FR2651495A1 - Process for the preparation of 1-aminocyclopropanecarboxylic acid and of one of its synthetic intermediates - Google Patents
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Abstract
Description
PROCEDE DE PREPARATION DE L'ACIDE AMINO-1 CYCLOPROPANECARBOXYLIQUE
ET D'UN DE SES INTERMEDIAIRES DE SYNIHESE
La présente invention concerne un nouveau procédé de préparation de l'acide amino-1 cyclopropanecarboxylique. L'invention concerne également un procédé de préparation d'un intermédiaire de synthèse de l'acide amino-1 cyclopropanecarboxylique.PROCESS FOR THE PREPARATION OF AMINO-1 CYCLOPROPANECARBOXYLIC ACID
AND ONE OF ITS SYNTHETIC INTERMEDIARIES
The present invention relates to a new process for the preparation of 1-amino-cyclopropanecarboxylic acid. The invention also relates to a process for the preparation of an intermediate for the synthesis of 1-amino-cyclopropanecarboxylic acid.
L'acide amino-1 cyclopropanecarboxylique (ACC) est biosynthé tisé dans différents systemes végétaux à partir de la (S)adénosylméthionine. 1-Amino cyclopropanecarboxylic acid (ACC) is biosynthesized in various plant systems from (S) adenosylmethionine.
L'ACC est présent dans le tissu de nombreuses plantes ai il joue le rôle de précurseur de l'éthylène qui est la phtohormone déclenchant le mûrissement des fruits et régulant la croissance des végétaux. De ce fait, l'ACC est utilisé en agrochimie catrne régulateur de croissance. L'ACc a été récemment incorporé dans des dérivés peptidiques, par exemple dans des iriliibiteurs de la carboxypeptidase. ACC is present in the tissue of many plants where it plays the role of precursor of ethylene, phtohormone that triggers fruit ripening and regulates plant growth. As a result, ACC is used in agrochemistry as a growth regulator. ACc has recently been incorporated into peptide derivatives, for example in carboxypeptidase irylibitors.
Plusieurs procédés de synthèse de l'ACC ont déjà été décrits
Ainsi, on connait le procédé décrit par I.BREGOUVC et ai. dans
Monatsh. für chemie 103 (1972), 288 - 291 où l'on fait réagir des esters de l'acide a acylaminoacrylique avec du diazométhane pour former des pyrazolines que l'on pyrolyse pour former des esters
N-acylés de l'ACC. L'ACC est alors obtenu par saponification desdits esters.Several methods of synthesis of ACC have already been described
Thus, the method described by I. BREGOUVC et al. in
Monatsh. Chemistry 103 (1972), 288-291, wherein esters of acylaminoacrylic acid are reacted with diazomethane to form pyrazolines which are pyrolyzed to form esters.
N-acylated CCA. ACC is then obtained by saponification of said esters.
On connait également un procédé de préparation de l'ACc par cyclopropanation d'oléfines au moyen d'amino carboxycarbènes, décrit par U. Sccolloopf et al,Angew. Chem. Int. Ed. English, 1986, 25, 192-193, et un procédé de cyclisation par le dibroooéthane d'un dérivé nitrilé de la glycine décrit par M.J. O'Donnell et al. dans
Synthesis 1984,127.There is also known a process for preparing ACc by cyclopropanation of olefins using amino carboxycarbenes, described by U. Sccolloopf et al, Angew. Chem. Int. Ed. English, 1986, 25, 192-193, and a method for cyclization with dibrooethane of a nitril derivative of glycine described by MJ O'Donnell et al. in
Synthesis 1984,127.
Toutefois, les composés de départ utilisés dans ces procédés sont généralement oommercialement non accessibles ou nécessitent plusieurs étapes de synthèse et surtout, les rendements en ACC sont faibles et les purifications des produits intermédiaires souvent indispensables. However, the starting compounds used in these processes are generally commercially inaccessible or require several synthesis steps and most importantly, the ACC yields are low and the purifications of the intermediate products are often essential.
De ce fait, les procédés de synthèse de l'ACC décrits jusqu'à présent, sont souvent difficilement applicables à la préparation de grandes quantités de cet amino-acide oe qui les rend inaptes à leur utilisation à l'échelle industrielle. As a result, the ACC synthesis methods described so far are often difficult to apply to the preparation of large amounts of this amino acid which renders them unsuitable for use on an industrial scale.
La demanderesse a alors mis au point un nouveau prooédé de préparation de l'ACC obviant aux inconvénients de l'art antérieur et qui constitue un premier objet de la présente invention. The applicant then developed a new process for preparing the ACC overcoming the disadvantages of the prior art and which constitutes a first object of the present invention.
Uh autre objet de l'invention est un procédé de préparation d'un intermédiaire de synthèse de l'ACC. Another object of the invention is a method for preparing an ACC synthesis intermediate.
