DE2442845C3 - Verfahren zum Razemisieren von optisch aktiven Aminen - Google Patents
Verfahren zum Razemisieren von optisch aktiven AminenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft den in den Ansprüchen gekennzeichneten Gegenstand.
Die optisch aktiven Amine der im Anspruch 1 angegebenen allgemeinen Formel I sind wertvolle
organische Zwischenprodukte für Arzneistoffe und landwirtschaftliche Chemikalien. Ferner sind sie wertvolle
Hilfsstoffe zur Herstellung von (+ )-trans-Chrysanthemummonocarbonsäure
(vgl. US-PS 37 39 019).
Im allgemeinen werden die optisch aktiven Verbindungen der allgemeinen Formel I in Form von
razemischen Gemischen hergestellt, die sodann in ihre
Enantiomeren gespalten werden. Nach der Abtrennung des wertvollen Enantiomeren wird das unerwünschte
Enantiomere wieder razemisiert und das Razemat erneut in die Enantiomeren gespalten. Somit dient die
Razemisierung zur Herstellung der optisch aktiven Verbindungen
Aus der USPS 3)68 566 ist ein Verfahren zum
Razemisieren von
d-a- Pheriyläthylamin,
Ua-Phenyläthylamin,
d-a-(<x-Naphthyl)-äthylamin,
!-«-(a-Naphthyl)-äthylamin,
d-<%-(/?-NaphthyI)-äthylamin oder
l-«-(J3-Naphthyl)-äthylamin
durch Erhitzen mit einem Alkalimetall unter einem Schutzgas auf Temperaturen von 60° C bzw. den
Schmelzpunkt bis zum Siedepunkt des optisch aktiven Amins bekannt. Dieses Verfahren hat jedoch den
Nachteil, daß zur Razemisierung relativ hohe Temperaturen notwendig sind und keine zufriedenstellenden
Razemisierungsausbeuten erreicht werden. Dies haben Versuche ergeben.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Razemisieren von optisch aktiven
Aminen der im Anspruch 1 angegebenen allgemeinen Formel I in Gegenwart eines Alkalimetallkatalysators
zu schaffen, das unter milden, schonenden Bedingungen durchgeführt werden kann und bei dem die Razemate in
nahezu quantitativer Ausbeute anfallen. Die Lösung dieser Aufgabe beruht auf dem überraschenden Befund,
daß sich zur Razemisierung der optisch antiven Amine der allgemeinen Formel I
(1) ein auf einem festen Träger aufgebrachte·= Alkalimetall
(im folgenden als Katalysator A bezeichnet) oder
(2) ein in einem inerten flüssigen Medium dispergiertes Allcsumetsll /·**ϊ folgenden »!s Katalysator S
bezeichnet) oder
(3) eine Alkalimetallegierung (im folgenden als Katalysator
C bezeichnet)
besonders gut eignet und die Razemisierung mit diesen Katalysatoren bei Temperaturen von -10 bis 500C
durchgeführt werden kann.
Unter Alkalimetallen sind Metalle der Gruppe I des Periodensystems, wie Lithium, Natrium, Kalium, Rubidium
oder Legierungen dieser Metalle zu verstehen. Zur Herstellung der Katalysatoren A kann ein Alkalimetall
auf einem festen Träger, wie Aluminiumoxid, Kieselgel, Aluminiumsilikat, Magnesiumsilikat oder Aktivkohle,
niedergeschlagen werden. Der feste Träger weist vorzugsweise eine Oberfläche mit mindestens etwa
25 m2/g auf. Je höher die Oberfläche des Katalysators ist, desto größer ist seine Wirksamkeit Zur Herstellung
dieser Katalysatoren wird das Alkalimetall bei Temperaturen oberhalb seines Schmelzpunkts unter einem
Schutzgas, wie Stickstoff, Helium oder Argon, auf dem festen Träger niedergeschlagen. Insbesondere lassen
sich durch Aufbringen von Alkalimetallen bei Temperaturen von 200 bis 500° C auf Aluminiumoxid hochaktive
Katalysatoren erhalten. Das Alkalimetall wird im allgemeinen in Mengen von 1 bis 30 Gewichtsprozent,
vorzugsweise 4 bis 20 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des festen Trägers, verwendet. Derartige
Katalysatoren sind als Katalysatoren zur Isomerisierung von Olefinen, wie Butenen, bekannt (vgl. J. Am.
Chem.Soc..Bd.82[1960],S.387).
