DE2826676A1 - Verfahren zur herstellung von n-acyl-derivaten von aminosaeuren - Google Patents

Description

DR. GERHARD RATZEL

PATENTANWALT Akte 92ke

1^. ,l.ini IO7R 6800 MANNHEIM 1, Scckonhoimor Str. 3Ga, ToI. (0G21) <10031Γ>

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92502 Rueil-Malmaison / Frankreich.

Verfahren zur Herstellung von N-Acyl-Derivatenvon Aminosäuren

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1 NACHGiERElOHT j

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur einstufigen Herstellung von homologen Derivaten des Glycins. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von N-Acyl et, _ Aminosäuren durch Umsetzung einer olefinischen Verbindung (vorzugsweise eines Monoolefins), Kohlenmonoxid, Wasserstoff und eines Amids.

Das Interesse an der einstufigen Herstellung von Amidderivaten von Aminosäure ist sehr groß. Sie sind nicht nur die Vorstufen als Nahrungsmittel verwendeter Aminosäuren, da man durch Hydrolyse daraus Aminosäuren herstellt, sondern auch Ausgangsprodukte für in der Technik und als Arzneimittel verwendete Produkte.

Die Derivate vom Typ Acetamino-Tetradecansäure sind Antikrebsmittel, acetylierte Aminosäuren steigern die Weichheit von Seifen, d.h. sie vermindern die Alkalinität der Seifen. Die Natriumsalze von langkettigen Derivaten können anticorrosive Eigenschaften bei Stahl haben; die Ester von Acy!aminosäuren kennen herbicide Eigenschaften aufweisen. Aber insbesondere die Ester und die Natriumsalze von aeylierten Aminosäuren haben bekannte detergierende Eigenschaften. Verestert oder aeyliert man eine Aminosäure, die eine zweite Carboxylgruppe besitzt, so kann man Gelbildungseigenschaften erhalten, die bei Shampoos, Farbstoffen oder bei der Gewinnung von Ölen aus verunreinigtem

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NACHeEREICHT

Wasser verwendet werden. Gewisse acylierte Aminosäuren sind •metall^omplexbildenteykittel. Es gibt also eine große Anzahl von Verwendungsmöglichkeiten, aber bislang sind sie wenig verbreitetj da die Herstellungskosten der Aminosäuren bis jetzt im allgemeinen zu hoch sind. Insbesondere ist es schwierig,eine reine Aminosäure zu erhalten.

Die direkte katalytische Gewinnung einer acylierten <λ —Aminosäure in einer Stufe aus einer olefinisch ungesättigten Verbindung ist bislang noch nicht beschrieben worden. Jedoch ist im US Patent 3»766,266 eine Methode beschrieben, bei der man einen Aldehyd mit Kohlenmonoxid in Gegenwart eines Amids umsetzt und Acylderivate von Aminosäuren erhält. Es ist auch angegeben, daß man den Aldehyd "in situ" in einer vorherigen Reaktion oder gleichzeitig mit der Hauptreaktion herstellen kann. Als Beispiele für die Bildung von Aldehyden sind dabei angegeben die Isomerisierung einer Epoxyverbindung, die Hydrierung eines Säureanhydrids oder die Hydroformylierung eines Olefins.

Nun sind zwar die ersten beiden Reaktionen durch Beispiele in dem genannten Patent erläutert, wobei die Hauptreaktion gleichzeitig mit der Sekundärreaktion abläuft, welche für die Herstellung des Aldehyds dient; dies ist aber nicht der Fall bezüglich der Bildung von Aldehyden aus Olefinen. Im letzteren Fall stellt man zuerst in einer getrennten Stufe

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den Aldehyd auf bekannte Weise her und behandelt das Gemisch der erhaltenen Aldehyde mit Acetamid und Kohlenmonoxid.

Die in diesem Fall verwendete olefinische Verbindung ist Methylacrylat, wobei im allgemeinen zwei Aldehyde entstehen. Diese zwei Aldehyde verwandeln sich in ein Gemisch von Aminosäuren, nämlich 88 °ß> der linearen Säure und 12 $ der verzweigten Säure.

Mit einem einfachen Olefin müßte die Selektivität noch schlechter sein, da man weiß, daß im allgemeinen die Olefine mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen unter den Reaktionsbedingungen 7o bis 75 f° lineare Aldehyde und 3o bis 25 °o verzweigte Aldehyde liefern.

