DE929969C

DE929969C - Verfahren zur katalytischen Hydrierung organischer Verbindungen

Info

Publication number: DE929969C
Application number: DES26715A
Authority: DE
Original assignee: Rhone Poulenc SA
Current assignee: Rhone Poulenc SA
Priority date: 1951-07-25
Filing date: 1952-01-06
Publication date: 1955-07-07

Description

Verfahren zur katalytischen Hydrierung organischer Verbindungen Gegenstand des Patents 876 408 ist ein Verfahren zur katalytischen Hydrierung organischer Verbindungen, bei dem als Hydrierungskatalysatoren Niederschläge verwendet werden, die durch Umsetzung einer Lösung eines Alkaliborhydrids der Formel MeBH4 (Me = einwertiges Metall) mit einer Nickel-, Kobalt-oder Kupfersalzlösung erhalten werden, wobei der zuletzt genannten Lösung gegebenenfalls noch eine Metallverbindung als Aktivator zugesetzt werden kann. Die Erfindung betrifft nun ein besonders vorteilhaftes Verfahren zur katalytischen Hydrierung von Streptomycin zu Dihydrostreptomycin.
Es ist bekannt, daB Streptomycin durch katalytische Hydrierung in Gegenwart von Katalysatoren, z. B. Edelmetallen, wie Platin, oder Palladium, in Dihydrostreptomycin umgewandelt werden kann. Solche Katalysatoren sind sehr kostspielig und müssen sorgfältig wiedergewonnen werden, um Verluste zu vermeiden. Man hat ebenfalls vorgeschlagen, die Hydrierung des Streptomycins in Gegenwart von aktivem Nickel von der Art des Raneynickels vorzunehmen. Dieser Katalysator hat jedoch die besondere Unzulänglichkeit, daß seine Aktivität rasch nach Maßgabe seiner Wiederverwendung absinkt. Versuche haben gezeigt, daß es praktisch nicht möglich ist, ihn für mehr als zwei aufeinanderfolgende Hydrierungen zu verwenden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Hydrierung von Streptomycin. in Gegenwart von Katalysatoren durchgeführt, die die obenerwähnten Nachteile -nicht aufweisen und welche aus Nickel- oder Kobaltborid bestehen oder aus Mischkatalysatoren, die gleichzeitig diese beiden Boride enthalten. Die Katalysatoren können aber auch neben den- Nickel-und bzw. oder Kobaltboriden i bis 2°/0. eines Aktivators enthalten. Diese Katalysatoren sind in, .dem Patent 876 4o8 beschrieben.
Solche Katalysatoren werden durch Umsetzung einer Lösung von Salzen des Nickels und bzw. oder Kobalts, der gegebenenfalls noch eine Verbindung eines aktivierenden Metalls zugegeben wurde, mit einer Lösung eines Alkalihydroborids, z. B. Natrium-oder Kaliumhydroborid, hergestellt.
Die Hydrierung wird mit einem wasserlöslichen Streptomycinsalz, z. B. dem Chlorhydrat, Sulfat oder komplexen Chlorcalciumsalz durchgeführt. Man arbeitet vorzugsweise in wäßriger Lösung, man kann jedoch auch in einem Alkohol, wie Methanol oder Äthanol, arbeiten. Die Konzentration des Streptomycinsalzes in den Lösungen, die der Hydrierung unterworfen werden, kann in weiten Grenzen schwanken. Man verwendet vorteilhaft 2o bis 30°/°ige Lösungen. Der Katalysator wird in einer Menge von 5 bis 15% des Gewichts des Streptomycinsalzes angewendet. Man arbeitet bei einer Temperatur zwischen 5o und ioo°, vorzugsweise 75°, und unter einem Druck von io bis 150 kg, je Quadratzentimeter.

Die Überlegenheit der erfindungsgemäß benutzten Katalysatoren gegenüber den üblichen, eingangs erwähnten Katalysatoren geht aus folgenden Vergleichsversuchen hervor Streptomycin wurde mit den .folgenden Katalysatoren hydriert i. Raneynickel, 2. Nickelborid, 3. Nickelborid mit 20/0 Kobalt, 4. Nickelborid mit 20/0 Chrom. Die Hydrierungsbedingungen waren die folgenden: Temperatur .......... 75° Druck . . . . . . . . . . . . . . . 2o kg je Quadratzentimeter Dauer ............... 4 Stunden. Am Ende eines jeden Versuchs wurde das noch vorhandene Streptomycin nach der Ferrisalzreaktion des Maltols geprüft. Das erhaltene Dihydrostreptomycin wurde als befriedigend erachtet, wenn es weniger als i0/0 und etwa gegen o,50/0 Streptomycin einschließt. Es wurden folgende Ergebnisse erhalten:

