DE4127111A1 - Prepn. of 3-pyrrolin-2-one derivs. - by reacting 3-formyl-carboxylic acid deriv. with ammonia or amine - Google Patents
Prepn. of 3-pyrrolin-2-one derivs. - by reacting 3-formyl-carboxylic acid deriv. with ammonia or amineInfo
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein neues Verfahren zur Herstellung von 3-Pyrrolin-2-onen der allgemeinen Formel IThe present invention relates to a new process for the production of 3-pyrrolin-2-ones of the general formula I
in der
R¹ Wasserstoff oder Alkyl-, Cycloalkyl-, Aralkyl- oder
Arylreste bedeutet und
R² und R³ einen der Reste R¹ oder Carboxyl-, Alkoxycarbonyl- oder
Halogenreste bezeichnen.in the
R¹ is hydrogen or alkyl, cycloalkyl, aralkyl or aryl radicals and
R² and R³ denote one of the radicals R¹ or carboxyl, alkoxycarbonyl or halogen radicals.
Die Verbindungen I sind bekannt und dienen als Zwischenprodukte für die Synthese von Pharma- und Pflanzenschutzprodukten.The compounds I are known and serve as intermediates for Synthesis of pharmaceutical and crop protection products.
In der DE-A 36 30 613 ist ihre Herstellung durch Umsetzung von 3-Alkenylamiden mit Kohlenmonoxid und Wasserstoff in Gegenwart von Cobalt- und/oder Rhodiumcarbonylkomplexen beschrieben.In DE-A 36 30 613 their production is by implementation of 3-alkenylamides with carbon monoxide and hydrogen in the presence of Cobalt and / or rhodium carbonyl complexes described.
Aus Tetrahedron Letters, Nr. 14, S. 1271-74 (1974) ist die Reaktion von 4-Chlormethyl-4-methyl-azetidin-2-on mit wäßriger Alkalilauge zu 4-Methyl-3-pyrrolin-2-on bekannt.From Tetrahedron Letters, No. 14, pp. 1271-74 (1974) the reaction of 4-Chloromethyl-4-methyl-azetidin-2-one with aqueous alkali solution 4-methyl-3-pyrrolin-2-one known.
Weitere Synthesemöglichkeiten sind die Oxidation von Pyrrolen mit Wasserstoffperoxid (Gazz. Chim. Ital. 1972, 102, S. 91-101) und die Umsetzung von N-substituierten Acetamiden mit basischen Verbindungen (DE-A 29 23 553).The oxidation of pyrroles is another possibility for synthesis Hydrogen peroxide (Gazz. Chim. Ital. 1972, 102, pp. 91-101) and the Reaction of N-substituted acetamides with basic compounds (DE-A 29 23 553).
Diese bisher bekannten Verfahren vermögen jedoch aufgrund schwierig zugänglicher Ausgangsverbindungen und des hohen technischen Aufwandes nicht zu befriedigen.However, these previously known methods are difficult because of their difficulty accessible starting connections and the high technical effort not to satisfy.
Der Erfindung lag deshalb die Aufgabe zugrunde, 3-Pyrrolin-2-one I auf einfachere und wirtschaftlichere Weise zugänglich zu machen. The invention was therefore based on the object of 3-pyrrolin-2-one I. making it easier and more economical to access.
Demgemäß wurde ein neues Verfahren zur Herstellung von 3-Pyrrolin-2-onen der allgemeinen Formel IAccordingly, a new process for the production of 3-pyrrolin-2-ones has been developed of the general formula I
in der
R¹ Wasserstoff oder Alkyl-, Cycloalkyl-, Aralkyl- oder
Arylreste bedeutet und
R² und R³ einen der Reste R¹ oder Carboxyl-, Alkoxycarbonyl- oder
Halogenreste bezeichnen,
gefunden, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß man eine 3-Formylcarbonsäure
oder ihren Ester der allgemeinen Formel IIin the
R¹ is hydrogen or alkyl, cycloalkyl, aralkyl or aryl radicals and
R² and R³ denote one of the radicals R¹ or carboxyl, alkoxycarbonyl or halogen radicals,
found, which is characterized in that a 3-formyl carboxylic acid or its ester of the general formula II
inn der R⁴ einen der Reste R¹ bedeutet, mit Ammoniak oder einem Amin der allgemeinen Formel IIIinn the R⁴ means one of the radicals R¹, with ammonia or an amine general formula III
R¹-NH₂ (III)R¹-NH₂ (III)
umsetzt.implements.
Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich wie folgt veranschaulichen:The process according to the invention can be illustrated as follows:
Die Ausgangsverbindungen II sind bekannt oder nach bekannten Methoden erhältlich, z. B. durch Hydroformylierung entsprechender Alkencarbonsäuren und ihrer Ester (New Synthesis with Carbonmonoxide, J. Falbe, Springer-Verlag, S. 116-123 (1980)).The starting compounds II are known or by known methods available, e.g. B. by hydroformylation of corresponding alkene carboxylic acids and their esters (New Synthesis with Carbonmonoxide, J. Falbe, Springer-Verlag, pp. 116-123 (1980)).
Unter den definitionsgemäßen Verbindungen II werden aus wirtschaftlichen Gründen solche bevorzugt, in denen die Reste folgende Bedeutung haben:Under the definition compounds II from economic For reasons preferred those in which the radicals have the following meaning:
- - Wasserstoff;- hydrogen;
- - C₁-C₈-Alkyl, vorzugsweise C₁-C₄-Alkyl, darunter vorzugsweise C₁-C₂-Alkyl wie Methyl und Ethyl;- C₁-C₈-alkyl, preferably C₁-C₄-alkyl, including preferably C₁-C₂ alkyl such as methyl and ethyl;
- - C₅-C₁₂-Cycloalkyl, vorzugsweise C₅-C₇-Cycloalkyl wie Cyclopentyl, Cycloheptyl und besonders Cyclohexyl;- C₅-C₁₂-cycloalkyl, preferably C₅-C₇-cycloalkyl such as cyclopentyl, Cycloheptyl and especially cyclohexyl;
- - C₇-C₁₂-Arylalkyl, vorzugsweise Phenylethyl und ganz besonders Benzyl;- C₇-C₁₂ arylalkyl, preferably phenylethyl and very particularly benzyl;
- - Aryl wie vorzugsweise Phenyl;Aryl such as preferably phenyl;
- - C₁-C₁₂-Alkoxycarbonyl, vorzugsweise C₁-C₈-Alkoxycarbonyl, darunter vorzugsweise C₁-C₂-Alkoxycarbonyl wie Ethoxycarbonyl und ganz besonders Methoxycarbonyl;- C₁-C₁₂-alkoxycarbonyl, preferably C₁-C₈-alkoxycarbonyl, including preferably C₁-C₂ alkoxycarbonyl such as ethoxycarbonyl and whole especially methoxycarbonyl;
- - Halogen wie vorzugsweise Chlor.- Halogen such as preferably chlorine.
Hierbei können die Alkyl-, Cycloalkyl- und Arylgruppen ihrerseits Substituenten tragen, vorzugsweise C₁-C₁₂-Alkylgruppen, C₁-C₁₂-Alkoxygruppen und Halogen.The alkyl, cycloalkyl and aryl groups can in turn Bear substituents, preferably C₁-C₁₂ alkyl groups, C₁-C₁₂ alkoxy groups and halogen.
Bevorzugte Ausgangsstoffe II sind:Preferred starting materials II are:
- - 3-Formylpropionsäuremethylester,Methyl 3-formylpropionate,
- - 2-Methyl-3-formylpropionsäureethylester,Ethyl 2-methyl-3-formylpropionate,
- - 2-Methoxycarbonyl-3-formylpropionsäuremethylester,Methyl 2-methoxycarbonyl-3-formylpropionate,
- - 3-Formylbuttersäure-n-butylester,N-butyl 3-formylbutyrate,
- - 3-Formylvaleriansäurecyclohexylester,- cyclohexyl 3-formylvalerate,
- - 3-Formylvaleriansäurebenzylester und- Benzyl 3-formylvalerate and
- - 2-Chlor-3-formylvaleriansäuremethylester.- 2-chloro-3-formylvaleric acid methyl ester.
Im Hinblick auf die gewünschten Verfahrensprodukte I ist der 3-Formylvaleriansäuremethylester besonders bevorzugt.With regard to the desired process products I is the 3-formylvaleric acid methyl ester particularly preferred.
Bevorzugte Verbindungen III sind C₁-C₆-Alkylamine, darunter besonders Methylamin, Ethylamin, n-Hexylamin, Cyclohexylamin sowie Benzylamin und vor allem Ammoniak.Preferred compounds III are C₁-C₆ alkylamines, especially Methylamine, ethylamine, n-hexylamine, cyclohexylamine and benzylamine and especially ammonia.