Dies wird dadurch bestätigt, daß man beim Arbeiten gemäß dem Beispiel des genannten Patents, ausgehend aus einem einfachen Olefin, nicht eine einzige Aminosäure erhalten kann, sondern im allgemeinen mehrere, die man anschließend trennen muß, wodurch eine zusätzliche, wenig interessante Stufe erforderlich xvird.

Dies erklärt die Tatsache, daß die Autoren des genannten Patents diesen Weg nicht weiter untersuchen wollten und es vielmehr vorzogen, von einem bereits gereinigten Aldehyd auszugehen.

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Es wurde nun überraschender Weise gefunden, daß die Produkte, die man beim Arbeiten in einer oder zwei Stufen erhält, nicht äquivalent sind. Führt man direkt Acetamid mit dem Olefin ein, so erhält man Produkte, die von denjenigen verschieden sind, die man beim Arbeiten mit zwei aufeinanderfolgenden Stufen erhält, d.h. gemäß dem Beispiel des US Patents 3,766,266.

Die Unterschiede können sogar darauf hinauslaufen, daß man mit gewissen Olefinen (insbesondere Olefinen mit 8 bis 2o Kohlenstoffatomen) ein einziges Produkt oder eine einzige Aminosäure erhält, während man unter Berücksichtigung des Beispiels des genannten Patents mindestens zwei, wenn nicht mehr Aminosäuren erhalten müßte.

Es ist offensichtlich, daß der Erfinder des fraglichen Patents den Vorteil nicht erkannt zu haben scheint, der aus der Tatsache gezogen werden kann, daß man das Ausgangsolefin in Gegenwart von Acetamid einführt. Dieser Vorteil, den er nicht gesehen haben kann, weil er die Reaktion nicht in einer Stufe durchgeführt hat, macht nun tatsächlich das Verfahren wirtschaftlich, so daß es die erste selektive Synthese einer Aminosäure aus einem Olefin darstellt.

Fenn man von einem Olefin ausgeht und die Reaktion in zwei Stufen aber ohne Reinigung der intermediär gebildeten

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Aldehyde durchführt, wie es in dem in dem genannten Patent beschriebenen Beispiel angegeben ist, so erhält man außerdem, neben den isomeren Aminosäuren, alle bekannten Nebenprodukte der Ilydrof or my Ii erung oder Hydrierung· (Alkohole,
Acetale, Aldole, Formiate, Polymeren); diese Nebenprodukte werden größtenteils vermieden, wenn man in einer Stufe arbeitet. Schließ-lich wird durch das erf indungsg-emäße Verfahren die Herstellung von Aminosäuren selektiv und wirtschaftlich rentabel, was nicht der Pail zu sein scheint,
wenn man von einem Aldehyd, einem Aldehyd-Gemisch, einem
Anhydrid oder einer Epoxyverbindung ausgeht.

Außerdem wurde f estg-estellt, daß auch dann wenn die Reaktion eine weniger große Selektivität- hat (insbesondere bei olefinischen Kohlenwasserstoffen C - C₁,), die Reaktionsgeschwindigkeit größer ist, wenn man in einer Stufe wie oben angegeben arbeitet, hierbei sind ferner die Sekundärprodukte weniger zahlreich.

Es wurde ferner festgestellt, daß die bei der gleichzeitigen oder aufeinanderfolgenden Reaktion erhaltenen Produkte hinsichtlich ihrer Konfiguration nicht identisch sind. So
kann das Buten drei Aminosäuren bilden (isoy-allo- und
nor-Leucin). Die aufeinanderfolgende Reaktion liefert ein Verhältnis allo/iso = 1, während die gleichzeitige Reaktion ein verschiedenes Verhältnis liefert, was zeigt, daß der

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Mechanismus verschieden ist.

Im ersteren Fall scheint sich das Acetamid an Acyl-Kobaltcarbonyl anzulagern, im zweiten Fall an einen Aldehyd, wodurch die unterschiedliche Reaktivität erklärt werden könnte,

Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man eine olefinisch ungesättigte Verbindung mit einem Amid, Wasserstoff und Kohlenmonoxid umsetzt.