Zahl der aufeinander- Prozent

folgenden Hydrierungen,

die mit dem betreffenden restliches Streptomycin

Katalysator durchgeführt @I@ (2@ (3) 1 (4)

wurden

1 0,20 0,18 0,47 0,2

2 1,7 o,15 0,43 o,o8

3 1,3 0,21 0,44 -

4 _1,4 0,24 0,20 0,57

5 - o,22 o,2i o,66

6 - 0,17 0,20 -

7 - _1,98 o,52 _4,5

8 - 2,67 1,9 -

Man erkennt, daß Raneynickel nur zu einer einzigen Hydrierung verwendet werden kann, während die drei übrigen Katalysatoren auch nach sechs bis sieben Hydrierungen noch eine befriedigende Ausbeute an Dihydrostreptomycin ergaben.

Es ist also überraschend, daß die erfindungsgemäß verwendeten Katalysatoren bei der Hydrierung von Streptomycin dem Raneynickel, das im allgemeinen als guter Hydrierungskatalysator betrachtet wird, jedoch im vorliegenden Fall nur mittelmäßige Ausbeuten ergibt, bedeutend überlegen sind.
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern. Beispiel i In eine Lösung von 61 g Nickelchloridhexahydrat in i2oo ccm Wasser gibt man innerhalb von 40 Minuten eine Lösung von 27 g Natriumborhydrid in 270 ccm Wasser. Die Temperatur erhöht sich von 25° auf 40°. Man läßt stehen, dekantiert, filtriert und wäscht mit 3 1 Wasser. (Der Katalysator soll immer unter einer Wasserschicht gehandhabt werden.) Man gibt in einen Hydrierautoklav den hergestellten Katalysator und ioo g des Chlorcalcium-Streptomycinsalzes in 28o ccm Wasser. Man hydriert 3 Stunden unter einem Druck von 5o bis 6o kg und bei einer Temperatur von 7o bis 75°. Man läßt den Autoklav auf gewöhnliche Temperatur abkühlen und filtriert den Katalysator ab. Bei Beendigung der Hydrierung zeigt die Ferrisalzreaktion des Maltols einen Streptomycingehalt von etwa o,30/° an. Man behandelt das Filtrat dann mit Ammoniumcarbonat, um das Calciumion auszufällen. Dann wandelt man das Chlorhydrat des Dihydrostreptomycins in bekannter Weise in reines festes Dihydrostreptomycinsulfat um: Beispiel 2 Man arbeitet wie im Beispiel i, verwendet jedoch einen Katalysator, der aus einer Lösung von 61 g Nickelchloridhexahydrat und o,6 g Chromsäure erhalten wurde.
Die Ferrisalzreaktion des Maltols zeigt einen Streptomycingehalt von etwa o,20/0 an. Beispiel 3 Man stellt einen Katalysator mit Nickelborid her, der 20% Kobalt enthält, indem man eine Lösung von Nickelchlorid, der man die gewünschte Menge Kobaltchlorid zugesetzt hat, mit Kaliumborhydrid ausfällt. Man führt die Hydrierung wie im Beispiel i durch, geht jedoch von 15 g Chlorcalcium-Streptomycinsalz, das in 3oo/oiger Lösung vorliegt, und 5% Katalysator aus. Man arbeitet bei 76 bis 78° unter einem Druck von etwa iqo kg je Quadratzentimeter. Nach einstündigem Hydrieren zeigt die Ferrisalzreaktion des Maltols einen Gehalt an Streptomycin von unter i0/, an. Beispiel q. Man gibt in einen Autoklav einen Katalysator, den man aus 61 g Nickelchlorid erhalten hat, ferner ioo g Streptomycinsulfat und destilliertes Wasser, so daß die Masse ein Gesamtgewicht von 300 g hat. Man hydriert 3 Stunden unter einem Druck von 2o kg je Quadratzentimeter bei 75°. Man läßt abkühlen und filtriert den Katalysator ab.
Die Ferrisalzreaktion des Maltols zeigt einen Streptomycingehalt von etwa 0,4% an.
Das Dihydrostreptomycinsulfat wird dann in üblicher Weise gewonnen.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur katalytischen. Hydrierung organischer Verbindungen in Gegenwart von Nickel-und bzw. oder Kobaltborid als Hydrierungskatalysator, der gegebenenfalls noch einen Aktivator enthält, nach Patent 876 q.08, dadurch gekennzeichnet, daß man als organische Verbindung Streptomycin verwendet.