DE2552932C3 - Verfahren zur Gewinnung von reinem D-2-(4-HydroxyphenyI)-glycin - Google Patents

Verfahren zur Gewinnung von reinem D-2-(4-HydroxyphenyI)-glycin

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DE2552932C3
DE2552932C3 DE19752552932 DE2552932A DE2552932C3 DE 2552932 C3 DE2552932 C3 DE 2552932C3 DE 19752552932 DE19752552932 DE 19752552932 DE 2552932 A DE2552932 A DE 2552932A DE 2552932 C3 DE2552932 C3 DE 2552932C3
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Description

D-2-(4-Hydroxyphenyl)-glycin ist ein bekannter Stoff, der für die Synthese von wichtigen jS-Lactam-Antibiotika verwendet wird, wie z. B. von [6-/J-(D-2-Amino-2-phydroxyphenyl)-acetamido]penicillin.
Die Darstellung von optisch homogenem D-2-(4-Hydroxyphenyl)-glycin wurde bisher durch Aufspaltung von DL-2-(4-HydroxyphenyI)-glycin oder seiner Derivate durchgeführt, wie z. B. in der BE-PS 7 95 874 und der NL-PS 73 11 012 beschrieben.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von reinem D-2-(4-Hydroxyphenyl)-glycin aus Gemischen von D- und DL-2-(4-Hydroxyphenyl)-glycin und/oder deren Methylestern, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man
(a) das zu trennende Gemisch durch Erhitzen mit einem stöchiometrischen Überschuß von annähernd 48gewichtsprozentiger wäßriger Bromwasserstoffsäure auf 100° bis 115° C in eine Lösung der Hydrobromide von D- und DL-2-(4-Hydroxyphenyl)-glycin überführt,
(b) DL-2-(4-Hydroxyphenyl)-glycin-hydrobromid
durch Abkühlen auf 20° bis 25° C und Filtrieren abtrennt,
(c) das D-2-(4-Hydroxyphenyl)-glycin-hydrobromid enthaltende Filtrat in an sich bekannter Weise auf einen pH-Wert zwischen 4,0 und 6,0 einstellt und
(d) das in Stufe (c) gebildete D-2-(4-Hydroxyphenyl)-glycin in an sich bekannter Weise in kristalliner Form isoliert.
Das Verfahrensprinzip beruht auf der bisher unbekannten und unerwarteten Tatsache, daß das Hydrobromid von DL-2-(4-Hydroxyphenyl)-glycin in annähernd 48gewichtprozentiger wäßriger Bromwasserstoffsäure weniger löslich ist als das Hydrobromid von D-2-(4-Hydroxyphenyl)-glycin. Enisprechende Löslichkeitsunterschiede konnten bei den entsprechenden Hydrochloriden oder Schwefelsäuresalzen, bei denen solche Unterschiede nach Chem. Abstracts 78 (1973), 1 48 237 hätten erwartet werden können, nicht festgestellt werden.
Wenn ein Gemisch von D- und DL-2-(4-Hydroxyphenyl)-glycin in wäßriger Bromwasserstoffsäure gerührt
ίο wird, bildet sich das Kydrobromid von DL-2-(4-Hydroxyphenyl)-glycin, das dann nach dem Abkühlen auskristalliert Gleichzeitig wird zwar auch das Hydrob. omid von D-2-(4-Hydroxyphenyl)-glycin gebildet, es verbleibt jedoch in Lösung. Einfaches Filtrieren führt an diesem Punkt zur Trennung der beiden Stoffe. Wenn dann die abgetrennte Lösung auf pH- 4 bis 6, vorzugsweise 5,5 bis 5,7, eingestellt wird (isoelektrischer Punkt von D-2-(4-Hydroxyphenyl)-g!ycin), kristallisiert das Produkt aus der Lösung als die freie Aminosäure aus.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist auch auf die . Hydrolyse der Methylester von D- und DL-2-(4-Hydroxyphenyi)-glycin anwendbar.
