DE19935693A1 - Verfahren zur Herstellung geschützter Acylguanidine durch Mukaiyama Reaktion - Google Patents
Verfahren zur Herstellung geschützter Acylguanidine durch Mukaiyama ReaktionInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein neues Verfahren zur Umwandlung von Carbonsäuren zu geschützten Acylguanidinen, insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein neues Verfahren zur kontinuierlichen Durchführung von Mukaiyama-Reaktionen in einem Mikroreaktor.
Description
Die Erfindung betrifft ein neues Verfahren zur Umwandlung von Carbonsäu
ren zu geschützten Acylguanidinen.
In der Literatur sind verschiedene Acylierungsmethoden von Guanidinen be
schrieben (Baumgarth et al., J. Med. Chem., 1997, Vol. 40, No, 13, 2017-2034).
Beispielsweise wird beschrieben, wie eine Carbonsäure mit 2-Chlor-N-
methylpyridiniumjodid aktiviert und mit Guanidin in Gegenwart von N-Ethyl-
N,N-diisopropylamin umgesetzt wird (Mukaiyama, T., Ang. Chem., Int. Ed.
Engl. 18, 707, (1979)).
Nachteilig ist bei diesen Methoden, daß einerseits relativ geringe Ausbeuten
erzielt werden und andererseits, daß die erhaltenen Produkte mit Nebenpro
dukten verunreinigt sind, die von dem erwünschten Produkt aufwendig abge
trennt werden müssen. Außerdem wird zur Durchführung der Reaktion mit
chemischen Substanzen gearbeitet, wie z. B. mit Säurechloriden, die beson
dere Sicherheitsvorkehrungen zur Vermeidung von Umweltgefährdungen er
forderlich manchen.
Aufgabe der Erfindung war es daher, ein einfach durchführbares, preiswertes
Verfahren zur Herstellung von Acylguanidinen zur Verfügung zu stellen,
durch das die erwünschten Produkte selektiv in hohen Ausbeuten und Rein
heiten hergestellt werden können. Aufgabe der vorliegenden Erfindung war
es auch, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, durch das Acylguanidine
hergestellt werden können, die möglichst durch keine während der Reaktion
gebildete Nebenprodukte verunreinigt sind.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch ein Verfahren zur Herstellung von
Acylguanidinderivaten, indem
- a) eine Lösung aus einem geschützten, aromatischen Carbonsäurederivat als Ausgangsverbindung, einer äquimolaren Menge 2-Chloro-N-methyl pyridiniumjodid und einem polaren organischen Lösungsmittel hergestellt wird,
- b) eine Lösung aus einem geschützten Guanidin und einem polaren organi schen Lösungsmittel hergestellt wird und
- c) die beiden erhaltenen Lösungen während einer ausreichenden Verweilzeit in einem temperierbaren Mikroreaktor intensiv vermischt werden und das während der Reaktion gebildete Produkt aus dem gesammelten Reakti onsgemisch isoliert wird. Letzeres wird in einem weiteren Schritt zu dem freien Acylguanidin umgesetzt, wobei diese Reaktion gegebenenfalls in dem erhaltenen Reaktionsgemisch ohne vorherige Isolierung durchgeführt wird.
Bei dem im Verfahren verwendeten Mikroreaktor handelt es sich um ei
nen temperierbaren, miniaturisierten Durchflußreaktor.
Erfindungsgemäß ist das Verfahren kontinuierlich durchführbar.
Vorzugsweise wird zur Durchführung ein Durchflußreaktor verwendet
wird, dessen Kanäle einen Durchmesser von 25 µm bis 1 mm aufweisen.
Die Durchflußrate im Mikroreaktor wird so eingestellt, daß eine Verweil
zeit erzielt wird, die die Beendigung der gewünschten Reaktion ge
währleistet.
In einer besonderen Durchführungsform wird die Durchflußrate im Mi
kroreaktor so eingestellt, daß eine Verweilzeit von mindestens 2 Stun
den erzielt wird.
Erfindungsgemäß kann die Reaktion bei Temperaturen erfolgen bei de
nen die Reaktion ausreichend schnell abläuft und die eingesetzten Lö
sungsmittel und Reagenzien in gelöster und flüssiger Form vorliegen, d. h.
daß die Lösungen weder auskristallisieren noch gefrieren aber auch
nicht in der Dampfphase vorliegen. Demnach kann die Reaktion erfin
dungsgemäß bei Temperaturen bis 120°C erfolgen.