La présente invention ooncerne donc un procédé de préparation de l'acide amino-1 cyclopropanecarboxylique caractérisé en ce que l'on effectue les étapes suivantes
(1) on fait réagir dans au moins un solvant organique, une base organique ou minérale avec un dérivé diméthylsulfonium de formule (I) suivante
dans laquelle : .R est un atone d'hydrogène, un radical aliphatique linéaire ou ramifié, saturé ou insaturé en C1-C20, un radical aryle éventuellement substitué ou un radical aralkyle éventuellement substitué
A A est A1 et/ou A2, A1 et A2 étant identiques ou différents et représentent un atome d'halogène, un reste SO4-CH3, ou un reste S03-R1, R1 étant un radical alkyle, aralkyle ou aryle, de façon à obtenir un dérivé spiro de formule (II), suivante
dans laquelle R à la même signification que celle donnée ci-dessus,
(2) on hydrolyse le dérivé spiro (II). The present invention thus provides a process for the preparation of 1-amino-cyclopropanecarboxylic acid, characterized in that the following steps are carried out:
(1) reacting in at least one organic solvent, an organic or inorganic base with a dimethylsulfonium derivative of formula (I) below
in which: R is a hydrogen atone, a linear or branched, saturated or unsaturated C 1 -C 20 aliphatic radical, an optionally substituted aryl radical or an optionally substituted aralkyl radical;
AA is A1 and / or A2, A1 and A2 are identical or different and represent a halogen atom, a SO4-CH3 residue, or a SO3-R1 residue, where R1 is an alkyl, aralkyl or aryl radical, so as to obtain a spiro derivative of formula (II), following
in which R has the same meaning as that given above,
(2) the spiro derivative (II) is hydrolyzed.
Dans le cadre de la présente invention, R est préférentiellement un radical aliphatique, linéaire ou ramifié, saturé ou insaturé en C1-C20, plus préférentiellement en C1-Cs, tel le méthyle, ou un radical aryle, avantageusement le benzyle. R1 peut être plus particulièrement choisi parmi les alkyles en C1-C20, ou parmi les radicaux aryles tels que le paratolyle ou le benzyle. In the context of the present invention, R is preferably an aliphatic radical, linear or branched, saturated or unsaturated C1-C20, more preferably C1-Cs, such as methyl, or an aryl radical, preferably benzyl. R1 may be more particularly chosen from C1-C20 alkyls, or from aryl radicals such as paratolyl or benzyl.
De préférence A est un reste SO4CH3. Preferably A is a SO4CH3 residue.
A titre de solvants organiques, on préfère ceux dont la constante diélectrique à 250c est supérieure à 10. Parmi ceux-ci on préfère les alcools, avantageusement les alcools linéaires ou ramifiés en C1-Cg et plus particulièrement le méthanol, ou aussi les solvants aprotiques polaires tels le dîméthylsulfoxyde (DMSO), l'acétonitrile ou le diméthylformamide (DMF). As organic solvents, those whose dielectric constant at 250c is greater than 10 are preferred. Among these, preferred are the alcohols, advantageously linear or branched C1-C8 alcohols, and more particularly methanol, or also aprotic solvents. such as dimethylsulfoxide (DMSO), acetonitrile or dimethylformamide (DMF).
Il est également possible de mettre en oeuvre un mélange de plusieurs desdits solvants organiques. It is also possible to use a mixture of several of said organic solvents.
Les bases organiques préférées sont les alooolates, plus préférentiellement encore les alcoolates de sodium au de potassium, linéaires ou ramifiés en C1-C4, tels le méthylate de sodium et le n-propylate de sodium Les bases minérales préférées sont les hydroxydes alcalins au alcalinterreux, plus particulièrement la soude ou la potasse et les carbonates alcalins, de préférence le carbonate de potassium. The preferred organic bases are the alcoholates, more preferably the linear or branched C 1 -C 4 potassium or sodium hydroxide alcoholates, such as sodium methoxide and sodium n-propylate. The preferred inorganic bases are the alkaline to alkalictic hydroxides. more particularly sodium hydroxide or potassium hydroxide and alkali carbonates, preferably potassium carbonate.
La réaction de l'étape (1) décrite ci-dessus est généralement effectuée à des températures comprises entre 0 et 1500C, de préférence comprise entre 40 et 100 C, pendant environ 15 minutes à 36 Heures. The reaction of step (1) described above is generally carried out at temperatures between 0 and 1500C, preferably between 40 and 100 C, for about 15 minutes to 36 hours.
on effectue généralement la réaction de l'étape (1) en mettant en oeuvre de 0,01 à 2,5 moles/l, de préférence de 0,1 à 1,5 moles/l de composé de formule (I), dans le solvant organique ou le mélange de solvants organiques. the reaction of step (1) is generally carried out using from 0.01 to 2.5 mol / l, preferably from 0.1 to 1.5 mol / l of compound of formula (I), in the organic solvent or the mixture of organic solvents.
on utilise généralement de 1 à 6 équivalents et de préférence de 1 à 3 équivalents, desdites bases organiques au minérales par mole de composé (I). from 1 to 6 equivalents and preferably from 1 to 3 equivalents, from said inorganic organic bases per mole of compound (I) are generally used.
A l'issue de l'étape (1), le dérivé spiro (II) obtenu peut, au cours d'une deuxième étape, être hydrolysé. L'hydrolyse peut etre effectuée en milieu aqueux, soit à partir du dérivé spiro (II) isolé
du brut réactionnel par des techniques classiques d'extraction et de cristallisation, soit à partir du brut réactionnel sans qu'il soit alors nécessaire d'isoler le dérivé spiro (II). At the end of step (1), the spiro derivative (II) obtained can, during a second step, be hydrolysed. The hydrolysis can be carried out in an aqueous medium, either from the isolated spiro (II) derivative
reaction crude by conventional extraction and crystallization techniques, either from the crude reaction without it being necessary to isolate the spiro derivative (II).
