DE2319245B2 - Verfahren zur Auftrennung von 2-(6-Methoxy-2-naphthyl)-propionsäure - Google Patents
Verfahren zur Auftrennung von 2-(6-Methoxy-2-naphthyl)-propionsäureInfo
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Description
In der Vergangenheit wurde 2-(6-Methoxy-2-naphthyl)-propionsäure mit Cinchonidin durch ein
Verfahren aufgetrennt, das mehrere Kristallisationen in einem niedrigen Alkohol, wie Methanol, erforderte.
Auf Grund der für dieses Verfahren erforderlichen Zeit und Kosten waren Verbesserungen sowohl bezüglich
von Qualität als auch Quantität gewünscht. Ziel der vorliegenden Erfindung ist daher die Schaffung
eines verbesserten Verfahrens zur Auftrennung von Mischungen aus ü- und l-2-(6-Methoxy-2-naphthyl)-propionsäure
zur Erzielung von Mischungen mit einem höheren Anteil des d-Isomeren, das in einer einzigen Kristallisationsstufe eine verbesserte
Qualität (größere Anreicherung) und einen verbesserten Durchsatz bzw. Durchgang liefert.
Das Verfahren zur Auftrennung von 2-(6-Methoxy-2-naphthyl)-propionsäure
mit Hilfe von Cinchonidin zur Gewinnung von mit dem d-Isomeren angereicherten Produkten, ist nun dadurch gekennzeichnet,
daß man
a) eine Mischung aus Cinchonidin und einer Ali.alibase
aus der Gruppe von Alkalihydroxiden und -carbonaten, wobei das Verhältnis von Cinchonidin
zur Alkalibase zwischen 2:3 bis 3:2 liegt sowie d- und l-2-(6-Methoxy-2-naphthyl)-propionsäurc
und einem inerten organischen Lösungsmittel, in welchem das Cinchonidinsalz der l-2-(6-Methoxy-2-naphthyl)-propionsäure und
das Alkalisalz der d- und I-2-(6-Methoxy-2-naphthyl)-propionsäure löslich sind, herstellt,
wobei die Löslichkeit dler Alkalisalze der d- und 1 -2-(6-Methoxy-2-naphthyl)-propionsäure im
inerten organischen Lösungsmittel größer ist als die Löslichkeit der Cinchonidinsalze der d- und
1 -2-(6-Methoxy-2-naphthyl)-propionsäure, und das Verhältnis von eingesetzter d- und 1-2-(6-Methoxy-2-naphthyl)-propionsäure
zu der Menge an Alkalibase und Cinchonidin etwa äquimolar ist;
b) die Cinchonidinsalze der d- und l-2-(6-Methoxy-2-naphthyl)-propionsäure
aus der Mischung zur Gewinnung eines mit dem d-2-(6-Methoxy-2-naphthyl)-propionsäuresalz
angereicherten Salzprodukts kristallisiert, worauf man gegebenenfalls
c) die so gewonnenen Cinchonidinsalze der d- und l-2-(6-Methoxy-2-naphthyl)-propionsäure aufspaltet.
Stufe b) dieses Verfahrens kann zur Erhöhung der Reinheit der d-Isomeren wiederholt werden. Schließlich
wird das Salz zur Erzielung der d-2-(6-Methoxy-2-naphthyl)-propionsäure gespalten.
Die 2-(6-Methoxy-2-naphthyI)-propionsäure und Verfahren zu ihrer Herstellung sind z. B. in der Anmeldung
US Ser. No. 176740 vom 31. August 1971 und in den US-Patentschriften 3651 106, 3652683,
3658858, 3658863, 3663584 und 3686238 beschrieben. Ein solches Verfahren erfolgt unter Umsetzung
eines l-Halogen-2-methoxynaphthalins mit
Acetylchlorid in Nitrobenzol in Anwesenheit von 3 molaren Äquivalenten Aluminiumchlorid zur Bildung
des entsprechenden 2-Acetyl-5-halogen-6-methoxynaphthalinderivates.
