DE3120451A1 - Verfahren zur herstellung von n-chlorcarbonyllactamen - Google Patents
Verfahren zur herstellung von n-chlorcarbonyllactamenInfo
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Description
BESCHREIBUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein neues Verfahren zur Herstellung von N-Chlorcarbonyllactamen der allgemeinen
Formel I
0
Cl
Cl
-C-N )
C""
(D
Ii
in welcher X ein Alkyldiradikal mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen,
ein Alkyldiradikal mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen, welches ein Stickstoff-, Sauerstoff- oder Schwefelatom
enthält, einen Cycloalkylrest mit bis zu 6 Kohlenstoffatomen,
ein Aryl- oder Aralkyldiradikal mit bis zu 5 Kohlenstoffatomen
im Alkylrest oder einen Rest der Formel -(CH2)n-CHCly>Ch-t in welcher Y für ein Diradikal mit 1
bis 5 Kohlenstoffatomen oder für ein Diradikal mit 0 bis 4 Kohlenstoffatomen, welches ein Stickstoff-, Sauerstoff-
oder Schwefelatom enthält, und η für eine ganze Zahl von bis 3 stehen, bedeutet.
Einige einfachere N-Chlorcarbonyllactame der Formel (I)
sind bekannte Verbindungen und werden bei der Herstellung von Ureidopenicillinen (DE-OS 2 025 414) eingesetzt.
Es wurde nun gefunden, daß man die Verbindungen der Formel (I) allgemein bei der Herstellung von Mischanhydriden, welche
bedeutende Zwischenverbindungen für die Synthese von halbsynthetischen Penicillinen sind, einsetzen kann. Von besonderem
Interesse ist das. bisher unbekannte N -Chlorcarbonyl-N^-
acetyl-7 ,7-dimethyl-6-thia-3 ,B-diazabicycloC3,2,1]octan-2-on,
da man das iir-acetyl-7,7-diraethyl-6-thia-3,8-diazabicyclo-
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[3,2,1]-octan-2-on regenerieren und es erneut in das entsprechende
N -Chlorcarbonylderivat überführen kann.
Es ist bekannt, daß man zu einigen einfacheren N-Chlorcarbonyllactamen
mittels Hydrolyse der 1-Aza-2-methoxycycloalk-2-en-i-carbonylchloride
gelangt (DE-OS 1 939 236), welche ihrerseits durch die Reaktion von i-Aza-2-methoxycycloalk-2-enen
mit Carbonyldichlorid in Gegenwart von Triäthylaminen erhältlich sind CG. Palkenstein u. H. Doerfel,
Makromol. Chem. 1969 (127) 34]. Es ist auch die Herstellung
von N-Chlorcarbonylcaprolactam durch die ¥irkung von CH^Li
und anschließend von Carbonyldichlorid auf Caprolactam beschrieben worden (DE-OS.2 025 414).
Weiterhin wurde die Herstellung von einfachen N-Chlorcarbonylderivaten
der sek.-Amide durch die Reaktion der entsprechenden N-Trimethylsilylderivate von sek.-Amiden mit Carbonyldichlorid
beschrieben; auf diese Weise wurden N-Chlorcarbonyl-N-methyl-acetamid
und N-Methylbenzamid erhalten Cv.F. Mironov, V.D. Seludiakov, V.P. Koziukov, 2ur. Obscei .
Hirn. 39 (1969) 220].
Es wurde nun gefunden, daß man komplexe oder nicht komplexe N-Chlorcarbonyllactarne der Formel (I) erhält, wenn Lactame
der allgemeinen Formel II
(II) 0
in v/elcher X die oben genannte Bedeutung hat, oder deren Trimethylsilylderivate oder Natriumsalze mit
Carbonyldichlorid umgesetzt werden.
Die Reaktion wird in einem geeigneten inerten organischen Lösungsmittel, vorzugsweise in Methylenchlorid oder Toluol,
am vorteilhaftesten bei einer Temperatur von etwa 00C, gegebenenfalls
in Gegenwart einer tert. organischen Base, wie Triäthylamin, als Säurebindemittel ausgeführt. Die Reak-
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tionsdauer beträgt 30 bis 120 Minuten unter Rühren,
Das Trimethylsilylderivat des Lactams (II) wird auf übliche
Weise durch Silylierung mittels Trimethylsilylchlorid in
einem inerten organischen Lösungsmittel, vorzugsweise in Methylenchlorid oder Toluol, bei einer Temperatur im Bereich
von etwa 200C bis zum Siedepunkt des Reaktionsgemisches
gewonnen. Die Reaktion wird vorteilhaft in Anwesenheit einer tert. organischen Base, wie Triäthylamin, als Säurebindemittel,
ausgeführt.