Dans ce dernier cas, l'hydrolyse étant effectuée en milieu aqueux, il est toutefois nécessaire d'éliminer ledit solvant organique du brut réactionnel, avant ou après addition de l'eau, par exemple par évaporation. In the latter case, the hydrolysis being carried out in an aqueous medium, it is however necessary to remove said organic solvent from the crude reaction before or after addition of water, for example by evaporation.
L'hydrolyse du dérivé spiro (II) peut être réalisée au moyen d'un acide minéral, de préférence l'acide sulfurique. The hydrolysis of the spiro derivative (II) can be carried out by means of a mineral acid, preferably sulfuric acid.
L'hydrolyse peut également être effectuée au moyen d'une base minérale telles la soude, la potasse, la chaux ou la baryte. The hydrolysis can also be carried out using a mineral base such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, lime or barite.
Toutefois, l'hydrolyse acide est préférée. L'étape d'hydrolyse du composé (II) est généralement effectuée à une température de 100 à 200 C, de préférence à une température comprise entre 150 et 1900C. However, acid hydrolysis is preferred. The hydrolysis step of the compound (II) is generally carried out at a temperature of 100 to 200 ° C., preferably at a temperature of between 150 and 1900 ° C.
On réalise généralement cette étape d'hydrolyse en mettant en oeuvre de 0,2 à 5 moles, de préférence de 0,8 à 3 moles de dérivé spiro (II) par litre d'eau et de 0,5 à 10 moles, de préférence de 1,5 à 6 moles d'acide ou de base par litre d'eau. A la fin de l'étape (2) d'hydrolyse du dérivé spiro (II), on récupère l'ACC obtenu selon des méthodes classiques. This hydrolysis step is generally carried out using from 0.2 to 5 moles, preferably from 0.8 to 3 moles of spiro (II) derivative per liter of water and from 0.5 to 10 moles, of preferably from 1.5 to 6 moles of acid or base per liter of water. At the end of step (2) of hydrolysis of the spiro derivative (II), the ACC obtained is recovered according to conventional methods.
Les dérivés diméthylsulfonium (I) peuvent être préparés selon le procédé décrit dans le brevet US 4.093.444. The dimethylsulfonium derivatives (I) can be prepared according to the method described in US Pat. No. 4,093,444.
Tbutefois, dans un cadre avantageux de réalisation de l'invention, les dérivés diméthylsulfonium de formule (I), pour lesquels R est un radical aliphatique linéaire ou ramifié, saturé ou insaturé en C1-C20, de préférence en C15 tel le méthyle ou un radical aralkyle tel le benzyle, peuvent être préparés par réaction en présence d'une base, (a) d'un dérivé diméthylsulfonium de formule (III) suivante
dans laquelle A2 représente un atane d'halogène, un reste S04CH3 ou un reste S03-R1, R1 étant un radical alkyle, aryle au arakyle tels que définis ci-dessus,
avec (b) un composé RA1, AI ayant la même signification que
A2, A1 et A2 étant identiques ou différents et R ayant la signification donnée cidessus. However, in an advantageous embodiment of the invention, the dimethylsulphonium derivatives of formula (I), for which R is a linear or branched aliphatic radical, saturated or unsaturated C 1 -C 20, preferably C 15 such as methyl or a aralkyl radical such as benzyl, may be prepared by reaction in the presence of a base, (a) a dimethylsulfonium derivative of formula (III) below
in which A2 represents a halogen atane, a SO 4 CH 3 residue or a SO 3 -R 1 residue, R 1 being an alkyl or aryl radical with aralkyl as defined above,
with (b) a compound RA1, AI having the same meaning as
A2, A1 and A2 being identical or different and R having the meaning given above.
De préférence, A1 est le diméthylsulfate. Preferably, A1 is dimethylsulfate.
Ladite réaction entre le dérivé diméthylsulfonium (III) et RA1 est généralement mise en oeuvre dans au moins un solvant dont la constance diélectrique à 250c est supérieure à 10, tels les solvants aprotiques polaires ocmme l'acétonitrile, le DMSO ou le DMF ou de préférence des solvants tels l'eau au les alcools. Said reaction between the dimethylsulfonium (III) and RA1 derivative is generally carried out in at least one solvent whose dielectric constant at 250c is greater than 10, such as aprotic polar solvents such as acetonitrile, DMSO or DMF or preferably solvents such as water with alcohols.
A titre d'aloool, on peut citer le méthanol, l'éthanol, le nou l'iso-propanol. As alcohol, mention may be made of methanol, ethanol, and iso-propanol.
Ladite réaction peut être effectuée en présence d'une base minérale telles la soude et la potasse, au d'une base organique tels les alcoolates, de préférence les alcoolates de sodium ou de potassium, linéaires ou ramifiés en C1-C4, comme le méthylate de sodium, le n-propylate de sodium au le t-butylate de potassium. Said reaction can be carried out in the presence of a mineral base such as sodium hydroxide and potassium hydroxide, with an organic base such as alcoholates, preferably sodium or potassium alcoholates, linear or branched C1-C4, such as methylate of sodium, sodium n-propoxide to potassium t-butoxide.
Ladite réaction peut être effectuée avec des concentrations variables en dérivé diméthylsulfonium (III) et en composé RA1.Said reaction can be carried out with varying concentrations of dimethylsulfonium (III) derivative and RA1 compound.