Das erhaltene Derivat wird mit Morpholin in Anwesenheit von Schwefel auf 150° C erhitzt, und das erhaltene Produkt wird mit konz.
Salzsäure zur Bildung des entsprechenden 2-Naphthylessigsäurederivates unter Rückfluß erhitzt. Die
letztgenannte Verbindung wird dann z. B. durch Umsetzung mit einem Alkanol in Anwesenheit von Bortrifluorid
verestert und der Ester mit einem Alkalimetallhydrid in einem Ätherlösungsmittel und dann mit
einem Alkylhaiogenid, wie Methyljodid, behandelt und liefert das entsprechende 2-(6-Methoxy-2-naphthyl)-propionat.
Letzteres wird z. B. in einer wäßrigen basischen Lösung hydrolysiert und liefert eine Mischung
aus den d- und 1-Isomeren der 2-(6-Meth-
oxy-2-naphthyl !-propionsäure.
Die im erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten
Alkalibasen sind z. B. Kalium-, Natrium- und Lithiumhydroxid bzw. -carbonat. Die verwendete Alkalibase
hängt vom besonderen inerten organischen für die Kristallisation verwendeten Lösungsmittelsystem
ab. Die Wahl der optimalen Base kann in üblicher Weise durch Anwendung der obigen Kriterien bestimmt
werden. In Methanollösungsmitteln wird Kaliumhydroxid als anorganische Base bevorzugt.
Das inerte organische Lösungsmittelsystem für das erfindungsgemäße Verfahren kann jedes inerte organische
Lösungsmittel enthalten, in welchem das Cinchonidinsalz der l-2-(6-Methoxy-2-naphthyl)-propionsäure
und die anorganischen basischen Salze der 2-(6-Methoxy-2-riaphthyl)-propionsäure löslich sind.
Solche Lösungsmittel sind z. B. Aceton, Acetylaceton, Adiponitril, Benzonitril, Benzylalkohol, Benzylmercaptan,
Butylalkohol, Caprylalkohol, Diaeetonalkohol. Mono- und Di-(niedrig)-alkyläther von Äthylenglykoi
und Dia'thylenglyko!, Äthanol, Methanol,
n-Propanol, Isopropanol, Äthylenglykol, 1,2-Propylenglykol,
1,3-PropylengIykol, 2-Äthylhexanol, Dimethylsulfoxid,
Sulfolane, Dimethylformamid, N-Methylpyrrolidinon, Formamid, Furfurylalkohol,
Glycerin, Isoaniylalkohol, Isoamylsulfid, Isobutylmercaptan,
Dibutoxytetraäthylenglykol, Pyridin, Trimethylenglykol, Dioxan, Dimethylacetamid usw. Bevorzugt
werden polare, nicht saure oder stark basische Lösungsmittel, vorzugsweise wird Methanol verwendet.
Die Mischung sollte vorzugsweise etwa gleiche molare Mengen an 2-(6-Methoxy-2-naphthyl)-propionsäure
und Basen einschließlich Cinchonidin und Alkalibase enthalten. Das molare Verhältnis von Cinchonidin
zu Alkalibase ist für die Auftrennung nicht entscheidend. Für Ausbeuten mit optimaler Qualität
und Quantität an d-2-(6-Methoxy-2-naphthyl)-propionsäure sollte das molare Verhältnis von Cinchonidin
und Alkalibase etwa 1: 1 betragen. Bei niedrigen molaren Verhältnissen von Cinchonidin zu Alkalibase
wird die Qualität des Produktes nicht beeinträchtigt, die Menge oder Ausbeute nimmt jedoch schnell ab.
Bei höheren molaren Verhältnissen von Cinchonidin zu Alkalibase ist die Quantität oder Ausbeute zufriedenstellend,
jedoch wird die Qualität beeinträchtigt.