• Die Katalysatoren B lassen sich durch Dispergieren
eines Alkalimetalls in einem flüssigen Medium, wie Toluol, Xylol oder Mineralöl, herstellen. Das Dispersionsmedium
muß gegenüber dem Alkalimetall inert sein und einen Siedepunkt oberhalb des Schmelzpunkts
des Alkalimetalls aufweisen Bei der Herstellung entsprechender Katalysatoren wird das Alkalimetall im
flüssigen Medium bei Temperaturen oberhalb seines Schmelzpunkts unter Rühren dispergiert. Die Menge
des zu dispergierenden Alkalimetalls beträgt im allgemeinen 20 bis 60 Gewichtsprozent, bezogen auf das
Gesamtgewicht von Alkalimetall und flüssigem Medium.
Die Katalysatoren C sind Alkalimetallegierungen, die unter den Verfahrensbedingungen flüssig sind, wie Natrium-Kalium-Legierungen. Beispielsweise haben derartige Legierungen mit einem Kaliumgehalt von 22 bis 95 Gewichtsprozent einen Schmelzpunkt unter
Die Katalysatoren C sind Alkalimetallegierungen, die unter den Verfahrensbedingungen flüssig sind, wie Natrium-Kalium-Legierungen. Beispielsweise haben derartige Legierungen mit einem Kaliumgehalt von 22 bis 95 Gewichtsprozent einen Schmelzpunkt unter
50°C Die entsprechende Legierung mit einem Kaliumgehalt
von 77 Gewichtsprozent weist einen Schmelzpunkt von -12° C auf. Die Razemisierung läuft bei
Verwendung der vorgenannten Legierungen im Temperaturbereich von etwa -10 bis 500C unter Rühren des
Reaktionsgemisches sehr leicht ab.
In den verfahrensgemäß eingesetzten optisch aktiven Aminen der allgemeinen Formel I bedeutet Ri einen
Alkylrest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, wie die Methyl-, Äthyl-, Propyl-, Isopropyl-, Butyl-, selc-Butyl-,
terL-Butyl-, Cyclohexyl- und Cyclohexylmethylgruppe,
Aralkylreste mit höchstens 18 Kohlenstoffatomen, wie die Benzyl-, Phenäthyl-, Naphthylmethyl- und Napthyläthylgruppe
oder Arylreüte mit höchstens 18 Kohlenstoffatomen, wie die Phenyl- und Naphthylgruppe. R2 ist
ein Arylrest mit höchstens 18 Kohlenstoffatomen, wie die Phenvl- oder Naphthylgruppe, oder ein Alkoxycarbonylrest
mit höchstens 9 Kohlenstoffatomen, wie die Methoxycarbonyl-, Äthcixycarbonyl-, Propoxycarbonyl-,
Isopropoxycarionyl-, Butoxycarbonyl-, sek.-Butoxycarbnnyl-,
tert.-Buroxycarbnnyl- und Cyclohexylcarbonylgruppe.
Die Aryl- uind Aralkylreste können durch mindestens einen Alkyl- oder Alkoxyrest mit 1 bis 4
Kohlenstoffatomen am aromatischen Ring substituiert sein. Spezielle Beispiele für verfahrensgemäß eingesetzte
optisch aktive Amine der allgemeinen Formel I sind
«-Phenyläthylamin,
a-Phenylpropylamin,
<x-(p-ToIyl)-äthylamiri,
ä-(1 - oder 2-Naphthyl)-äthyIamin,
α,/?- Diphenyläthy'amin,
J?-(p-, o- oder m-7olyl)-a-phenyläthylamin,
ß-(p-, o- oder m-Äthylphen>i)-«-ph^nyläthyIamin,
ß-[p-, o- oder m-(n- oder
«-Phenyläthylamin,
a-Phenylpropylamin,
<x-(p-ToIyl)-äthylamiri,
ä-(1 - oder 2-Naphthyl)-äthyIamin,
α,/?- Diphenyläthy'amin,
J?-(p-, o- oder m-7olyl)-a-phenyläthylamin,
ß-(p-, o- oder m-Äthylphen>i)-«-ph^nyläthyIamin,
ß-[p-, o- oder m-(n- oder
i-)-Propylphenyl]-a-phenylälhylarr; n,
]3-[p-, o- oder m-(n-, i- oder
]3-[p-, o- oder m-(n-, i- oder
tert.-)-Butylphenyl]-<x-phenyläthylamin,
0-Phenyl-«-(p-, o- oder m-tolyl)-äthylamin,
j3-Phenyl-«-(p-, o- oder
0-Phenyl-«-(p-, o- oder m-tolyl)-äthylamin,
j3-Phenyl-«-(p-, o- oder
m-äthylphenyl)-äthylamin,
/?-Phenyl-a-[p-, o- oder m-(n- oder
/?-Phenyl-a-[p-, o- oder m-(n- oder
i-)-propylphenyl]-äthylamin,
j9-Phenyl-&-[p-, o- oder m-(n-, i- oder
j9-Phenyl-&-[p-, o- oder m-(n-, i- oder
tert-)-butylphenyl]-äthyIamin,
ß-(p-, o- oder m-Tolyl)-«-(p-,
o- oder m-tolyl)-äthylamin,
^-(p-, o- oder m-ToIyl)-«-(p-,
ß-(p-, o- oder m-Tolyl)-«-(p-,
o- oder m-tolyl)-äthylamin,
^-(p-, o- oder m-ToIyl)-«-(p-,
o- oder m-äthylphenyl)-äthylamin,
ß-{p-, o- oder m-Tolyl)-a-[p-, o- oder
ß-{p-, o- oder m-Tolyl)-a-[p-, o- oder
m-(n- oder i-)-propylphenyl]-äthyIamin,
|3-(p-, o- oder m-Tolyl)-«-[p-, o- oder
|3-(p-, o- oder m-Tolyl)-«-[p-, o- oder
m-(n-, i- oder tert.-)-'outylphenyl]-äthyIamin,
/?-(p-, o- oder m-Äthylphenyl)-«-(p-,
o- oder m-äthylphenylj-äthylamin,
ß-(p-, o- oder m-Äthy lphenyl)-«-(p-,
/?-(p-, o- oder m-Äthylphenyl)-«-(p-,
o- oder m-äthylphenylj-äthylamin,
ß-(p-, o- oder m-Äthy lphenyl)-«-(p-,
o- oder m-tolyty-äthylamin.