Généralement, on utilise de 0,5 à 4 moles, de préférence de 0,8 à 3 moles de dérivé diméthylsulfonium (III) par litre de solvant, de 1 à 1,2 équivalents de composé RA1 par mole de dérivé diméthylsulfonium (III) et de 1 à 1,2 équivalents de base par mole de dérivé diméthylsulfonium (III).Generally, from 0.5 to 4 moles, preferably from 0.8 to 3 moles of dimethylsulfonium (III) derivative per liter of solvent, from 1 to 1.2 equivalents of compound RA1 per mole of dimethylsulfonium (III) derivative are used. and from 1 to 1.2 equivalents of base per mole of dimethylsulfonium derivative (III).
La température de réaction est généralement comprise entre 0 et 1000C, plus généralement comprise entre 20 et 700C.The reaction temperature is generally between 0 and 1000C, more generally between 20 and 700C.
A l'issue de la réaction entre le dérivé diméthylsulfonium (III) et RA1 le brut réactionnel résultant peut être débarassé dudit solvant selon des méthodes classiques, par exemple par évaporation. At the end of the reaction between the dimethylsulfonium (III) derivative and RA1, the resulting reaction crude may be stripped of said solvent according to conventional methods, for example by evaporation.
Tbutefois, si le solvant n'est pas l'eau, il peut n'être pas nécessaire de l'éliminer.However, if the solvent is not water, it may not be necessary to remove it.
Le dérivé diméthylsulfonium (I) obtenu, peut être engagé directement dans l'étape (1) du procédé de préparation de l'ACC telle que décrite ci-dessus, ceci après élimination éventuelle, par exemple par filtration, des sels formés au cours de la réaction entre le dérivé diméthylsulfonium (III) et RA1. The dimethylsulfonium derivative (I) obtained can be used directly in step (1) of the ACC preparation process as described above, this after optional elimination, for example by filtration, of the salts formed during the reaction between the dimethylsulfonium (III) derivative and RA1.
Le dérivé diméthylsulfonium (III) peut quant à lui être obtenu par un procédé selon lequel on fait réagir l'hydantoine de la méthionine de formule (IV) suivante
avec un agent méthylant de formule A2-CH3 dans laquelle A2 a la signification donnée cidessus. The dimethylsulfonium (III) derivative can in turn be obtained by a process according to which the hydantoin is reacted with the methionine of the following formula (IV)
with a methylating agent of formula A2-CH3 in which A2 has the meaning given above.
De préférence, A2-CH3 est le diméthylsulfate. Preferably, A2-CH3 is dimethylsulfate.
Ce type de réaction peut se faire selon la méthode décrite par
R.O. ATKINSON et al, J. cnem. Soc, 1951, p. 1378, qui décrit également le procédé de préparation de l'hydantoine de la méthionine (IV) à partir de la méthionine.This type of reaction can be done according to the method described by
RO ATKINSON et al, J. cnem. Soc., 1951, p. 1378, which also describes the process for preparing hydantoin of methionine (IV) from methionine.
D'une manière générale, on prépare le dérivé diméthylsulfonium (III) en faisant réagir de 1 à 5 moles d'hydantoine de la méthionine (IV) par litre d'un solvant tels que ceux mentionnés cidessus pour la synthèse du dérivé diméthylsulfonium (I). In general, the dimethylsulfonium (III) derivative is prepared by reacting 1 to 5 moles of hydantoin with methionine (IV) per liter of a solvent such as those mentioned above for the synthesis of the dimethylsulfonium derivative (I). ).
On utilise de 1 à 1,2 moles de composé A2-CH3 par mole d'hydantoine de la méthionine (IV). From 1 to 1.2 moles of A2-CH3 compound are used per mole of hydantoin of methionine (IV).
Le dérivé diméthylsulfonium (III) ainsi préparé peut être alors isolé du brut réactionnel selon des techniques classiques par exemple par cristallisation ou être directement engagé dans le procédé de préparation du dérivé diméthylsulfonium (I), tel que décrit ci-dessus, au sein du brut réactionnel. The dimethylsulfonium (III) derivative thus prepared can then be isolated from the reaction crude according to conventional techniques, for example by crystallization or be directly involved in the process for the preparation of the dimethylsulfonium derivative (I), as described above, in the crude oil. reaction.
Les dérivés diméthylsulfonium de formule (I) pour lesquels R est un radical aliphatique linéaire ou ramifié, saturé ou insaturé en C1-C20, de préférence en C1-Cs tel le méthyle, ou un radical aryle tel le benzyle peuvent également être préparés à partir de l'hydantoine de la méthionine (IV) sur laquelle on fait d'abord réagir le composé RA1 en présence d'une base, puis l'agent méthylant
A2-CH3
Les conditions de mise en oeuvre de RA1 et A2-CH3 sont identiques à celles décritent ci-dessus pour la préparation du dérivé diméthylsulfonium (I) à partir de l'hydantoine de la méthionine (IV) sur laquelle on fait d'abord réagir l'agent méthylant A2-CH3 puis le composé RA1 en présence d'une base.The dimethylsulfonium derivatives of formula (I) for which R is a linear or branched, saturated or unsaturated C 1 -C 20, preferably C 1 -C 8, aliphatic radical such as methyl, or an aryl radical such as benzyl may also be prepared from hydantoin of methionine (IV) on which the compound RA1 is first reacted in the presence of a base, and then the methylating agent
A2-CH3
The conditions of use of RA1 and A2-CH3 are identical to those described above for the preparation of the dimethylsulfonium derivative (I) from the hydantoin of methionine (IV) on which the reaction is first reacted. methylating agent A2-CH3 then the compound RA1 in the presence of a base.