Im allgemeinen erfolgt die Auftrennung durch Kristallisation, indem man die d- und l-2-(6-Methoxy-2-naphthyl)-propionsäuren,
Cinchonidin, Alkalibase und ausreichend Lösungsmittel zum Löslichmachen der Komponenten mischt, was zu einer Suspension
vorherrschend aus dem Cinchonidinsalz der d-2-(6-Methoxy-2-naphthyl)-propionsäure
in fast gesättigter Lösung der anderen Komponenten führt, die Mischung abkühlt und die kristallisierten Salze trennt.
Ein weiteres bzw. langer andauerndes Abkühlen ergibt eine weitere Kristallisation der gelösten Salze. Die
Lösung wird vorzugsweise mit geringen Mengen des Cinchonidinsalzes der d-2-(6-Methoxy-2-naphthyl)-propionsäure
während des Abkühlens geimpft, da dies eine gute Auftrennung und hohe Ausbeuten des gewünschten
d-Säuresalzes sicherstellt. Die Anfangsund 'Endtemperaturen des Lösungsmittels werden
hauptsächlich auf Grund praktischer Überlegungen ausgewählt, solange die Temperatur die anderen
Komponenten nicht wesentlich zersetzt. So kann die Mischung z. B. eine Anfangstemperatur, von 50 bis
100° C haben und auf eine Endtemperatur unter der Anfangstemperatur, z. B. unter 40" C, vorzugsweise
auf etwa 35° C, abgekühlt werden, wobei der Temperaturunterschied ausreicht, um eine hohe Ausbeute
an Kristallen zu ergeben. Die kristallisierende Mi-" > schung wird bis zur beendeten oder fast beendeten
Kristallisation, gewöhnlich mehr als 15 Minuten und vorzugsweise über 0,5 Stunden, auf den niedrigeren
Temperaturen gehalten. Die Kristalle werden z. B. durch Filtrieren von der erhaltenen Mischung abge-
Hi trennt.
Die Qualität oder der Prozentsatz an d-lsomeren im Produkt kann gegebenenfalls erhöht werden, indem
man die oben erhaltenen Kristalle unter Verwendung derselben, in der Anfangskristallisation verwen-
> deten Lösungsmittel oder auch mit unterschiedlichen Lösungsmitteln umkristallisiert, wobei die Umkristallisation
gewöhnlich in oben beschriebener Weise durchgeführt wird.
Die kombinierten Mutterlaugen aus jeder der Kri-
-'" stallisationsstufen können erneut verarbeitet werden.
Es kann eine oder mehrere Umkristallisalionen
durchgeführt werden, was von der erforderlichen Reinheit des Produktes abhängt.
Das Salzprodukt wird mit irgendeiner organischen
2~> oder anorganischen Säure, die das Produkt nicht zerstört,
gespalten und liefert eine mit d-Isonieren angereicherte
2-(6-Methoxy-2-naphthyl)-propionsäure. Nach dem erfindungsgemäß bevorzugten Verfahren
kann die Spaltung des Cinchonidinsalzproduktes auch
in erfolgen, indem man das Salzprodukt mit einer starken
Base, vorzugsweise z. B. Kaliumhydroxid, oder einer anderen starken Base mit einem pKa Wert über
K) behandelt und dann mit einer Säure, vorzugsweise Salzsäure, ansäuert, wodurch man die d-2-(ft-Meth-
r> oxy-2-naphthyl)-propionsäure erhält. Vorzugsweise
wird diese Spaltung in einer 3: 1 (Gew./Gew.)-Wasser/Methanol-Mischung
bei Zimmertemperatur durchgeführt, wodurch ein Schäumen der Reaktionsmischung
vermieden wird, das beim Erhitzen der al-
4(i kaiischen Suspension von Cinchonidin auf S3 bis
86° C eintritt. Das Produkt läßt sich dann leicht filtrieren.