Wenn ein Gemisch von D- und DL-Methylestern verwendet wird, führt das erfindungsgemäße Verfahren zur gleichzeitigen optischen Reindarstellung des erhaltenen D-2-(4-Hydroxyphenyl)-glycin-hydrobromids aus DL-2-(4-Hydroxyphenyl)-glycin-hydrobromid in einem Verfahren, zu dem nur ein einziges Reaktionsgefäß benötigt wird.
Ein Gemisch aus verschiedenen Mengen D- und DL-2-(4-Hydroxyphenyl)-glycin wird zu einer annähernd 48gewichtsprozentigen wäßrigen Bromwasserstoffsäure gegeben und bis zur Lösung erwärmt. Die verwendeten Mengen Bromwasserstoffsäure sind nicht kritisch. Die 48prozentige Bromwasserstoffsäure wird in stöchiometrischem Überschuß zugegeben, gewöhnlich in einem molaren Verhältnis von 2 bis 4:1. Größere Mengen Bromwasserstoffsäure können in unerwünschter Weise die Löslichkeit des DL-2-(4-Hydroxyphenyl)-glycin-hydrobromids erhöhen. Die anzuwendende Wärmemenge variiert mit der Menge Bromwasserstoffsäure und der Menge der zugefügten Hydroxyphenylglycinmischung. Temperaturen von 100° bis 115° C sind ausreichend, um das hinzugefügte Material schnell in Lösung zu bringen.
Der kristalline Stoff, der sich nach dem Abkühlen auf Zimmertemperatur (20 bis 25° C) bildet, wird durch Filtrieren oder Zentrifugieren abgetrennt. Es besteht hauptsächlich aus DL-2-(4-Hydroxyphenyl)-glycin-hydrobromid, wie man anhand der optischen Drehung feststellen kann. Die abgetrennte Lösung, die das Hydrobromid des D-2-(4-Hydroxyphenyl)-glycins enthält, wird mit Alkali, vorzugsweise wäßrigem Ammoniumhydroxid, auf pH 4 bis 6, vorzugsweise 5,5 bis 5,7 eingestellt. Die sich so bildende oder nach Einengung erhaltene kristalline freie Aminosäure wird durch Filtrieren oder Zentrifugieren abgetrennt. Das so erhaltene D-2-(4-Hydroxyphenyl)-glycin ist von etwa 99%iger Reinheit, wie sich anhand der optischen Drehung und durch Dünnschichtchromatographie feststellen läßt. Etwas höhere Ausbeuten an D-2-(4-Hydroxyphenyl)-glycin lassen sich erhalten, wenn man zunächst das kristalline Hydrobromid dieser Verbindung isoliert und abtrennt. Das kann geschehen durch
fts Entfernung des DL-2-(4-HydroxyphenyI)-glycin-hydrobromids, Konzentrieren des Filtrats im Vakuum und azeotropische Entfernung des Überschusses an Bromwasserstoffsäure mit Benzol, worauf man kristallines
D-2-(4-HydroxyphenyI)-glycin-hydrobromid erhält Eine Lösung dieser Verbindung wird mit Alkali auf pH 4 bis 6 eingestellt und ergibt dann das D-2-{4-Hydroxyphenyl)-glycin.
Nach einer anderen Verfahrensweise wird ein Gemisch der Hydroxyphenylglycine in Form ihrer Methylester mit wäßriger Bromwasserstoffsäure bei einer Temperatur von 100 bis 115° C hydrolysiert Die Hydrolose ist im wesentlichen nach 3 Stunden beendet.
Die so erhaltenen Hydrobromide des DL-2-(4-Hydroxyphenyl)-glycins und des D-2-(4-Hydroxyphenyl)-glycins werden wie vorstehend angegeben getrennt. Die Methylester der Hydroxyphenylglycine werden nach dem Verfahren der BE-PS 7 95 874 erhalten.
Es ist selbstverständlich auch möglich, nach dem erfindungsgemäßen Verfahren D-2-(4-Hydroxyphenyl)-glycin aus Gemischen von D- und DL-2-(4-Hydroxyphenyl)-glycinen und deren Methylestern zu gewinnen.