Quand R est un radical méthyle, le dérivé diméthylsulfonium (I) peut être avantageusement préparé en une seule étape en faisant réagir en présence d'une base, l'hydantoine de la méthionine (IV) avec l'agent méthylant de formule A2-CH3. Dans ce cas également,
A2-CH3 est avantageusement le diméthylsulfate.When R is a methyl radical, the dimethylsulfonium derivative (I) may be advantageously prepared in a single step by reacting in the presence of a base, the hydantoin of methionine (IV) with the methylating agent of formula A2-CH3 . In this case too,
A2-CH3 is advantageously dimethylsulphate.
La réaction entre l'hydantoine de la méthionine (IV) et A2-CH3 se fait généralement au sein d'au moins un solvant de même nature que les solvants utilisés pour la synthèse du dérivé diméthylsulfonium (I) à partir du dérivé diméthylsulfonium (III). The reaction between the hydantoin of methionine (IV) and A2-CH3 is generally carried out in at least one solvent of the same nature as the solvents used for the synthesis of the dimethylsulfonium derivative (I) from the dimethylsulfonium derivative (III). ).
La base utilisée est de même nature que celle utilisée pour préparer le dérivé diméthylsulfonium (I) à partir du dérivé diméthylsulfonium (III). The base used is of the same nature as that used to prepare the dimethylsulfonium derivative (I) from the dimethylsulfonium (III) derivative.
La concentration en hydantoine de la méthionine (r7) dans ledit solvant est généralement comprise entre 0,05 et 4 moles/l et de préférence comprise entre 0,1 et 3 moles/l. The hydantoin concentration of the methionine (r7) in said solvent is generally between 0.05 and 4 mol / l and preferably between 0.1 and 3 mol / l.
On utilise généralement de 1 à 1,1 équivalents de base par mole d'hydantoine de la méthionine (IV). La ooncentration en agent méthylant A2-CH3 dans ledit solvant est généralement comprise entre 2 à 2,5 moles/l et de préférence comprise entre 2 et 2,2 moles. Generally 1 to 1.1 equivalents of base per mole hydantoin of methionine (IV) is used. The concentration of methylating agent A2-CH3 in said solvent is generally between 2 and 2.5 mol / l and preferably between 2 and 2.2 mol.
A la fin de la réaction entre l'hydantoine de la méthionine (r7) et le composé A2-CH3, le dérivé diméthylsulfonium (I) obtenu peut être engagé dans ladite étape (1) du procédé de préparation de l'ACC, dans as les mêmes conditions que celles décrites lorsque le dérivé diméthylsulfonium (I) est préparé à partir du composé (III) selon le procédé décrit cidessus. At the end of the reaction between the hydantoin of methionine (r7) and the compound A2-CH3, the dimethylsulfonium derivative (I) obtained can be engaged in said step (1) of the ACC preparation process, in as the same conditions as those described when the dimethylsulfonium derivative (I) is prepared from the compound (III) according to the method described above.
L'utilisation de l'hydantoïne de la méthionine (IV) pour la préparation du dérivé diméthylsulfonium (I) est particulièrement avantageuse dans le cadre de l'invention. The use of the hydantoin of methionine (IV) for the preparation of the dimethylsulfonium derivative (I) is particularly advantageous in the context of the invention.
En effet, l'hydantoïne de la méthionine (IV) peut être facilement préparée à partir de la méthionine en une étape. Indeed, the hydantoin of methionine (IV) can be easily prepared from methionine in one step.
De plus, l'utilisation de ce composé en tant que produit de départ pour la préparation de l'ACC selon le procédé décrit cidessus, peut permettre un enchaînement d'étapes qui n'oblige pas à un isolement de produits intermédiaires. Dans le cas OU on prépare l'ACC à partir de l'hydantoine de la méthionine (IV) selon un tel enchainement, on utilise de préférence dans chacune des étapes, le méthanol à titre de solvant organique. In addition, the use of this compound as a starting material for the preparation of ACC according to the method described above may allow a sequence of steps which does not require isolation of intermediates. In the case where ACC is prepared from the hydantoin of methionine (IV) in such a sequence, methanol is preferably used in each of the steps as organic solvent.
La présente invention concerne également un procédé de préparation d'un intermediaire de synthèse de l'AOC de formule (II) suivante
dans laquelle R représente un atome d'hydrogène, un radical aliphatique, linéaire ou ramifié, saturé ou insaturé en C1-C20 un radicale aryle éventuellement substitué ou un radical aralkyle éventuellement substitué, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'on fait réagir dans au moins un solvant organique, une base organique ou minérale avec un dérivé diméthylsulfonium de formule (I) suivante:
dans laquelle : .R a la même signification que celle donnée cidessus,
A A est A1 et/ou A2, A1 et A2 étant identiques au différents et représentent un atome d'halogène, un reste S03-R1, R1 étant un radical alkyle, aryle ou aryle ou un reste SO4-CH3. The present invention also relates to a process for preparing a synthesis intermediate of the AOC of the following formula (II)
in which R represents a hydrogen atom, a linear or branched, saturated or unsaturated C 1 -C 20 aliphatic radical, an optionally substituted aryl radical or an optionally substituted aralkyl radical, said process being characterized in that it is reacted in at least one organic solvent, an organic or inorganic base with a dimethylsulfonium derivative of formula (I) below:
where: .R has the same meaning as given above,
AA is A1 and / or A2, A1 and A2 are identical to the different and represent a halogen atom, a SO3-R1 residue, R1 being an alkyl, aryl or aryl radical or a SO4-CH3 residue.
