DE758209C - Verfahren zur Herstellung von Polycarbonsaeuren der Pyrrolidin- und Piperidinreihe bzw. ihren funktionellen Derivaten - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Polycarbonsäuren der Pyrrolidin-und Piperidinreihe bzw. ihren funktionellen Derivaten Es wurde gefunden, daß man technisch wertvolle Polycarbonsäuren der Pyrrolidin- und Piperidinreihe bzw. deren funktionelle Derivate erhält, wenn man Verbindungen der allgemeinen Formel R-CH(X) -(CH,)" # CH(X) - R' mit primären Aminen, die wenigstens eine Carboxylgruppe oder ein funktionelles Derivat derselben enthalten, umsetzt. Anstatt mit carboxylgruppenhaltigen primären Aminen kann die Umsetzung auch mit Ammoniak oder Ammoniak abgebenden Mitteln, wie z. B. Ammoniumcarbonat, vorgenommen werden, jedoch ist es in diesem Falle erforderlich, die erhaltene Pyrrolidin- bzw. Piperidinverbindung nachträglich mit solchen organischen Verbindungen umzusetzen, die ein bewegliches Halogenatom und außerdem wenigstens eine Carboxylgruppe oder ein funktionelles Derivat derselben besitzen.
• In der zuvor genannten allgemeinere Formel bedeutet X ein Halogenatom. Rund R' stellen gleichartige oder verschiedenartige Substituenten dar, die entweder Carboxylgruppen oder funktionelle Derivate derselben sind, die durch Verseifung leicht in Carboxylgruppen übergehen, während n gleich 2 oder 3 sein kann. Solche Dihalogenverbindungen, die sich für die Umsetzung mit Ammoniak oder carboxylgruppenhaltigen Aminen eignen, sind beispielsweise a, ä -Dibromadipinsäure, a, ä -Dibrompimelinsäure, a, ä -Dichloradipinsäuredinitril, a, ä -Dibrom-ß-methyladipinsäure. Als carboxylgruppenhaltige primäre Amine eignen sich für die Kondensation z. B. Aminoessigsäure, Ester oder Amide der Aminoessigsäure, Aminoacetonitril, a-Amino-propion- bzw. -buttersäure, ß-Oxy-a-aminopropionsäure, Aminomalonsäure, Anthranilsäure oder ihre funktionellen Derivate, wie Ester usw. Bei der Umsetzung mit Ammoniak oder Ammoniak abgebenden Mitteln ist es erforderlich, nachträglich carboxylgruppenhaltige Reste mit Hilfe ihrer Halogenverbindungen einzuführen. Hierfür kommen beispielsweise in Betracht: Chloressigsäure, Chlormalonsäure, Brombernsteinsäure, a-Chlorphenylessigsäure bzw. ihre Ester oder Amide; ferner o-Chlorbenzoesäure, ihre Ester und Amide, o-Chlorbenzonitril u. a. Sofern statt der freien Carbonsäuren deren funktionelle Derivate, wie Ester, Amide, Nitrile, angewandt «erden, ist eine nachträgliche Verseifung der Kondensationsprodukte erforderlich.
• Die wie angegeben erhältlichen Polycarbonsäuren bilden mit mehrwertigen Metallen wasserlösliche Komplexverbindungen und lassen sich mit Vorteil überall da verwenden, wo es darauf ankommt, unlösliche Metallsalze in Lösung zu bringen oder zu halten. So lassen sich z. B. aus Wismut oder Ouecksilber leichtlösliche, therapeutisch wertvolle Komplexverbindungen herstellen. Mit mehrwertigen Alkoholen liefern die Polycarbonsäuren wertvolle harzartige Kondensationsprodukte.
• Man hat bereits durch Umsetzung von a, a'-Dibromadipinsäureäthylester u. dgl. mit Ammoniak bzw. primären Aminen Dicarbonsäureverbindungen des Pyrrolidins bzw. Piperidins hergestellt. Diese Dicarbonsäuren bilden jedoch mit mehrwertigen Metallen keine wasserlöslichen Metallkomplexverbindungen, zeigen also chemisch ein anderes Verhalten.
• Beispiel Z 36 g a, ä -Dibromadipinsäurediäthylester werden zusammen mit 31 g Glykokolläthylester in loo ccm absolutem Alkohol 8 Stunden am Rückflußkühler gekocht. Nach dem Erkalten gibt man, unbeschadet einer Ausscheidung von Glykokolläthylesterbromhydrat, unter Kühlung eine Lösung von 4,6 g Natrium in loo ccm absolutem Alkohol zu und verdampft die alkoholische Lösung im Vakuum bei 5o bis 6o° zur Sirupkonsistenz, worauf mit Zoo ccm Äther und 5o ccm Wasser aufgenommen wird. Die wäßrige Lösung wird noch zweimal ausgeäthert, worauf die vereinigten ätherischen Extrakte über Natriumsulfat getrocknet werden. Nach dem Abdestillieren des Äthers wird der Rückstand im Vakuum fraktioniert. Man erhält neben einem Vorlauf von Glykokollester 19,5 g des Triäthylesters der Pyrrolidin-2, 5-dicarbonsäure-N-essigsäure CH2-C02-C,Hs vom Kpl = 138 bis 14o°. Durch Verseifung mit der berechneten Menge wäßrig-alkoholischer Natronlauge erhält man das in Wasser leicht lösliche Natriumsalz der Tricarbonsäure.