Die vorliegende Erfindung ist eine Verbesserung des Auftrennungsverfahrens der US-Patentschrift
■π 3 683 015. Das erfindungsgemäße Verfahren unter
Verwendung von Kaliumhydroxid ermöglicht eine wesentliche Erhöhung in der Konzentration der Mischung
aus d- und l-2-(6-Methoxy-2-naphthyI)-propionsäure, die in das Reaktionsgefäß eingeführt wird;
ίο (dies ermöglicht z. B. eine Erhöhung von 78 g der
dl-Mischung pro I Methanol - wie in der letztgenannten Patentschrift erwähnt - auf 320-370 g dl-Mischung
pro 1 Methanol gemäß den folgenden Beispielen). Diese hohe Zufuhr führt zu einem größeren
V) Durchsatz für ein Reaktionsgefäß gegebener Größe,
was zu geringeren Produktionskosten pro Mengeneinheit an erhaltenem Produkt führt. Weiterhin erfordert
die Verwendung von Kaliumhydroxid nur eine Aufschlämmung der Mischung aus d- und !-2-((S-
ho Methoxy-2-naphthyl)-propionsäure in Methanol zur
Bildung eines Cinchonidinsalzproduktes mit zufriedenstellendem optischen Drehungswert (der freigesetzten
Säure), d. h. einer Salzmischung, die in zweckmäßiger Weise mit dem Cinchonidinsalz der d-2-(6-
b5 Methoxy-2-naphthyl)-propionsäure angereichert ist.
Dies liegt gewöhnlich in der Größenordnung eines Produktes (ausgedrückt als freigesetzte Säure) mit einem
optischen Drehungswert von etwa 58°, wobei nur
ne zusätzliche Umkristallisatiun mit Methanol zur
rzielung eines praktisch reinen Salzes mit einem op- ;chen Drehungswert von etwa 66° (der freigesetzten
iure) notwendig ist. Dieses Merkmal der vorliegen- :n Erfindung führt zu einer Verminderung der Pmjktionskosten
pro erhaltender Mengeneinheit an rodukt. Alle diese Vorteile werden erreicht bei
eichzeitiger hesserer Auftrennung mit etwas erhöhr Ausbeute. Daher ist die vorliegende Erfindung
sgesamt eine Verbesserung des Verfahrens der US- '"
ätentschrift 3 683 015.
Die folgenden Beispiele veranschaulichen die vor- :gcnde Erfindung.
B e i s ρ i e 1 1 ι -,
a) Es wurde eine Mischung hergestellt, indem man in einen 1-1-Kolben 70 g (0,305 Mol) dl-2-(6-Methoxy-2-naphthyl)-propionsäure,44
g (0,150 Mol) Cinchonidin 8,67 g (0,155 MH) Kaliumhydroxid
und 220 ecm Methanol einführte. Diese -'"
Bestandteile wurden gerührt, und die Mischung wurde 4 Stunden zum Rückfluß erhitzt. Dann
wurde die Mischung allmählich innerhalb von 1 2 Stunden auf 25u C abgekühlt und weitere 12
Stunden auf dieser Temperatur gehalten. Die er- J"> haltene Suspension wurde filtriert und die Feststoffe
mit 100 ecm Methanol gewaschen und bei 50 bis 55° C getrocknet. Die Ausbeute an Cinchonidinsalz
der d-2-(6-Methoxy-2-naphthyl)-propionsäurc betrug etwa 90% (Gew./Gew.); m
["]/) = 57 bis 58° (der freigesetzten Säure).
b) Ein 65-g-Anteil des Cinchonidinsalzes der d-2-(6-Methoxy-2-naphthyl)-propionsäure
([a]ü = 58,8°; der freigesetzten Säure) wurde mit 195
ecm Methanol gemischt und die Mischung 4 j> Stunden unter Rühren unter Rückfluß erhitzt.
Die Lösung wurde innerhalb von 5 Stunden auf 25° C abgekühlt und filtriert. Das Filtrat wurde
mit 30 ecm Methanol einer Temperatur von 25° C gewaschen und bei 45 bis 50° C getrocknet.