Diese Reaktion kann durch das folgende Schema illustriert werden:

—C = CHR + 2 CO

+ R, NH —COR

wobei R₁, R_, R_ und R. Wasserstoff und/oder beliebige organische Reste bedeuten, zum Beispiel Kohlenwasserstoffreste mit 1 bis 22 Kohlenstoffatomen, wie Alkyl, Alkenyl, Cycloalkyl oder Aryl, welche gegebenenfalls durch Gruppen oder Atome substituiert sind, die die Reaktion nicht stören, zum Beispiel :

R. N

⁴I

^CJ-CH₂-R₃ CH

COOH

COR,

und

R CH-CH R₀

ι ι J

CH

R₄N

COOH

COR.

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NAC:

NAOHGiEREfCHT J

CN, OCOCH₃, SCH₃,

wobei η = 1 bis 22 und X eine Carboxyl-,Ester-,Nitril - oder SCH -Gruppe bedeutet. R₁ und R₃ oder R und R können zusammen eine Alkylen- oder Alkenylen-Kette bilden.

R„ kann Wasserstoff oder einen beliebigen organischen Rest mit vorzugsweise 1 bis 2o Kohlenstoffatomen bedeuten, zum

.die_

Beispiel Alkyl, Alkenyl, Cycloalkyl oder Aryl,^vgegebenensubstituiert sind , falls durch Gruppen oder Atome^vwelche die Reaktion nicht stören. R„ kann auch eine NH„-,NHR - oder XR R -Gruppe sein.

Ri und R_ können auch zusammen eine Alkylen- oder Alkenylen-Kette bilden.

Brauchbare Katalysatoren sind im allgemeinen Verbindungen oder Komplexe auf Kobalt—Basis, welche man auch mit anderen Metallen versetzen kann, wie Rhodium, Palladium oder Ruthenium als Co-Catalysatoren.

Unter den Verbindungen auf Kobalt-Basis seien genannt, die anorganischen oder organischen Kobaltsalze und Dikobaüt-Octacarbonyl. Als Kobaltsalze werden anorganische Salze verwendet, zum Beispiel Kobaltjodid, vorzugsweise jedoch Carboxylate, wie Formiat, Acetat, Butyrat, Naphthenat,

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Oleat oder Stearat. Man kann das Kobaltcarbonyl mit Cokatalysatoren versetzen, viie Phosphin , Amin oder Schwefelverbindungen.

Phosphinverbindungen sind tertiä-re Phosphine, zum Beispiel aromatische oder aliphatische Phosphine. Als Amine seien erwähnt, die tertiä^-ren und heterocyclischen Amine, wie J'yridin, Unter den Schwefelverbindungen sei das Dimethyl-Disulfid genannt. Bevorzugt sind Katalysatoren, die im Reaktionsmedi-um löslich sind, jedoch kann man auch die Verwendung von Raney-Kobalt in Betracht ziehen.

Man arbeitet vorzugsweise in einem inerten Lösungsmittel. Bevorzugte inerte Lösungsmittel sind solche, in denen man das Amid und die olefinische Verbindung mindestens partiell lösen kann. Es handelt sich im allgemeinen um polare Lösungsmittel, zum Beispiel vom Typ Ester, Äther, |<eton, Amid oder Sulfoxyd oder sogar aromatische Kohlenwasserstoffe. In manchen Fällen kann man auch ohne Lösungsmittel arbeiten, wenn zum Beispiel die olefinisch ungesättigte Verbindung eine ungesättigte Säure oder ein Ester ist, wie zum Beispiel Undecyl—säure, Ölsäure oder ein beliebiges Pflanzenöl, Unter den Ölen seien genannt, Sojaöl, Sonnenblumenöl, Erdnußöl-, Palmöl, Rapsöl (einschließlich Primor-Raps) oder Fette, wie falg. In diesem System ist das Lösungsmittel gleichzeitig Reaktionskomponente.

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Als nicht-reagierender Ester, der als Lösungsmittel brauchbar ist, sei Methyl- oder Äthyl-Acetat genannt. Andere polare Lösungsmittel sind Äther, wie Dioxan, tertiä^-re Amide, wie Dimethylformamid, schließlich Dimethylsulfoxyd und Äthylencarbonat. Das Molverhältnis Olefin/Amid ist vorzugsweise stöchiometrisch, d.h. 1:1, aber in manchen Fällen kann man vorteilhaft auch einen Überschuss an der einen oder anderen Reaktionskomponente verwenden, so daß dieses Verhältnis zum Beispiel zwischen 1o : 1 bis 1 : 1o liegen, kann. Überraschenderweise ist die Selektivität an Amid einer einzigen Art maximal bei einem Mangel am Amid (man verwendet dann o,5 bis o,8 Mol Amid pro Olefin).