^-(p-,o-oderm-Äthylphenyl)-«-[p-,
^-(p-,o-oderm-Äthylphenyl)-«-[p-,
o- oder m-{n- oder i-)-propylphenyl]-äthylamin,
ß-(p-,o- oder m-Äthylphenyl)-a-[p-,o- oder
m-(n-, 1- oder tert.-^butylphenylj-äthylamin,
[p-, 0- oder m-(n- oder i-)-Propylphenyl]-
<x-(p-, o- oder nvto!;yl)-äthylamin,
ß-[p-, o- oder m-(n- oder i*)-Propylphenyl]-
«-(p-, o- oder m'äthylphenyl)-äthylamin,
/Hp-, o- oder m-(n- oder i-)-Propylphenyl]-Λ-f p-, o- oder m-(n- oder
i-J-propylphenylj-ä thylamin,
ß-[p-, o- oder m-(n» oder i-)-Propylphenyl]-
ß-(p-,o- oder m-Äthylphenyl)-a-[p-,o- oder
m-(n-, 1- oder tert.-^butylphenylj-äthylamin,
[p-, 0- oder m-(n- oder i-)-Propylphenyl]-
<x-(p-, o- oder nvto!;yl)-äthylamin,
ß-[p-, o- oder m-(n- oder i*)-Propylphenyl]-
«-(p-, o- oder m'äthylphenyl)-äthylamin,
/Hp-, o- oder m-(n- oder i-)-Propylphenyl]-Λ-f p-, o- oder m-(n- oder
i-J-propylphenylj-ä thylamin,
ß-[p-, o- oder m-(n» oder i-)-Propylphenyl]-
a-[p-,o-oderm-(n-,
i- oder tert-)-butylphenyl]-äthylamin,
ß-[p-, o- oder m-(n-,
i- oder tert-)-butylphenyl]-äthylamin,
ß-[p-, o- oder m-(n-,
i- oder tert.-)-Butylphenyl]-«-(p-,
o-oderm-tolyl)-äthylamin,
o-oderm-tolyl)-äthylamin,
ß-[p-, o- oder m-(n-,
i- oder tert-)-ButyIphenyl-0-(p-,
o- oder m äthylphenylj-äthylamin,
ß-[p-, o- oder m-(n-,
ίο i- oder tert.-)-Butylphenyl]-«-[p-,
o- oder m äthylphenylj-äthylamin,
ß-[p-, o- oder m-(n-,
ίο i- oder tert.-)-Butylphenyl]-«-[p-,
0- oder m-(n- oder i-)-propylphenyl]-äthylamin,
ß-[p-, o- oder m-(n-, i- oder
ß-[p-, o- oder m-(n-, i- oder
tert.-)-Butylphenyl]-Ä-[p-, o- oder m-(n-,
1- oder tert-)-butylphenyl]-äthyIamin,
A laninmethylester, Alaninbutylester,
A laninmethylester, Alaninbutylester,
Norvalinpropylester, Leucinäthylester,
^-Cyclohexylalaninrnethylester,
^-Phenylalaninmethylester,
/?-Phenylalaninpropy!ester,
^-Cyclohexylalaninrnethylester,
^-Phenylalaninmethylester,
/?-Phenylalaninpropy!ester,
]9-3,4-DimethoxyphenylalaninäthyIester und
Asparaginsäurediäthylester.
Das optisch aktive Amin der allgemeinen Formel I kann die d-Form und/oder 1-Form in jedem Mengenverhältnis
enthalten.