Das Molverhältnis von III zu II beträgt zweckmäßigerweise 1 : 1 bis 20 : 1, besonders 1,5 : 1 bis 10 : 1.The molar ratio of III to II is advantageously 1: 1 to 20: 1, especially 1.5: 1 to 10: 1.
Im allgemeinen führt man die Reaktion bei 20 bis 200°C, vorzugsweise bei 70 bis 150°C durch.In general, the reaction is carried out at 20 to 200 ° C., preferably at 70 to 150 ° C through.
Die Umsetzung wird in der Regel bei Normaldruck vorgenommen, jedoch kann man auch bei vermindertem oder leicht erhöhtem Druck arbeiten, also etwa im Bereich von 0,1 bis 10 bar. Bevorzugt ist ein Druck im Bereich von 2 bis 10 bar.The implementation is usually carried out at normal pressure, but can one can also work at reduced or slightly increased pressure, for example in the range of 0.1 to 10 bar. A pressure in the range of 2 is preferred up to 10 bar.
Die Reaktionszeiten betragen normalerweise 0,1 bis 20 Stunden, meistens 1 bis 5 Stunden.The reaction times are normally 0.1 to 20 hours, usually 1 up to 5 hours.
Es kann zweckmäßig sein, die Umsetzung unter Mitverwendung von Lösungsmitteln durchzuführen, wobei polare Lösungsmittel wie Dimethylformamid, Acetonitril oder Nitrobenzol bevorzugt sind. Besonders gut geeignet sind Carbonsäuren und deren Anhydride.It may be expedient to implement the reaction using solvents carry out, using polar solvents such as dimethylformamide, Acetonitrile or nitrobenzene are preferred. Are particularly well suited Carboxylic acids and their anhydrides.
Grundsätzlich kommt es bei den Carbonsäuren auf die Art des Alkylrestes nicht an, sofern sie unter den Reaktionsbedingungen flüssig sind, wie es für Carbonsäuren mit Alkylresten bis zu 6 C-Atomen meistens zutrifft. Carbonsäuren mit längeren Alkylresten, z. B. solche von 6 bis 12 C-Atomen, erfordern in der Regel das Arbeiten bei höheren Temperaturen.Basically, the type of alkyl radical is important for carboxylic acids not, provided that they are liquid under the reaction conditions, as is the case mostly applies to carboxylic acids with alkyl radicals of up to 6 carbon atoms. Carboxylic acids with longer alkyl radicals, e.g. B. those of 6 to 12 carbon atoms, usually require working at higher temperatures.
Bevorzugte Lösungsmittel sind somit Monocarbonsäuren wie Ameisensäure, Propionsäure, Buttersäure, 2-Ethylhexansäure, Cyclohexancarbonsäure, Benzoesäure, Pivalinsäure und ganz besonders bevorzugt Essigsäure. Daneben eignen sich Dicarbonsäuren wie Oxalsäure, Malonsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure und Adipinsäure.Preferred solvents are therefore monocarboxylic acids such as formic acid, Propionic acid, butyric acid, 2-ethylhexanoic acid, cyclohexane carboxylic acid, Benzoic acid, pivalic acid and very particularly preferably acetic acid. Besides suitable dicarboxylic acids such as oxalic acid, malonic acid, succinic acid, Glutaric acid and adipic acid.
Die Menge des Lösungsmittels, z. B. der Carbonsäuren, ist nicht kritisch und daher innerhalb eines weiteren Bereichs variierbar. Im allgemeinen ist soviel Carbonsäure notwendig, daß das aus dem Amin gebildete Ammoniumsalz unter den jeweiligen Reaktionsbedingungen gelöst ist. In der Regel verwendet man das 1- bis 50fache, vorzugsweise das 5- bis 30fache der Ausgangsverbindung III. The amount of solvent, e.g. B. the carboxylic acids is not critical and therefore variable within a wider range. Generally is so much carboxylic acid necessary that the ammonium salt formed from the amine is dissolved under the respective reaction conditions. Usually is used 1 to 50 times, preferably 5 to 30 times that Starting compound III.
Eine wirtschaftlich sehr vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht in der Verwendung von Carbonsäuren als Lösungsmittel. Eine Lösung des Amins III und Lösungsmittel werden erhitzt und mit der Komponente II versetzt. Anschließend wird die Umsetzung bei höherer Temperatur vervollständigt.An economically very advantageous embodiment of the invention Process consists in the use of carboxylic acids as Solvent. A solution of amine III and solvent are heated and mixed with component II. Then the implementation at completed higher temperature.
