel fällt, verwendet wird, so wird ein Produkt erhalten, das Alkylsubstituenten, die denjenigen des Ausgangsmaterials entsprechen, enthalt.
Das folgende Beispiel veranschaulicht die Verwendung der neuen Verbindungen für die Herstellung von d,l-Lysin. Das Phthallmid-lactam dieses Beispiels wurde hergestellt, wie im ersten Abschnitt von Beispiel 1 beschrieben.
Beispiel 2
2,5 g a-Phthalimid-e-caprolactam wurden in 50 ml Methanol gelöst. Dieser Lösung wurden 2ml 85^-iges Hydrazl-nhydrat zugesetzt, und die Lösung wurde 24 Stunden am Rückfluß w gekocht. Nach Kühlen auf Zimmertemperatur wurde die Lösung
filtriert, und der Alkohol wurde im Vakuum abgetrennt. Der Rückstand wurde in Chloroform gelöst und filtriert. Der dann verbleibende Rückstand wurde aus Hexan umkri&tallis'.ert. Man erhielt a-Amino-s-caprolactam.
In entsprechender Weise können die in Beispiel i beschriebenen e.bstltulerten a-Phthallnsid-e-oaprolaotame mit Hydrazinhydrat zu Verbindungen mit entsprechenden Subst ituenten am Ring
werden.
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Claims (4)

Patentansprüche
1. a-Phthallmid-e-caprolactam der Formel
R1
in der jeder Rest R Wasserstoff oder ein Kohlenwasserstoffrest mit nicht mehr als 10 Kohlenstoffatomen ist und jeder Rest R* Wasserstoff oder ein Alkylrest ist und wenigstens zwei der Substituenten R* Wasserstoffatome sind.
2. Verfahren zur Herstellung eines a-Phthalimid-6-caprolactams gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet» daß man ein Alkalisalz eines Phthalimide der Formel
(Art. / 11 Abe. 2 Nr. 1 SaU 3 des Andetur*afle3. ν. 4. β. 19621
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in der R die oben angegebene Bedeutung hat und X Kalium, Natrium oder Lithium 1st, mit einem α-halogensubetitulerten 6-Caprolactam der Formel
R'-C-
H-C-R1
in der R1 die oben angegebene Bedeutung hat und Y Brom, Jod oder Chlor ist, umsetzt.
3. Verfahren nach Anspruch 2» dadurch gekennzeichnet« daß man die Umsetzung bei einer Temperatur zwischen 70 und 2001C durchführt.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß man das Reaktionsprodukt mit
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-Q-
Hydrazin umsetzt und ein oc-Amino-i-caprolactam isoliert.
5« Verwendung eines α-Phthalimid-C-caprolactams für die Herstellung eines a-Amino-^-caprolactams durch Umsetzen des a-Phthaliraid-fc-caprolactams mit Hydrazin.
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ORIGINALiNSPECTED
DE19661645890 1965-01-07 1966-01-05 Verfahren zur Herstellung substituierter epsilon-Caprolactame Pending DE1645890A1 (de)

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BE674756A (de) 1966-05-03
FR1462860A (fr) 1966-12-16
GB1094220A (en) 1967-12-06
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