Die Razemisierung kann diskontinuierlich oder kontinuierlich durchgeführt werden. Das optisch aktive
Amin der allgemeinen Fa-mel I kann entweder allein
oder zusammen mit dem Katalysator in ein Reaktionsgefäß eingespeist werden, in welchem die Razemisie-
rung durchgeführt wird. Gegebenenfalls können die Komponenten aufeinanderfolgend oder in Zeitabständen
entsprechend dem Verlauf der Razemisierangsreaktion zugeführt werden.
Das Mengenverhältnis von Katalysator zu optisch aktivem Amin der allgemeinen Formel I muß nicht genau eingehalten werden. Der Katalysator kann in solchen Mengen verwendet werden, daß innerhalb einer vernünftigen Reaktionszeit das razemische Gemisch in brauchbarer Ausbeute erhalten wird. Gewöhnlich wird der Katalysator in einer Menge von 0,001 bis 02 MoI, vorzugsweise 0,05 bis 0,1 MoI, pro Mo! des optisch aktiven Amins der allgemeinen Formel I eingesetzt
Das Mengenverhältnis von Katalysator zu optisch aktivem Amin der allgemeinen Formel I muß nicht genau eingehalten werden. Der Katalysator kann in solchen Mengen verwendet werden, daß innerhalb einer vernünftigen Reaktionszeit das razemische Gemisch in brauchbarer Ausbeute erhalten wird. Gewöhnlich wird der Katalysator in einer Menge von 0,001 bis 02 MoI, vorzugsweise 0,05 bis 0,1 MoI, pro Mo! des optisch aktiven Amins der allgemeinen Formel I eingesetzt
Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Razemisierung bei Temperaturen von etwa -10 bis
500C durchgeführt. Bei Reaktionstemperaturen unter etwa - 100C verläuft die Razemisierung für technische
Zwecke zu langsam. Bei Temperaturen über etwa 500C ist zwar die Razemisierungsgeschwindigkeit größer,
jedoch können Zersetzungsreaktionen und bzw. oder andere unerwünschte Nebenreaktionen ablaufen.
Das erfindungsgemäße Verfahren verläuft in quantitativer Ausbeute auch in Abwesenheit eines Lösungsmittels.
Gegebenenfalls kann die Razemisierang in einem Lösungsmittel durchgeführt werden, das unter
den Reaktionsbedingungen inert ist. Zur Vermeidung von Nebenreaktionen kann das erfindungsgemäße
Verfahren auch unter einem Inertgas durchgeführt werden. Vorzugsweise wird das optisch aktive Arnin der
allgemeinen Formel I vor den Zusammenbringen mit dem Katalysator entwässert. Die Reaktionszeit hängt
von der Menge des Katalysators und der Reaktionstemperatur ab. Bei Verwendung größerer Mengen an
Katalysator und höheren Reaktionstemperaturen ist die Reaktionszeit verkürzt. Der Verlauf der Razemisierung
kann beispielsweise durch Bestimmung des optischen Drehwerts bei einer bestimmten Konzentration oder
durch gaschromatographische Analyse verfolgt werden. Nach beendeter Razemisierung wird das Produkt nach
üblichen Methoden isoliert. Beispielsweise kann das Reaktionsgemisch nach dem Abtrennen des Katalysators
durch Destillation oder Chromatographie gereinigt werden. Die Reinigung kann auch durch Salzbildung mit
einer Säure erfolgen. Da die Razemisierung quantitativ verläuft, fällt das Reaktionsprodukt in hoher Reinheit
an, selbst wenn kein Reinigungsverfahren angewendet wird.
Nach deni erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich
die optisch aktiven Amine der allgemeinen Formel I quantitativ unter Verwendung geringerer Mengen des
Katalysators und unter milden Bedingungen razemisieren. Dementsprechend eignet sich das Verfahren
vorzüglich zur technischen Herstellung.
Die Beispiele erläutern die Erfindung.
Teil !
In diesem Teil werden zur Razemisierung der optisch aktiven Amine Katalysatoren vom Typ A verwendet
Die Katalysatoren werden folgendermaßen hergestellt:
Verfahren A
In e:in 200 ml fassendes Reaktionsgefäß warden 100 g
Aluminiumoxid mit einer Teilchengröße von etwa 0,075 bis 0,50 mm, das 2 Stunden bei 5000C calciniert worden
i$t, gegeben und unter Rühren und unter Stickstoff als Schutzgas auf 400° C erhitzt Nach Zugabe von 10 g
metallischem Natrium bei der vorgenannten Temperatur wird das erhaltene Gemisch 1 Stunde gerührt.
Verfahren B
Gemäß Verfahren A wird ein Katalysator aus 100 g Aluminiumoxid und 6 g metallischem Kalium durch
Erhitzen auf 200° C hergestellt.