Vorzugsweise setzt man CO und H„ in Überschuss gegenüber der Stöchiometrie ein, wobei dieser Überschuss am Ende der Reaktion leicht wiedergewonnen werden kann.

Als Ausgangsolefin-Verbindungen kann man erfindungsgemäß alle Olefine einsetzen, zum Beispiel ®- —Olefine oder innere Olefine, die gegebenenfalls durch funktioneile Gruppen substituiert sind. Geeignete Olefine sind im folgenden aufgezählt, ohne daß die Erfindung hierauf beschränkt werden soll.

Äthylen, Propylen (welches ein Valin-Derivat bilden kann), Buten oder Isobuten (welche Isoleucin- oder Leucin-Derivate bilden), Acrylnitril (welches nach Hydrolyse Glutaminsäure

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j nachqereichtI

oder nach Hydrierung Ornithin bildet), Vinylacetat (welches ein Threonin-Derdvat liefert), <* -Olefine mit C_R bis C_ (welche detergierende Produkte , bactericide oder gelbildende Verbindungen liefern), schließlich Ölsäure oder pflanzliche Öle, wie Soja-, Palm-, Raps-Öl und tierische Fette. Man kann auch Schwefel-Verbindungen verwenden, zum Beispiel Vinyl-Methyl-Sulfid. Als Diolefin oder Triolefin seien neben den diese enthaltenden pflanzlichen Ölen genannt: Cyclohexadien, Cycloocfadien, Cyclododecatrien, Vinyl-Cyclohexen.

Als Ausgangs-Amid kann man jedes Amid verwenden, das mindestens ein Wasserstoffatom am Stickstoffatom besitzt und der oben näher erläuterten allgemeinen Formel R. NII-COR_n, entspricht. Das Amid kann cyclisch sein, zum Beispiel ßutyro lactam, Caprolactam. Unter den häufigsten Amiden seien als Beispiele die folgenden genannt: Formamid, Acetamid, Propionair.id, Oleylanid, Stearinsäureamid, N-alkyl-Acetamid , Harnstoff, Benzamid, Acrylamid.

Die Reaktionsbedingungen können im weiten Bereich schwanken. Man kann zum Beispiel unter einem Gesamtdruck von 1o bis Atmosphären arbeiten, vorzugsweise 3o bis 2oo Atmosphären. Das Verhältnis !!„/CO beträgt zum Beispiel 5 : 1 bis 1 : 1 ο, vorzugsweise 1 : 1 bis 1 : 2 Mol. Es ist im allgemeinen von Interesse, daß man das Verhältnis H„/CO nicht zu stark erhöht, um die Bildung von Alkohol zu vermeiden. Jedoch ist

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es möglich, mit umgekehrten Verhältnissen zu arbeiten, zum Beispiel 2:1, vorzugsweise bei tieferer Temperatur. Die Temperaturen liegen im allgemeinen bei 5o bis 2oo C. Die maximale Selektivität erhält man bei Temperaturen von 5o bis 11o°C«

In gewissen Fällen reagieren die polaren Lösungsmittel, wie Alkohole, mit den erhaltenen Säuren unter Bildung der Aminosäureester. Es scheint jedoch, daß diese Lösungsmittel die Reaktionsgeschwindigkeit vermindern.

Das erhaltene Produkt ist mitunter von nicht-umgesetzten Produkten verunreinigt. Es ist einfach, das Olefin von der acylierten Aminosäure zu trennen, entweder durch Abdampfen des Olefins oder durch Extraktion nach Abdampfen des Lösungsmittels. Lösungsmittel zur Extraktion der Olefine sind im allgemeinen gesättigte oder ungesättigte Kohlenwasserstoffe. Man kann auch die acylierte Aminosäure mit zum Beispiel Natriumhydroxid oder Kaliumhydroxid neutralisieren; die acylierte Aminosäure wandert dann im allgemeinen in die wässrige Phase.

