DE2528069C3 - Verfahren zur Herstellung von Aminocarbonsäureestern - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von AminocarbonsäureesternInfo
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Description
X-CH2 | X | -CH2 | — () —C-CH., | ■ -CK, |
O
Il |
||||
X -Ul | ι <> | _y | ||
C-C(CH1), | ||||
X - CH, | CFI, |
H O
Il |
||
I
-N-C |
||||
XCH, | -CH, |
H O
j Il |
||
I Il
-N -C |
||||
. CH |
O
Il |
|||
H .
ι - n' |
||||
cn |
Il
O |
|||
-CH |
O
1 Il |
|||
N |
CH,
X CII N
X CII N
χ αϊ, ν
Il
c
C
O
X—CH,- CH2-N
Il
\C_J
Il
ο
X—CH,-N
A-
1N--J1
X -CH2 -<'
N-11
CH.,
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man dieses mit L-3-(3,4-Dihydroxyphenyl)-2-methylalanin, DL-3-(3,4-Dihydroxyphenyl)-2-methylalanin, 2-Methylalanin, Glycin, Alanin,
a-Methyltryptophan, Phenylalanin oder 3-Aminopropionsäure durchführt
Carbonsäuren mit Alkylierungsmitteln hergestellt werden. Beispielsweise wird in Chemistry and Industry,
1962. 2144, die Veresterung von Carbonsäuren mit Alkylhalogeniden in Gegenwart von tertiären aliphatischen Aminen beschrieben. Auch bei der Veresterung
v-, von Aminocarbonsäuren mußte bisher in Anwesenheit
von säurebindenden Mitteln gearbeitet werden. So wird in ). Org. Chem. 31 (1966), 1996—7 die Umsetzung von
Tyrosin mit einem Alkylhalogenid in DMSO in Gegenwart von NaOH beschrieben.
so Aus Mh. Chem. 99 (1968), 103-11 ist es bekannt,
p-Aminobenzoesäure ohne Alkylierung der Aminogruppe mit Dimethylsulfat zu verestern, jedoch wird die
Umsetzung in Gegenwart von K2COi als Säurebindungsmittel vorgenommen.
Tetrahedron Letters 1973, 689—692, ist zu entnehmen, daß ^^-ungesättigte Carbonsäuren quantitativ in
die entsprechenden Ester überführt werden können durch Umsetzung von deren Natriumsalzen mit Alkylbromiden oder -jodiden in HMPA in Gegenwart von
w) wäßriger NaOH oder von Natriumhydrid. Ferner ist
bekannt, daß Alkylierungsmittel mit «-Aminosäuren an der Aminogruppe reagieren und die Umsetzung mit
ihnen daher nur dann zur Herstellung von Aminosäureestern herangezogen werden kann, wenn die Amino-
hr, gruppe zuvor durch eine später wieder abzuspaltende
Schutzgruppe blockiert wird. Wenn man jedoch vor der Veresterung eine solche Schutzgruppe einführt, wird
die Esterherstellung dadurch zu einem dreistufigen
Prozeß, da man zuerst die Aminogruppe schützen, hierauf den Ester erzeugen und schließlich die Schutzgruppe wieder abspalten muß.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein einstufiges Verfahren zur Herstellung bestimmter Aminosäureester zur Verfügung zu stellen, das gute Ausbeuten
liefert und ohne Zugabe eines säurebindenden Mittels durchgeführt werden kann.
Diese Aufgabe wird durch das in den Patentansprüchen beschriebene Verfahren gelöst, das den Gegenstand der Erfindung darstellt
Die Veresterung wird unter üblichen Bedingungen durchgeführt Man arbeitet im allgemeinen bei Temperaturen im Bereich von etwa —20 bis etwa 1500C, vorzugsweise von eiwa 0 bis etwa 120" C, insbesondere von
et* a 20 bis etwa 100°C Bei Verwendung unterschiedlicher Lösungsmittel variiert die Temperatur ein wenig
innerhalb der vorstehend angegebenen Bereiche. Wenn man beispielsweise Dimethylsulfoxid einsetzt, arbeitet
man im allgemeinen bei Temperaturen von etwa 20 bis etwa 600C, während im Falle von Dimethylformamid
vorzugsweise Temperaturen von etwa 50 bis etwa 1000C angewendet werden.