Les modes particuliers de réalisation de ce procédé sont identiques à ceux décrits pour la préparation du dérivé spiro (II) décrit cidessus et obtenu à l'issue de l'étape (1) du procédé de préparation de l'ACC selon la présente invention. The particular embodiments of this process are identical to those described for the preparation of the spiro derivative (II) described above and obtained at the end of step (1) of the process for preparing the ACC according to the present invention.
Les exemples cidessous ont pour but d'illustrer la présente invention. The following examples are intended to illustrate the present invention.
Exemple 1 :
Synthèse du [(dioxo-2,5-imidazolidinyl-4)-éthyl-2] diméthyl sulfonium méthylsulfate (composé (III)).Example 1
Synthesis of [(dioxo-2,5-imidazolidin-4-yl) -ethyl-2-dimethylsulfonium methylsulfate (Compound (III)).
Dans un ballon tricol de 0,25 1 équipé d'un réfrigérant et d'une ampoule de coulée, contenant une suspension de 40,1 g (0,23 mole) de [(méthylthio)-éthyl-2-]-5-imidazolidine-dione-2,4 (composé(IV)), dans l'eau (118 ml), on coule en 5 minutes 20 mi de diméthylsulfate. On chauffe le milieu réactionnel à 800C pendant 45 minutes sous agitation magnétique. Après refroidissement, le produit de la réaction est précipité à l'éthanol (1000 ml), filtré, puis recristallisé dans 550 ml d'un mélange éthanol/eau 90/10 (v/v). In a 0.25 l three-neck flask equipped with a condenser and a dropping funnel, containing a suspension of 40.1 g (0.23 mol) of [(methylthio) -ethyl-2 -] - 5- imidazolidine-2,4-dione (compound (IV)), in water (118 ml) is poured in 5 minutes 20 ml of dimethylsulfate. The reaction medium is heated at 800 ° C. for 45 minutes with magnetic stirring. After cooling, the product of the reaction is precipitated with ethanol (1000 ml), filtered and then recrystallized from 550 ml of a 90/10 (v / v) ethanol / water mixture.
On obtient alors 69,13 g de composé (III) soit un rendement de 85 % par rapport au composé (IV) introduit. 69.13 g of compound (III) are thus obtained, ie a yield of 85% relative to the compound (IV) introduced.
Le composé (III) obtenu présente un point de fusion de 169-171 C. The compound (III) obtained has a melting point of 169-171 ° C.
Analyse centésimale pour C8 H16 N2 O6 S2
C% H % N % S %
Calculé 31,99 5,37 9,33 21,35
Trouvé 31,68 5,27 9,28 21,21
Exemple 2:
Synthèse du [(dioxo-2,5-méthyl-1-imidazolidinyl-4)-éthyl-2] diméthyl sulfonium méthylsulfate (composé I)) à partir du composé (III).Cumulative analysis for C8 H16 N2 O6 S2
C% H% N% S%
Calculated 31.99 5.37 9.33 21.35
Found 31.68 5.27 9.28 21.21
Example 2
Synthesis of [(dioxo-2,5-methyl-1-imidazolidin-4-yl) -ethyl-2-dimethylsulfonium methylsulfate (compound I)) from compound (III).
6 g (20mmoles) du composé (III) obtenu selon le procédé de l'exemple 1 sont mis en solution dans 20 ml d'une solution de soude 1N. On ajoute sous agitation, à température ambiante, 2,51 g de diméthylsulfate. Après 4 heures d'agitation, 2 ml de soude 1N, puis après 20 minutes, 0,25 g de diméthylsulfate, sont additionnés au milieu réactionnel. L'agitation à température ambiante est maintenue toute la nuit. La solution est neutralisée pour éliminer l'excès de base par ajout d'une solution d'acide sulfurique IN, puis concentrée à sec. 6 g (20 mmol) of the compound (III) obtained according to the method of Example 1 are dissolved in 20 ml of a 1N sodium hydroxide solution. 2.51 g of dimethylsulphate are added with stirring at room temperature. After stirring for 4 hours, 2 ml of 1N sodium hydroxide solution and then, after 20 minutes, 0.25 g of dimethylsulphate are added to the reaction medium. Stirring at room temperature is maintained overnight. The solution is neutralized to remove the excess of base by adding a solution of sulfuric acid IN, then concentrated to dryness.
Le produit brut est alors agité dans 88 ml d'acétonitrile et les sels précipités sont filtrés. Le filtrat est concentré à sec et séché sous vide. The crude product is then stirred in 88 ml of acetonitrile and the precipitated salts are filtered. The filtrate is concentrated to dryness and dried under vacuum.
On obtient ainsi 6,84 g de composé (I) sous la forme d'un produit incolore et visqueux. There is thus obtained 6.84 g of compound (I) in the form of a colorless and viscous product.
L'analyse RMN-H(360 MHz) montre que le produit isolé est principalement constitué du produit recherché et d'une faible quantité d'acétonitrile. H-NMR analysis (360 MHz) shows that the isolated product consists mainly of the desired product and a small amount of acetonitrile.
