ES2205824T3 - Procedimiento para la racemizacion de aminas opticamente activas. - Google Patents
Procedimiento para la racemizacion de aminas opticamente activas.Info
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Abstract
Procedimiento para el racemizado de aminas ópticamente activas de la fórmula I en la cual R1y R2 son diferentes y R1, R2 y R3 significan restos alquilo, cicloalquilo, arilalquilo, arilo, heteroarilo y restos heterocíclicos y R3 adicionalmente hidrógeno pudiendo llevar los restos substituyentes ¿ escogidos del grupo alquilo, cicloalquilo, alcoxi, ariloxi, amino, alquilamino y dialquilamino, mediante reacción de la reacción de la amina ópticamente activa en presencia de hidrógeno y un catalizador de hidrogenación o deshidrogenación a temperatura elevada, caracterizado porque se lleva a cabo la reacción en fase líquida y en presencia de un catalizador cuya masa catalíticamente activa contiene antes de la reacción con hidrógeno de un 20 hasta un 85 % en peso de óxido de aluminio (Al2O3), dióxido de circonio ZrO2, dióxido de titanio (TiO2), carbono y/o compuestos oxigenados del silicio, calculado como SiO2, de un 1 hasta un 70 % en peso de compuestos oxigenados del cobre, calculado como CuO, deun 0 hasta un 70 % en peso de compuestos oxigenados del níquel, calculado como NiO, y de un 0 hasta un 50 % en peso de compuestos oxigenados de cobalto calculado como CoO, compuestos oxigenados del cromo, calculado como Cr2O3, compuestos oxigenados del cinc, calculado como ZnO, compuestos oxigenados del molibdeno, calculado como MoO3, compuestos oxigenados del manganeso, calculado como MnO2, compuestos oxigenados del magnesio, calculado como MgO, compuestos oxigenados del calcio, calculado como CaO, y/o compuestos oxigenados del bario, calculado como BaO.
Description
Procedimiento para la racemización de aminas
ópticamente activas.
La presente invención se refiere a un
procedimiento para el racemizado de aminas ópticamente activas de la
fórmula I
en la cual son R^{1} y R^{2} diferentes y
significan R^{1}, R^{2} y R^{3}restos alquilo, cicloalquilo,
arilalquilo, arilo y heteroarilo y restos heterocíclicos y R^{3}
adicionalmente hidrógeno (H), pudiendo llevar los restos
substituyentes, escogidos del grupo alquilo, cicloalquilo, alcoxi,
ariloxi, amino, alquilamino y dialquilamino, mediante la reacción de
la amina ópticamente activa en presencia de hidrógeno y un
catalizador de hidrogenación o de deshidrogenación a temperatura
elevada.
Las aminas ópticamente activas de la fórmula I
son, por ejemplo, productos farmacéuticos valiosos y productos
intermedios para la obtención de substancias activas (véase, por
ejemplo, la DE-A-29 03 589, página
2, líneas 17 hasta 26). Como a menudo es tan solo uno de ambos
enantiómeros eficaz (referido al átomo de carbono asimétrico
mostrado en I), o es más eficaz que el otro enantiómero, se
necesitan procedimientos para el racemizado del enantiómero menos
eficaz, que se produce, por ejemplo, en una disociación de racemato
de la amina racémica correspondiente según métodos conocidos, ya que
puede obtenerse de la amina racemizada según métodos conocidos (por
ejemplo la disociación de racemato) otra vez el enantiómero más
eficaz.
La IN-A-162 213
(Chem. Abstracts 110: 192247v) ofrece un procedimiento para la
obtención de 2-amino-butanol
racémico mediante tratamiento de
1-2-amino-butanol
con amoníaco en presencia de Rh/Al_{2}O_{3}.
La US-A-4,096,186
describe un procedimiento para el racemizado de aminoalcoholes
ópticamente activos, poniéndose en contacto el aminoalcohol con
amoníaco e hidrógeno en presencia de un catalizador de
hidrogenación, que contiene preferentemente cobalto. En la
conversión de
2-amino-1-butanol
ópticamente activo se consigue a un rendimiento de racemato de un
máximo de un 97,6% tan solo un grado de racemizado de un 63%. A un
grado de racemizado de un 99% se consigue, por el contrario, tan
solo un rendimiento de racemato de un 75,1%.
La US-A-4,990,666
ofrece un procedimiento para el racemizado de aminoalcoholes
ópticamente activos, poniéndose en contacto el aminoalcohol en
presencia de hidrógeno con cobalto de Raney. Se enseña, que
temperaturas elevadas, por ejemplo mayores de 160ºC, reducen el
rendimiento de racemato.
La JP-A-06 135
906 (Derwent Abstract nº 94-197043/24; Chem.
Abstracts 121: 179093z) describe un procedimiento para el racemizado
de diaminas primarias vecinales y ópticamente activas en presencia
de hidrógeno y un catalizador de hidrogenación, como, por ejemplo,
níquel de Raney y cobalto de Raney.
La DE-A-28 51 039
describe un procedimiento para la obtención de mezclas racémicas,
constituidas por 1-arilaminas ópticamente activas,
tratándose las 1-arilaminas ópticamente activas en
presencia de un catalizador de hidrogenación, particularmente
cobalto de Raney, con hidrógeno. La
DE-A-29 03 589 describe un
procedimiento para la obtención de mezclas racémicas, constituidas
por aminas ópticamente activas, de tal manera, que se trata las
aminas ópticamente activas con hidrógeno en presencia de un
catalizador de hidrogenación, particularmente cobalto de Raney o
níquel de Raney, a temperatura elevada. La conversión de
2-amino-1-fenilpropano
en un catalizador de cobalto de Raney a un tiempo de reacción de 12
horas conduce a un grado de racemizado de un máximo de un 98% tan
solo a un rendimiento de racemato de un 91,1%.
La solicitud alemana más antigua nº 19859775.4
del 23.12.98 se refiere a un procedimiento para el racemizado de
aminas ópticamente activas mediante conversión de la amina
ópticamente activa en presencia de hidrógeno y un catalizador de
hidrogenación o de deshidrogenación a temperatura elevada,
llevándose a cabo la reacción en la fase gaseosa.
El objeto de la presente invención consistía en
encontrar un procedimiento económico mejorado para el racemizado de
aminas ópticamente activas, en el cual se obtiene el producto del
procedimiento con un elevado grado de racemizado con un rendimiento
de racemizado simultáneamente elevado y un elevado rendimiento de
espacio-tiempo.
Por consiguiente se encontró un procedimiento
para el racemizado de aminas ópticamente activas de la fórmula I
en la cual son R^{1} y R^{2} diferentes y
significan R^{1}, R^{2} y R^{3} restos alquilo, cicloalquilo,
arilalquilo, arilo y heteroarilo y restos heterocíclicos y R^{3}
significa adicionalmente hidrógeno (H), pudiendo llevar los restos
substituyentes, escogidos del grupo de alquilo, cicloalquilo,
alcoxi, ariloxi, amino, alquilamino y dialquilamino, mediante
conversión de la amina ópticamente activa en presencia de hidrógeno
y un catalizador de hidrogenación o de deshidrogenación a
temperatura elevada, caracterizado porque se lleva a cabo la
reacción en fase acuosa y en presencia de un catalizador, cuya masa
catalíticamente activa contiene antes de la reducción con
hidrógeno
de un 20 hasta un 85% en peso de óxido de
aluminio (Al_{2}O_{3}), dióxido de circonio (ZrO_{2}), dióxido
de titanio (TiO_{2}), carbono y/o compuestos oxigenados del
silicio, calculado como SiO_{2},
de un 1 hasta un 70% en peso de compuestos
oxigenados del cobre, calculado como CuO,
de un 0 hasta un 70% en peso de compuestos
oxigenados del níquel, calculado como NiO, y
de un 0 hasta un 50% en peso de compuestos
oxigenados del cobalto, calculado como CoO, compuestos oxigenados
del cromo, calculado como Cr_{2}O_{3}, compuestos oxigenados del
cinc, calculado como ZnO, compuestos oxigenados del molibdeno,
calculado como MoO_{3}, compuestos oxigenados del manganeso,
calculado como MnO_{2}, compuestos oxigenados del magnesio,
calculado como MgO, compuestos oxigenados del calcio, calculado como
CaO, y/o compuestos oxigenados del bario, calculado como BaO.
