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Verfahren zur Herstellung von Hexahydroderivaten der Chinaalkaloide.
In Gegenwart eines kolloidalen Metalls der Platingruppe und in saurer Lösung können
Chinaalkaloide bei q.o bis 450 C mit Wasserstoff in Hexahydroderivate übergeführt
werden. Bisher wurde angenommen, daß in Gegenwart eines Nickel- oder -N iclzelsuboxydkatalysators
die Hydrierung nicht über die Dihydroderivate hinausgeht. Deshalb wurde der teure
Platinkatalysator als unumgänglich notwendig für die Herstellung höherer Hydroderivate
angesehen.
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Nach dem vorliegenden Verfahren können Chinin oder Cinchonidin oder
andere Chinaalkaloide zur Bildung von Hexahydroderivaten in Gegenwart eines Nickelkatalysators
-oder eines anderen Katalysators der 1Vickelgruppe, welche Nickel, Eisen, Kobalt
und Kupfer umfaßt, bei erhöhter Temperatur hydriert werden. Neben der Wirtschaftlichkeit
im Vergleich zu den bekannten Verfahren ergibt sich bei dem Verfahren gemäß der
Erfindung der Vorteil, daß man nicht in saurer Lösung zu arbeiten braucht. Die Hydrierung
zu den Hexahydroderivaten ist bei Temperaturen unter 30° C nicht möglich. Bei höherer
Temperatur dagegen, besonders bei 6o bis 8ö' C, verläuft die Absorption des Wasserstoffes
schnell in dem gewünschten Sinne.
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In den britischen Patentschriften 21883 und 21 948 vom Jahre 1914
ist die Darstellung hydrierter Chinaalkaloide in wäßrigen oder alkoholischen Lösungen
in Gegenwart von N ickelsuboxyd beschrieben, und es ist angegeben, daß bei gewöhnlicher
Temperatur und unter gewöhnlichem oder erhöhtem Druck gearbeitet werden kann und
Temperatur und Druck in weiten Grenzen geändert werden können. In den dort angegebenen
Beispielen liegt die benutzte Temperatur auf. etwa 30° C, und das erhaltene Produkt
ist Dihydrochinin. Zu jener Zeit war Hexahydrochinin noch nicht bekannt, und seine
Herstellung kann nach den bekannten Verfahren bei gewöhnlicher Temperatur auch nicht
erfolgen.
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Als Ausgangsstoffe für das vorliegende Verfahren können außer den
Chinaalkaloiden selbst auch deren Dihydroderivate Verwendung finden. Die Hydrierung
erfolgt in letzterem Falle gleich bei erhöhter Temperatur.
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Die Ausgangsstoffe können in der Form der freien Basen oder als Salze
in Wasser, Alkohol oder einem anderen geeigneten Lösungsmittel
gelöst
benutzt werden. Die Hydrierung kann unter atmosphärischem oder auch erhöhtem Druck
erfolgen.
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Beispiel i.
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5 Teile Chininbase Rverden in ioo Teilen absolutem Alkohol gelöst
und die Lösung bei 2o° C in Gegenwart von 3 bis 4 Teilen eines Nickelkatalysators
in einer Wasserstoffatmosphäre unter einem Druck von z,4 bis 2,8 kgIqcm geschüttelt.
Das Gas wird schnell absorbiert, bis die zur Bildung von Dihydrochinin erforderliche
Menge aufgenommen ist. Die Temperatur wird dann auf über 40° C erhöht, worauf die
Absorption von Wasserstoff von neuem, aber langsamer als vorher einsetzt. Die Temperatur
wird hierauf langsam weiter erhöht, bis die doppelte Menge Wasserstoff wie in der
ersten Stufe aufgenommen worden ist. Die Endtemperatur beträgt hierbei etwa 8o°
C. Das erzeugte Hexahydrochinin wird durch Verdampfen der gefilterten Lösung erhalten.
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Beispiel :a.
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5 Teile Chininbase werden in i5o Teilen 3oprozentigem Alkohol gelöst
und die Lösung in Gegenwart des Katalysators mit Wasserstoff wie im ersten Beispiel
behandelt. Beispiel 3.
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io Teile Chininhydrochlorid werden in i 5o Teilen Wasser gelöst und
die Lösung in einer Wasserstoffatmosphäre unter einem Druck von etwa 2,8 kgIqcm
mit 3 oder 4 Teilen eines Nickelkatalysators verrührt. Die Anfangstemperatur von
2o° C wird langsam auf ungefähr 75° C erhöht. Wenn die Wasserstoffabsorption aufhört,
wird das Hexahydrochinin in bekannter Weise aus der Lösung abgeschieden.
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Beispiel 4.
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25 Teile Dihydrochinin werden in i2o Teilen absolutem Alkohol gelöst
und die Lösung mit 8 bis io Teilen eines Nickelkatalysators bei einer Temperatur
von 70° C in einer Wasserstoffatmosphäre unter einem Druck von etwa 2,8 kg/qcm verrührt.
Nach Aufhören der Wasserstoffabsorption wird die Lösung filtriert und das Hexahydrochinin
durch Verdampfen des Filtrats erhalten. Beispiel s.
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io Teile Cinchonidinhydrochlorid werden in i5o Teilen Wasser gelöst
und die Lösung mit 4 bis 5 Teilen eines Nickelkatalysators in einer Wasserstoffatmosphäre
unter einem Druck von etwa 2,8 kgjqcm verrührt. Der Wasserstoff wird zunächst bei
etwa 2o° C unter Bildung der Dihydroverbindung aufgenommen. Nach Beendigung der
Absorption wird die Temperatur auf über 40° C erhöht, so daß eine neue Gasaufnahme
eintritt, die anhält, bis sich Hexahydrocinchonidin gebildet hat. Die Endtemperatur
bei der Hydrierung beträgt etwa 70° C. Die neue Base wird von der wäßrigen Lösung
in bekannter Weise getrennt.
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Die erhaltene Verbindung stellt ein weißliches Pulver dar, das nach
dem Trocknen im Wasserbade und weiterer Trocknung im Exsiccator bei 6o bis 63° C
schmilzt. Sie ist in Wasser leichter löslich als das ursprüngliche Alkaloid, aber
nicht so löslich wie Hexahydrochinin. Bei Hinzutritt von Luft wird sie oxydiert.
Die Base reduziert Permanganatlösung unter Bildung einer tief gelbgrünen Färbung.
Neutrale Silbernitratlösung wird von ihr in der Kälte reduziert. Die Salze sind
in Wasser sehr leicht löslich.
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Der Nickelkatalysator, der in den obengenannten Beispielen benützt
wird, kann durch Reduktion von handelsüblichem Nickelcarbonat mit Wasserstoff bei
mäßig erhöhten Temperaturen, zweckmäßig etwa 26o° C, erhalten werden. An Stelle
des Nickelkatalysators können auch andere Katalysatoren der Nickelgruppe verwendet
werden, deren Herstellung in analoger Weise aus den entsprechenden Metallcarbonaten
erfolgt.