Vorzugsweise wird die Reaktion bei einer Temperatur im Bereich von
20 bis 70°C durchgeführt.
Besonders bevorzugt wird eine Temperatur im Bereich von 47 bis 70°C
eingestellt, wodurch die Ausbeute in vorteilhafter Weise gesteigert wer
den kann.
Als polares Lösungsmittel wird im erfindungsgemäßen Verfahren ein
Lösungsmittel ausgewählt aus der Gruppe der Amide oder der cy
clischen Amide verwendet.
Vorzugsweise handelt es sich bei diesem Lösungsmittel um N-Methyl
pyrrolidin-2-on.
Zur Durchführung des Verfahrens wird Benzoesäure oder das aromati
sche Carbonsäurederivat und das Guanidinderivat im molaren Verhält
nis von 1 : 1, 1 bis 1 : 2 eingesetzt.
Der Reaktionsverlauf wird im erfindungsgemäßen Verfahren vorzugs
weise chromatographisch verfolgt.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit auch die Guanidinie
rung von 2-Methyl-4-(pyrrolidinyl)-5-methylsulfonylbenzoesäure und von
2-Methyl-4-(pyrrolyl)-5-methylsulfonylbenzoesäure nach dem hier be
schriebenen Verfahren.
Aus verschiedenen Veröffentlichungen und Patentanmeldungen sind miniatu
risierte Durchflußreaktoren für organische Reaktionen bekannt. Bevorzugt
werden solche Reaktoren aus dünnen, miteinander verbundenen Silizium
strukturen hergestellt. Solche miniaturisierten Reaktoren weisen sehr dünne
Kanäle auf, welche an sich sehr leicht zum Verstopfen durch in der Reak
tionslösung enthaltene oder gebildete Partikel neigen.
Die Voraussetzungen für die Durchführbarkeit einer Reaktion in solchen mi
niaturisierte Durchflußreaktoren bestehen daher darin, daß sie in homogener
flüssiger Phase erfolgen kann und Ausfällungen oder die Bildung von Parti
keln während der Reaktion vermieden werden können.
Zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe wurden zahlreiche Versuche
zur Acylierung von Guanidinen durchgeführt.
Es wurde durch die Versuche gefunden, daß Acylierungen von geschützten
Guanidinen nach dem folgenden in der Literatur (Baumgarth, M., Beier, N.
and Gericke, R., J. Med. Chem. 40, 2017, (1997), Mukaiyama, T., Ang.
Chem., Int. Ed. Engl. 18, 707, (1979)) beschriebenen Verfahren durchgeführt
werden können, unter der Voraussetzung, daß:
- a) während der Passage durch die Mikrosysteme alle Substanzen in der flüs sigen Phase gelöst bleiben und nicht ausfallen,
- b) die beschriebene Umsetzung im statischen Mikromischer mit guten bis sehr guten Ausbeuten verläuft und
- c) die Selektivität durch Variation verschiedener Parameter, wie beispielswei se Konzentration, Temperatur oder Verweilzeit, beeinflußt werden kann.
Als Modellreaktionen wurden die Guanidinierungen von 2-Methyl-4-
(pyrrolidinyl)-5-methylsulfonylbenzoesäure und von 2-Methyl-4-(pyrrolyl)-5-
methylsulfonylbenzoesäure untersucht. Da beide Versuchsreihen zu ver
gleichbaren Ergebnissen führen, wird davon ausgegangen, daß sie zur Ver
allgemeinerung dienen können.
In zahlreichen Versuchen wurde versucht, die oben genannte Reaktion
in einem miniaturisierten Durchflußreaktor durchzuführen. Für die Expe
rimente wurden entsprechende Reaktoren eingesetzt, welche mit Hilfe
von Technologien herstellbar sind, die in der Herstellung von Silikon-
Chips angewendet werden (Schwesinger, N., Marufke, O., Stubenrauch,
M., Hohmann, M. and Wurziger, H. in MICRO SYSTEM Technologies 98,
VDE-Verlag GmbH, Berlin and Offenbach 1998). Bevorzugt werden solche
Reaktoren hergestellt, indem dünne Siliziumstrukturen miteinander ver
bunden werden. Es können aber auch vergleichbare Reaktoren einge
setzt werden, die aus anderen, gegenüber den Reaktionsmedien iner
ten Werkstoffen hergestellt sind. Gemeinsam ist diesen miniaturisierten
Reaktoren, daß sie sehr dünne Kanäle aufweisen, welche an sich sehr
leicht zum Verstopfen durch in der Reaktionslösung enthaltene oder
gebildete Partikel neigen.
