DE2219116C3

DE2219116C3 - Verfahren zur Herstellung von 5-Hydroxy-1-tetralon

Info

Publication number: DE2219116C3
Application number: DE19722219116
Authority: DE
Inventors: Jerome D. Livingston; Conrad George A. Irvington; N.J. Genzer (V.StA.)
Original assignee: Warner-Lambert Co., Morris Plains, N.J. (V.StA.)
Priority date: 1971-05-25
Filing date: 1972-04-19
Publication date: 1976-03-04

Description

Das nach dem Verfahren gemäß der Erfindung herstellbare 5-Hydroxy-l-tetralon besitzt folgende Formel 1:

(I)

und stellt ein Zwischenprodukt bei der Herstellung bestimmter S^Dihydronaphthalinonoxy^-hydroxypropylamine der folgenden Formel II:

.R₁

(II)

o — CH,—CH- gh,—n;

OH

Worin bedeutet: R₁ ein Wasserstoffatom oder einen kurzkettigen Alkylrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen lind R, einen kurzkettigen Alkylrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, dar.

Wie aus der US-PS 36 41152 hervorgeht, erhält man das 5-Hydroxy-l-tetralon-Ausgangsmaterial zur Herstellung der gewünschten 3,4-Dihydronaphthalinonoxy-2-hydroxypropylamine durch Behandeln des entsprechenden handelsüblichen Äthers mit Bromwasserstoffsäure in Essigsäure.

Zur Herstellung von 5-Hydroxy-l-tetralon sind auch noch weitere Verfahren bekannt; so beschreiben beispielsweise D. Papa, E. Schwenk und G. B r e i g e r in »J. Organic Chemistry«, 14, S. 366 bis 374 (1949), die Herstellung von 5-Hydroxy- bzw. 6-Hydroxy-a-tetraIon durch Reduktion von 1,5- bzw. 1,6-DihydroxytetraSia miiiels einer Raney-Legierung, Nach letzterem Verfahren läßt sich zwar 6-Hydroxy-α-ietralon quantitativ gewinnen, die Ausbeute an 5-Hydroxy-a-tetralon ist jedoch sehr schlecht, hinzu kommt, daß ?s lediglich als 5-Methoxyf.therderivat vorliegt. Zur Herstellung des erforderlichen 5-Hydroxy-l-tetralon-Ausgangsmaterials muß man folglich noch das in der genannten US-Patentanmeldung geschilderte Verfahren nachschalten, d. h., es muß eine Umsetzung mit Bromwasserstoffsäure in Essigsäure zur Spaltung der Äthergruppe und Bildung der ent-

sprechenden, mit geeigneten Zwischenprodukten zu den gewünschten 3,4-Dihydronaphthalinonoxy-2-hydroxypropylaminen umsetzbaren 5-Hydroxygruppe erfolgen. Diese Spaltung des Ätherderivats mit Bromwasserstoffsäure in Essigsäure stellt ein recht langwieriges Verfahren dar und erfordert in der Regel eine nachgeschaltete Reinigung zur Isolierung des gewünschten Produkts.

Von J. Lockett und W. F. Short wird in »J. Chem. Society«, S. 787 bis 790 (1939), die Her-

ao stellung von 5-Methoxy-l-tetralon (mit l-Keto-5-methoxy-l,2,3,4-ietrahydronaphthalin bezeichnet) aus Cumarin nach einem langwierigen, mehrstufigen Verfahren beschrieben. Bei diesem Verfahren wird ähnlich wie bei dem von Papa und Mitarbeitern beschrie-

a5 benen Verfahren das 5-Methoxy-l-tetralon erhalten. Dieses Produkt muß dann erst mit Bromwasserstoffsäure in Essigsäure umgesetzt und das Reaktionsprodukt zur Gewinnung des benötigten 5-Hydroxy-1-tetralons weitergereinigt werden.

Bezüglich der bekannten Spaltung von Phenoläthern zu den entsprechenden Alkoholen sei auf die Veröffentlichung von T. J. C u r ρ h e y, E. J. H ο f fm a η und C. M c D ο η a 1 d in »Chemistry and Industry«, S. 1138 (Juli 1967), verwiesen. Bei dem in der genannten Veröffentlichung beschriebenen Verfahren wird ein Gemisch aus Pyridin und einem geringen Überschuß an konzentrierter Chlorwasserstoffsäure destilliert, bis die Innentemperatur 210⁰C beträgt. Nach Zugabe eines Phenoläthers zu diesen heißen Salzen erfoigt eine rasche Bildung von Phenol. Das Phenolprodukt muß aus dem Reaktionsgemisch abgetrennt und gereinigt werden. Selbst dieses verbesserte Verfahren zur Bildung eines Hydroxysubstituenten aus einem Ätherderivat ist somit recht aufwendig und erfordert eine nachgeschaltete Reinigung. Obwohl die geschilderten bekannten Verfahren grundsätzlich zur Herstellung von 5-Hydroxy-l-tetralon geeignet sind, sind sie, wie geschildert, mit den verschiedensten Nachteilen behaftet. Hinzu kommt, daß beispielsweise die als Ausgangsmaterialien verwendeten Ätherderivate relativ kostspielig sind. Auf jeden Fall erfordert die Verwendung derartiger Ausgangsmaterialien eine Anzahl ziemlich langwieriger Verfahrensschritte, bis man die beschriebenen 3,4-DihydronaphthaIinonoxy-2-hydroxypropylamine erhält. Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß sich 5-Hydroxy-l-tetralon hoher Reinheit aus dem relativ billigen und leicht erhältlichen Ausgangsmaterial 1,5-Dihydroxynaphthalin herstellen läßt, wenn man dieses in wäßrig-alkoholischer Lösung in Gegenwart eines Palladiumkatalysalors und einer äquimolaren Menge eines Alkalimetallhydroxids mit einem Moläquivalent gasförmigen Wasserstoffs reduziert.