El procedimiento según la invención puede
llevarse a cabo en la fase líquida de forma discontinua o
preferentemente continua de la manera siguiente, estando posicionado
el catalizador preferentemente como lecho fijo en el reactor.
El procedimiento según la invención puede
llevarse a cabo en ausencia o preferentemente en presencia de la
amina de la fórmula R^{3}NH_{2}, en la cual corresponde el resto
R^{3} al resto R^{3} de la amina I ópticamente activa (por
ejemplo, de la amina amoníaco en el caso del racemizado de aminas I
ópticamente activas, en las cuales es R^{3} = H).
Si se trabaja en presencia de la amina
R^{3}NH_{2}, entonces asciende generalmente la proporción
molecular de R^{3}NH_{2} a la amina I a 1:1 hasta 50:1,
preferentemente a 1,5:1 hasta 30:1 y particularmente preferente a
2:1 hasta 20:1 y muy particularmente preferente a 2:1 hasta 10:1. El
exceso de R^{3}NH_{2}, referido a la amina I, puede ser también
mayor que 50:1.
El hidrógeno se alimenta a la reacción
generalmente en una cantidad de 5 a 400 litros, preferentemente en
una cantidad de 10 hasta 200 litros por mol del componente de amina
I, siendo convertidas las indicaciones en litros respectivamente a
condiciones normalizadas (S.T.P.).
La amina ópticamente activa I se hace pasar en
presencia de hidrógeno y ventajosamente en presencia de la amina
R^{3}NH_{2}, a presiones de 0,1 hasta 30 MPa, preferentemente de
5 a 25 MPa y particularmente preferente de 10 hasta 25 MPa de forma
líquida sobre el catalizador, que se encuentra habitualmente en un
reactor de lecho fijo calentado externamente, por ejemplo un reactor
tubular.
En la realización en un reactor tubular es en
este caso bien posible una afluencia del lecho fijo del catalizador
desde arriba (por ejemplo un funcionamiento de riego) como también
desde abajo (funcionamiento de cola). Es ventajosa un funcionamiento
de gas circulante, haciéndose funcionar, por ejemplo, a un volumen a
granel del catalizador de 1 litro una cantidad de gas circulante de
aproximadamente 0,01 hasta 1 m^{3}/h (volumen convertido a
condiciones normalizadas) y una cantidad de gas de salida de
aproximadamente 10 hasta 300 l/h.
La carga del catalizador se sitúa generalmente en
el intervalo de 0,05 hasta 2, preferentemente de 0,1 hasta 1 y
particularmente preferente de 0,2 hasta 0,6 kg de amina I por litro
de catalizador (volumen a granel) y hora.
Las temperaturas seleccionadas para el racemizado
se sitúan en el intervalo desde 100 hasta 300ºC, preferentemente
desde 150 hasta 270ºC, particularmente preferente desde 160 hasta
250ºC, muy particularmente preferente desde 170 hasta 240ºC y sobre
todo desde 180 hasta 230ºC.
El racemizado de la amina I ópticamente activa
puede llevarse a cabo en presencia de un disolvente inerte y líquido
bajo las condiciones de reacción seleccionadas, como
tetrahidrofurano, dioxano, N-metilpirrolidona y/o
etilenglicoldimetiléter.
La aplicación de temperaturas más elevadas,
presiones totales más elevadas así como cargas más elevadas del
catalizador como anteriormente indicadas es posible. La presión en
el recipiente del reactor, que resulta esencialmente de la suma de
las presiones parciales del componente de amina I, de la amina
R^{3}NH_{2}, en caso dado, presente, del disolvente, en caso
dado, existente y de la amina racemizada formada en la temperatura
respectivamente aplicada, se aumenta convenientemente por aplicación
de hidrógeno hasta la presión de reacción deseada.
Se eliminan de la descarga de reacción, después
de que esta ha sido convenientemente descomprimido, el hidrógeno, la
amina de la fórmula R^{3}NH_{2} eventualmente empleada y el
disolvente, en caso dado, empleado (por ejemplo de formas
destilativa), pudiendo reconducirse los mismos, y se purifica el
producto bruto de la reacción enfriado obtenido, que contiene
esencialmente la amina I racémica, mediante una rectificación
fraccionada, a presión normal o a presión reducida.
Generalmente se emplean en el procedimiento según
la invención los catalizadores en forma de catalizadores, que
consisten tan solo en masa catalíticamente activa y, en caso dado,
un agente auxiliar de modelado (como, por ejemplo, grafito o ácido
esteárico), si se emplea el catalizados como cuerpo moldeado, es
decir, no contienen más productos acompañantes catalíticamente
inactivos.
En este contexto se valoran los materiales
empleados como portadores del catalizador dióxido de titanio
(TiO_{2}; Anatasa, rutilo),
óxido de aluminio (Al_{2}O_{3};
preferentemente \alpha-, \beta-, \gamma- o
\theta-Al_{2}O_{3}; D10-10 de
la firma BASF; Al_{2}O_{3} con gran superficie, obtenido por la
puesta en contacto de al menos un precursor de óxido de aluminio con
al menos un formador de estructura en un medio acuoso, por ejemplo,
según la solicitud alemana nº 197 30 126.6 del 14.7.97),
dióxido de circonio (ZrO_{2}; preferentemente
en la forma monoclina o tetragonal),
dióxido de silicio (SiO_{2}; obtenido, por
ejemplo, a través de una precipitación desde vidrio soluble o a
través del procedimiento sol-gel o SiO_{2}
mesoporoso, por ejemplo SiO_{2} mesoporoso con una superficie
específica de los mesoporos de al menos 500 m^{2}/g y un volumen
de pros de los mesoporos de al menos 1,0 ml/g según la
DE-A-196 39 016, o gel de sílice
(por ejemplo según Ullmann, Enzykl. Techn. Chem., 4ª edición, tomo
21, páginas 457-63, 1982) o en forma de silicatos,
como bentonita, montmorilonita, caolín, hectorita o alumosilicatos
(por ejemplo según Nature, tomo 359, páginas 710-12,
1992 o alumosilicatos alcalinos o alcalinotérreos (zeolitas), (por
ejemplo de la fórmula general M_{2/z}O . Al_{2}O_{3} .
xSiO_{2} . yH_{2}O, significando M un metal mono- o polivalente,
H, [NH_{4}], z la valencia, x = 1,8 hasta aproximadamente 12 e y =
0 hasta aproximadamente 8), silicatos de magnesio (por ejemplo
esteatita), silicatos de circonio (silicatos de cerio o silicatos de
calcio) o SiO_{2} con una gran superficie, obtenido por la puesto
en contacto de al menos un precursor de dióxido de silicio con al
menos un formador de estructura en un medio líquido, por ejemplo
según la solicitud alemana nº 197 32 865.2 del 30.7.97),
y/o carbono (por ejemplo carbón activo o grafito
en forma de madeja o tableteada),
y sus mezclas, como pertenecientes a la masa
catalíticamente activa.