Die Überführung des Lactams (II) in dessen Natriumsalz wird ebenso auf übliche Weise, vorzugsweise durch Einwirken von
Natriummetall auf das Lactam, ausgeführt.
Die Reagenzien werden vorteilhaft in stöchiometrischen Mengen
eingesetzt, man kann jedoch einen geringen Überschuß des Silylierungsmittels, der tert. Base oder des Carbonyldichlorids,
bezogen auf das Lactam, verwenden.
Das anfallende Produkt (I) wird auf übliche Weise aus dem Reaktionsgemisch isoliert und gereinigt, z.B. durch Zugabe
von Wasser zum Reaktionsgemisch, unmittelbare Trennung der Schichten, Trocknung der organischen Schicht und Verdampfen
des Lösungsmittels* Alternativ wird das ausgeschiedene Triäthylaminhydrochlorid abfiltriert, das Lösungsmittel
aus der Reaktionslösung verdampft und der Rückstand durch
Destillierung oder - falls es sich um ein festes Produkt handelt - durch Waschen des festen Rückstandes mit einem
geeigneten Lösungsmittel gereinigt.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele erläutert,
jedoch keineswegs eingeschränkt (falls nichts anderes vermerkt, bedeuten "%n Massenprozente).
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Beispiel 1
N-Chlorcarbonyl-pvrrolidin-2-on
a) Toluol (100 ml) wird mit Pyrrolidin-2-on (8,5 g, 0,1 Mol) und Triäthylamin (10,1 g, 0,1 Mol) versetzt und unter
Rühren und ständigem Durchströmen von Stickstoff wird bei 25°C Trimethylchlorsilan (10,86 g, 0,1 Mol) eingetragen.
Das Reaktionsgemisch wird 30 Minuten bei 40°C gerührt und anschließend auf 00C abgekühlt. Der ausgeschiedene Niederschlag
des Triäthylaminhydrochlorids wird abgesaugt und die Mutterlauge wird unter Rühren bei O0C im Laufe von
30 Minuten mit einer 20-%-igen Lösung von Carbonyldichlorld
in Toluol (52 ml) versetzt. Das Reaktionsgemisch wird •1 Stunde gerührt und anschließend wird das Lösungsmittel
zu einem öligen Rückstand verdampft. Der Rückstand wird bei einem Fp. von 112 bis 116°C/O,13 Pa destilliert.
Ausbeute: 10,5 g (71,2 %) eines farblosen Öls
Analyse: C5HgNO2Cl (147,56)
Ber.: C 40,69, H 4,10 N 9,49 Cl 24,03 % Gef.: C 40,55 H 4,43 N 9,71 Cl 25,20 %
IR-Spektrum (Film): 1810 (vs), 1764 (m), 1720 (s),
1350 (m), 1265 (s), 1227 (m), 1170 (s),
1095 (m), 885 (w) cm"1
1H NMR (CDCl3)S: 1,78-2,90 (m, CH2CH2CO), 3,65-4,35 (m,
CH2N)
b) Eine Lösung von Pyrrolidin-2-on (8,5 g, 0,1 Mol), Triäthylamin (10,1 g, 0,1 Mol) und Methylenchlorid (100 ml)
wird mit Trimethylchlorsilan (10,86 g, 0,1 Mol) unter Rühren bei einer Temperatur von 250C versetzt. Das Reaktionsgemisch
wird 1 Stunde bei einer Temperatur von 400C gerührt, anschließend wird auf O0C abgekühlt und
Carbonyldichlorid (10 g, 0,11 Mol) wird im Laufe von 30 bis 40 Minuten eingetragen. Das Reaktionsgemisch wird
1 Stunde gerührt und anschließend mit Wasser (60 ml) unter Rühren und. Einhalten der Temperatur auf 0° bis
+50C während 5 Minuten versetzt. Die organische Schicht
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wird abgeschieden, getrocknet und wie ad a) bearbeitet.
Ausbeute: 13 g (88,2 %) eines öligen Produktes mit denselben
Charakteristiken wie ad a)
c) Die Natriumschmelze (2,3 g, 0,1 Mol) in Toluol (120 ml), gehalten auf 110°C, wird mit einer Lösung von Pyrrolidin-2-on
(8,5 g, 0,1 Mol) in Toluol (20 ml) im Laufe von 30 Minuten versetzt. Das Reaktionsgemisch wird 1 Stunde
gerührt, anschließend auf O0C gekühlt und tropfenweise in 30 Minuten mit einer 20 %-igen Lösung von Carbonyldichlorid
in Toluol (52 ml) versetzt. Das Reaktionsgemisch wird eine weitere Stunde bei O0C nachgerührt, das
abgeschiedene Natriumchlorid wird abfiltriert und die Mutterlauge wird bis zu einem öligen Rückstand eingeengt,
welcher wie ad a) weiterbehandelt wird.