Zur Durchführung der beschriebenen Guanidinierungen sind Mikromi
scher geeignet, wie sie beispielsweise in WO 96/30113 A1 beschrieben
sind. Geeignet sind aber auch einfacher ausgestaltete statische Mikro
mischer, worin eine ausreichend intensive Durchmischung der einge
setzten Flüssigkeiten in engen, sich kreuzenden oder ineinander über
gehenden Kanälen erfolgt und eine ausreichende Verweilzeit des Reak
tionsgemischs für die Reaktion im Reaktor gewährleistet ist.
Anders als in üblicherweise verwendeten technischen Anlagen zur
Durchführung von chemischen Reaktion läßt sich nach dem erfindungs
gemäßen Verfahren in den erfindungsgemäß verwendeten Mikromi
schersystemen einerseits die Temperatur des Reaktionsgemischs in je
dem Volumenelement konstant halten. Außerdem befinden sich zu je
dem Zeitpunkt in der Vorrichtung nur sehr geringe Eduktmengen. Die
ses bedeutet, daß im vorliegenden Mikromischersystem ohne weiteres
Reaktionen durchgeführt werden können, welche bisher nur unter be
sonderen und teuren Sicherheitsvorkehrungen erfolgen konnten.
Eine der Grundvoraussetzungen für die Durchführbarkeit einer Reaktion
in solchen miniaturisierten Durchflußreaktoren besteht daher darin, daß
sie in homogener flüssiger Phase erfolgen kann und Ausfällungen oder
die Bildung von Partikeln während der Reaktion vermieden werden
können.
Unter anderem war ein Ziel der vorliegenden Erfindung, nach dem oben ge
nannten Verfahren den Na+/H+ Antiporter Hemmstoff "Eniporide" herzustel
len:
Aus der Literatur sind verschiedene Methoden zur Herstellung von ver
gleichbaren Acylguanidinen bekannt (Baumgarth, M., Beier, N. and Ge
ricke, R., J. Med. Chem. 40, 2017, (1997)).
Eine dieser Methoden besteht darin, daß geeignete Säurechloride mit
entsprechenden Guanidinen umgesetzt werden. Eine andere besteht
darin, daß man einen Benzoesäureester mit einem Guanidin reagieren
läßt.
Da all diese Methoden mehr oder weniger gravierende Nachteile auf
weisen, erscheint die Mukaiyama Reaktion (Mukaiyama, T., Ang.
Chem., Int. Ed. Engl. 18, 707, (1979)) als am ehesten zur Herstellung
größerer Mengen geeignet und wurde daher näher untersucht.
Dabei wird die als Ausgangsverbindung eingesetzte Säure durch 2-
Chlor-N-methyl-pyridiniumjodid aktiviert und anschließend mit Benzy
loxycarbonylguanidin umgesetzt. Es wurde gefunden, daß das Z-
Guanidin wesentlich selektiver und vollständiger in der Reaktion gekup
pelt wird als das ungeschützte Guanidin. Darüber hinaus macht die Z-
Schutzgruppe des Benzoylguanidins lipophiler und stabilisiert das Mole
kül. Das bedeutet, daß die sonst bei der Isolierung und Lagerung von N-
(Diaminomethylen)-2-methyl-5-(methylsulfonyl)-benzamiden auftreten
den Probleme hier vermieden werden können. Die Z-Schutzgruppe wird
abschließend durch katalytische Hydrierung entfernt.