Die Herstellung von 5-Hydroxy-l-tetralon nach dem Verfahren gemäß der Erfindung erfolgt unter relativ rniiiicn Bedingungen und in hoher Ausbeute. Die Reinheit des bei der Durchführung des Verfahrens gemäß

der Erfindung erhältlichen 5-Hydroxy-l-tetralons beträgt 90 bis 95%. Eine derartige Reinheit reicht aus, um nach der Entfernung des Katalysators das 5-Hydroxy-i-tetraion ohne weitere Reinigung öder isolierung unmittelbar weiterzuverarbeiten.

Bei dem katalytischen Reduktionsverfahren gemäß der Erfindung wird das 1,5-Dihydroxynaphthalin-Ausgangsmaterial zunächst in einer wäßrig-alkoholischen Lösung suspendiert. Zu diesem Zweck eignen sich kurzkettige, mit Wasser mischbare Alkohole. Vorzugsweise verwendet man Alkohole mit 1 bis 3 KoMenstoffatomen, insbesondere Isopropanol. Die Menge an alkoholischer Lösung ist nicht kritisch, solange sie ausreicht, um das im Reaktionsgemisch enthaltene 1,5-Dihydroxynaphthalin-Adsgangjmaterial aufzuschlämmen.

Bei dem im Rahmen des Verfahrens gemäß der Erfindung verwendeten Reduktionskatalysator handelt es sich um Palladium vorzugsweise auf einem kohlenstoffhaltigen Träger, z. B. Holzkohle oder Tierkohle. Palladiumkatalysatoren dieser Art sind in den verschiedensten Konzentrationen im Handel erhältlich. Es hat sich gezeigt, daß sich zu einer erfolgreichen Durchführung des katalytischen Reduktionsverfahrens gemäß der Erfindung Palladiumkatalysatoren mit 1 bis 30%, zweckmäßigerweise 5 bis 10 ⁿ ₀ und vorzugsweise 10% Palladiumkatalysator auf einem kohlenstoffhaltigen Träger eignen. Diese Konzentrationen liefern, bezogen auf das 1,5-Dihydroxynaphthalin-Ausgangsmaterial, 0,156 bis 4,69 Gewichtsprozent aktiven Katalysators im Reaktionsmedium.

Es hat sich ferner gezeigt, daß es zur Herstellung von 5-Hydroxy-l-tetralon in der gewünschten hohen Ausbeute und mit der gewünschten Reinheit erforderlich ist, daß die Reduktion in Gegenwart einer äquimolaren Menge, bezogen auf die Ausgangsmenge 1,5-Dihydroxynaphthalin-Ausgangsmaterial, eines Alkalimetailhydroxids, z. B. von Natrium- oder Kaliumhydroxid, durchgeführt wird.

Die Wasserstoffaufnahme muß, bezogen auf die Ausgangsmenge an 1,5-Dihydroxynaphthalin, auf etwa ein Moläquivalent gasförmigen Wasserstoffs beschränkt bleiben. Ferner ist es erforderlich, daß das Reaktionsgemisch während der Reaktion kontinuierlich gerührt wird. Der Wasserstoffdruck während der Umsetzung ist nicht besonders kritisch und kann etwa 1,05 bis etwa 28,0 kg/cm² betragen. Höhere Drücke werden bevorzugt, da hierbei die Umsetzung rascher erfolgt. Die Reaktionstemperatur k.inn etwa 30 bis etwa 90° C,vorzugsweise etwa 70 bis etwa 90⁰C, betragen. Wiederum werden höhere Temperaturen bevorzugt, da sie die Umsetzung beschleunigen.

Höchst überraschend läßt sich unter den angegebenen Reaktionsbedingungen das 5-Hydroxyl-tetralon in einer Ausbeute von 85 bis 95% und in einer Reinheit von 90 bis 95% gewinnen. Dies ist insbesondere im Hinblick auf die Ausbeuten und die Reinheit des nach den bekannten Verfahren hergestellten entsprechenden Produkts bemerkenswert.