Los catalizadores se emplean, por ejemplo, de tal
manera, que se incorpora la masa catalíticamente activa y molida
para dar un polvo en el reactor o preferentemente de tal manera, que
se posiciona la masa catalíticamente activa después de una molienda,
mezcla con agentes auxiliares de moldeo, modelada y temperado como
cuerpos moldeados de catalizador - por ejemplo como tabletas,
esferas, anillos, extrudatos (por ejemplo madejas) - en el
reactor.
Las indicaciones de concentración (en % en peso)
de los componentes del catalizador se refieren respectivamente - si
no se indica otra cosa - a la masa catalíticamente activa del
catalizador acabado después de su último tratamiento térmico y antes
de su reducción con hidrógeno.
La masa catalíticamente activa del catalizador,
después de su último tratamiento térmico y antes de su reducción con
hidrógeno, se define como la suma de las masas de los componentes
catalíticamente activos y de los materiales portadores del
catalizador y contiene esencialmente los componentes
óxido de aluminio (Al_{2}O_{3}) y/o dióxido
de circonio (ZrO_{2}) y/o dióxido de titanio (TiO_{2}) y/o
carbono y/o compuestos oxigenados del silicio así como uno o varios
metales (nivel de oxidación 0) o de sus compuestos orgánicos o
inorgánicos, que se reducen bajo las condiciones del procedimiento
al metal correspondiente, como, por ejemplo, óxidos, escogidos del
grupo de cobre, plata, hierro, cobalto, níquel, rutenio, rodio
paladio, osmio, iridio y/o platino.
La suma de los componentes anteriormente citados
de la masa catalíticamente activa asciende habitualmente a un 70
hasta un 100% en peso, particularmente a un 80 hasta un 100% en
peso, particularmente a un 90 hasta un 100% en peso y muy
particularmente a un 95 hasta un 100% en peso, por ejemplo un 100%
en peso.
La masa catalíticamente activa de los
catalizadores empleados en el procedimiento según la invención puede
contener además uno o varios elementos (nivel de oxidación 0) o sus
compuestos inorgánicos u orgánicos, escogidos de los grupos IA hasta
VIA y IB hasta VIIB del sistema periódico de los elementos
químicos.
Los ejemplos de elementos de este tipo y sus
compuestos son:
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Metales de transición y sus compuestos, como Re y
óxidos de renio, Mn, MnO_{2} y Mn_{2}O_{3}, Cr y óxidos de
cromo, Mo y óxidos de molibdeno, W y óxidos de tungsteno, Ta y
óxidos de tántalo, Nb, óxido de niobio y oxalato de niobio, V, óxido
de vanadio y pirofosfato de vanadilo; lantanidos, como Ce y
CeO_{2}, Pr y Pr_{2}O_{3}; óxidos de metal alcalino, como
Na_{2}O; carbonatos de metal alcalinos; óxidos de metal
alcalinotérreo, como MgO, CaO, SrO, BaO; carbonatos de metal
alcalinotérreo, como MgCO_{3}, CaCO_{3} y BaCO_{3}; óxido de
boro (B_{2}O_{3}).
Los ejemplos de catalizadores de este tipo son
denominados catalizadores de camisas, en los cuales está aplicada la
masa catalíticamente activa en forma de una camisa sobre un núcleo
de un material portador inerte generalmente bajo las condiciones de
reacción, como cuarzo (SiO_{2}), porcelana, óxido de magnesio,
dióxido de estaño, carburo de silicio, rutilo, alúmina
(Al_{2}O_{3}), silicato de aluminio, silicato de magnesio
(esteatita), silicato de circonio o silicato de cerio o mezclas,
constituidas por estos materiales portadores.
Para la obtención de catalizadores de camisas de
este tipo se emplean habitualmente procedimientos de impregnación,
como se describen por J.-F. Le Page et al., Applied Heterogeneous
Catalysis, Edition Technip Paris, 1987, ISBN
2-7108-0531-6,
páginas 106 hasta 123. Estos procedimientos de impregnación
comprenden (a) una impregnación del material portador con un exceso
de solución (inmersión) o (b) una impregnación por pulverización del
material portador en un tambor de impregnación así como
respectivamente el siguiente secado y calcinado.
Otra posibilidad para la obtención de
catalizadores de camisas de este tipo está descrita, por ejemplo,
por las DE-A-16 42 938 y
DE-A-17 69 998. Según la cual se
pulveriza una solución o suspensión acuosa y/o que contiene un
disolvente orgánico, de los componentes de la masa catalíticamente
activa y/o de sus compuestos precursores, que se denomina en lo
siguiente como "maceración", sobre el material portador en un
tambor de grageado calentada a temperatura elevada, hasta que se
alcanza el porcentaje deseado de masa activa catalítica en la
totalidad del peso del catalizador. Según la
DE-A-21 06 796 puede llevarse a cabo
el recubrimiento también en recubridores de remolinos, como se
describen, por ejemplo, por la
DE-A-12 80 756. La "maceración"
puede contener en este caso, en caso dado, según la enseñanza de la
EP-A-744 214 aglutinantes orgánicos,
preferentemente copolímeros, como, por ejemplo, acetato de
vinilo/laurato de vinilo y acetato de vinilo/etileno.
En el procedimiento según la invención se emplean
catalizadores, cuya masa catalíticamente activa contiene después del
último tratamiento térmico y antes de la reducción con hidrógeno
de un 20 hasta un 85% en peso, preferentemente de
un 25 hasta un 80% en peso y particularmente preferente de un 30
hasta un 75% en peso de óxido de aluminio (Al_{2}O_{3}) y/o
dióxido de circonio (ZrO_{2}) y/o dióxido de titanio (TiO_{2})
y/o carbono (por ejemplo como carbón activo o grafito) y/o
compuestos oxigenados del silicio, calculado como SiO_{2},
de un 1 hasta un 70% en peso, preferentemente de
un 2 hasta un 65% en peso y particularmente preferente de un 4 hasta
un 60% en peso y muy particularmente de un 20 hasta un 60% en peso
de compuestos oxigenados del cobre, calculado como CuO,
de un 0 hasta un 70% en peso, preferentemente de
un 1 hasta un 70% en peso y particularmente preferente de un 5 hasta
un 66% en peso de compuestos oxigenados del níquel, calculado como
NiO, y
de un 0 hasta un 50% en peso, preferentemente de
un 0 hasta un 30% en peso, por ejemplo de un 0,1 hasta un 25% en
peso de compuestos oxigenados del cobalto, calculado como CoO, de
compuestos oxigenados del cromo, calculado como Cr_{2}O_{3},
compuestos oxigenados del cinc, calculado como ZnO, compuestos
oxigenados del molibdeno, calculado como MoO_{3}, compuestos
oxigenados del manganeso, calculado como MnO_{2}, compuestos
oxigenados del magnesio, calculado como MgO, compuestos oxigenados
del calcio, calculado como CaO, y/o compuestos oxigenados del bario,
calculado como BaO.
