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Verfahren zur Herstellung der Hydrochloride von Aminen oder Aminosäureestern
Es wurde gefunden, daß man Amine von der allgemeinen Konstitution R # C H2 # N H2
dadurch in guter Ausbeute erhalten kann, daß man die Hydrochloride der Iminoäther
der Formel R . C (: N H) . O . R', also Verbindungen vom Typ R . C (NH2) (Cl) #
O . R', mit Wasserstoff unter Verwendung von Edelmetallkatalysatoren reduziert:
| R . C (N H2) (Cl) . O # R' -f- 2H2 |
| >- R . C H2 . N H2 -E-. R' # O H + H Cl. |
Praktisch erhält man statt des freien Amins natürlich sein Hydrochlorid, aus welchem
man durch. Alkalihydroxyd bzw. Silberoxyd die Base in Freiheit setzen kann.
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In der obigen ,allgemeinen Formel für die Hydrochloride der Iminoäther
bedeuten R und R' einwertige= alip.hatische bzw. aromatische, gegebenenfalls beliebig
substituierte Kohlenwasserstoffreste. Z. B. kann R für eine veresterte Carboxylgruppe
stehen oder eine solche am Alkylrest enthalten. Aus diesen Verbindungen entstehen
dann bei der Reduktion die Hydrochloride von Aminofettsäüreestern bzw. durch anschließende
Verseifung die freien Aminofettsäuren. Die Darstellung der meisten Iminoätherhydrochloride
ist bekannt und erfolgt mit guter Ausbeute in einfach-er Weise dadurch, daß man
in mit trockenere Äther verdünnte Gemische bzw. in unverdünnte Gemische von äquivalenten
Mengen eines Nitrils und eines Alkohols unter guter Kühlung Salzsäuregas einleitet,
worauf sich nach einiger Zeit beim Stehen in der Kälte die Iminoätherverbindung
in schönen Kristallen ausscheidet.
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Die Reduktion der Iminoätherhydrochloride erfolgt, indem man sie,
in einem Lösungsmittel;- wie absolutem Alkohol, gelöst bzw. aufgeschlämmt, nach
Hinzufügen geringer Mengen eines Edelmetallkatalysators -- mit Wasserstoff unter
Druck bei niedrigen oder etwas .über Zimmertemperatur liegenden Temperaturen unter
gutem Rühren bzw. Schütteln behandelt. Etwas .erhöhte Temperatur beschleunigt zwar
allgemein die Wasserstoffaufnahme, ist jedoch bei der Hydrierung empfindlicher Iminoätherverbindungen,
wie z. B. des Iminoäthoxyessigsäureäthylesterhydrochlo= rids, zu vermeiden. Ebenfalls
ist der angewandte Wasserstoffdruck für die Aufnahmegeschwindigkeit wichtig. Es
empfiehlt sich, mit einem Druck von q:o bis 6o Atm. zu arbeiten.
Einige
Iminoätherverbindungen, wie z. B. das ß - Imino-ß-äthoxypropionsäureäthylesterhydrochlorid,
nehmen jedoch auch schon bei gewöhnlichem Druck Wasserstoff mit merklicher Geschwindigkeit
auf.
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Der benutzte Wasserstoff muß frei von Katalysatorgiften, wie z. B.
Schwefelverbindungen, sein, da sonst die Wirksamkeit des Katalysators rasch nachläßt.
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Beispiele i. Darstellung von Benzylamin a) o,2 Mol (= 37,o g) Benzylirninoäthylätherhydrochlorid
der Formel C6H5 - C (NH2) (Cl) ' O " C2H5 werden in 3o ccm gekühltem absolutem Alkohol
gelöst und nach Zugabe von o, 5 g Platinoxydkatalysator (nach A d a m s) in eine
Glasente, welche sich in einem Schüttelautokläven befindet, eingefüllt. Der zunächst
evakuierte Schüttelautoklav wird mit 4o Atm. sauerstofffreiem Elektrolytwasserstoff
gefüllt und bei 3o bis 35° geschüttelt. Innerhalb , von 12 Stunden werden 86oo ccm
Wasserstoff (9o% der Theorie) aufgenommen, die vom Katalysator abfiltrierte Lösung
wird eingedampft, und nach dem Lösen in Wasser wird mit 5 n-Natronlauge das gebildete
Benzylamin in Freiheit gesetzt und ausgeäthert. Die ätherische Lösung wird mit Natriumhydroxyd
getrocknet, der Äther verdampft und der Rückstand fraktioniert. Bei i84° destillieren
18,2g Benzylamin= 85% der Theorie.