Beispiel 1
Ein Gemisch (10 g) aus verschiedenen Mengen D- und DL-2-(4-Hydroxyphenyl)-glycin und 48%iger wäßriger Bromwasserstoffsäure (26,6 ml) wird auf 100 bis 1100C erhitzt, bis sich eine Lösung ergibt Man läßt die Lösung dann auf 20 bis 25° C abkühlen. Das kristalline Produkt wird durch Filtrieren entfernt; es ist 90 bis 96% reines DL-2-(4-Hydroxyphenyl)-glycin-hydrobromid, festgestellt anhand der optischen Drehung. Das abgetrennte Filtrat wird mit wäßrigem Ammoniumhydroxid auf pH 5,5 bis 5,7 eingestellt. Das sich dann bildende kristalline Produkt wird durch Filtrieren abgetrennt und mit warmem Methanol gewaschen. Optische Drehung und Dünnschichtchromatographie ergaben, daß das D-2-(4-Hydroxyphenyl)-glycin eine optische und stoffliche Reinheit von 98,7 bis 99,3% aufwies. Die Ergebnisse sind zusammengestellt in Tabelle I.
Tabelle I
Trennung von D-2-(4-Hydroxyphenyl)-glycin und DL-2-(4-Hydroxyphenyl)-glycin über ihre Hydrobromide
Ver Zugabe DL-Säure : Total D-Säure,
isoliert
D-Säure zugegeben Ausbeute Ausbeute Optische
Reinheit
DL-Säure-
HBr,
isoliert
Ausbeute -11°
such
Nr.
D-Säure g g g gesamtes %a) (a = 1,
IN HC)
% g %b) - 7°
g 1,0 10 6,76 75,1 98,7 1,51 101 - 4°
1 9,0 2,5 10 4,80 64 -157° 99,3 4,00 107,7
2 7,5 5,0 10 1,43 28,6 -158° 99,3 7,31 98
3 5,0 -158°
Anmerkung: Menge D-Säur; isoliert f 100.
Menge Hydrobromid isoliert · 167
Menge • 100.
a) % Ausbeute
■11 % Ausbeute
Beispiel 2
Ein Gemisch aus jeweils 5 g D- und DL-2-(4-Hydroxyphenyl)-glycin wurde mit 26,6 ml 48%iger wäßriger HBr bei 100 bis 1150C erhitzt, bis sich eine Lösung bildete. Die Lösung ließ man auf 20 bis 25° C abkühlen und filtrierte die sich ergebende Aufschlämmung. Man erhielt 7,23 g DL-2-(4-Hydroxyphenyl)-glycin-hydrobromid in einer 97,4%igen Ausbeute, [&]',?-8,1° (c= 1, IN-HCl). Das Filtrat wurde im Vakuum eingeengt, um überschüssige Bromwasserstoffsäure zu entfernen.
Nach azeotroper Entfernung restlicher Bromwasserstoffsäure mit Benzol wurde D-2-(4-Hydroxyphenyl)-glycin-hydrobromid als kristallines Produkt erhalten; Ausbeute 5,9 g (79,5%); [«]'/-104,6° (c=\, IN-HCl). Die optische Drehung zeigte an, daß die Verbindung eine optische Reinheit von 98,6% hatte. Eine wäßrige Lösung des Hydrobromids, nach Einstellung auf pH 4 bis 6, ergibt D-2-(4-Hydroxyphenyl)-glycin.
Beispiel 3
Ein Gemisch (10 g) aus unterschiedlichen Mengen D- und DL-2-(4-Hydroxypheny!)-glycinmethylestern
(BE-PS 7 95 874) und 48%iger wäßriger Bromwasserstoffsäure (26,5 ml) wurde drei Stunden auf 110 bis 115°C erhitzt. Das Reaktionsgemisch wurde auf 20 bis 25°C abgekühlt und dann filtriert. Der erhaltene Feststoff war DL-2-(4-Hydroxyphenyl)-glycin-hydrobromid mit einer 70- bis 87%ioren Reinheit 'festgestellt anhand der optischen Drehung). Der pH-Wert des Filtrats wurde auf 5,5 bis 5,7 mit wäßrigem Ammoniumhydroxid eingestellt und das erhaltene kristalline D-2-(4-Hydroxyphenyl)-glycin wurde durch Filtrieren entfernt. Die optische Drehung und die Dünnschichtchromatographie ergaben, daß das Produkt eine optische und stoffliche Reinheit von 96,8 bis 98% hatte. Diese Ergebnisse sind in Tabelle H zusammengestellt.