Wie bei den meisten Veresterungen wendet man vorzugsweise ein Äquivalentverhältnis Säure/Alkylierungsmittel von etwa 1 :1 an. Die Mengenverhältnisse
können jedoch innerhalb eines breiten Bereichs schwanken; allerdings bevorzugt man gewöhnlich
Äquivalentverhältnisse Säure/Alkylierungsmittel von
etwa 0,75 :1 bis etwa 5:1, insbesondere von etwa 0,9 :1
bis etwa 1,25 :1. Wenn eine Reaktionskomponente im Oberschuß eingesetzt wird, kann sie im allgemeinen
zurückgewonnen und wieder eingesetzt werden.
Der Ausdruck »ein einziges basisches Stickstoffatom
aufweisende Aminocarbonsäuren bezieht sich auf jeden beliebigen organischen Rest, der eine Carboxylgruppe und eine einzige Aminogruppe trägt Es sei
jedoch festgestellt, daß das Molekül weitere Stickstoffatome enthalten kann, vorausgesetzt, daß diese keine
basische Natur besitzen. Gemäß einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform weisen die Aminosäuren die nachstehende allgemeine Formel auf
R1 Alkylcn COOM
NU,
NU,
in der R1 einen organischen Rest darstellt, welcher einen oder mehrere Substituenten beliebiger Art mit
Ausnahme basischer Stickstoffatome aufweisen kann. Beispiele für geeignete Substituenten sind -OH1
— NO2, Halogenatome und —CN. Gemäß einer besonders bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform besitzen die Aminosäuren die nachstehende allgemeine Formel
Alkyl
R1 Alkylcn C COOII
NH,
Bevorzugt enthalten die erfindungsgemäß veresterbaren Aminocarbonsäuren und insbesondere die durch
die vorstehenden Formeln dargestellten ein asymmetrisches Kohlenstoffatom, und man führt die Umsetzung
vorzugsweise mit dem L-Stereoisomeren oder mit dem Racemat durch.
Spezielle Beispiele für erfindungsgemäß verwendbare Aminosäuren sind L-3-(3,4-Dihydroxyphenyl)-2-methylalanin, DL-3- (3,4-Dihydroxyphenyl)-2-methylalanin, 2-Methyl-3-phenylalanin, 2- Methylalanin, Glycin,
ι Alanin and m-Fluortyrosin.
Spezielle Beispiele für die erfindungsgemäß verwendbaren Alkylierungsmittel sind N-(2-Chloräthyl)-2^2-trifluoracetamid, 1,2-Dibromäthan, 1,3-Dibrompropan, ΐ-Chlor-l-succinimidopropan, N-Chlormethylglutarimid, N-Chlormethylsaccharin, 2-Chlormethyl-
l-methylimidazol, 2-Phenoxyäthyljodid, N-(2-Jodäthyl)-succinimid, Essigsäure-(2-chIoräthyl)-ester, N-(2-Bromäthyl)-benzamid, N-(ChIormethyI)-naphthalin-23-dicarboximid und 2-Chloräthylmethyläther.
> Wenn man die vorgenannten Alkylierungsmittel mit L-3-(3,4-Dihydroxyphenyl)-2-methylaIanin umsetzt erhält man die nachstehenden Ester:
L-3-(3,4-Dihydroxyphenyl)-2-methylalanin-(2-trifluor-
acetamidoäthyl)-ester (charakterisiert durch NMR-.»11 Spektrum des Hydrochloride),
1,2-Äthylen-bis- L-3-(3,4-dihydroxypheny l)-2-methy I-
alaninat Fp. des Dihydrochlorids 114° C (Zers.),
l,3-Propylen-bis-L-3-(3,4-dihydroxyphenyl)-2-methyl-
alaninat (charakterisiert durch NMR-Spektrum des 2">
Dihydrochlorids),
imidopropy'ester, Fp. des Hydrochloride 120° C
(Zers.),
L-3-(3,4-Dihydroxyphenyl)-2-methylalanin-glutarii) imidomethyiester, Fp. des Hydrochlorids 115° C
(Zers.),
2-[L-3-(3,4-Dihydroxyphenyl)-2-methylalanyIoxy-
methyl]-1,2-benzisothiazol-3(2H)-on-1,1 -dioxid, Fp.