• Beispiel 2 29,g g Aminomalonsäurediäthylester «erden zusammen mit 20,5g a, ä -Dibromadipinsäurediäthylester in 5o ccm absolutem Alkohol unter Rückfluß 8 Stunden gekocht. Nach dem Abkühlen versetzt man die Lösung mit einer Natriumäthylatlösung, die aus 2,6 g Natrium in 75 ccm absolutem Alkohol hergestellt wird, und verdampft das Reaktionsgemisch im Vakuum auf dem Wasserbad zur Sirupkonsistenz, worauf mit 2o ccm Wasser und Zoo ccm Äther aufgenommen wird. Die wäßrige Lösung wird alsdann. nach Abtrennung noch einmal mit 5o ccm Äther ausgeschüttelt, worauf die ätherischen Extrakte vereinigt und nach dem Waschen mit wenig Wasser über Natriumsulfat abgetrocknet werden. Nach dem Abdestillieren des Äthers wird der Rückstand im Vakuum fraktioniert. Dabei gehen nach einem Vorlauf von Aminomalonester bei 181 bis 185' unter Z mm Hg-Druck 14,6 g Tetraäthylester der Pyrrolidina, 5-dicarbonsäure-N-malonsäure über. Durch Verseifung mit der berechneten :Menge wäßrig-alkoholischer Natronlauge erhält man daraus das in Wasser leicht lösliche Natriumsalz.
• An Stelle der Dibromadipinsäure kann man in gleicher Weise auch Dibrom-ß-methyladipinsäure verwenden.
• Beispiel 3 42 g Anthranilsäureäthylester und 30 g a, a'-Dibromadipinsäurediäthylester werden zusammen 7 Stunden im Ölbad auf 130' erhitzt. Nach dem Erkalten nimmt man das Reaktionsprodukt mit 1 1 Wasser auf, trennt vom ausgeschiedenen Öl ab und äthert noch zweimal aus. Die Ätherextrakte und das Öl werden darauf vereint, über Natriumsulfat getrocknet und durch Destillation im Vakuum von Äther und überschüssigem An,thranilsäureester befreit. Der Rückstand wird verseift und liefert das Natriumsalz der Tricarbonsäure der folgenden Formel Durch Ansäuern erhält man hieraus die freie Carbonsäure als zähes 01, das nicht unzersetzt destillierbar ist.
• Beispiel 4 37,4 g a, a'-Dibrompimelinsäurediäthylester und 31 g Glykokolläthylester werden in ioo ccm Alkohol 8 Stunden unter Rückfluß gekocht. Das Reaktionsgemisch wird wie in Beispiel i aufgearbeitet, wobei man neben Glykokolläthylester 18 g des Triäthylesters der Piperidin-2, 6-dicarbonsäure-N-essigsäure als dickflüssiges farbloses Öl vom Kpo,o5 = 144 bis 15o° erhält.
• Durch Verseifung mit der berechneten Menge wäßrig-alkoholischer Natronlauge erhält man das in Wasser leicht lösliche Natriumsalz der Tricarbonsäure.
• Beispiel 5 6o,8 g a, ä -Dibromadipinsäure werden mit 250 ccm konzentriertem Ammoniak im Autoklav 8 Stunden auf 12o bis 13o° erhitzt. Das Reaktionsgemisch wird mit Natronlauge versetzt, um die gebildete Pyrrolidindicarbonsäure in das Natriumsalz überzuführen und das gebildete Ammoniumbromid in Natriumbromid zu verwandeln. Man kocht in offenem Kolben bis zum Verschwinden des Ammoniakgeruchs und dampft dann im Vakuum zur Trockne ein. Das gebildete Natriumbromid wird durch Extraktion mit Aceton abgetrennt, in dem das Natriumsalz der Pyrrolidindicarbonsäure schwer löslich ist. Das isolierte Natriumsalz der Pyrrolidindicarbonsäure wird anschließend mit 23 g chloressigsaurem Natrium unter Zugabe von 8 g Natriumhydroxyd 2 Stunden in wäßriger Lösung gekocht. Man verdampft zur Trockne und trennt das Natriumsalz der Pyrrolidin-2, 6-dicarbonsäure-N-essigsäure durch wiederholte Extraktion mit go°/oigem Alkohol vom Natriumchlorid ab.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von Polycarbonsäuren der Pyrrolidin- und Piperidinreihe bzw. ihren funktionellen Derivaten, dadurch gekennzeichnet, daß man Verbindungen der allgemeinen Formel R -CH(X) -(CH,)" # CH(X) # R', in welcher R und R' Carboxylgruppen bzw. funktionelle Derivate derselben darstellen, X ein Halogenatom bedeutet und ia gleich 2 oder 3 ist, mit primären Aminen, die wenigstens eine Carboxylgruppe oder ein funktionelles Derivat derselben enthalten, umsetzt oder zunächst mit Ammoniak oder Ammoniak abgebenden Mitteln behandelt und die erhaltenen Verbindungen anschließend mit solchen Verbindungen umsetzt, die ein reaktionsfähiges Halogenatom und außerdem wenigstens eine Carboxylgruppe oder ein funktionelles Derivat derselben enthalten. Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: Deutsche Patentschrift Nr. 423 030; französische Patentschriften Nr. 811938, 842 176; USA.-Patentschrift Nr. 1536 711; Beilstein, Handbuch der organischen Chemie, XX, S. iig ff.; Chem. Zentralblatt, 1924, 1I, 65i, und 1938, 1I, 2727.