Die Aufarbeitung des Reaktionsgemisches auf die Verfahrensprodukte I erfolgt in an sich bekannter Weise, und zwar in der Regel durch Destillation oder fraktionierende Destillation und gewünschtenfalls durch anschließendes Umkristallisieren.Working up the reaction mixture to process products I takes place in a manner known per se, as a rule, by Distillation or fractional distillation and if desired by subsequent recrystallization.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren auf einfache und wirtschaftliche Weise erhältlichen 3-Pyrrolin-2-one I dienen als Zwischenprodukte für die Synthese von Pharma- und Pflanzenschutzprodukten.The simple and economical according to the inventive method 3-Pyrrolin-2-one I available as intermediates for the Synthesis of pharmaceutical and crop protection products.
Eine Lösung aus a g Ammoniak oder eines Amins III bzw. seines Salzes in 760 g Eisessig wurde auf 70°C erhitzt und anschließend innerhalb von 30 Minuten mit 44 g 3-Formylvaleriansäuremethylester II versetzt. Danach wurde zunächst für die Dauer von 30 Minuten bei 70°C und dann für weitere 2 Stunden bei 115°C gerührt. Nach Abkühlung und Vorreinigung durch Kugelrohrdestillation bei 220°C und 0,1 mbar wurde umkristallisiert bzw. fraktionierend destilliert.A solution of a g ammonia or an amine III or its salt in 760 g of glacial acetic acid was heated to 70 ° C and then within 44 g of methyl 3-formylvalerate II were added for 30 minutes. After that was first for 30 minutes at 70 ° C and then for more Stirred at 115 ° C for 2 hours. After cooling and pre-cleaning Kugelrohr distillation at 220 ° C and 0.1 mbar was recrystallized or fractionally distilled.
Die Einzelheiten dieser Versuche sowie deren Ergebnisse sind der nachstehenden Tabelle zu entnehmen. The details of these experiments and their results are the see the table below.
Claims (3)
R¹ Wasserstoff oder Alkyl-, Cycloalkyl-, Aralkyl- oder Arylreste bedeutet und
R² und R³ einen der Reste R¹ oder Carboxyl-, Alkoxycarbonyl- oder Halogenreste bezeichnen,
dadurch gekennzeichnet, daß man eine 3-Formylcarbonsäure oder ihren Ester der allgemeinen Formel II in der R⁴ einen der Reste R¹ bedeutet, mit Ammoniak oder einem Amin der allgemeinen Formel IIIR¹-NH₂ (III)umsetzt.1. Process for the preparation of 3-pyrrolin-2-ones of the general formula I in the
R¹ is hydrogen or alkyl, cycloalkyl, aralkyl or aryl radicals and
R² and R³ denote one of the radicals R¹ or carboxyl, alkoxycarbonyl or halogen radicals,
characterized in that a 3-formyl carboxylic acid or its ester of the general formula II in which R⁴ is one of the radicals R¹, reacted with ammonia or an amine of the general formula IIIR¹-NH₂ (III).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19914127111 DE4127111A1 (en) | 1990-08-24 | 1991-08-16 | Prepn. of 3-pyrrolin-2-one derivs. - by reacting 3-formyl-carboxylic acid deriv. with ammonia or amine |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE4026780 | 1990-08-24 | ||
DE19914127111 DE4127111A1 (en) | 1990-08-24 | 1991-08-16 | Prepn. of 3-pyrrolin-2-one derivs. - by reacting 3-formyl-carboxylic acid deriv. with ammonia or amine |
Publications (1)
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DE4127111A1 true DE4127111A1 (en) | 1992-02-27 |
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ID=25896195
Family Applications (1)
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DE19914127111 Withdrawn DE4127111A1 (en) | 1990-08-24 | 1991-08-16 | Prepn. of 3-pyrrolin-2-one derivs. - by reacting 3-formyl-carboxylic acid deriv. with ammonia or amine |
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DE (1) | DE4127111A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010149761A1 (en) | 2009-06-25 | 2010-12-29 | Bioversys Gmbh | Composition for treatment of tuberculosis |
-
1991
- 1991-08-16 DE DE19914127111 patent/DE4127111A1/en not_active Withdrawn
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2010149761A1 (en) | 2009-06-25 | 2010-12-29 | Bioversys Gmbh | Composition for treatment of tuberculosis |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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8141 | Disposal/no request for examination |