Das Acylderivat der Aminosäure ist häufig in der wässrigen Phase unlöslich. Dies erlaubt die Abtrennung des Kobalts, welches man mit oder ohne vorheriges Ansäuren in der wässrigen Phase auflösen kann« Als Säuren kann man anorganische

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IS

oder organische Säuren verwenden. Mit bestimmten Säuren er hält man Niederschläge in der organischen Phase.

Die folgenden, in flüssiger Phase durchgeführten Beispiele dienen zur Erläuterung der Erfindung und sollen nicht zu ihrer Begrenzung herangezogen werden.

Beispiel 1

In einen 5 Liter-Autoklaven gibt man ein Gemisch von 672 g Dodecen (h Mol), 256 g Acetamid (etwa h Mol), 1,6 Liter Dioxan, 1,o5 S Kobaltcarbonyl und 1o g Kobaltacetat. Man wendet einen Druck von CO und H_? (Molverhältnis 1 : 1) von 100 kg/cm an, und erhitzt auf ΙΙ0 C. Sobald die Reaktion losgeht, kühlt man so ab, daß die Temperatur bei 95 bis

führt
loo C bleibt. Man^verneut mehrmals das Gemisch CO + H„ ein, so daß der Druck im Reaktor zwischen 15° bis 80 kg/cm schwankt. Nach 5 Stunden wird kein Gasgemisch mehr absorbiert. Das Rohprodukt enthält nur o,2 <f₀ Olefin. Nach Entfernung des Katalysators filtriert man den Feststoff und/ oder löst ihn in Aceton. Man erhält nach zwei Umkristalli— sationen ^85 g Aminosäure. Die Mutterlaugen enthalten noch 1,2 Mol Aminosäure, das sind insgesamt 825 g Aminosäure. Die Ausbeute beträgt also 73 MoI-^o. Das Produkt hat einen Schmelzpunkt von 95 C. Die Elementaranalyse ist wie folgt:

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4h

gef. C = 67,18 H = 1O.9²* N = 4,83 ber. C = 67,h H = 1o,8 N = 4,92

Durch RMN" (Magnetische Kernresonanz) stellt man fest, daß fast 98 fo eines einzigen linearen Isomeren der folgenden Formel vorliegt.

^,COOH r*TJ ^—_ ( γ*ττ ^ γ*ττ

^J ^ NHCOCH,

Beispiel 2 (Vergleichsversuch)

Man mischt in einem Autoklaven 33,6 g Dodecen, 500 mg Kobaltcarbonyl, 80 cm Dioxan und bringt einen Druck von Kohlen-

monoxid und Wasserstoff von "loo kg/cm auf, wobei das Verhältnis CO : H„ gleich 1 : 1 ist. Die Temperatur wird auf 100 bis II0 C eingestellt. Die Hydroformylierungsreaktion dauert 2 Stunden, einschließlich Erhitzen, Abkühlen, Reinigung des Gases und Abziehen einer Probej man führt log Acetamid und o,5 S Kobaltcarbonyl ein und legt erneut einen Druck von loo kg/cm an (CO : H„ =1:1 Mol). Man erhält nach 1 1/2 Stunden bei loo C ein Produkt, welches man durch Gaschromatographie analysiert (CPV). Die Analyseresultate sind wie folgt: Bei der ersten Stufe erhält man ^Λ 'f, Umwandlung des Olefins. Die Aldehyde werden mit CPV analysiert und man erhält 7I i° lineare Aldehyde bezogen auf die Gesamtheit der vorhandenen Al-

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dehyde. Es gibt mehr als 7»8 $ Alkohole bezogen auf die Summe Aldehyde + Alkohol.

Die zweite Reaktion liefert Aminosäuren, die man durch Kristallisation isolieren und mit RMN analysieren kann. Die Elementaranalyse entspricht einer Acetamino-Tetradecansäure. Das RMN zeigt zwei Isomere: die lineare Säure entspricht 73 i° des Gesamtgehalts an Aminosäuren. Der Rest entspricht einer verzweigten Aminosäure. Die Ausbeute an Aminosäure beträgt hj i° bezogen auf die Aldehyde. Dieses

die

Beispiel zeigt Komplexität eines in zwei Stufen durchgeführten Verfahrens, die Anwesenheit von Nebenprodukten, vjelche die Ausbeute in der ersten Stufe vermindern, die schlechte Selektivität und die schlechte Ausbeute in der zweiten Stufe.