Die Ausbeute an Cinchonidinsalz der d-2-(6-Methoxy-2-naphthyl)-propionsäure betrug
etwa 95,2% (Gcw./Gew.); [a]D = 66,1° (der freigesetzten Säure).
c) 61,8 g des Produkts von Teil b) wurden mit 450 4>
ecm Äthylacetat und 300 ecm verdünnter Salzsäure (5 :1 Vol./Vol. Wasser zu Säure) gemischt.
Dann wurde die Äthylacetatschicht abfiltriert und das Äthylacetat durch Isopropanol durch
Destillation unter Zugabe absatzweiser Mengen an Isopropanol ersetzt. Das Produkt wurde mit
Wasser gemischt, auf 20° C abgekühlt, filtriert und der Rückstand mit Wasser gewaschen; so
erhielt man d-2-(6-Methoxy-2-naphthyl)-propionsäure; [a]D = 66,1°.
Beispiel 1 wurde unter Verwendung von 7,6 g 3,136 Mol) Kaliumhydroxid an Stelle von 8,67 g Kaumhydroxid
wiederholt. Auch in diesem Fall erhielt bo
lan eine verbesserte Ausbeute an Cinchonidinsalz er d-2-(6-Methoxy-2-naphthyl)-propinsäure im
'ergleich zu der unter Verwendung von 100% Cinhonidin erzielbaren Ausbeute.
Heispiel 3
Beispiel 1 wurde unter Verwendung von Natriumhydroxid, Kaliumcarbonat, oder Natriumcarbonat an
Stelle von Kaliumhydroxid wiederholt. In jedem lall erhielt man eine verbesserte Ausbeute des Cinchonidinsalzes
der d-2-(6-Methoxy-2-naphthyl)-pmpionsäure
im Vergleich zu der mit Verwendung von 100% Cinchonidin erzielbaren AusU-ute.
a) In ein Gefall geeigneter Größe, das 61.8 kg Kaliumhydroxid
in 1557 1 Methanol enthielt, wurden 500 kg dl-2-(6-Methoxy-2-naphthyl)-pmpionsäure
unter ständigem Rühren zugegeben. Dann wurden 315 kg Cinchonidin zugefügt und der Ansatz etwa 4 Stunden unter Rückfluß erhitzt.
Nach Abkühlen auf 25 bis 30'' C mit einer Geschwindigkeit von 8° C/Std und 5stündigem
Altern wurde der Ansatz filtriert und der Filterkuchen mit 1418 1 Methanol gewaschen. Der
nasse Filterkuchen wurde zu 1444 1 Methanol in einem geeigneten Gefäß zugefügt und 4 Stunden
unter Rückfluß erhitzt. Nach Abkühlen auf 25 bis 30° C mit einer Geschwindigkeit von
8° C/Std wurde der Ansatz filtriert und der Kuchen (d-Cinchonidinsalz) mit 450 1 Methanol gewaschen.
Die Ausbeute an Cinchonidinisalz der d-2-(6-Methoxy-2-naphthyl)-propionsäure (d-Cinchonidinsalz)
betrug etwa 86-92% Gew./ Gew.
b) In ein Gefäß geeigneter Größe, das 54 kg Kaliumhydroxid
gelöst in 730 1 Methanol, enthielt, wurden 455 kg nasser d-Cinchonidinsalzkuchen
aus Teil a) eingeführt. Nach 20 Minuten Rühren bei 20 bis 25° C unter Stickstoff wurden 2080!