Für Vergleichsuntersuchungen wurde dieses Nebenprodukt der Enipo
ridesynthese in Grammengen benötigt. Es wurde gezielt durch Mu
kaiyama-Reaktion mit 2-Methyl-5-methylsulfonyl-4-pyrrolidinyl
benzoesäure nach folgender Reaktionsgleichung hergestellt:
Die Mukaiyama-Reaktion ist, wie hieran zu sehen ist, eine sehr elegante
Methode zur Aktivierung von Carbonsäuren. In der Gegenwart eines
nukleophilen Reagenzes wird die aktivierte Säure in das gewünschte
Produkt überführt, wobei N-Methyl-2-pyridon frei wird.
Im vorliegenden Fall reagierte jedoch unerwartet die aktivierte Carbon
säure mit der freien Säure und führte so in nicht unerheblichen Mengen
zum symmetrischen Carbonsäureanhydrid:
Versuche haben gezeigt, daß dieses Nebenprodukt vorwiegend bei Re
aktionen bei niedrigen Temperaturen gebildet wird und zu uner
wünschten Verunreinigungen des Produkts führt.
Durch Versuche bei höheren Temperaturen wurde gefunden, daß die
Bildung des symmetrischen Carbonsäureanhydrids zurückgedrängt wird
und die Produktausbeute steigt. Dieses ist wahrscheinlich dadurch zu
erklären, daß das Anhydrid bei höheren Temperaturen selbst als Sub
strat für die erwünschte Reaktion dient, wenn das übrige schneller rea
gierende Mukaiyama-Zwischenprodukt verbraucht worden ist.
Im Gegensatz hierzu wird die Bildung des korrespondierenden symme
trischen Carbonsäureanhydrids nicht beobachtet, wenn die Reaktion mit
der ursprünglich in der Literatur beschriebenen Pyrrolo-benzoesäure
durchgeführt wird.
Als Ergebnis dieser Untersuchungen wurde also gefunden, daß die Mu
kaiyama-Reaktion von Carbonsäuren mit geschützten Guanidinderiva
ten in einfacher Weise durchgeführt werden kann und zu überzeugen
den Ergebnissen führt.
Weitere Versuchsreihen haben gezeigt, daß sich diese Reaktion unter
optimalen Bedingungen insbesondere in einem miniaturisierten Durch
flußreaktor bzw. durchströmten statischen Mikromischer durchführen
läßt, d. h. wenn die Prozessparameter, wie Temperatur, Konzentratio
nen, Druck und Durchflußgeschwindigkeit, optimal eingestellt werden.
Es wurde gefunden, daß sich die Mukaiyama-Reaktion im durchström
ten Mikromischer mit verbesserten Ausbeuten und erhöhten Produk
treinheiten durchführen läßt. Vorteilhafter Weise läßt sich diese Reakti
on in einem solchen Reaktor kontinuierlich durchführen.
In dem für die Versuche verwendeten Mikromischer wurde ursprünglich
die Durchflußrate auf 4,4 µl/min eingestellt. Dieses entspricht einer
Verweilzeit von 2 Stunden, d. h. der original vorgegebene Reaktionszeit
für die Umsetzung im Rührreaktor im Batch.
Weiterhin wurde die Temperatur variiert. Auf diese Weise wurde gefun
den, daß die Reaktionen in einem Bereich von 15 bis 85°C durchge
führt werden können, insbesondere bei Temperaturen zwischen 20 und
70°C, wobei Reaktionen bei Temperaturen oberhalb von 47°C wesent
lich reineres, bzw. von unerwünschten Nebenprodukten freies Produkt
liefern.
Im einzelnen wurde bei einer Temperatur von 20°C ein Produkt gebil
det, das verunreinigt war durch erhebliche Mengen von symmetrischen
Anhydriden. Diese konnten durch Co-Injektion entsprechender Anhydri
de HPLC-chromatographisch identifiziert werden.
Wie bereits angedeutet, stieg bei einer Reaktionstemperatur von 47°C
die Ausbeute des erwünschten Produkts deutlich an und die Bildung
des symmetrischen Anhydrids wurde zurückgedrängt.
Bei einer Reaktionstemperatur von 70°C wurde die höchste Produk
tausbeute erzielt, gleichzeitig war die Bildung des symmetrischen Anhy
drids nicht mehr nachweisbar.