Verfahren C
Gemäß Verfahren A wird ein Katalysator aus 100 g Aluminiumoxid und 5 g metallischem Kalium durch
Erhitzen auf 200° C hergestellt.
In einem 50 ml fassenden Reaktionsgefäß werden unter Stickstoff als Schutzgas 25 g (-f-)-a-(l-Naphthyl)-Ithylamin
vom optischen Drehwert [«] 'S + 81,3° vorgelegt Sodann werden 5,0 g des gemäß Verfahren A
hergestellten Katalysators eingetragen. Das erhaltene Gemisch wird bei Raumtemperatur gerührt Der
optische Drehwert des Reaktionsgemisches wird in Zeitabständen bestimmt. Die Ergebnisse sind in
Tabelle I zusammengefaßt
Reaktionszeit,
Std.
Std.
(r = 1, Äthanol)
0
1
2
3
5
1
2
3
5
+ 57,1°
+ 30,4°
+ 13,2°
+ 4,6°
+ 1,9°
Anschließend wird der Katalysator abfiltriert und mit Toluol gewaschen. Das Filtrat wird eingedampft und
unter vermindertem Druck destilliert. Ausbeute 22,4 g razemisches <%-{l-Nrphthyl)-äthylamin vom Kp. 124 bis
126°C/2,0Torr; π-"1,6224.
In einem 100 ml fassenden Reaktionsgefäß werden 20 g ( —)-£ic-(l-Naphthy!)-äthylamin vom optischen
Drehwert [«]S° -58,2° und 30 g wasserfreies Toluol
unter Stickstoff als Schutzgas vorgelegt Sodann werden 4,0 g des gemäß Verfahren B hergestellten Katalysators
eingetragen. Das erhaltene Gemisch wird 4 Stunden bei 30° C gerührt Nach dem Abfiltrieren des Katalysators
wird das Filtrat gemäß Beispiel 1 aufgearbeitet. Ausbeute 173 g razemisches a-(l-Naphthy!)-äthylamin
vom Kp. !02 bis 105°C/0,3 Torr;[a]|5 -0,7°.
In einem 100 ml fassenden Reaktionsgefäß werden 50 g (+)-«-PhenyI-n-propyIamin vom optischen Drehwert
[α]!5 +21,0° unter Stickstoff als Schutzgas vorgelegt Sodann werden 3,0 g des gemäß Verfahren A
hergestellten Katalysators einge.agen. Das erhaltene
Gemisch wird 7 Siunden bei 25° C gerührt Nach dem Abfiltrieren des Katalysators wird das Filtrat unter
vermindertem Druck destilliert Ausbeute 46,3 g razemisches Λ-Phenyl-n-propylamin vom Kp. 99 bis i00°C/16
Torr, [α]? +0,1°.
In einem 100 ml fassenden Reaktionsgefäß werden 50 g ( — )-<x-(p-Tolyl)-äthyIamin vom optischen Drehwert
[λ] J5 -34,0° unter Stickstoff als Schutzgas
vorgelegt Sodann werden 3,0 g des gemäß Verfahren B hergestellten Katalysators eingetragen. Das erhaltene
Gemisch wird 5 Stunden bei 30° C gerührt. Nach dem Abfiltrieren des Katalysators wird das Filtrat unter
vermindertem Druck destilliert Ausbeute 43,9 g razemisches a-(p-TolyI)-äthyIamin vom Kp. 100 bis 102°C/17
Torr;[«]is -03°.
In einem 50 ml fassenden Reaktionsgefäß werden 20,0 g (- )-a-Phenyl-|3-(p-tolyl)-äthylam;n vom optischen
Drehwert [«]? -12,5° unter !stickstoff als
Schutzgas vorgelegt Sodann werden 3,5 g des gemäß Verfahren A hergestellten Katalysators eingetragen.
Das erhaltene Gemisch wird bei 20° C gerührt. Der optische Drehwert des Reaktionsgemisches wird in
Zeitabständen bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle
so II zusammengefaßt:
| Tabelle II | |α]ό' |
| Reaktionszeit, | |
| Std. | - 12,5° |
| 0 | - 10,9° |
| 1 | -5,8° |
| 2 | -2,6° |
| J | -1.2° |
| 5 | -0,6° |
| 7 | |
Nach dem A'.jfiltriere.n des Katalysators wird das Filtrat unter vermindertem Druck destilliert. Ausbeute
16,0 g razemisches a-Phenyl-^-(p-toIyl)-äthylamin vom
Kp. 132 bis 133°C/l,5Torr;/j?,' 1,5668.