Wasser zugegeben, und es wurde weitere 2 Stunden gerührt. Das ausgefallene Cinchonidin
wurde abfiltriert und der Filterkuchen mit Wasser gewaschen. Das kombinierte Filtrat und
Waschmaterial wurde 3mal mit je 416 1 Chloroform
extrahiert. Die wäßrige Schicht wurde zu 125 kg Salzsäure in 7941 Wasser gegeben und
zur Entfernung von Chloroform auf 35 bis 40° C erwärmt. Der Ansatz wurde auf 25° C abgekühlt,
1 Stunde gealtert, dann wurde die d-2-(6-Methoxy-2-naphthyl)-propionsäure abfiltriert
und mit Wasser gewaschen.
c) 2000 1 Aceton, der nasse Kuchen aus d-2-(6-Methoxy-2-naphthyl)-propionsäure
aus Teil b) und Aktivkohle wurden in ein Gefäß geeigneter Größe eingeführt und die Mischung 5 Minuten
gerührt. Der Ansatz wurde filtriert und der Filterkuchen mit Aceton gewaschen. Das kombinierte
Filtrat und die Waschmaterialien wurden auf ein Volumen von 1000 1 vakuumdestilliert
und auf 25 bis 30 ° C abgekühlt. Es wurden 30001 Wasser eingeführt und der Ansatz 30 Minuten
bei 5 bis 0° C gealtert und die ausgefallene d-2-(6-Methoxy-2-naphthyl)-propionsäure
abfiltriert, mit Wasser gewaschen und bei etwa 45 bis 50" C getrocknet. Die Ausbeute an d-2-(6-Methoxy-2-naphthyl)-propionsäure
betrug 34 bis 38% Gew.-Gew.
Claims (4)
- Patentansprüche:!. Verfahren zur Auftrennung von 2-(ft-Methoxy-2-naphthyl)-propioisäure mit Hilfe von Cinehonidin zur Gewinnung von mit dem d-lsomeren angereicherten Produkten, dadurch gekennzeichnet, daß mana) eine Mischung aus Cinchonidin und einer Alkalibase aus der Gruppe von Alkalihydroxiden und -carbonaten, wobei das Verhältnis von Cinchonidin zu Alkalibase zwischen 2:3 bis 3:2 liegt sowie d- und 1,2-(6-Methoxy-2-naphthyl)-propionsäureund einem inerten organischen Lösungsmittel, in welchem das Cinchonidinsalz der l-2-(6-Mcthoxy-2-naphthyl)-propionsäure und das Alkalisalz der d- und l-2-(6-Methoxy-2-naphthyl)-propionsiiure löslich sind, herstellt, wobei die Löslichkeit der Alkalisalze der d- und 1-2-(d-Methoxy-2-naphthyl)-propionsäure im inerten organischen Lösungsmittel größer ist als die Löslichkeit der Cinchonidinsalze der d- und l-2-(6-Methoxy-2-naphthyl)-propionsäure, und das Verhältnis von eingesetzter d- und l-2-(6-Methoxy-2-naphthyl)-propionsäure zu der Menge an Alkalibase und Cinchonidin etwa äquimolar ist;b) die Cinchonidinsalze der d-und 1-2-(6-Methoxy-2-naphthyl)-propionsäure aus der Mischung zur Gewinnung eines mit dem d-2-(6-Methoxy-2-naphthyl)-propionsäuresalz
angereicherten Salzprodukts kristallisiert, worauf man gegebenenfallsc) die so gewonnenen Cinchonidinsalze der d- und 1 -2-(6 -Methoxy-2-naphthyl)-propionsäure aufspaltet. - 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das gemäß Stufe b) erhaltene, angereicherte Cinchonidinsalzprodukt zur Erhöhung des Gehalts an d-Isomeren mindestens einer weiteren Kristallisation unterwirft.
- 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufspaltung des nach Stufe b) erhaltenen Produkts mit einer starken Base bei etwa Zimmertemperatur in etwa 3:1-(Gew./Gew.)-Wasser : Methanol-Mischung und anschließendes Ansäuern zur Gewinnung der d-2-(6-Methoxy-2-naphthyl)-propionsäure erfolgt.
- 4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Lösungsmittel Methanol verwendet wird.
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