Es wurde weiterhin gefunden, daß nach dem erfindungsgemäßen Ver
fahren Carbonsäuren ausgewählt aus der Gruppe der 3-
Methylsulfonylbenzoesäuren mit guten Ausbeuten guanidiert werden
können. Zur Guanidierung werden geschützte Guanidinderivate einge
setzt. Besonders bevorzugt wird das Benzyloxycarbonylguanidin ver
wendet, da sich die benzylierte Schutzgruppe nach erfolgter Reaktion in
einfacher Weise abspalten läßt. Ebenfalls bevorzugt sind Umsetzungen
mit BOC-Guanidin.
Im vorliegenden fall wurde Z-Guanidin
eingesetzt.
Das ebenfalls bekannte Bis-Z-Guanidin
ist in gleicher Weise einsetzbar.
Zur Durchführung der erfindungsgemäßen Reaktion sind als polare Lö
sungsmittel alle Lösungsmittel geeignet, in denen sowohl die aromati
sche Carbonsäure als auch das verwendete Guanidinderivat und das
Aktivierungsmittel leicht löslich sind. Vorzugsweise werden daher amidi
sche Lösungsmittel verwendet. Als besonders geeignet hat sich jedoch
N-Methylpyrrolidin-2-on erwiesen.
Alle Versuche, diese Reaktion in dem vorgegebenen Durchflußreaktor
mit höheren Durchflußraten als der ursprünglich gewählten durchzufüh
ren, waren mit verminderten Produktausbeuten verbunden, was darauf
zurückzuführen ist, daß durch die verminderte Verweilzeit im Reaktor
die Reaktion noch nicht beendet war.
Zur Erhöhung der je Zeiteinheit erzielten Produktmenge ist es jedoch
dem Fachmann möglich, durch Variation des verwendeten miniaturi
sierten Durchflußreaktors eine verlängerte Verweilzeit bei gleichzeitig
unveränderten Reaktionsbedingungen zu erzielen, wodurch es ihm
möglich ist, die Durchflußgeschwindigkeit zu steigern und gleichzeitig
die erzielbare Produktmenge zu steigern. Es ist aber auch möglich, das
Reaktionsgemisch durch zwei oder mehrere hintereinander geschaltete
miniaturisierte Durchflußreaktoren zu führen, so daß bei erhöhter
Durchflußgeschwindigkeit die Reaktion beendet und somit die erzielte
Produktmenge gesteigert werden kann.
Unter Variation des verwendeten miniaturisierten Durchflußreaktors ist
auch zu verstehen, daß einerseits eine erhöhte Zahl der den Durchfluß
reaktor aufbauenden Einzelstrukturen miteinander verbunden werden
können, wodurch die Länge der sich in dem Durchflußreaktor befindli
chen dünnen Kanälchen gesteigert wird. Dem Fachmann ist es aber
auch möglich, durch Veränderung der Lage der Kanälchen in den mit
einander verbundenen Strukturen eine Verlängerung zu erzielen. Aus
der Patentliteratur sind verschiedenste Lösungen dieses Problems be
kannt.
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind insbesonde
re solche miniaturisierten Durchflußreaktoren geeignet, deren Kanäl
chen einen Durchmesser von wenigstens 25 µm aufweisen. Einsetzbar
sind selbst noch Mikroreaktoren, deren Kanälchen Durchmesser von
lmm aufweisen, da auch hier noch die oben beschriebenen Vorteile
nachweisbar sind.
Wird die Mukaiyama-Reaktion in einem Durchflußreaktor mit einem
größeren Durchmesser der durchströmten Kanälchen durchgeführt, ist
die Durchflußrate so anzupassen, daß die Verweilzeit des Reaktions
gemischs im Reaktor so lang ist, daß die gewünschte Reaktion beendet
werden kann und eine optimale Produktausbeute erzielt wird. Um die
Reaktion zu beenden, ist es aber auch möglich, den Auslaßkanal des
durchströmten statischen Mikromischers mit einer entsprechend langen
temperierbaren Kapillare mit geeignetem Durchmesser zu verbinden.
Nach dem Durchströmen dieser Kapillare kann das gebildete Produkt
aufgearbeitet werden.