Beispiel 3 (Vergleichsversuch)

Dieses Beispiel soll die Ergebnisse zeigen, die man mit einem Aldehyd als Ausgangsprodukt erhält. Man gibt in einen Autoklaven ein Gemisch von 2-Methylbutanal (o,2 Mol), Acetamid (o,2 Mol), Dioxan (8o ml) und eine Lösung von Heptan (io ml), welche 5oo mg Kobaltcarbonyl Cop(CO)g enthält".

Man legt einen Druck von CO und EL· an, die im Molverhältnis

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2 : 1 eingeführt werden; der Gesamtdruck beträgt 1^o Bar bei 2o C. Man erhitzt und rührt den Tnhalt des Autoklaven. Nach 5 Stunden bei i6o°C ist das 2-Methyl-Butanal verschwunden. Das erhaltene Produkt wird mit Butylalkohol verestert und man erhält bei der Analyse des Esters durch Gaschromatographie zu gleichen Teilen Acetyl-Isoleucin und Acetyl-Alloisoleucin in Form des Butylesters des N-Acetylderivats. Die Bestimmung der Carboxylgruppen des Rohprodukts durch Titrimetrie zeigt eine Ausbeute von 73 ?° der Theorie d.h. der Säure.

Unter gleichen Realctionsbedingungen ist die Reaktionsgeschwindigkeit viel geringer als im Beispiel k, bei dem die gleiche Reaktion bei 1oo C in 3 Stunden durchgeführt wird.

Man mischt in einem Reaktor 18 ml flüssiges Buten- 1,8o ml Dioxan, 11,8 g Acetamid und eine Lösung von 5oo mg Dicobalt-Octacarbonyl in 1o ml Heptan. Nach Einstellung des Drucks von CO und H« auf 1oo kg/cm (Molverhältnis CO :

H₂ = 2 : 1) erhitzt man 3 Stunden auf 1oo°C. Nach Veresterung der Säuren wie im Beispiel 2 erhält man durch Analyse mit Gaschromatographie 1 h ⁰Jo Alloisoleucin, 8 $ Isoleucin und 75 $ Norleucin in Form der Butylester der

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vf -

entsprechenden acetylierten Aminosäuren. Die Ausbeute an Säuregruppen beträgt nach der Titrierung des eingedampften Rohprodukts 78 ⁰Ja. Es ist interessant festzustellen, daß die Reaktion schneller ist als im Beispiel 2. Andererseits ist das Verhältnis Allo-/lsoleucin sehr verschieden.

Beispiel 5

Geht man von einem inneren Olefin aus, so erhält man ein Isomerenverhältnis der Aminosäuren, das von dem Erwarteten abweicht.

Man führt in einen Autoklaven die folgenden Reaktionskomponenten ein:

- Buten-2 : 19 ml

- Dioxan : 8o ml

- Acetamid : 11,8 g

- Co₂(C0)g : 5oo mg in 1o ml Heptan.

Der Druck von CO und H„ wird auf 1oo kg/cm /2o C eingestellt und man erhitzt k Stunden auf 1 oo C.

Das erhaltene Produkt wird analysiert und enthält in Form der acetylierten und veresterten Derivate:

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- 29 °p Allo-Isoleucin

- 19 ζ» Isoleucin

- *»9,7 Io Norleucin

Beispiel 6

Die gleiche Reaktion wie im Beispiel 5 wird mit einem Gemisch von Aldehyden durchgeführt, welche man durch Hydroformylierung von Buten erhalten hat. Man isoliert auf diese Weise:

- 15 /a Alloisoleucin

- ΛΗ 'fo Isoleucin

- 7° /° Norleucin

Beispiel 7

Man läßt Buten-1 unter den Bedingungen des Beispiels 5 reagieren, setzt jedoch 3 E katalysator mit o,5 Gew.-^ Rhodium auf Aluminiumoxid zu. Die Reaktion verläuft bei 7o°C unter einem bei 2o C eingestellten Druck von I00 kg/cm . Man erhält 1 k fo Allo-Isoleucin, 7 /° Isoleucin und 77 $ Norleucin
in Form der N-acetylierten Ester. Die Bestimmung der COOH-Gruppen des Rohprodukts liefert 79 5» Säuregruppen. Die Bestimmung der Aminosäuren durch Gaschromatographie unter Verwendung einer internen Vergleichssubstanz aus Acetyl-Glycin liefert eine Ausbeute von 73 %·

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Beispiel 8

Man läßt Buten-1 bei vermindertem Druck reagieren; der Versuch wird unter den Bedingungen des Beispiels h durchge-

führt, jedoch bei einem Druck von 5o kg/cm , d.h. 75 kg/ cm bei 15o C, in Gegenwart von Rhodium auf Aluminiumoxid und von Kobaltcarbonyl.

