DE2409597C2

DE2409597C2 - Verfahren zur Herstellung von Bicycloalkan-Carbonsäuren

Info

Publication number: DE2409597C2
Application number: DE19742409597
Authority: DE
Inventors: Helmut Dr. Dahl; Hans Peter Dr. 1000 Berlin Lorenz
Original assignee: Schering AG
Current assignee: Bayer Pharma AG
Priority date: 1974-02-25
Filing date: 1974-02-25
Publication date: 1983-12-29
Also published as: DE2409597A1

Description

COOZ

worin n, R R. X und Y die obengenannte Bedeutung

-X

CH₂),

(Ha)

COOH

beschreiben und daß es auch den aus den Deutschen Offenlegungsschriften 19 49 793 und 21 31 230 und aus J. Org. Chem. USSR 1971, Seite 950 bis 954 bekannten Verfahren überlegen ist, die von den entsprechenden Bicycloalkyl-Carbonsäure-Estern dir allgemeinen Formel Hb

(Hb)

[
COO-alkyl

ausgehen, da hierbei nach der Hydrierung eine Esterverseifung erforderlich ist.

In Weiterentwicklung des Verfahrens gemäß deutschem Patent 23 20 285 wurde nun gefunden, daß man die Verbindungen der allgemeinen Formel II mit mindestens gleichgutem Erfolg stereospezifisch zu den Bicycloalkan-Carbonsäuren der allgemeinen Formel I hydrieren kann, wenn man anstelle von palladium- oder rhodium-haltigen Katalysatoren platinhaltige Katalysatoren verwendet. Dies ist überraschend, da Hydrierungen mit platinhaltigen Katalysatoren im allgemeinen weniger spezifisch verlaufen als Hydrierungen mit palladium- oder rhodium-haltigen Katalysatoren. (Sammlung chemischer und chemisch-technischer Beiträge, Band 61: F. Zymalkowski, 1965,25ff — Ferdinand Enke Verlag Stuttgart.)

Die Erfindung betrifft somit eine weitere Ausbildung des Verfahrens gemäß deutschem Patent 23 20 285, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß man platin-haltige Katalysatoren anstelle von palladium- oder rhodium-haltigen Katalysatoren verwendet.

Als Ausgangsverbindungen können für das erfindungsgemäße Verfahren solche Verbindungen der allgemeinen Formel II verwendet werden, deren Substituenten X und Y gemeinsam eine Oxo-, eine Alkylendioxy- oder eine Phenylendioxygruppe darstellen, oder solche Verbindungen, deren Substituent X ein Wasserstoffatom ist und Y eine Hydroxy-, eine Alkoxy- oder eine Acyloxygruppe bedeutet.

Unter einer Alkylendioxygruppe X und Y soll vorzugsweise eine Gruppe verstanden werden, deren Alkylenrest 2 bis 6 Kohlenstoffatome besitzt. Als Alkylendioxygruppen seien beispielsweise genannt: die Äthylendioxygruppe, die 1,3-Propylendioxygruppe, die 2,2-Dimethylpropylendioxygruppe,die2,3-ButyIendioxygruppe oder die 3,4-Hexylendioxygruppe.

Unter einer Alkyloxygruppe Y soll vorzugsweise eine Gruppe verstanden werden, deren Alkylrest 1 bis 6 Kohlenstoffatome besitzt Als Alkyloxygruppen seien beispielsweise genannt: die Methoxygruppe, die Äthoxygruppe, die Propyloxygruppe, die Isopropyioxygruppe, die Butyloxygruppe oder die tert-Butyloxygruppe.

Unter einer Acyloxygruppe Y soll vorzugsweise eine Gruppe verstanden werden, deren Acylrest sich von einer Carbonsäure mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen ableitet Als Acyloxygruppen seien beispielsweise genannt: die Formyloxygruppe, die Acetoxygruppe, die Propionyloxygruppe, die Dimethylacetoxygruppe, die Trimethylacetoxygruppe, die Butyryloxygruppe, die tert-Butylacetoxygruppe, die Hexanoyloxygruppe oder die Benzoyloxygruppe.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird unter Verwendung der üblichen platin-haltigen Hydrierungskatalysatoren, wie Platinmohr-Katalysator oder Adams-Katalysator (Platin (I V)-oxid) durchgeführt

Das erfindungsgpmäße Verfahren wird unter Verwendung wäßriger Lösungen der «!kalisalze der allgemeinen Formel I durchgeführt Diese Lösungen werden vorzugsweise in der Weise hergestellt, daß man die entsprechenden freien Säuren in wäßrigem Medium mit 0,9 bis 1,1 Äquivalenten der entsprechenden Basen versetzt Als geeignete Basen seien beispielsweise genannt: wäßrige Lösungen von Natrium- oder Kaliumbicarbonat Natrium- oder Kaliumcarbonat oder Natrium- oder Kaliumhydroxid. Grundsätzlich ist es möglich, den wäßrigen Lösungen noch zusätzlich wasserlösliche organ^he Lösungsmittel, wie zum Beispiel: Methanol, Äthanol, Isopropanol, Glykolmonomethyläther, Dioxan, Tetrahydrofuran oder Dimethylformamid, zuzusetzen. Diese Zusätze haJ^en aber den Nachteil, daß die Aufarbeitung der Reaktionsmischungen erschwert wird.