Los ejemplos de catalizadores de este tipo son
los catalizadores ofrecidos por la
DE-A-19 53 263, conteniendo cobalto,
níquel y cobre y óxido de aluminio y/o dióxido de silicio y con un
contenido metálico de un 5 hasta un 80% en peso, referido a la
totalidad del catalizador, conteniendo los catalizadores, calculado
al contenido metálico, un 70 hasta 95% en peso de una mezcla,
constituida por cobalto y níquel, y un 5 hasta un 30% en peso de
cobre, y ascendiendo la proporción en peso de cobalto a níquel a 4:1
hasta 1:4; por ejemplo los catalizadores descritos en loc. cit. en
los ejemplos conteniendo un 2 hasta un 4% en peso de óxido de
cobre, un 10% en peso de óxido de cobalto y un 10% en peso de óxido
de níquel sobre óxido de aluminio,
los catalizadores ofrecidos por la
EP-A-382 049, cuya masa
catalíticamente activa contiene antes de la reacción con hidrógeno
de un 20 hasta un 85% en peso de ZrO_{2}, de un 1 hasta un 30% en
peso de CuO, y respectivamente de un 1 hasta un 40% en peso de CoO y
NiO, por ejemplo los catalizadores descritos en loc. cit. en la
página 6 con la composición de un 76% en peso de Zr, calculado como
ZrO_{2}, de un 4% en peso de Cu, calculado como CuO, de un 10% en
peso de Co, calculado como CoO, y un 10% en peso de Ni, calculado
como NiO,
los catalizadores ofrecidos por la
EP-A-696 572, cuya masa
catalíticamente activa contiene antes de la reducción con hidrógeno
de un 20 hasta un 85% en peso de ZrO_{2}, de un 1 hasta un 30% en
peso de compuestos oxigenados del cobre, calculado como CuO, de un
30 hasta un 70% en peso de compuestos oxigenados del níquel,
calculado como NiO, de un 0,1 hasta un 5% en peso de compuestos
oxigenados del molibdeno, calculado como MoO_{3}, y de un 0 hasta
un 10% en peso de compuestos oxigenados del aluminio y/o del
manganeso, calculado como Al_{2}O_{3} o bien MnO_{2}, por
ejemplo el catalizador ofrecido en loc. cit., página 8, con la
composición de un 31,5% en peso deZrO_{2}, de un 50% en peso de
NiO, de un 17% en peso de CuO y de un 1,5% en peso de MoO_{3},
los catalizadores ofrecidos en la solicitud
alemana nº 19826396.1 del 12.06.98, cuya masa catalíticamente activa
contiene antes de la reducción con hidrógeno de un 22 hasta un 40%
en peso de ZrO_{2}, de un 1 hasta un 30% en peso de compuestos
oxigenados del cobre, calculado como CuO, de un 15 hasta un 50% en
peso de compuestos oxigenados del níquel, calculado como NiO, siendo
la proporción Ni:Cu molecular mayor que 1, de un 15 hasta un 50% en
peso de compuestos oxigenados del cobalto, calculado como CoO, de un
0 hasta un 10% en peso de compuestos oxigenados del aluminio y/o del
manganeso, calculado como Al_{2}O_{3} o bien MnO_{2}, y que no
contiene compuestos oxigenados del molibdeno, por ejemplo el
catalizador (A) ofrecido en loc. cit., página 17 con la composición
de un 33% en peso de Zr, calculado como ZrO_{2}, de un 28% en peso
de Ni, calculado como NiO, de un 11% en peso de Cu, calculado como
CuO y de un 28% en peso de Co, calculado como CoO,
los catalizadores ofrecidos por la solicitud
alemana nº 19742911.4 del 29.09.97, cuya masa catalíticamente activa
contiene antes de la reducción con hidrógeno de un 20 hasta un 85%
en peso de ZrO_{2}, de un 1 hasta un 30% en peso de compuestos
oxigenados del cobre, calculado como CuO, de un 14 hasta un 70% en
peso de compuestos oxigenados del níquel, calculado como NiO, siendo
la proporción de Ni:Cu mayor que 1, de un 0 hasta un 10% en peso de
compuestos oxigenados del aluminio y/o del manganeso, calculado como
Al_{2}O_{3} o bien MnO_{2}, y no contiene compuestos
oxigenados del cobalto o del molibdeno, por ejemplo el catalizador
(A) ofrecido en loc. cit., páginas 14 a 15 con la composición de un
32% en peso de Zr, calculado como ZrO_{2}, de un 51% en peso de
Ni, calculado como NiO, y de un 17% en peso de Cu, calculado como
CuO,
los catalizadores ofrecidos por la
EP-A-284 919 de la fórmula general
M_{x}Mg_{y}(SiO_{2}) . nH_{2}O, en la cual significan
M un átomo metálico divalente y reducible del grupo de Cu, Fe, Co y
Ni, y x e y números, que pueden alcanzar conjuntamente el valor de
1,5, y n se sitúa después del secado expresado en % en peso entre 0
y 80, por ejemplo el catalizador descrito en loc. cit. en el
ejemplo, conteniendo un 35% de CuO, un 9% de MgO y un 38% de
SiO_{2} y el catalizador descrito por la
EP-A-863 140 en la página 3, que
contiene de un 45 hasta un 47% en peso de CuO, silicato de magnesio
de aproximadamente un 15 hasta un 17% en peso de MgO y de un 35
hasta un 36% en peso de SiO_{2}, aproximadamente un 0,9% en peso
de Cr_{2}O_{3}, aproximadamente un 1% en peso de BaO y
aproximadamente un 0,6% en peso de ZnO,
los catalizadores ofrecidos por la
DE-A-24 45 303, que se obtienen por
temperado de un carbonato, que contiene cobre básico y aluminio, de
la composición general de
Cu_{m}Al_{6}(CO_{3})_{0,5m}O_{3}(OH)_{m+12},
significando m cualquier valor, incluso no de números enteros, entre
2 y 6, a una temperatura desde 350 hasta 700ºC, por ejemplo el
catalizador de precipitación, que contiene cobre, ofrecido en loc.
cit., ejemplo 1, que se obtiene mediante tratamiento con una
solución de nitrato de cobre y de nitrato de aluminio con
bicarbonato sódico y siguiente lavado, secado y temperado del
precipitado,
los catalizadores portadores ofrecidos por las WO
95/32171 y EP-A-816 350, que
contienen de un 5 hasta un 50, preferentemente de un 15 hasta un 40%
en peso de cobre, calculado como CuO, de un 50 hasta un 95,
preferentemente de un 60 hasta un 85% en peso de silicio, calculado
como SiO_{2}, de un 0 hasta un 20% en peso de magnesio, calculado
como MgO, de un 0 hasta un 5% en peso de bario, calculado como BaO,
de un 0 hasta un 5% en peso de cinc, calculado como ZnO, y de un 0
hasta un 5% en peso de cromo, calculado como Cr_{2}O_{3},
respectivamente referido a la totalidad del peso del catalizador
calcinado, por ejemplo el catalizador ofrecido por la
EP-A-816 350, página 5, que contiene
un 30% en peso de CuO y un 70% en peso de SiO_{2},
los catalizadores ofrecidos por la
EP-A-514 692, cuya masa
catalíticamente activa contiene antes de la reducción con hidrógeno
de un 5 hasta un 100% en peso de un óxido de cobre y níquel en la
proporción atómica de 1:1 hasta 10:1 y óxido de circonio y/o de
aluminio, particularmente los catalizadores ofrecidos en loc. cit.