Le spectre RMN-1H du produit recherché est le suivant (analyse dans le DMSO). The 1 H-NMR spectrum of the desired product is as follows (analysis in DMSO).
6 (ppm) = 8,13 (s, 1H) ; 4,18 (t,1H,J =6 Hz) ; 3,32 (s,3H) ; 3,26 (m,2H) ; 2,83 (s,3H) ; 2,82 (s,3H) ; 2,78 (s,3H) ; 2,11-s,00(m,2H).Δ (ppm) = 8.13 (s, 1H); 4.18 (t, 1H, J = 6Hz); 3.32 (s, 3H); 3.26 (m, 2H); 2.83 (s, 3H); 2.82 (s, 3H); 2.78 (s, 3H); 2.11-s, 00 (m, 2H).
Exemple 3 Synthèse du méthyl-6-diaza-4,6-spiro- [ 2,4 J heptane-dione-5,7 (composé (II)) à partir du composé (I)
6,7 g du composé (I) obtenu selon l'exemple 2 sont solubilisés dans 13 ml d'acétonitrile et 50 mi de propanol puis chauffés à 700C.Example 3 Synthesis of methyl-6-diaza-4,6-spiro- [2,4] heptane-dione-5,7 (compound (II)) from compound (I)
6.7 g of the compound (I) obtained according to Example 2 are solubilized in 13 ml of acetonitrile and 50 ml of propanol and then heated to 700C.
23,49 ml d'une solution 1,01 M de n-propylate de sodium dans le propanol sont coulés dans le melange réactionnel dont la température est maintenue à 70-770C pendant 1h30. 23.49 ml of a 1.01 M solution of sodium n-propylate in propanol are poured into the reaction mixture whose temperature is maintained at 70-770C for 1h30.
Après refroidissement, on neutralise l'excès de base par ajout d'une solution d'acide sulfurique à 10 % dans le propanol. After cooling, the excess base is neutralized by addition of a 10% sulfuric acid solution in propanol.
Après concentration à sec et dissolution dans l'eau, le produit est extrait à l'acétate d'éthyle. After concentration to dryness and dissolution in water, the product is extracted with ethyl acetate.
Après recristallisation dans un mélange 4/1 (v/v) éther isopropylique-isopropanol, on obtient une première fraction de 1,84g du composé (II) (PF = 129-131 0c) ,puis dans une deuxième fraction de 0,24 g du composé (II) (titre=87%). Le rendement en carposé (II) est de 74,5% par rapport au composé (III) tel que préparé dans l'exemple 1. After recrystallization from a 4/1 (v / v) isopropyl ether / isopropanol mixture, a first fraction of 1.84 g of the compound (II) (mp = 129-131 ° C.) is obtained, followed by a second fraction of 0.24. g of the compound (II) (title = 87%). The yield of C (II) is 74.5% relative to the compound (III) as prepared in Example 1.
Analyse centésimale pour C6 H8 N2 O2 (première fraction):
C % H % N %
Calculé 51,52 5,75 19,99
Trouvé 51,32 5,79 19,95
Exemple 4
Procédé de synthèse de l'acide amino-1-cyclopropane carboxylique (ACC) à partir du composé (II).Centesimal analysis for C6 H8 N2 O2 (first fraction):
C% H% N%
Calculated 51.52 5.75 19.99
Found 51.32 5.79 19.95
Example 4
Process for the synthesis of amino-1-cyclopropane carboxylic acid (ACC) from the compound (II)
On charge dans un réacteur en téflon de 50 mi (réacteur
Berghof système DB 2), 2,8 g de composé (II), préparé selon l'exemple 3 ainsi que 17,47 ml d'une solution aqueuse d'acide sulfurique 2,29 M. Le mélange réactionnel est chauffé à 1800C pendant 3 heures. Après refroidissement et dégazage de la solution, on dilue oette dernière par un volume d'eau et on amène à pH 5,4 par ajout d'une solution d'hydroxyde de calcium. Les sels famés sont éliminés par filtration. Le rendement dosé en ACC obtenu par rapport au composé (II) introduit est alors de 72%.Charge in a 50 ml Teflon reactor (reactor
Berghof system DB 2), 2.8 g of compound (II), prepared according to Example 3 as well as 17.47 ml of an aqueous solution of sulfuric acid 2.29 M. The reaction mixture is heated at 1800C for 3 hours. After cooling and degassing the solution, the latter is diluted with one volume of water and brought to pH 5.4 by addition of a calcium hydroxide solution. The famous salts are removed by filtration. The measured yield of ACC obtained relative to the compound (II) introduced is then 72%.
Le filtrat est passé sur une résine Amberlite IRN-77 et l'ACC est élué par une solution d'ammoniaque 1N. Après concentration à sec, on obtient 1,35 g d'ACC, qui est alors recristallisé dans un mélange acétone/eau 50/50 (v/v). The filtrate is passed through an Amberlite IRN-77 resin and the ACC is eluted with 1N ammonia solution. After concentration to dryness, 1.35 g of ACC are obtained, which is then recrystallized from an acetone / water 50/50 (v / v) mixture.
Le point de fusion du produit final est de 252 C. The melting point of the final product is 252 C.