In einem 100 ml fassenden Reaktionsgefäß werden 20 g ( —)-«-PhenyI-/?-(p-toiyl)-äthylamin vom optischen
Drehwert [tx]" -8,5° und 30 g wasserfreies Toluol
Unter Stickstoff als Schutzgas Vorgelegt. Sodann Werden 4,0 g des gemäß Verfahren C hergestellten Katalysators
eingetragen. Das erhaltene Gemisch wird 7 Stunden bei 20" C gerührt Nach dem Abfiltrieren des Katalysators
wird das Toluol aus dem P'Htrat abdestilliert Der erhaltene Rückstand wird unter vermindertem Druck
destilliert Ausbeute 17,5 g razemisches a-Phenyl-/?-(ptolyl)-äthylamin
vom Kp. 120 bis 124cC/0,2 Torr;
[α]!,5-0,3°.
50 g L-/?-PhenyIaIaninmethylester vom optischen Drehwert
[«]? +223° unter Stickstoff als Schutzgas vorgelegt Sodann werden 3,7 g des gemäß Verfahren A
hergestellten Katalysators eingetragen. Das erhaltene Gemisch wird bei 25° C gerührt. Der optische Drehwert
des Reaktionsgemisches wird in Zeitabständen bestimmt Die Ergebnisse sind in Tabelle III zusammengefaßt.
Reaktionszeit,
min
min
(f = 1, Äthanol)
| 0 | + 27,6° |
| 30 | + 22,3° |
| 60 | + 16,1° |
| 120 | + 8,3° |
| 160 | + 3,5° |
| 240 | + 0,3° |
Nach dem Abfiltrieren des Katalysators wird das Filtrat destilliert Ausbeute 42,5 g razemischer /?-Phenylalaninmethylester
vom Kp. 90 bis 92°C/0,3 Torr; [x]¥ + 02°.
In einem 25 ml fassenden Reaktionsgefäß werden 12,0 g L-Leucinäthylester unter Stickstoff als Schutzgas
vorgelegt Sodann werden 1,8 g des geriäß Verfahren B hergestellten Katalysators eingetragen. Das Gemisch
wird 5 Stunden bei 200C gerührt Nach dem Abfiltrieren
des Katalysators wird das Filtrat unter vermindertem Druck destilliert Ausbeute 10,3 g razemischer Leucinäthylester
vom Kp. 83 bis 84° C/l 2 Torr [»If 03°.
In einem 25 ml fassenden Reaktionsgefäß werden 10 g L-Asparaginsäurediäthylester vom optischen
Drehwert [«]? -9,5° unter Stickstoff als Schutzgas
vorgelegt Sodann werden 1,7 g des gemäß Verfahren A hergestellten Katalysators eingetragen. Das Gemisch
wird 3 Stunden bei 25° C gerührt Nach dem Abfiltrieren des Katalysalors wird das Filirat unier vermindertem
Druck destilliert Ausbeute 9,0 g razemischer Asparaginsäurediäthylester
vom Kp. 85 bis 86° C/l ,0 Torr; [«] I5 -0,4°.
Beispiel 10
In einem 100 ml fassenden Reaktionsgefäß werden 20 g L-ß-Phenylalaninmethylester vom optischen Drehwert
[«]" +22,3° und 20g wasserfreies Toluol unter Stickstoff als Schutzgas vorgelegt Sodann werden 2,0 g
des gemäß Verfahren A hergestellten Katalysators eingetragen. Das Gemisch wird 5 Stunden bei 30°C
gerührt. Nach dem Abfiltrieren des Katalysators wird das Toluol abdestilliert und die restliche Lösung unter
vermindertem Druck destilliert. Ausbeute 17,0 g razemischer
/?-Phenylmethylalaninester vom Kp. 90 bis 92°C/0,3Torr;[«]Js +03°.
|5 Teil II
Die folgenden Beispiele erläutern die Razemisierung unter Verwendung von Katalysatoren des Typs B.
Beispiel 11
In einem 25 ml fassenden Reaktionsgefäß werden 10 g ( —)-a-Phenyläthylamin vom optischen Drehwert
[«]?? -39° unter Stickstoff als Schutzgas vorgelegt. Sodann wird eine 40prozentige Dispersion von Natrium
in flüssigem Paraffin (0,2 g) eingetragen. Das erhaltene Gemisch wird 5 Stunden bei 25° C gerührt. Anschließend
wird eine kleine Menge Äthanol zugesetzt, wodurch de Katalysator inaktiviert wird. Nach Zusatz
Von Wasser wird das erhaltene Reaktionsgemisch mit Toluol extrahiert. Der Toluolextrakt wird eingedampft
und unter vermindertem Durck destilliert. Ausbeute 8,8 g razemisches «-Phenyläthylamin vom Kp. 105 bis
107°C/53Torr;[«]?D! -0,2° und nf 1,5253.
Beispiel 12
In einem 25 ml fassenden Reaktionsgefäß werden 10 g L-Alaninäthylester vom optischen Drehwert [<x]i?