Tabelle II
Trennung von D-2-(4-HydroxyphenyI)-glycin und DL-2-(4-Hydroxyphenyl)-glycin mittels Hydrolyse der Methylester mit BromwasserstolTsäure
Zugabe
Ver- D-Ester
such
Nr.
έ
Ausbeute
DL-Ester Total D-Säure
Isoliert
g g g
Ausbeute -155
-156
-154
DL-Säure
Optische
Reinheit
HBr
Isoliert
g
Ausbeute
11",
-22
- 18
-31
1 9
2 7,5
3 5,0
Anmerkungen:
1 10 4,89
2,5 10 3,76
5,0 10 2,27
Menge D-Säure isoliert · 100
59
54
49,2
■181
97,5
98,1
96,8
1,46
3,33
6,71
106,5
97.2
98
*>) % Ausbeute Menge D-Ester zugegeben ■
Gewicht Gesamthydrobromid
167 '
181 loo.
Beispiel 4
Ein Gemisch aus D-2-(4-Hydroxy phenj !)-glycinmethylester (13 g) und DL-2-(4-Hydroxyphenyl)-g!ycinmethylester (2 g) wurde etwa 2 Stunden mit 48%iger wäßriger Bromwasserstoffsäure (30 ml) bei !00 bis 110° C erhitzt. Nach Abkühlen auf 20 bis 25° C wurde das Produkt durch Filtrieren entfernt. Man erhielt 2,9 g DL-2-(4-Hydroxyphenyl)-g!ycinhydrobromid (105,8%
des theoretischen Werts); [*], -22,4°, c=l, IN-HCI). Das Filtrat wurde eingedampft und man erhielt 16,8 g (82% des theoretischen Werts) D-2-(4-Hydroxypehnyl)- yo glycin-hydrobromid; [λ];-104,2 (c=\, IN-HCI). Die optische Drehung und Dünnschichtchromatographie zeigten, daß das Produkt eine optische und stoffliche Reinheit von 98,3% hatte.

Claims (2)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Gewinnung von reinem D-2-(4-Hydroxyphenyl)-glycin aus Gemischen von D- und DL-2-(4-Hydroxyphenyl)-glycin und/oder deren Methylestern, dadurch gekennzeichnet, daß man
(a) das zu trennende Gemisch durch Erhitzen mit einem stöchiometrischen Überschuß von annähernd 48gewichtsprozentiger wäßriger Bromwasserstoffsäure auf 100° bis 115° C in eine Lösung der Hydrobromide von D- und DL-2-(4-Hydroxyphenyl)-glycin überführt,
(b) DL-2-(4-Hydroxyphenyl)-glycin-hydrobromid durch Abkühlen auf 20° bis 25°C und Filtrieren abtrennt,
(c) das D-2-(4-Hydroxyphenyl)-glycin-hydrobromid enthaltende Filtrat in an sich bekannter Weise auf einen pH-Wert zwischen 4,0 und 6,0 einstellt und
(d) das in Stufe (c) gebildete D-2-(4-Hydroxyphenyl)-glycin in an sich bekannter Weise in kristalliner Form isoliert
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die annähernd 48gewichtsprozentige wäßrige Bromwasserstoffsäure in einem Überschuß entsprechend einem Molverhältnis von 2 bis 4:1 anwendet.
DE19752552932 1975-01-09 1975-11-26 Verfahren zur Gewinnung von reinem D-2-(4-HydroxyphenyI)-glycin Expired DE2552932C3 (de)

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DE2552932A1 DE2552932A1 (de) 1976-07-15
DE2552932B2 DE2552932B2 (de) 1977-07-07
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