en la página 3, líneas 20 hasta 30, cuya masa catalíticamente activa
contiene antes de la reducción con hidrógeno de un 20 hasta un 80,
particularmente de un 40 hasta un 70% en peso de Al_{2}O_{3} y/o
ZrO_{2}, de un 1 hasta un 30% en peso de CuO, de un 1 hasta un 30%
en peso de NiO y, en caso dado, de un 1 hasta un 30% en peso de CoO,
por ejemplo el catalizador descrito en loc. cit., ejemplo 1,
consistiendo (después de la activación) en un 55% en peso de
Al_{2}O_{3}, un 36% en peso de Cu y un 7% en peso de Ni,
los catalizadores ofrecidos por la
EP-A-691 157, consistiendo (antes de
la reducción con H_{2}) en un 85 hasta un 100, particularmente en
un 95 hasta un 100% en peso de óxido de cobre y de dióxido de
circonio y en un 0 hasta un 15, particularmente en un 0 hasta un 5%
en peso de óxidos metálicos de los grupos secundarios Ib hasta VIIb
y VIII del sistema periódico de los elementos químicos, por ejemplo
el catalizador descrito en loc. cit., páginas 5 a 6 con la
composición de un 52,6% en peso de CuO y un 47,4% en peso de
ZrO_{2}, y
los catalizadores ofrecidos en la solicitud de
patente alemana nº 19859776.2 del 23.12.98, conteniendo cobre y
compuestos oxigenados del titanio, empleándose el catalizador en
forma de cuerpos moldeados, que se emplearon con la adición de polvo
de cobre metálico. Por ejemplo catalizadores, cuya masa
catalíticamente activa contiene antes de la reducción con hidrógeno
de un 20 hasta un 83% en peso de compuestos oxigenados del titanio,
calculado como TiO_{2}, de un 15 hasta un 60% en peso de
compuestos oxigenados del cobre, calculado como CuO, y de un 2 hasta
un 29% en peso de cobre metálico, que se agregó antes del modelado
del material de catalizador.
Preferentemente se emplean en el procedimiento
según la invención catalizadores, cuya masa catalíticamente activa
contiene
menos de un 20% en peso, preferentemente menos de
un 10% en peso, particularmente menos de un 5% en peso y muy
particularmente menos de un 1% en peso de cobalto, calculado como
CoO. Muy particularmente preferente contiene la masa catalíticamente
activa ninguna cantidad catalíticamente activa de cobalto o de sus
compuestos.
Particularmente preferente se emplean en el
procedimiento según la invención catalizadores, cuya masa
catalíticamente activa contiene después del último tratamiento
térmico y antes de la reducción con hidrógeno de un 20 hasta un 85%
en peso, preferentemente de un 25 hasta un 80% en peso y
particularmente preferente de un 30 hasta un 75% en peso de óxido de
aluminio (Al_{2}O_{3}) y/o dióxido de circonio (ZrO_{2}) y/o
dióxido de titanio (TiO_{2}) y/o compuestos oxigenados del
silicio, calculado como SiO_{2}.
Se emplean sobre todo catalizadores, cuya masa
catalíticamente activa contiene después del última tratamiento
térmico y antes de la reducción con hidrógeno de un 35 hasta un 75%
en peso de óxido de aluminio (Al_{2}O_{3}), de un 20 hasta un
60% en peso de compuestos oxigenados del cobre, calculado como CuO,
y de un 5 hasta un 45% en peso, preferentemente de un 5 hasta un 20%
en peso de compuestos oxigenados del níquel, calculado como NiO,
ascendiendo la suma de estos componentes al menos a un 80% en peso,
preferentemente al menos a un 90% en peso, particularmente
preferente al menos a un 95% en peso, por ejemplo a un 100% en peso.
La obtención de catalizadores de este tipo puede llevarse a cabo,
por ejemplo, según la EP-A-514 692,
página 3, líneas 24 hasta 30. Por ejemplo describe loc. cit.,
ejemplo 1, un catalizador, consistiendo (después de la activación)
en un 55% en peso de Al_{2}O_{3}, un 36% en peso de Cu y en un
7% en peso de Ni.
Para la obtención de los catalizadores empleados
en el procedimiento según la invención son posibles diferentes
procedimientos.
Pueden obtenerse, por ejemplo, mediante
peptización de mezclas pulverulentas de los hidróxidos, carbonatos,
óxidos y/u otras sales de los componentes del catalizador con agua y
siguiente extrusión y temperado de la masa así obtenida.
Los catalizadores empleados en el procedimiento
según la invención pueden obtenerse también mediante impregnado de
los materiales portadores del catalizador o de mezclas, constituidas
por dos o más de estos materiales portadores del catalizador, que
están presentes, por ejemplo, en forma de polvos o cuerpos
moldeados, como madejas, tabletas, esferas o anillos.
La obtención de cuerpos moldeados de los
materiales portadores del catalizador puede llevarse a cabo según
los procedimientos habituales.
La impregnación del material portador del
catalizador se lleva a cabo también según los procedimientos
habituales, como, por ejemplo, descrito por las
EP-A-599 180,
EP-A-673 918 o por A. B. Stiles,
Catalyst Manufacture Laboratory and Commercial Preparations, Marcel
Dekker, New York (1983), mediante aplicación de una solución de sal
metálica respectivamente correspondiente en una o varias etapas de
impregnación, empleándose como sales metálicas, por ejemplo, los
nitratos, acetatos o cloruros correspondientes. La masa se seca a
continuación a la impregnación y, en caso dado, se calcina.
La impregnación puede llevarse a cabo según el
denominado método de "incipient wetness", en el cual se humecta
el material portador del catalizador correspondientemente a su
capacidad de absorción de agua como máximo hasta la saturación con
la solución de impregnación. La impregnación puede llevarse a cabo,
sin embargo, también con solución en exceso.
En el caso de procedimientos de impregnación de
varias etapas es conveniente de secar entre etapas individuales de
impregnación y, en caso dado, de calcinar. La impregnación en varias
etapas es convenientemente sobre todo entonces de aplicar, si el
material portador del catalizador tiene que aplicarse con una
cantidad de metal mayor.
Para la aplicación de varios componentes
metálicos sobre el material portador del catalizador, puede llevarse
a cabo la impregnación al mismo tiempo con todas las sales metálicas
o en cualquier orden de las sales metálicas individuales de forma
sucesiva.
Pueden emplearse para la obtención de los
catalizadores empleados en el procedimiento según la invención
también métodos de precipitación. Así pueden obtenerse, por ejemplo,
por una precipitación conjunta de los componentes metálicos desde
una solución salina acuosa, que contiene estos elementos, mediante
bases minerales en presencia de un slurry o una suspensión de polvos
de granos finos del material portador del catalizador difícilmente
soluble y siguiente lavado, secado y calcinado del precipitado
obtenido. Como material portador del catalizador puede emplearse,
por ejemplo, óxido de aluminio, dióxido de titanio, dióxido de
silicio, dióxido de circonio y/o hidrato de óxido de circonio.