Ausbeute: 9,7 g (66 ?0 eines öligen Produktes mit denselben
Charakteristiken wie ad a)
d) Eine Lösung von Pyrrolidin-2-on (8,5 g, 0,1 Mol), Triethylamin
(10,1 g, 0,1 Mol) und Toluol (80 ml) wird auf 00C abgekühlt und unter Rühren bei einer Temperatur von
0°C im Laufe von 30 Minuten mit einer 20 %-igen Lösung von Carbonyldichlorid in Toluol (52 ml) versetzt. Das
Reaktionsgemisch wird 1 Stunde gerührt und anschließend wird das ausgeschiedene Triäthylaminhydrochlorid abgesaugt,
während die Mutterlauge zu einem öligen Rückstand eingeengt wird.
Ausbeute: 11,8 g (80 Yo) eines öligen Produktes mit denselben
Charakteristiken wie ad a)
e) Eine Lösung von Pyrrolidin-2-on (8,5 g, 0,1 Mol), Triäthylamin
(10,1 g, 0,1 Mol) und Methylenchlorid (100 ml)
wird auf 0°C abgekühlt und während 15 bis 20 Minuten wird Carbonyldichlorid (10 g, 0,11 Mol) eingetragen. Das Reaktionsgemisch
wird 2 Stunden bei O0C gerührt und anschliessend mit Wasser (50 ml) versetzt» Die organische Schicht
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wird abgetrennt, getrocknet und zu einem öligen Rückstand
eingeengt, welcher wie ad a) gereinigt wird.
Ausbeute: 12,3 g (83 %) eines öligen Produktes mit
denselben Charakteristiken wie ad a)
Beispiel 2
N-Chlorcarbonyl-^önantho lactam
Bine Lösung von Önantholactam (3,17 g, 25 mMol) Triethylamin
(2,53 gf 25 mMol) und Toluol (30 ml) wird unter Rühren bei 250C mit Trimethylchlorsilan (3,2 ml, 25 mMol)
versetzt und anschließend wird das Reaktionsgemisch weitere 2 Stunden bei einer Temperatur von 50°C gerührt. Nachdem
die Lösung auf O0C abgekühlt ist, wird eine 20 %-ige
Lösung von Carbonyldichlorid in Toluol (13 ml) im Laufe von 30 Minuten zugegeben. Das Reaktionsgemisch wird 1
Stunde bei 0 C nachgerührt und anschließend wird das ausgeschiedene Triäthylaminhydrochlorid abgesaugt. Die Mutterlauge
wird zu einem öligen Rückstand eingeengt.
Ausbeute: 4,14 g (87,4 %), Fp. 103-105°C/0,13 Pa (unter
Zers.)
IR-Spektrum (CH2Cl2): 1787 (s), 1715 (vs) cm""1
5-Chlorcarbonvl-8-acetvl-7.7-dimethvl-6-thia-3,8-diaza
bicvclo-[3.2.Πoctan-2-on
a) Eine Suspension von 8-Acetyl-7,7-dimethyl-6-thia-3,8-diazabicycloC3,2,13octan-2-on
(2,14 g, 10 mMol) in trockenem Toluol (30 ml) wird mit Triäthylamin (1,01 g, 10 mMol)
und Trimethylchlorsilan (1,086 g, 10 mMol) versetzt. Das Reaktionsgemisch wird 3 Stunden bei 50°C gerührt, dann
auf O0C abgekühlt und im Laufe von 15 Minuten mit einer
20 %-igen Lösung von Carbonyldichlorid in Toluol (5,2 ml) tropfenweise versetzt und 3 Stunden weitergerührt. Die
ausgeschiedenen Kristalle des Triäthylaminhydrochlorids
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werden abgesaugt und die Mutterlauge wird zu einem festen Rückstand eingedampft. Der Rückstand wird in
kaltem Äther (5 ml) suspendiert und filtriert.