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b) 0,2 Mol (= 37,0 g) Benzylimiuoäthylätherhydrochlorid werden
in 5o ccmabsolutem Alkohol gelöst und nach Zugale von i g Platinoxyd in einer Glasschüttelente
bei gewöhnlichem Druck und Zimmertemperaturmit Wasserstoff behandelt. Innerhalb
von 19 Stunden werden 870o ccm Wasserstoff aufgenommen. Nach beendigter Hydrierung
wird die Lösung vom Katalysator abfiltriert und im Vakuum eingedampft, wobei sich
das entstandene Benzylaminhydrochlorid in guter Ausbeute abscheidet. Wie in Beispiel
i a beschrieben, wird das Benzylamin in. Freiheit gesetzt und abgetrennt. Ausbeute:
16 g Bcnzylamin = 75% der Theorie.
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2. Darstellung vv-n ß-Ami;nopropionsäureäthylesterhydrochl-orid a)
0,2 Mol (= 39,0 g) ß-Imino-ß-äthoxypropionsäureäthylesterhydroch1ori.d derFoxme@
(2H5 # O # C(NH2)(Cl) # CH2#COO.C2H5 werden in 5o ccm absolutem Alkohol gelöst und
nach Zugabe von i g Platinoxyd in der in Beispiel i a beschriebenen Art bei einem
Druck von 4o Atm. hydriert. Innerhalb von 4 bis 5 Stunden werden bei. Zimmertemperatur
etwa 9700 ccm Wasserstoff aufgenommen. Das Hydrierungsprodukt wird vom Katalysator
getrennt und eingedampft. Der Rückstand wird mit wenig Alkohol aufgenommen und darauf
durch Äther das entstandene ß-Aminopropionsäureäthylesterhydrochlorid ausgefällt.
Ausbeute: 24 g vom Schmelzpunkt 65°, entsprechend 78% der Theorie.
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Aus dem Esterhydrochlorid kann auf bekannte Art durch Verseifung mit
Wasser und durch Behandlung mit Silberoxyd das ß-Alanin in Freiheit gesetzt werden.
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b) o,2 Mol ß-Irnino-ß-äthoxypropionsäureäthylesterhydrochlorid werden
in 5o ccm absolutem Alkohol gelöst und nach Zugabe von i g Platinoxyd in der in
Beispiel i b .beschriebenen Art ohne Anwendung von Druck hydriert. Innerhalb von
2o Stunden werden 8ioo ccm Wasserstoff aufgenommen. Das Hydrierungsprodukt wird
in gleicher Weise wie in Versuch 2 a abgetrennt. Ausbeute: 16 g ß-Alaninesterhydrochlorid
= 530/6 der Theorie.
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c) o,2 Mol ß-Imino-ß-äthoxypropionsäureäthylesterhydrochlorid werden
in 5o ccm absolutem Alkohol gelöst und nach Zugabe von i g Palladiumbariumsulfatkatalysator
(dargestellt nach H o u b en »Die Methoden der organischen Chemie«, 2. Aufl., Bd.
2 [1922], S. 408) analog Beispiel i a bei einem Druck von 4o Atm. hydriert. Innerhalb
von 14 Stunden werden 88oo ccm. Wasserstoff aufgenommen. Das gebildete ß-Aminopropionsäureäthylesterhydrochlorid
wird in guter Ausbeute. erhalten. 3. Darstellung von Glykokolläthyles,terhydrochlorid
o,2 Mol (= 36,3g) Iminoäthoxyessigsäureäthylesterhydrorhlorid der Formel C2 H5 #
O # C (N H2) (Cl) # C O O # C2 H5 werden in 3o .ccm gut gekühltem absolutem Alkohol
gelöst bzw. aufgeschwemmt. Nach Zufügen vom. o; 5 g Platinoxydkatalysator wird zunächst
unter Kühlhalten auf o° die Lösung in die Schüttelente des Autoklaven gefüllt. Der
verschlossene Autoklav wird mit 6o Atm. Wasserstoff gefüllt und geschüttelt, wobei
sich der Inhalt langsam ,auf Zimmertemperatur erwärmt. Nach i o Stunden ist die
Hydrierung beendet. Der Autoklaveninhalt wird schwach erwärmt und vom Katalysator
und etwas entstandenem Ammoniumchlorid befreit. Nach dem Abkühlen scheidet sich
Glykokolläthylesterhydrochlorid in guter Ausbeute ab.