des Hydrochlorids Il 5° C (Zers.),
j j L-I -Methyl-2-[2-(3,4-dihydroxybenzyl)-alanyloxy-
methylj-imidazol, Fp. des Dihydrochlorid-dihydrats
100-102°C (Zers.),
L-3-(3,4-Dihydroxyphenyl)-2-methylalanin-(2-phenoxy
äthyl)-ester, Fp. des Hydrochlorid-hemihydrats
57-63-C (Zers.),
imidoäthy!)-ester, Fp. des Hydrochlorid-hemihydrats
124-135° C (Zers.),
L-3-(3,4-Dihydroxyphenyl)-2-methylalanin-(2-acetoxyr, äthyl)-ester (charakterisiert durch NMR-Spektrum),
L-3-(3,4-Dihydroxyphenyl)-2-methylalanin-(2-benz-
amidoäthyl)-ester, Fp. des Oxalat-hemihydrats 85° C
(Zers.),
L-3-(3,4-Dihydroxyphenyl)-2-methylalanin-(naphthal-
-.11 imidomethyl)-ester,
öthyl)-ester.
Der Ausdruck »aprotisches Lösungsmittel« ist ebenfalls geläufig und bezeichnet Substanzen, welche bei
ν-, den Reaktionsbedingungen flüssig sind, die Reaktionskomponenten zumindest teilweise lösen und Protonen
weder leicht abgeben noch aufnehmen. Obwohl man das »aprotische Lösungsmittel« nach Wunsch auswählen kann, verwendet man erfindungsgemäß vorzugshi) weise Dimethylsulfoxid, Dimethylformamid, Hexumethylphosphoramid, Tetramethylharnstoff, Acetonitril
oder ein Gemisch dieser Verbindungen, insbesondere Dimethylsulfoxid oder Dimethylformamid.
Die erfindungsgemäß hergestellten Ester eignen sich h'>
aufgrund ihrer unterschiedlichen Struktur für die verschiedensten Zwecke. Einige dieser Ester können als
Weichmacher oder Modifizierungsmittel für l'olyester- oder Polyamidharze eingesetzt werden, während an-
15
dere für pharmazeutische Zwecke, wie als Antihypertonika,
verwendbar sind (vgl. hierzu die US-PS 40 58 530).
Die nachstehenden Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern. AHe Teilangaben beziehen sich auf das >
Gewicht, sofern es nicht anders angegeben ist Wenn bei einer Verbindung angegeben ist, daß sie in der
L-Stereokonfiguration vorliegt, bedeutet dies, daß die Verbindung das im wesentlichen reine L-Isomere (Reinheitsgrad
über 99,9%) darstellt ι ο
Herstellung von L-3-(3,4-Dihydroxyphenyl)-2-methylalanin-piv&loyloxymethylester-hydrochlorid
Eine Lösung von 0,95 g (4 mMol) L-3-(3,4-Dihydroxyphenyl)-2-methylalanin-sesquihydrat
und 0,61 g (4,06 mMol) Pivaloyloxymethylchlorid in 5 ml Dimethylsulfoxid
wird 23 Stunden bei 20 bis 25° C gerührt und nach Verdünnung mit 10 ml destilliertem Wasser durch eine
Säule laufen gelassen, welche 5 g schwach basisches, in der OH~-beladenen Form vorliegendes Anionenaustauscherharz
enthält Anschließend eluiert man mit Wasseranteilen, vereinigt die einen positiven Eisen(III)-chlorid-Test
ergebenden Fraktionen und gibt das Gemisch auf eine Säule auf, die 3 g eines in der H+-beladenen
Form vorliegenden, schwach sauren Kationenaustauscherharzes enthält. Hierauf eluiert man das nichtumgesetzte
L-3-(3,4-Dihydroxyphenyl)-2-methylalanin mit destilliertem Wasser, bis der Eisen(III)-chlorid-Test
negativ verläuft. Schließlich wird der Ester mi'· 1 η Essigsäure eluiert. Man stellt die einen pH-Wert von 3,2
aufweisende Esterfraktion (50 ml) mit 1 η Salzsäure auf einen pH-Wert von 2,0 ein. Nach 20stündiger Gefriertrocknung
bei einem Druck von 0,1 bis 03 mm erhält
man L-3-(3,4-Dihydroxyphenyl)-2-methylalanin-pivaloyloxymethylester-hydrochlorid
in Form des Essigsäuresolvats (Ausbeute 30,6%).
Ci6H23NO6 ■ HCl
Berechnet:
gefunden:
gefunden:
1/3 HC2H4O2:
C 52,11, H 6,69, N 3,58;
C 52,11, H 6,49, N 3,73.
C 52,11, H 6,49, N 3,73.