Die Hydrierung kann sowohl bei Raumtemperatur als auch bei niedrigerer oder erhöhter Temperatur durchgeführt werden. Für die Durchführung der Reaktion wird vorzugsweise eine Reaktionstemperatur von 0⁰C bis +50⁰C gewählt

Die Hydrierung kann sowohl unter Normaldruck als auch bei erhöhtem Druck durchgeführt werden. Die Hydrierung erfolgt vorzugsweise bei einem Wasser-• stoffdruck von 1 bis 50 Atmosphären.

Nach erfolgter Hydrierung wird die Reaktionsmischung angesäuert und in üblicher Weise aufbereitet Zum Ansäuern der Mischung verwendet man zwedcmäßigerweise verdünnte Mineraisäuren, wie zum Beispiel

in Salzsäure, Schwefelsäure oder Phosphorsäure. Anschließend kann man die Mischung mit einem mit Wasser nicht mischbaren Lösungsmittel, wie zum Beispiel mit Methylenchlorid, Chloroform, Essigester oder Diäthyläther, extrahieren und den Extrakt in

ι". üblichtr Weise aufbereiten.

Die Verbindungen der allgemeinen Formel I sind bekanntlich wertvolle Zwischenprodukte, weiche vorzugsweise zur Totalsynthese von Steroiden verwendet werden.

>» Das nachfolgende Beispiel soll die Durchführung des erfindüngsgemäßen Verfahrens erläutern.

Beispiel

26,6 g l/?-tert-Butyloxy-5-oxo-7-a/?-methyl-5,6,7,7<%-tetrahydro-indan-4-carbonsaure (lOOmMol) werden mit 150ml bidestilliertem Wasser und 100ml In Natronlauge versetzt Bie Lösung wird mit 10% wäßriger Essigsäure auf einen pH-Wert = 53 eingestellt, filtriert und auf JOOO ml aufgefüllt

so 100 ml dieser Lösung werden in Gegenwart von 500 mg Platinschwarz bei O⁰C 90 Minuten hydriert Nach Beendigung der Hydrierung wird der Katalysator abfiltriert, das Filtrat unter Eiskühlung mit 0,5 ml In Salzsäure angesäuert und mit Äther extrahiert Die

J5 Ätherphase wird mit Wasser gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und im Vakuum eingeengt Man erhält 2,6 g eines Rohproduktes, welches nach gaschromatographischer Analyse aus 974% trans- und 03% cis-10-tert-Butyloxy-5-oxo-7a/?-n:ethyI-2.xA5,6,7,7a-

hexahydroindan-4-carbonsäure besteht

Claims

Patentanspruch:

Weitere Ausbildung des Verfahrens nach Patent 23 20 285 zur Herstellung von Bicycloalkan-Carbonsäuren der allgemeinen Formel I

(D

durch Hydrierung Formel II

eines Salzes der

(H)

COOZ

In dem deutschen Patent 23 20 285 wird ein Verfahren zur Herstellung von Bicycloalkan-Carbonsäuren der allgemeinen Formel I beschrieben

(D

O j H

COOH

worin η die Ziffern I oder 2, R eine Methyl- oder Äthylgruppe. X und Y gemeinsam eine Oxo-, eine Alkylendioxy- oder eine Phenylendioxygruppe oder X ein Wasserstoffatom und Y eine Hydroxy-, eine Alkyloxy- oder eine Acyloxygruppe darstellen, durch Hydrierung eines Salzes der allgemeinen Formel II

R Y

(ID

besitzen und Z ein Alkalimetallatom bedeutet, in wäßriger Lösung in Gegenwart von palladium- oder rhodiumhaltigen Katalysatoren und anschließendes Ansäuern des Reaktionsgemisches und Extrahieren mit einem mit Wasser nicht mischbaren Lösungsmittel.

Das in dem Patent 23 20 285 beschriebene Verfahren hat den Vorzug, daß es wesentlich stereospezifischer verläuft als die aus den Deutschen Offenlegungsschriften 19 49 793 und 19 49 800 bekannten Verfahren, die

ίο die Hydrierung der freien Bicycloalkan-Carbonsäuren der allgemeinen Formel Ua

COOH

worin π die Ziffern 1 oder 2, R eine Methyl- oder Äthylgruppe, X und Y gemeinsam eine Oxo-, eine Alkylendioxy- oder eine Phenylendioxygruppe oder X ein Wasserstoffatom und Y eine Hydroxy-, eine Alkyloxy- oder eine Acyloxygruppe darstellen,

worin n, R, X und Y die obengenannte Bedeutung besitzen und Z ein Alkalimetallatom bedeutet, in wäßriger Lösung in Gegenwart von palladium- oder rhodiumhaltigen Katalysatoren und anschließendes Ansäuern des Reaktionsgemisches und Extrahieren mit einem mit Wasser nicht mischbaren Lösungsmittel, dadurch gekennzeichnet, daß man platinhaltige anstelle von palladium- oder rhodiumhaltigen Katalysatoren verwendet.