Ausbeute und Reinheit des Endprodukts, verbunden mit den relativ milden Reaktionsbedingungen, stellen die besonderen Vorteile des Verfahrens gemäß der Erfindung dar. Weiterhin stellen die niedrigen Kosten und die Wohlfeilheit des 1,5-Dihydroxynaphthalin-Auseangsmaterials und die direkte Weiterverarbeitbarkeit des Endprodukts ohne notwendige Isolierung und Reinigung einen wesentlichen Beitrag zu einer raschen und billigen Herstellung der physiologisch aktiven 3,4 - Dihydronaphthalinonoxy - 2 - hydroxypropyiamiie dar.

Die folgenden Beispiele sollen das Verfahren gemäß der Erfindung näher veranschaulichen.

Beispiel 1

ίο 48 g 1,5-Dihydroxynaphthalin, 12 g Natriumhydroxid, 30 ml Wasser, 235 ml Isopropanol und 7,5 g eines 10%igen Palladiumkatalysators auf einem Kohleträger wurden in einem Schüttelautoklav nach Parr unter gleichzeitigem Einleiten von gasförmigem Wasserstoff mit einem Druck bis zu 3,64 kg/cm¹ reagieren gelassen. Während der Umsetzung wurde eine Temperatur von 70 bis 90^s C aufrechterhalten. Nachdem ein Moläquivalent gasförmiger Wasserstoff absorbiert worden war, wurde das R.eaktionsgernisch auf eine

ao Temperatur von 25"C abgekühlt und belüftet. Nach der Zugabe von Wasser zum Inlösungbringen sämtlicher auskristaliisierter Feststoffe wurde das Reaktionsgemisch auf eine Temperatur von 50^cC erwärmt, Hierauf wurde der Katalysator vom Reaktionsgernisch durch Ahfiltiieren im Vakuum durch ein Super-Zell-Filter abgetrennt und mit Wasser gewaschen. Das erhaltene Filtrai wurde in üblicher bekannter Weise mit Tierkohle behandelt und anschließend im Vakuum b;i einer Temperatur unterhalb 60"C destilliert, bis kein Alkohol mehr überging. Der aus einer wäßrigen Lösung bestehende Destillationsrückstand wurde bei einer Temperatur \on etwa 25^: C mit konzentrierter Chlorwasserstoffsäure auf einen pH-Wert von 2 angesäuert. Die hierbei gebildeten Feststoffe wurden abfiltriert, mit Wasser gewaschen und bei einer Temperatur von 60^:C bis zu einem konstanten Gewicht getrocknet. Die Ausbeute an dem grünlichbraunen Produkt mit einem Schmelzpunkt von 194 bis 196⁰C betrug etwa i9%. Die Reinheit des isolierten 5-Hy-

♦0 droxy-1-tetralon-Endprodukts betrug etwa 95%.

Beispiel 2

600 g 1,5-Dihydroxynaphthalin, ] 50 g Natriumhydroxid, 375 ml Wasser, 2938 ml Isopropanol und 93,8 g eines 10%igen Palladiumkatalysators auf einem Kohleträger wurden in einem gerührten Hochdruckautoklav unter gleichzeitiger Zufuhr von gasförmigem Wasserstoff bei einem Druck von 2,1 bis 17,5 kg/cm² reagieren gelassen. Während der Umsetzung wurde eine Temperatur von 70 bis 9O⁰C aufrechterhalten. Nach Absorption von einem Moläquivalent gasförmigen Wasserstoffs wurde das Reaktionsgemisch auf eine Temperatur von 45"C abgekühlt und belüftet. Zur Entfernung des Katalysators wurde das Reaktionsgemisch wieder auf eine Temperatur von 70°C erwärmt und anschließend mit 500 ml Wasser versetzt. Nach beendigter Zugabe des Wassers war die Temperatur auf 50°C gesunken. Hierauf wurde der Katalysator vom Reaklionsgemisch durch Abfiltrieren im Vakuum durch ein Super-Zell-Filter entfernt. Nach dem Waschen mit 218 ml Wasser wurden 2800 ml Isopropanol zugegeben. Das endgültige Reaktionsgemisch enthielt nun die erforderlichen Mengen an Isopropano! und Wasser für die nächste Stufe, nämlich

die Herstellung von 5-(2.3-Hpoxypropoxy)-l-tetralon.

Claims

:2 19 116 Patentansprüche:

1. Verfaiiren zur Herstellung von 5-Hydroxy-1-tetralon durch katalytische Hydrierung von 1,5-Dihydroxynaphthalin in wäßriger alkoholischer Lösung, dadurch gekennzeichnet, daß man auf eine wäßrig-alkoholische Lösung von 1,5-Dihydroxynaphthalin in Gegenwart eines Palladiumkatalysators und einer äquimolaren Menge eines Alkalimetallhydroxids so lange gasförmigen Wasserstoff einwirken läßt, bis ein Moläquivalent Wasserstoff absorbiert ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Reduktionskatalysator auf einem kohlenstoffhaltigen Träger befindliches Palladium verwendet.