Los catalizadores empleados en el procedimiento
según la invención pueden obtenerse a través de una precipitación
conjunta (precipitación mixta) de todos sus componentes. En este
caso se hace reaccionar convenientemente una solución salina acuosa,
que contiene los componentes del catalizador, en el calor y agitando
durante tanto tiempo con una base mineral acuosa, particularmente
carbonato sódico, hidróxido sódico, carbonato potásico o hidróxido
potásico, hasta que se completa la precipitación. El tipo de las
sales empleadas es generalmente no crítico: como tiene una
importancia en esta manera de proceder particularmente la
hidrosolubilidad de las sales, es un criterio su buena
hidrosolubilidad, necesaria para la obtención de estas soluciones
salinas relativamente muy concentradas. Se considera como normal,
que se eligen en la selección de las sales de los componentes
individuales naturalmente tan solo sales con aquellos aniónes, que
no conducen a perturbaciones de manera tal, que causan
precipitaciones indeseadas o que dificultan o impiden mediante una
formación de complejos la precipitación.
Los depósitos obtenidos en estas reacciones de
precipitación son todos químicamente inhomogéneos y consisten, entre
otras cosas, en mezclas de los óxidos, hidratos de óxidos,
hidróxidos, carbonatos y sales insolubles y básicas de los metales
empleados. Puede mostrarse favorable para la aptitud de filtración
de los depósitos, si se envejecen, es decir, si se dejan reposar
todavía durante algún tiempo después de la precipitación, en caso
dado en el calor o con paso de aire.
Los depósitos obtenidos según estos
procedimientos de precipitación se elaboran adicionalmente, como es
habitual, para dar los catalizadores. Después del lavado se secan
generalmente a 80 hasta 200ºC, preferente a 100 hasta 150ºC, y se
calcinan después. La calcinación se lleva a cabo generalmente a
temperaturas entre 300 y 800ºC, preferentemente a 400 hasta 600ºC y
particularmente a 450 hasta 550ºC.
Después de la calcinación se acondiciona
convenientemente el catalizador, bien que se le ajusta por molienda
hasta un determinado tamaño de grano o se le mezcla después de su
molienda con agentes auxiliares de moldeo, como grafito o ácido
esteárico, se prensa mediante una prensa para obtener piezas
moldeadas en bruto, por ejemplo tabletas, y se le tempera. Las
temperaturas de temperado corresponden en este caso generalmente a
las temperaturas en la calcinación.
Los catalizadores obtenidos de esta manera
contienen los metales catalíticamente activas en forma de una mezcla
de sus compuestos oxigenados, es decir particularmente como óxidos y
óxidos mixtos.
Los catalizadores obtenidos de esta manera se
reducen previa- y habitualmente antes de su empleo para el
racemizado de las aminas I ópticamente activas. Pueden emplearse,
sin embargo, también sin reducción previa, reduciéndose entonces
bajo las condiciones del racemizado por el hidrógeno existente en el
reactor.
Para la reducción previa se exponen los
catalizadores generalmente primero a 150 hasta 200ºC durante un
tiempo de 12 hasta 20 horas a una atmósfera de
nitrógeno-hidrógeno y se tratan a continuación
todavía hasta aproximadamente 24 horas a 200 hasta 400ºC en una
atmósfera de hidrógeno. En esta reducción previa se reduce una parte
de los compuestos metálicos oxigenados y existentes en los
catalizadores a los correspondientes metales, de modo que están
presentes los mismos conjuntamente con los diferentes compuestos
oxigenados en la forma activa del catalizador.
Los restos R^{1}, R^{2} y R^{3} de las
aminas ópticamente activas y empleadas en el procedimiento según la
invención de la fórmula I
en la cual son R^{1} y R^{2} diferentes,
significan independientemente entre sí restos alquilo, cicloalquilo,
arilalquilo, arilo y heteroarilo y restos heterocíclicos y R^{3}
adicionalmente H, pudiendo estar substituidos los restos por
substituyentes inertes bajo las condiciones de reacción, escogidos
del grupo de alquilo, cicloalquilo, alcoxi, ariloxi, amino,
alquilamino y
dialquilamino.
R^{1}, R^{2} y R^{3} significan
preferentemente:
- -
- un resto alquilo lineal o ramificado, como alquilo con 1 a 20 átomos de carbono, particularmente preferente alquilo con 1 a 12 átomos de carbono, como metilo, etilo, n-propilo, isopropilo, n-butilo, iso-butilo, butilo secundario, butilo terciario, n-pentilo, isopentilo, pentilo secundario, neo-pentilo, 1,2-dimetilpropilo, n-hexilo, iso-hexilo, hexilo secundario, ciclopentilmetilo, n-heptilo, iso-heptilo, ciclohexilmetilo, n-octilo, 2-etilhexilo, n-nonilo, isononilo, n-decilo, iso-decilo, n-undecilo, n-dodecilo, isododecilo,
muy particularmente preferente alquilo con 1 a 8
átomos de carbono, como metilo, etilo, n-propilo,
isopropilo, n-butilo, iso-butilo,
butilo secundario, butilo terciario y
2-etilohexilo.
- -
- un resto cicloalquilo, preferentemente cicloalquilo con 3 a 8 átomos de carbono, como ciclopropilo, ciclobutilo, ciclopentilo, ciclohexilo, cicloheptilo y ciclooctilo, particularmente preferente ciclopentilo, ciclohexilo y ciclooctilo,
muy particularmente preferente ciclopentilo y
ciclohexilo,
- -
- un resto arilalquilo, preferentemente arilalquilo con 7 a 20 átomos de carbono, como bencilo, 1-fenetilo, 2-fenetilo, 1-naftilmetilo, 2-naftilmetilo, fenantrilmetilos, 4-terc.-butilfenilmetilo, 1-fenilpropilo, 2-fenilpropilo, 3-fenilpropilo, 1-fenilbutilo, 2-fenilbutilo, 3-fenilbutilo y 4-fenilkbutilo,
particularmente preferente bencilo,
1-fenetilo y 2-fenetilo,
- -
- un resto aromático, preferentemente arilo con 6 a 20 átomos de carbono, como fenilo, 1-naftilo, 2-naftilo, 1-antrilo, 2-antrilo, 9-antrilo, particularmente preferente fenilo, 1-naftilo y 2-naftilo, particularmente preferente fenilo,
- -
- un resto heteroaromático, preferentemente heteroarilo con 3 a 15 átomos de carbono, como 2-piridinilo, 3-piridinilo, 4-piridinilo, quinolinilo, pirazinilo, pirrol-3-ilo, tienilo, imidazol-2-ilo, 2-furanilo y 3-furanilo, y
- -
- un resto heterocíclico, preferentemente heterocicloalquilo con 3 a 15 átomos de carbono, como N-alquil-piperidin-3-ilo, N-alquilpiperidin-4-ilo, N,N'-dialquilpiperazin-2-ilo, tetrahidrofurasn-3-ilo y N-alquilpirrolidin-3-ilo,
pudiendo llevar en estos casos los restos R
independientemente entre sí bajo las condiciones de reacción
substituyentes inertes, como, por ejemplo, alquilo con 1 a 20 átomos
de carbono, cicloalquilo con 3 a 8 átomos de carbono, alcoxi con 1 a
20 átomos de carbono, ariloxi con 6 a 20 átomos de carbono, amino,
alquilamino con 1 a 20 átomos de carbono y dialquilamino con 2 a 20
átomos de carbono.