Herstellung von L-3-(3,4-DihydroxyphenyI)-2-methylalanin-succinimidomethylester-hydrochlorid
Eine Lösung von 1,2 g (5,05 mMol) L-3-(3,4-Dihydroxyphenyl)-2-methylalanin-sesquihydrat
und 0,96 g (5 mMol) N-Brommethylbernsteinsäureimid in 2 ml Dimethylsulfoxid wird 20 bis 24 Stunden bei 20 bis 25° C
gerührt. Anschließend entfernt man das Dimethylsulfoxid, indem man den Ansatz einige Minuten mit 20 ml
Diäthyläther verrührt und den Äther danach abdekantiert. Dieser Extraktionsprozeß wird dreimal vorgenommen.
Danach löst man den Rückstand in 25 ml absolutem Äthanol und bringt das Produkt mit überschüssigem
Diäthyläther zur Ausfällung. Dieser Lösungs- und Ausfällungsprozeß wird zweimal wiederholt.
Der Niederschlag wird schließlich mit 50 ml Ace- bo ton extrahiert. Nach Abfi!»-U'i <; η einer geringen Menge
eines unlöslichen Öls und Abdampfen des Acetons bei 30 bis 40°C/15 bis 20 mm verbleibt ein Rückstand, den
man in 10 ml destilliertem Wasser löst. Die Gefriertrocknung bei einem Druck von 0,1 bis 0,2 mm ergibt b5
L-3-(3,4-Dihydroxyphenyl)-2-methylalaninsuccinimidomethylester-hydrobromid in Form eines weißen Pulvers,
das bei der Dünnscmchtchromatographie (fluoreszierende Kieselgelplatte, entwickelt mit einer Lösung
aus gleichen Volumteilen n-Butanol, Essigsäure, Wasser, Benzo! und Aceton) einen Rf-Wert von 0,72
ergibt (Ausbeute 37%).
Ci5H18N2O6 - HBr - '/2 H2O ■ '/3 C2H6OS:
Berechnet: C 42,94, H 5,06, N 639;
gefunden: C 42,83, H 5,31 N 6,17,
gefunden: C 42,83, H 5,31 N 6,17,
40
45
Herstellung von L-3-(3,4-Dihydroxyphenyl)-2-methylalanin-a-succinimidoäthylester-hydrochlorid
Eine Lösung von 0,95 g (4 mMol) L-3-(3,4-Dihydroxyphenyl)-2-methylalanin-sesquihydrat
und 0,65 g (4 phenyl)-2-methylalanin-sesquihydrat und 0,65 g (4 mMol) N-(a-Chloräthyl)-bernsteinsäureimid in 5 ml
Dimethylsulfoxid wird 23 Stunden bei 20 bis 25° C gerührt und nach Verdünnung mit 10 ml destilliertem
Wasser durch eine Säule laufen gelassen, welche 5 g schwach basisches, in der OH"-beladenen Form vorliegendes
Anionenaustauscherharz enthält Anschließend eluiert man mit Wasseranteilen, vereinigt die
einen positiven Eisen(III)-chlorid-Test ergebenden Fraktionen und gibt das Gemisch auf eine Säule auf,
die 3 g eines in der H+-beIadenen Form vorliegenden, schwach sauren Kationenaustauscherharzes enthält
Hierauf eluiert man das nicht-umgesetzte L-3-(3,4-Dihydroxyphenyl)-2-methylalanin
mit destilliertem Wasser, bis der Eisen(III)-chlorid-Test negativ verläuft Schließlich wird der Ester mit 1 η Essigsäure eluiert.
Man stellt die einen pH-Wert von 3,2 aufweisende Esterfraktion (55 ml) mit 1 η Salzsäure auf einen
pH-Wert von 2,0 ein. Nach 20stündiger Gefriertrocknung bei einem Druck von 0,1 bis 0,3 mm erhält man
L-3-(3,4-Dihydroxyphenyl)-2-methylalanin-(X-succinimidoäthylester-hydrochlorid
in Form des Essigsäuresolvats (Ausbeute 38%).
Ci6H20N2O6 · HCI · '/3 C2H4O2:
Berechnet: C 50,96, H 5,73, N 7,13;
gefunden: C 50,48, H 6,13, N 6,77.
gefunden: C 50,48, H 6,13, N 6,77.