Die Umwandlung beträgt nach 16 Stunden nur 35 /». Das Verhältnis Allo/lso/Norleucin beträgt 25/12/59.

Beispiel 9

Man wiederholt den Versuch 4, jedoch unter Zugabe von Dimethyldisulfid (5 ml) bei 16o C. Man erhält ein Gemisch der AlIo- + Iso-Produkte von 22 fo. Das Norleucin beträgt 73 1° dieses Gemischs. Die Ausbeute ist zwar schwach (1U 'fo) , zeigt jedoch, daß der Katalysator gegenüber Schwefel resistent ist.

Beispiel Io

Man führt in einen Autoklaven 56, *l g handelsübliche Ölsäure ein (Zusammensetzung 7I Gew.-$ Ölsäure, 12 fo Linolsäure, 6 fo Palmitoleinsäure, 11 ^ ungesättigte Säuren). Dieses Säuregemisch versetzt man mit 11,8 g Acetamid, 80 ml Dioxan

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und 1o ml einer Lösung von Kobaltcarbonyl in Hexan (5oo mg Co„ (CO)g). Man arbeitet bei 15o°C unter einem Druck von 1oo kg/cm'" CO : H„ = 2:1. Die Reaktion ist schnell. Nach 2 Stunden bleiben nur Spuren Acetamid übrig. Die Unrwandlung in das Acy Ideriva t beträgt Jo <$>, Das nach der Hydrolyse mit Natronlauge und erneuten Ansäuerung erhaltene Produkt schmilzt bei 15o - 16o C und enthält im Durchschnitt zwei Säuregruppen pro Molekül. Die Natrium- und Kalium-Salze haben ausgezeichnete detergierende Eigenschaften .

Beispiel 11

Man wiederholt das Beispiel h, geht jedoch von Isobuten und nicht von Buten-2 aus. Man erhält nach Abdampfen, Hydrolyse mit konzentrierter Salzsäure und Passage über einen sauren Ionenaustauscher, sowie Elution mit Ammoniak eine Aminosäure, die praktisch rein ist und im wesentlichen Leucin, sowie Spuren Pseudo-Leucin enthält.

Beispiel 12

Man wiederholt das Beispiel h, verwendet aber eine geringere Menge Acetamid, als der Stöchiometrie entspricht (519 s)«

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Nach Verestern der Säuren wie im Beispiel k analysiert man mit CPV und stellt fest, daß sie zu 6 °/o aus ΛΙΙο-Isoleucin, h fo Isoleucin und 9o $ Norleucin bestehen.

Dies zeigt die Wirkung eines Mangels an Acetamid auf die Selektivität der Reaktion.

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Claims (6)

282667ο Patentansprüche

1. /Verfahren zur Herstellung von N-Acyl-Derivatenvon Aminosäuren in einer Stufe, dadurch gekennzeichnet, daß man eine olefinisch ungesättigte Verbindung mit einem Amid, Kohlenmonoxid und Wasserstoff in Gegenwart einer Kobaltverbindung als Katalysator^ umsetzt.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Katalysator eine Mischung einer Kobaltverbindung und einer Rhodiumverbindung verwendet.

3. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als olefinisch ungesättigte Verbindung einen olefinischen Kohlenwasserstoff mit 8 bis 2o Kohlenstoffatomen verwendet.

k. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als olefinisch ungesättigte Verbindung einen olefinischen Kohlenwasserstoff mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen verwendet.

5. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Kobaltverbindung Kobaltcarbonyl verwendet.

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ORIGINAL INSPECTED

6. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur 5o bis 11o°C beträgt.

7· Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man ο,5 bis ο,8 Mol Amid pro Mol Olefin umsetzt.

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