En este caso puede ascender el número de estos
substituyentes en R en función del tipo de este resto a 0 hasta 5,
preferentemente a 0 hasta 3 y particularmente a 0, 1 ó 2. Como
substituyentes entran particularmente en consideración:
- -
- alquilo con 1 a 20 átomos de carbono, como definido anteriormente,
- -
- cicloalquilo con 3 a 8 átomos de carbono, como definido anteriormente,
- -
- alcoxi con 1 a 20 átomos de carbono, preferentemente alcoxi con 1 a 8 átomos de carbono, como metoxi, etoxi, n-propoxi, iso-propoxi, n-butoxi, iso-butoxi, butoxi secundario, butoxi terciario, n-pentoxi, iso-pentoxi, pentoxi secundario, neopentoxi, 1,2-dimetiulpropoxi, n-hexoxi, iso-hexoxi, hexoxi secundario, n-heptoxi, iso-heptoxi, n-octoxi, iso-octoxi,
particularmente preferente alcoxi con 1 a 4
átomos de carbono, como metoxi, etoxi, n-propoxi,
iso-propoxi, n-butoxi,
iso-butoxi, butoxi secundario y butoxi
terciario,
- -
- ariloxi con 6 a 20 átomos de carbono, como fenoxi, 1-naftoxi y 2-naftoxci, preferentemente fenoxi,
- -
- amino (-NH_{2}),
- -
- alquilamino con 1 a 20 átomos de carbono, preferentemente alquilamino con 1 a 12 átomos de carbono, particularmente alquilamino con 1 a 8 átomos de carbono, como metilamino, etilamino, n-propilamino, iso-propilamino, n-butilamino, iso-butilamino, butilamino terciario, ciclopentilamino, ciclohexilamino, y
- -
- dialquilamino con 2 a 20 átomos de carbono, preferentemente dialquilamino con 2 a 12 átomos de carbono, particularmente dialquilamino con 2 a 8 átomos de carbono, como N,N,-dimetilamino, N,N-dietilamino, N,N-di-n-propilamino, N,N-di-iso-propilamino, N,N-di-n-butil-amino, N-etil-N-metilamino, N-metil-N-propilamino y diciclohexilamino.
R^{3} significa muy particularmente preferente
hidrógeno (H).
Los ejemplos para aminas I utilizables en el
procedimiento según la invención son:
1-metoxi-2-aminopropano
(MOIPA),
2-amino-3-metilbutano,
2-amino-3,3-dimetilbutano,
1-feniletil-amina,
1-naftiletilamina,
2-naftiletilamina,
1-fenilpropilamina,
2-amino-1-fenilpropano,
2-amino-1-(p-hidroxifenil)-propano,
2-amino-1-(p-trifluormetilfenil)-propano,
2-amino-1-ciclohexilpropano,
2-amino-6-metilheptano,
2-aminoheptano,
2-amino-4-metilhexano,
1-(4-metilfenil)etilamina,
1-(4-metoxifenil)etilamina,
1-(3-metoxifenil)etilamina,
1-aminotetralina,
trans-1-amino-2-benciloxiciclo-pentano
y
trans-1-amino-2-benciloxiciclohexano.
Se prefieren particularmente
1-metoxi-2-aminopropano,
2-amino-3-metilbutano
y
2-amino-3,3-dimetilbutano.
En una variante particular se emplea en el
procedimiento según la invención una amina I ópticamente activa, que
se obtenía por disociación de una amina derivada de esta amina
ópticamente activa, que se produce en la obtención del
correspondiente enantiómero de I (referido al átomo de carbono
asimétrico mostrado en I) por (a) enantioselectiva acilación de la
amina I racémica con un éster, cuyo componente de ácido lleva un
átomo de flúor, de nitrógeno, de fósforo, de oxígeno o de azufre en
vecindad del átomo del carbono de carbonilo, en presencia de una
hidrolasa y (b) separación de la mezcla resultante, formada por
amina ópticamente activa I y amida.
En otra variante particular se emplea en el
procedimiento según la invención una amina ópticamente activa I, que
se obtenía en la obtención del correspondiente enantiómero de I
(referido al átomo de carbono asimétrico mostrado en
I)mediante (a) enantioselectiva acilación de la amina
racémica I con un éster, cuyo componente de ácido lleva un átomo de
flúor, de nitrógeno, de fósforo, de oxígeno o de azufre en vecindad
del átomo de carbono de carbonilo, en presencia de una hidrolasa,
(b) separación de la mezcla resultante, constituida por amina
ópticamente activa I y amida y (c) obtención del correspondiente
otro enantiómero de I mediante disociación de la amida.
Los procedimientos para la obtención de aminas
ópticamente activas I a partir de los correspondientes racematos
mediante (a) enantioselectiva acilación de la amina racémica I con
un éster, cuyo componente de ácido contiene un átomo de flúor, de
nitrógeno, de fósforo, de oxígeno o de azufre en vecindad del átomo
de carbono de carbonilo, en presencia de una hidrolasa y (b)
separación de la mezcla resultante, constituida por la amina
ópticamente activa I y la amida y (c) obtención del correspondiente
otro enantiómero de I por disociación de la amida se describen por
las WO 95/08636 y WO 96/23894.
En la hidrolasa se trata, por ejemplo, de una
lipasa, particularmente una lipasa micróbica. En el éster se trata,
por ejemplo, de un éster alquílico con 1 a 12 átomos de carbono de
ácidos alcoxiacéticos con 1 a 4 átomos de carbono, como éster
etílico del ácido metoxiacético.
La disociación de la amida derivada de la amina I
ópticamente activa con obtención de la configuración del centro de
la quiralidad puede llevarse a cabo por hidrólisis, por ejemplo por
hidrólisis en presencia de un poliol o de un aminoalcohol y de un
hidróxido de metal alcalino o alcalinotérreo según la WO
97/10201.
Estas variantes del procedimiento particulares se
presentan particularmente económicas, ya que después de la obtención
del enantiómero deseado de la amina I, por ejemplo según las WO
95/08636 o WO 96/23894, se racemiza el enantiómero de I restante y
no deseado según los procedimientos de esta solicitud y se emplea de
nuevo en los procedimientos para la obtención del enantiómero
deseado de I, por ejemplo según las WO 95/08636 o WO 96/23894, De
esta manera será posible, obtener en total más de un 50% del
enantiómero deseado a partir de la amina I racémica. (Véase en este
caso también las explicaciones en la página 1 de la descripción, 2º
párrafo).
Se agitaron 25 g de
S-pinacolilamina (al 99% ee) conjuntamente con 31 ml
de amoniaco y 5 g de catalizador con la composición de un 10% de
NiO, de un 10% de CoO, de un 4% de CuO y de un 76% de
Al_{2}O_{3} en presencias de hidrógeno durante 6 horas a 200ºC y
150 bar.
La descarga de reacción se analizó
cromatográficamente en gas. La proporción de enantiómeros se
determinó a través de una columna de HPLC quiral.
| Exceso de enantiómeros: | un 2,4% |
| Análisis de GC de la descarga (exenta de amoníaco y agua) en GC-Fl. %: | |
| Pinacolon | 0,1 |
| Pinacolilamina | 99,2 |
| Pinacolol | 0,5 |
| Otros | 0,2 |
| Grado de racemizado: | un 97,6% |
| Rendimiento de racemato: | un 99,2% |
Se agitaron 25 g de
(S)-pinacolilamina (al 99% ee) conjuntamente con 31
ml de amoníaco y 5 g de catalizador con la composición de un 50% en
peso de NiO, un 30% en peso de ZrO_{2}, un 18% en peso de CuO, un
1,5% en peso de MoO_{3} y un 0,2% en peso de Na2O en presencia de
hidrógeno durante 6 horas a 200ºC y 150 bar. El análisis de la
descarga de reacción se llevó a cabo como en el ejemplo 1.