Herstellung von l,3-Propylen-bis-(2-methyl-3-phenylalaninat)
Ein Gemisch von 1,8 g (10 mMoI/a-Methylphenylalanin)
und Ig (5 mMol) 1,3-Dibrompropan in 10ml Dimethylsulfoxid wird 6 Stunden bei 60° C gerührt, wobei
die vollständige Lösung nach 3stündigem Erhitzen auf diese Temperatur erfolgt. Nach dem Abkühlen fügt
man 150 ml Wasser hinzu und stellt den Ansatz dann mit gesättigter wäßriger Natriumcarbonatlösung auf
einen pH-Wert von 8 ein. Dann extrahiert man das Produkt in 50 ml Äthylacetat, wäscht den Extrakt viermal
mit jeweils 15 ml Wasser, trocknet ihn über wasserfreiem Natriumsulfat, filtriert und dampft das Filtrat bei
35 bis 40°C/15 bis 20 mm ein. Dabei erhält man 1,4 g (70,5%) des nahezu reinen Bisesters in Form eines Öls.
Die Analysenprobe wird durch Kieselgelchromatographit
erhalten. Dazu gibt man eine Lösung von 1^2 g des
rohen Bisesters in 3 ml eines Gemisches aus 10% Methanol und 90% Chloroform auf eine 60 g Kieselgel enthaltende
Säule auf. Die Elution mit 10% Methanol/90% Chloroform ergibt eine Reihe von Fraktionen; jene
Fraktionen, welche sich bei der Dünnschichtchromatographie als homogen erweisen, werden vereinigt. Beim
Eindampfen des Gemisches erhält man den reinen 1,3-Propylen-bis-(2-methyl-3-phenylalaninat)-ester in
Form eines Öls, das sich bei der Dünnschichtchromatographie (fluoresziere ^de Kieselgelplatte, entwickelt mit
10% Methanol/90% Chloroform) als homogen erweist (Rf = 0,47), (Ausbeute 70,5%).
C23H30N2O4:
Berechnet: C 69,32, H 7,59, N 7,03;
gefunden: C 68,63, H 7,60, N 6,75.
gefunden: C 68,63, H 7,60, N 6,75.
Herstellung von A-Mcthyhryptophan-(2-phenoxyäthyl)-estL-r
Ein Gemisch von 1,18 g (5 mMolAx-Methyltryptophan
und 1 g (5 mMo!) 2-Phenoxyäthylbromid in 10 ml Dimethylsulfoxid wird 5 Stunden bei 60°C gerührt und
anschließend innerhalb von 13 Stunden auf 20 bis 25° C
abkühlen gelassen. Nach Zugabe von 150 ml Wassei stellt man den pH-Wert mit gesättigter Natriumcarbo
natlösung auf 8 ein. Hierauf extrahiert man das Produk·
in 50 ml Diäthyläther, wäscht den Extrakt dreimal mii jeweils 25 ml Wasser, trocknet ihn über wasserfreien"
Magnesiumsulfat, filtriert und dampft das Filtrat bei 3i bis 40° C/15 bis 20 mm ein. Den dabei erhaltenen Rückstand
führt man in das kristalline Fumarat über, indem man 0,6 g Fumarsäure in 50 ml eines Gemisches aus
80% Äthanol und 20% Äthylacetat hinzufügt und anschließend das Salz mit Hexan zur Ausfällung bringt,
abfiltriert und trocknet. Das erhaltene Hydrogenfumarat des <x-Methyltryptophan-(2-phenoxyäthyl)-esters
schmilzt bei 154;8 bis 157,3°C. Nach Umkristallisation
mit Hilfe des vorgenannten Äthanol/Äthylacetat/Hexan-Fällungssystems erhält man die Analysenprobe
vom Fp. 155,8 bis 157,3°C (Ausbeute 60,4%).
C20H22N2O1 · C4H4O4:
Berechnet:
gefunden:
gefunden:
C 63,43, H 5,77, N 6,16;
C 63,15, H 5,74, N 6,17.
C 63,15, H 5,74, N 6,17.
Claims (1)
1. Verfahren zur Herstellung von Äminocarbonsäureestern durch Umsetzung von nur ein basisches
Stickstoffatom aufweisenden Aminocarbonsäuren mit einer organischen Halogenverbindung in einem
aprotischen Lösungsmittel, dadurchgekennzeichnet, daß man die Umsetzung ohne Zugabe
eines säurebindenden Mittels mit einer der nachstehend aufgeführten Halogenverbindungen, in denen
X ein Chlor-, Brom- oder Jodatom bedeutet, durchführt:
X-CH, -CH2-X
X-CH2-CH2-CH2-X
X-CH2-CH2-O-CH.,
X—CH,- CH,-
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