-23° unter Stickstoff als Schutzgas vorgelegt Sodann wird eine 40prozentige Dispersion von Natrium in
flüssigem Paraffin (0,15 g) eingetragen. Das erhaltene Gemisch wird 3 Stunden bei 27° C gerührt Anschließend
wird das Reaktionsgemisch gemäß Beispiel 11 aufgearbeitet Ausbeute 8,7 g razemischer Alaninmethylestervom
Kp. 48 bis 52° C/20 Torr; [oi]f 0°.
Beispiel 13
In einem 25 ml fassenden Reaktionsgefäß werden 10 g (-)-/?-Phenyl-<x-(p-tolyl)-äthylamin vom optischen
Drehwert Γα] J' -8,7° unter Stickstoff als Schutzgas
vorgelegt. Sodann wird eine 40prozentige Dispersion
so von Natrium in flüssigem Paraffin (0,2 g) eingetrage ?.
Das erhaltene Gemisch wird 6 Stunden bei 35° C gerührt Anschließend wird das Reaktionsgemisch
gemäß Beispiel 11 aufgearbeitet Man erhält 9,2 g razemisches /3-Phenyl-a-(p-tolyi)-äthylamin vom Kp.
107bis 109°C/0,07 Torr;[a]S5 -0,1° und n¥ 1,5711.
Teil III
In den folgenden Beispielen wird die Razemisierung unter Verwendung von Katalysatoren vom Typ C
erläutert
In einem 25 mi fassenden Reaktionsgefäß v/erden 10 g (+)-«-(!-Naphthyl)-äthylamin vom optischen
Drehwert [ocjf+8i,3° unter Stickstoff als Schutzgas
vorgelegt Anschließend werden 0,1 g einer Natrium-Kalium-Legierung (Na: K = 56 :44 Gewichtsprozent)
eingetragen. Das erhaltene Gemisch wird 3 Stunden bei
20°C gerührt. Sodann wird das Reaktionsgemisch gemäß Beispiel 11 aufgearbeitet. Man erhält 93 g
razemisches «-(l-Naphthyl)-äthylamin vom Kp. 124 bis
126°C/2,OTorr;|>]? 0 3 -0,2°.
Beispiel 15
In einem 25 ml fassenden Reaktionsgefäß werden 10 g (-f )-«,/?-Diphenyläthylamin vom optischen Drehwert
[<x\ls +13,4° unter Stickstoff als Schutzgas
vorgelegt. Sodann werden 0,1 g einer Natrium-Kalium-Legierung (Na : K. = 56 :44 Gewichtsprozent) vorgelegt.
Das erhaltene Gemisch wird 2 Stunden bei 25° C gerührt und anschließend gemäß Beispiel 11 aufgearbeitet.
Ausbeute 9,5 g razemisches α,β-Diphenyläthylamin
vom Kp. 114 bis 116°C/0,3 Torr; [α]!5+0,1° und πΌ!
1,5770.
Beispiel 16
in cificiTi iOOiTii lassenden Rcäkiiuiiägciäß werden
50 g ( + )-«-Phenyl-J?-(p-tolyI)-äthylamin vom optischen
Drehwert [α]?.5 +12,5° unter Stickstoff als Schutzgas
vorgelegt. Sodann werden 0,2 g einer Natrium-Kalium-Legierung (Na : K = 56 :44 Gewichtsprozent) eingetragen.
Das erhaltene Gemisch wird 5 Stunden bei 25°C gerührt und anschließend gemäß Beispiel 11 aufgearbeitet.
Man erhält 46,9 g razemisches oc-Phenyl-j3-(p-tolyl)-äthylamin
vom Kp. 121 bis 124°C/0,2Torr;[«]!.s 0,2°.
In einem 25 ml fassenden Reaktionsgefäß werden 13,0 £ D-jS-Phenylalaninäthylester unter Stickstoff als
Schutzgas vorgelegt. Sodann werden 0,1 g einer Natrium-Kalium-Legierung (Na : K = 56 :44 Gewichtsprozent)
eingetragen. Das erhaltene Gemisch wird 3 Stunden bei 20° C gerührt und anschließend
gemäß Beispiel 11 aufgearbeitet. Ausbeute 12,1g razemischer 0-PhenylalaninäthyIester vom Kp. 95 bis
96°C/0,6Torr[«]S5 -0,1°.
Vergleichsversuche
A) In einem 100 ml fassenden Kolben werden 50,0 g (—)-«-Phenyläthylamin mit einem Drehwert [λ]?
-39,9° unter Stickstoff vorgelegt und mit 0,125 g Natrium versetzt. Das Gemisch wird 60 Minuten auf
188°C unter Rückfluß erhitzt Sodann wird der optische
Drehwert des Gemisches gemessen. Der Drehwert ist unverändert geblieben. Hierauf werden nochmals
0,125 g Natrium zugegeben, und das Reaktionsgemisch wird weitere 20 Minuten unter Rückfluß erhitzt. Das
dunkelrot gefärbte Reaktionsgemisch wird abgekühlt und destilliert. Als Hauptfraktion werden 17,0 g
«-Phenyläthylamin vom Kp. 82 bis 84°C/12 Torr erhalten. Der optische Drehwert [α]»° beträgt -0,01°.