\newpage
| Exceso de enantiómero: | un 1,1% |
| Análisis de GC de la descarga (exenta de amoníaco y aguas) en GC-Fl. %: | |
| Pinacolon | < 0,1 |
| Pinacolilamina | >98,5 |
| Pinacolol | 0,5 |
| Otros | 1 |
| Grado de racemizado: | un 98,9% |
| Rendimiento de racemato: | un 98% |
Ejemplos comparativos
1
En una autoclave con una capacidad para 0,3
litros se disponían 10 g de (R)-MOIPA (112 mmol), 70
ml de tetrahidrofurano y 1 g de cobalto de Raney. Con hidrógeno se
ajustó una presión de 20 bar. Se calentó la autoclave hasta 160ºC y
se aumentó la presión de H_{2} hasta 50 bar. Después de 12 horas a
estas condiciones se enfrió hasta temperatura ambiente, se eliminó
el catalizador por filtración y se sacó el tetrahidrofurano en el
evaporador por rotación por succión. La cantidad del producto
residual ascendió a 2,5 g.
Determinación del exceso de enantiómeros (ee)
mediante análisis de HPLC: un 4,8%
| (S)-MOIPA = un 47,6 Fl. % | |
| (R)-MOIPA = un 52,4 Fl. % | |
| Análisis de GC [Fl. %]: | |
| Tetrahidrofurano: | 0,2 |
| Metoxiisopropanol: | 2,2 |
| (R)- + (S)-MOIPA: | 68,3 |
| Octilamina: | 3,7 |
| Octanol: | 10,0 |
| Sume de compuestos desconocidos: | 15,6 |
| Grado de racemizado: | un 90% |
| Rendimiento de racemato: | un 61% |
Ejemplo comparativo
2
Se mezclaron 10 g de
(S)-pinacolilamina (al 99% ee) conjuntamente con 60
g de THF y 1 g de cobalto de Raney en una autoclave tubular con una
capacidad de 0,3 litros y se agitaron bajo atmósfera de hidrógeno a
una presión de 50 bar y a una temperatura de 165ºC en el transcurso
de 12 horas.
A continuación se enfrió el contenido del reactor
hasta temperatura ambiente, se separó del catalizador y se determinó
la proporción de enantiómeros a través de una columna de HPLC
quiral.
| Exceso de enantiómeros: | un 84,0% |
| Análisis de GC de la descarga (exenta de amoníaco y agua) en GC-Fl. %: | |
| Pinacolon | < 0,1 |
| Pinacolilamina | 92,7 |
| Pinacolol | 4,3 |
| Otros: | 2,9 |
| Grado de racemizado: | un 3% |
| Rendimiento de racemato: | un 92,7% |
Claims (9)
1. Procedimiento para el racemizado de aminas
ópticamente activas de la fórmula I
en la
cual
R^{1} y R^{2} son diferentes y R^{1},
R^{2} y R^{3} significan restos alquilo, cicloalquilo,
arilalquilo, arilo, heteroarilo y restos heterocíclicos y R^{3}
adicionalmente hidrógeno pudiendo llevar los restos substituyentes -
escogidos del grupo alquilo, cicloalquilo, alcoxi, ariloxi, amino,
alquilamino y dialquilamino, mediante reacción de la reacción de la
amina ópticamente activa en presencia de hidrógeno y un catalizador
de hidrogenación o deshidrogenación a temperatura elevada,
caracterizado porque se lleva a cabo la reacción en fase
líquida y en presencia de un catalizador cuya masa catalíticamente
activa contiene antes de la reacción con hidrógeno de un 20 hasta un
85% en peso de óxido de aluminio (Al_{2}O_{3}), dióxido de
circonio ZrO_{2}, dióxido de titanio (TiO_{2}), carbono y/o
compuestos oxigenados del silicio, calculado como SiO_{2}, de un 1
hasta un 70% en peso de compuestos oxigenados del cobre, calculado
como CuO, de un 0 hasta un 70% en peso de compuestos oxigenados del
níquel, calculado como NiO, y de un 0 hasta un 50% en peso de
compuestos oxigenados de cobalto calculado como CoO, compuestos
oxigenados del cromo, calculado como Cr_{2}O_{3}, compuestos
oxigenados del cinc, calculado como ZnO, compuestos oxigenados del
molibdeno, calculado como MoO_{3}, compuestos oxigenados del
manganeso, calculado como MnO_{2}, compuestos oxigenados del
magnesio, calculado como MgO, compuestos oxigenados del calcio,
calculado como CaO, y/o compuestos oxigenados del bario, calculado
como BaO.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque se lleva a cabo la reacción en presencia
de la amina de la fórmula R^{3}NH_{2} en el cual corresponde el
resto R^{3} al resto R^{3} al resto de la amina 1 ópticamente
activa.
3. Procedimiento según las reivindicaciones 1
hasta 2, caracterizado porque se lleva a cabo la reacción en
presencia de un catalizador, cuya masa catalíticamente activa
contiene antes de la reacción con hidrógeno de un 45 hasta un 70% en
peso de óxido de aluminio (Al_{2}O_{3}), de un 20 hasta un 60%
en peso de compuestos oxigenados del cobre, calculado como CuO, y de
un 5 hasta un 55% en peso de compuestos oxigenados del níquel,
calculado como NiO, ascendiendo la suma de estos componentes al
menos a un 80% en peso.
4. Procedimiento según las reivindicaciones 1 a
3, caracterizado porque se lleva a cabo la reacción en
presencia de un catalizador cuya masa catalíticamente activa
contiene menos de un 20% en peso de cobalto, calculado como CoO.
5. Procedimiento según las reivindicaciones 1 a
4, caracterizado porque se lleva a cabo la reacción a
temperaturas de 150 hasta 270ºC.
6. Procedimiento según las reivindicaciones 1 a
5, caracterizado porque se lleva a cabo la reacción a
presiones de 0,1 hasta 30 MPa.
7. Procedimiento según las reivindicaciones 1 a
6, caracterizado porque se emplea como amina ópticamente
activa
1-metoxi-2-aminopropano,
2-amino-3-metilbutano
o
2-amino-3,3-dimetilbutano.
8. Procedimiento según las reivindicaciones 1 a
7, caracterizado porque se ha obtenido la amina 1 ópticamente
activa mediante disociación de una amida derivada de esta amida
ópticamente activa, que se produce en la obtención del
correspondiente enantiómero mediante (a) acilación enantioselectiva
de la amina 1-racémica con un éster, cuyo componente
ácido lleva un átomo de flúor, de nitrógeno, de fósforo, de oxígeno
o de azufre en vecindad del átomo de carbono de carbonilo, en
presencia de una hidrolasa y (p) separación de la mezcla resultante,
constituida por amina 1 ópticamente activa y amida.
9. Procedimiento según las reivindicaciones 1 a
7, caracterizado porque se ha obtenido la amina 1 ópticamente
activa en la obtención del correspondiente enantiómero de I mediante
(a) acilación enantioselectiva de la amina 1 racémica con un éster,
cuyo componente ácido lleva un átomo de flúor, de nitrógeno, de
fósforo, de oxígenos o de azufre en vecindad del átomo de carbono de
carbonilo, en presencia de hidrolasa (p) separación de la mezcla
resultante, constituida por la amina 1 ópticamente activa y la amida
y (c) obtención del correspondiente otro enantiómero de I mediante
disociación de la amida.
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