Ausbeute? 2,35 g (85 %) des Produktes, Fp. 105 bis 107°C
IR-Spektrum (CH2Cl2): 1800 (s), 1730 (s), 1660 (vs),
1400 (s), 1290 (s), 1200 (vs), 1160 (s), 1110 (m) cm""1
1H NMR (CDCl3H ϊ 1,46; 1,68 und 1,53; 1,68 [4 S, 2' C(CH3)
2,22; 2,30 (2 S, COCH3); 3,70-4,30 (m, C4H3), 4,43; 5,08
(2 S, C1H), 5,70; 6,20 (2 m, C5H).
b) Eine Suspension von ebicyclo[3,2,1]octan~2-on
(2,14 g, 10 mMol) in trockenem Methylenchlorid (20 ml) wird mit Triethylamin (1,01 g,
10 mMol) und Trimethylchlorsilan (1,08 g, 10 mMol) versetzt. Das Reaktionsgemisch wird 1 Stunde beim Siedepunkt
der Lösung gerührt, anschließend wird auf O0C abgekühlt
und im Laufe von 15 Minuten wird eine 20 %-ige Lösung von
Carbonyldichlorid in Toluol (5,2 ml) zugetropft. Dem Reaktionsgemisch
wird kaltes Wasser (20 ml) zugegeben, die Schichten werden getrennt und die organische Schicht mit
Wasser (2 χ 20 ml) gewaschen· Nach dem Trocknen wird das Lösungsmittel bis zu trockenem Rückstand verdampft, welcher
mit Äther (5 ml) versetzt wird und der kristalline Niederschlag wird abgesaugt.
Ausbeute! 2,12 g (76,8 %) eines Produktes mit denselben
Charakteristiken wie ad a)
c) Eine Suspension von 8-Acetyl-7,7-dimethyl-6-thia-3,8-diaza
bicyclo[3,2,1]octan-2-on (2,14 g, 10 mMol) in trockenem
Toluol (30 ml) wird mit Triäthylamin (1,01 g, 10 mMol) versetzt und auf 0°C gekühlt. Das Reaktionsgemisch wird
mit einer 20 %-igen Lösung von Carbonyldichlorid in Toluol
(5,5 ml) versetzt und 3 Stunden bei derselben Temperatur nachgerührt. Nach Zugabe von kaltem Wasser wird die organische
Schicht abgetrennt, mit Wasser gewaschen und wie ad a) bearbeitet.
130085/0898
Ausbeute: 2,30 (83 %) eines Produktes mit denselben
Charakteristiken wie ad a)
d) Eine Suspension von 8-Acetyl-7»7~dimethyl~6-thia-3,8~diazablcyclo[3,2,1]octan-2-on
(2,14 g, 10 mMol) in trockenem Methylenchlorid (20 ml) wird mit Triethylamin (1,01 g,
10 mMol) versetzt und auf O0C abgekühlt. Das Reaktionsgemisch wird in 30 Minuten tropfenweise mit einer 20 %-igen
Lösung von Carbonyldichlorid in Toluol (5t5 ml) versetzt
und 3 Stunden weitergerührt. Nach Zugabe von Wasser und Bearbeitung wie ad a) wird ein Produkt mit denselben
Charakteristiken wie ad a) gewonnen.
Ausbeute: 2,9 g (79 %)
130065/0896
Claims (4)
- PATENTANSPRÜCHE1» Verfahren zur Herstellung von N-Chlorcarbonyllactamen der allgemeinen Formel I(Din welcher X ein Alkyldiradikal mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, ein Alkyldiradikal mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen, welches ein Stickstoff-, Sauerstoff- oder Schwefelatom enthält, einen Cycloalkylrest mit bis zu 6 Kohlenstoffatomen, ein Aryl- oder Aralkyldiradikal mit bis zu 5 Kohlenstoffatomen im Alkylrest oder einen Rest der Formel-(CHg)n-CH ^Y> CH-,130085/0896in welcher Y für ein Diradikäl mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen oder für ein Diradikäl mit O bis 4 Kohlenstoffatomen, welches ein Stickstoff-, Sauerstoff- oder Schwefelatom enthält, und η für eine ganze Zahl von O bis 3 stehen, bedeutet, dadurch gekennzeichnet, daß Lactame der allgemeinen Formel IIH-N)vy (idtiin welcher X die vorstehend genannte Bedeutung hat oder deren Trimethylsilylderivate oder Natriumsalze mit Carbonyldichlorid umgesetzt werden.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktion bei etwa O0C ausgeführt wird.
- 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktion in einem inerten organischen Lösungsmittel ausgeführt wird.
- 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Reaktion in Gegenwart einer tert. organischen Base ausgeführt wird.130065/0896
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|---|---|---|---|
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Family Applications (1)
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| DE19813120451 Withdrawn DE3120451A1 (de) | 1980-05-24 | 1981-05-22 | Verfahren zur herstellung von n-chlorcarbonyllactamen |
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|---|---|---|---|
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Representative=s name: VON FUENER, A., DIPL.-CHEM. DR.RER.NAT. EBBINGHAUS |
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