Entscheidend für die Wahl des einzusetzenden miniaturisierten Durch
flußreaktors ist, daß
- - das Reaktionsgemisch in jedem Volumenelement gleichmäßig intensiv vermischt wird,
- - die Kanälchen so weit sind, daß ein ungehindertes Durchströmen möglich ist, ohne daß sich ein unerwünschter Druck aufbaut oder daß sie durch Inhomogenitäten verstopfen,
- - die Länge und der Durchmesser der durchströmten Kanälchen eine ausreichende Verweilzeit zum Beenden der Reaktion gewährleisten,
- - eine gleichmäßige Temperierung in jedem Volumenelement des Re aktors gewährleistet ist,
- - dichte und sichere Anschlußmöglichkeiten für Zu- und Ableitungen von Flüssigkeiten, gegebenenfalls auch für weiteres Equipment zur Reakti onskontrolle oder für Analysezwecke gegeben sind,
- - eine dichte Verbindung der den Mikroreaktor bildenden Einzelteile bzw. Strukturen sowohl innen als auch außen gegeben ist, so daß die Flüssigkeit-führenden Kanäle voneinander getrennt sind und keine Flüssigkeit nach außen austreten kann,
- - eine leichte Handhabbarkeit bei Störungen gewährleistet ist.
Die besonderen Vorteile, die Mukaiyama-Reaktion in miniaturisierten
Durchflußreaktoren bzw. Mikromischern durchzuführen, liegen im Ver
gleich zur Durchführung im gerührten Batch-Reaktor im besseren Mas
sen- und Wärmetransport, in einer verbesserten Kontrolle der Reakti
onszeit und der erhöhten Sicherheit. Hierfür verantwortlich sind u. a.
auch die im System befindlichen sehr geringen Reagenzmengen.
Zum besseren Verständnis und zur Verdeutlichung der vorliegenden
Erfindung werden im folgenden Modellbeispiele gegeben, die im Rah
men des Schutzbereichs der vorliegenden Erfindung liegen, nicht je
doch geeignet sind, die Erfindung auf diese Beispiele zu beschränken.
Als im Rahmen der vorliegenden Erfindung liegend sind, wie oben
schon gesagt, sind auch solche Umwandlungen von Carbonsäuren zu
geschützten Acylguanidinverbindungen zu verstehen, die mit dem
Fachmann ebenfalls bekannten statischen miniaturisierten Durchflußre
aktoren durchgeführt werden, wobei jedoch die verwendeten Durchfluß
reaktoren zur Herstellung von größeren Produktmengen in der gleichen
Zeiteinheit größere Durchflußmengen erlauben können und weiterhin in
jedem Volumenelement des Reaktors sowohl eine gleichmäßige Tem
perierung als auch homogene Vermischung gewährleisten.
- 1. 0,56 g 2-Methyl-4-(1-pyrrofidinyl)-5-methylsulphonyl-benzoesäure und 0,56 g 2-Chloro-N-methyl-pyridiniumjodid wurden in 7,5 ml N- Methyl-pyrrolidin-2-on (NMP) gelöst.
- 2. 0,46 g Benzyloxycarbonylguanidin und 1 ml N-Ethyl-N,N- diisopropylamin (Hünig-Base) wurden in 6,7 ml NMP gelöst.
Zwei 2-ml-Einwegspritzen wurden jeweils mit einer der Basislösungen
gefüllt. Diese beiden Spritzen wurden jeweils an eine Harvard Appara
tus Pumpe 22 angeschlossen. Die Spritzen wiederum wurden mit den
Eingangskanälen eines statischen Silikonmischers verbunden, dessen
Ausgangskanal seinerseits wiederum mit einer 10 Meter langen Kapilla
ren aus rostfreiem Stahl mit einem Innendurchmesser von 0,25 mm
verbunden wurde.
Die Kapillare wurde zum Temperieren in ein Wasserbad mit Umge
bungstemperatur oder einer Temperatur von bis zu 70°C getaucht, vor
zugsweise in ein Wasserbad mit einer Temperatur zwischen 47 and 70°C.
Der Reaktionsverlauf wurde gaschromatographisch mit einem Merck
Hitachi HPLC-instrument (L 6200 pump, variable wavelength UV-
detector and D 2500 chromato integrator) verfolgt. Als Kolonne wurde
eine Merck Lichrocart® RP Select B 250/4 eingesetzt.
Als Lösungsmittel diente ein Gemisch bestehend aus 5% Acetonitril and
95% Wasser enthaltend 1% Trifluoressigsäure bei einer Durchflußrate
von 0,6 ml/min. Der Detektor wurde auf eine Wellenlänge von 215 nm
eingestellt. Die %-Messungen der HPLC-Analyse entsprachen den rela
tiven Ausbeuten.