Die Ausbeute beträgt 34,0% d.Th. Es werden 21,3g eines Rückstandes erhalten.
B) In einem 50 ml fassenden Kolben werden unter Stickstoff als Schutzgas 20,0 g (-)-«-Phenyläthylamin
mit einem optischen Dreh wert [«]" von —39,9° vorgelegt und mit 0,5 g Natrium versetzt Das Gemisch
wird 8 Stunden auf 60°C erwärmt Danach wird der optische Drehwert des Reaktionsgemisches bestimmt.
Der optische Drehwert ist unverändert geblieben.
C) In einem 50 ml fassenden Kolben werden unter
.1 ο /_ «ηι_.ι
"CIIJf !"p-^p-UJIJi
äthylamin mit einem optischen Drehwert [x]" von
— 12,0° vorgelegt und mit 0,5 g Natrium versetzt Das Gemisch wird 20 Stunden auf 80° C erhitzt Danach zeigt
das Produkt einen optischen Drehwert [«.]" von —6,2°.
Das Reaktionsgemisch enthält 8,2 g Nebenprodukte unbestimmter Struktur. Nach Abtrennung der Nebenprodukte
zeigt das restliche Produkt einen optischen Drehwert [λ]" von -11.3°.
D) In einem 50 ml fassenden Kolben werden unter Stickstoff als Schutzgas 20,0 g (-)-«-Phenyl-0-(p-toIyl)-äthylamin
mit einem optischen Drehwert [<x]" von
— 12,0° vorgelegt und mit 0,5 g Natrium versetzt Das
Gemisch wird 10 Stunden auf 60° C erwärmt und gerührt Danach ist der optische Drehwert des Produkts
unverändert.
E) In einem 50 ml fassenden Kolben werden unter Stickstoff 20,0 g (-)-«-Phenyläthylamin mit einem
optischen Drehwert [α]!? von -39,9° vorgelegt Sodann werden 3,0 g lOprozentiges Natrium auf Aluminiumoxid
oder 0,4 g einer 40prozentigen Natriumdispersion in flüssigem Paraffin oder 0,2 g einer Natrium-Kalium-Legierung
(Na : K = 56 :44) zugegeben, und die Razemisierung wird unter den in Tabelle IV angegebenen
Bedingungen durchgeführt Die Ergebnisse sind in Tabelle IV zusammengefaßt:
| Katalysator | Reaktionsbedingungen | Zeit, | ι Ergebnisse | -0,1° |
| Tp., | Std. | Ausbeute, | -0,2° | |
| °C | 8 | % | ||
| (1) 10% Na-Al2O3 (3,0 g) | 20 | 7 | 92,4 | -0,2° |
| (2) 40% Na-Dispersion in flüssigem | 20 | 92,0 | ||
| Paraffin (0,4 g) | 5 | |||
| (3) Na-K-Legierung (0,2 g) | 20 | 93,5 | ||
Claims (3)
1. Verfahren zum Razemisieren von optisch aktiven Aminen der allgemeinen Formel I
R1-CH-R2
NH,
in der C* ein asymmetrisches Kohlenstoffatom darstellt, Ri einen Alkylrest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen,
einen Arallcyl- oder Arylrest mit höchstens 18 Kohlenstoffatomen und R2 einen Arylrest mit
höchstens 18 Kohlenstoffatomen oder einen Alkoxycarbonylrest
mit höchstens 9 Kohlenstoffatomen bedeutet, der Aryl- oder Aralkylrest gegebenenfalls
durch einen oder mehrere Alkyl- oder Alkoxyreste am aromatischen Ring substituiert ist und die Reste
Ri und R2 voneinander verschieden sind, oder Ri eine
Äthoxycarbonyknethylgnippe und R2 eine Äthoxycarbonylgruppe
darstellen, in Gegenwart eines Alkalimetallkatalysators, dadurch gekennzeichnet,
daß man das optisch aktive Amin mit
(A) einem auf einem festen Träger aufgebrachten Alkalimetall,
(B) einem in einem inerten flüssigen Medium dispergierten Alkalimetall oder
(C) einer Alkalimetallegierung
als Alkalimetallkatalysator bei Temperaturen von -10 bis 50° C behandelt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den Katalysator in einer Menge
vun 0,001 bis 0,2 Mol pro Mol des Amins einsetzt.
3. Verfahren nach Anspruch I1 dadurch gekennzeichnet,
daß man den Katalysator in einer Menge von 0,05 bis 0,1 Mol pro Mol des Amins einsetzt.
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