Ursprünglich wurde die Durchflußrate auf 4,4 µl/min eingestellt. Dieses
entspricht einer Verweilzeit von 2 Stunden, d. h. dieses entspricht der
üblichen Reaktionszeit für die Umsetzung im Rührreaktor im Batch.
Weiterhin wurde die Temperatur variiert und Reaktionen bei 20, 47 und
70°C durchgeführt. Die gefundenen Ergebnisse dieser Umsetzungen
sind in Graphik 1 dargestellt.
Bei 20°C wurde Produkt gebildet, das aber verunreinigt war durch er
hebliche Mengen von symmetrischen Anhydriden. Diese Anhydride
wurden durch Co-Injektion entsprechender Anhydride identifiziert.
Bei einer Reaktionstemperatur von 47°C stieg die Ausbeute des er
wünschten Produkts an und die Bildung des symmetrischen Anhydrids
wurde vermindert.
Bei einer Reaktionstemperatur von 70°C wurde die höchste Produk
tausbeute erzielt, und symmetrisches Anhydrid war nicht mehr nach
weisbar.
Alle Versuche, diese Reaktion mit höheren Durchflußraten in dem vor
gegebenen Durchflußreaktor durchzuführen, waren mit verminderten
Produktausbeuten verbunden, was offensichtlich auf die verminderte
Verweilzeit im Reaktor zurückzuführen ist.
Claims (14)
1. Verfahren zur Herstellung von Acylguanidinderivaten dadurch ge
kennzeichnet, daß
- a) eine Lösung aus einer aromatischen Carbonsäure als Ausgangs verbindung, einer äquimolaren Menge 2-Chlor-N-methyl pyridiniumjodid und einem polaren organischen Lösungsmittel herge stellt wird,
- b) eine Lösung aus einem geschützten Guanidin in einem polaren or ganischen Lösungsmittel hergestellt wird und
- c) die beiden erhaltenen Lösungen während einer ausreichenden Verweilzeit in einem temperierbaren Mikroreaktor intensiv vermischt werden und das während der Reaktion gebildete Produkt aus dem gesammelten Reaktionsgemisch isoliert wird.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
während der Reaktion gebildete Produkt in einem weiteren Schritt zu
dem freien Guanidin umgesetzt wird, wobei diese Reaktion gegebe
nenfalls in dem erhaltenen Reaktionsgemisch ohne vorherige Isolie
rung durchgeführt wird.
3. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich
bei dem verwendeten Mikroreaktor um einen temperierbaren, minia
turisierten Durchflußreaktor handelt.
4. Verfahren gemäß der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß es sich um ein kontinuierliches Verfahren handelt.
5. Verfahren gemäß der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Durchflußreaktor verwendet wird, dessen Kanäle einen
Durchmesser von 25 µm bis 1 mm aufweisen.
6. Verfahren gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchflußrate im Mikroreaktor
so eingestellt wird, daß eine Verweilzeit von mindestens 2 Stunden
erzielt wird.
7. Verfahren gemäß der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Reaktion bei einer Temperatur im Bereich von 15 bis 85°C
erfolgt.
8. Verfahren gemäß der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Reaktion bei einer Temperatur im Bereich von 20 bis 70°C
erfolgt.
9. Verfahren gemäß der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Reaktion bei einer Temperatur im Bereich von 47 bis 70°C
erfolgt.
10. Verfahren gemäß der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
daß ein amidisches polares Lösungsmittel verwendet wird.
11. Verfahren gemäß der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
daß als Lösungsmittel N-Methyl-pyrrolidin-2-on verwendet wird.
12. Verfahren gemäß der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
daß das aromatische Carbonsäurederivat und das Guanidinderivat im
molaren Verhältnis von 1 : 1,1 bis 1 : 2 eingesetzt werden.
13. Verfahren gemäß der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
daß der Reaktionsverlauf durch HPLC verfolgt wird.
14. Verfahren gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10 zur
Guanidinierung von 2-Methyl-4-(pyrrolidinyl)-5-
methylsulfonylbenzoesäure und von 2-Methyl-4-(pyrrolyl)-5-
methylsulfonylbenzoesäure.
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