Analyse centésimale pour C4 H7 N02 1/2 H20 C % H % N % 0%
Calculé 43,63 7,32 12,72 36,32
Trouvé 43,09 7,39 12,65 36,48
Exemple 5
Préparation "enchainée" de l'ACC à partir de l'hydantoine de la méthionine (IV).Centesis analysis for C4 H7 N02 1/2 H20 C% H% N% 0%
Calculated 43.63 7.32 12.72 36.32
Found 43.09 7.39 12.65 36.48
Example 5
"Co-ordinated" preparation of ACC from hydantoin of methionine (IV).
Dans un ballot tricol de 250 ml surmonté d'une colonne de distillation et d'une ampoule de coulée sont introduits 17,39 g de composé (IV0 et 32,75 ml de solution MeONa/MeOH 3,11M
20,81 ml de diméthylsulfate sont additionnés goutte à goutte à la suspension obtenue après 10 minutes d'agitation à température ambiante.In a 250 ml three-necked bale surmounted by a distillation column and a dropping funnel are introduced 17.39 g of compound (IV0 and 32.75 ml of MeONa / MeOH solution 3.11M
20.81 ml of dimethyl sulphate are added dropwise to the suspension obtained after stirring for 10 minutes at room temperature.
Pendant l'addition du diméthylsulfate, le ballon est refroidi de façon à maintenir la température de la masse inférieure à 25-300C
Le mélange réactionnel est agité pendant 20-22 Heures à température ambiante. During the addition of dimethylsulfate, the flask is cooled to maintain the temperature of the mass below 25-300C
The reaction mixture is stirred for 20-22 hours at room temperature.
Le mélange réactionnel est chauffé à reflux, puis 38,23 mi de solution MeONa/MeOH 3,11M sont introduits en 20 minutes. Le chauffage est maintenu pendant 6 heures au cours desquelles est distillé le mélange MeOH/Me2 S afin d'éliminer le diméthylsulfure formé en cours de réaction. Après refroidissement, l'excès de base est neutralisé par addition d'acide sulfurique à 30 % dans le méthanol. The reaction mixture is refluxed and then 38.23 ml of 3.11M MeONa / MeOH solution are introduced over 20 minutes. The heating is maintained for 6 hours during which the MeOH / Me 2 S mixture is distilled to remove the dimethylsulfide formed during the reaction. After cooling, the excess of base is neutralized by the addition of 30% sulfuric acid in methanol.
Après filtration des sels, puis addition de 90 ml d'eau, le mélange réactionnel est concentré à 90 mi. After filtration of the salts, then addition of 90 ml of water, the reaction mixture is concentrated to 90 ml.
On dose alors par CLHP le composé (II) obtenu. The compound (II) obtained is then determined by HPLC.
Le rendement en composé (II) par rapport au composé (rV) de départ est de 73 %. The yield of compound (II) relative to the starting compound (rV) is 73%.
21,48 g du mélange réactionnel concentré ainsi que 2,22 ml d'une solution d'acide sulfurique à 95 % sont chargés dans un réacteur en téflon de 50 ml et chauffés à 1800C pendant 3 heures. 21.48 g of the concentrated reaction mixture and 2.22 ml of a 95% sulfuric acid solution are charged into a 50 ml Teflon reactor and heated at 1800 ° C. for 3 hours.
Le rendement dosé (dosage en CERP par la méthode de dérivatisation à l'orthophtaldéhyde) en AOC est de 52 % par rapport au composé (IV) de départ.The measured yield (CERP assay by the orthophthaldehyde derivatization method) at AOC is 52% relative to the starting compound (IV).
Exemple 6
Préparation du composé (II) à partir du composé (I).Example 6
Preparation of the compound (II) from the compound (I)
Le composé (I) obtenu selon le procédé de l'exemple 2 est solubilisé dans différents solvants organiques à des concentrations variables en présence de différentes bases puis le mélange réactionnel obtenu est chauffé à différentes températures. The compound (I) obtained according to the method of Example 2 is solubilized in different organic solvents at varying concentrations in the presence of different bases and the resulting reaction mixture is heated to different temperatures.
Les composés (I) de départ et (II) sont dosés par
Les résultats obtenus ainsi que les différents paramètres des essais réalisés figurent dans le Tableau I suivant
TABLEAU I
The starting compounds (I) and (II) are determined by
The results obtained as well as the different parameters of the tests carried out are shown in Table I below.
TABLE I
<tb> <SEP> Essai <SEP> Base <SEP> Nombre <SEP> Solvant <SEP> Concentration <SEP> Tempé. <SEP> Temps <SEP> de <SEP> Résultats
<tb> <SEP> d'équival. <SEP> en <SEP> composé <SEP> (I) <SEP> réection <SEP> TT <SEP> RR
<tb> de <SEP> base <SEP> dans <SEP> le <SEP> solvant <SEP> (%) <SEP> (%)
<tb> <SEP> 1 <SEP> K2CO3 <SEP> 1 <SEP> CH3ON <SEP> 0,03 <SEP> M <SEP> reflux <SEP> 16 <SEP> H. <SEP> 100 <SEP> 67
<tb> <SEP> 2 <SEP> KOH <SEP> 1 <SEP> CH3ON <SEP> 0,31 <SEP> M <SEP> reflux <SEP> 17 <SEP> H. <SEP> 66 <SEP> 43
<tb> <SEP> 3 <SEP> PrONa <SEP> 5,7 <SEP> PrOH/CH3ON <SEP> 0,1 <SEP> M <SEP> TA <SEP> 7 <SEP> H. <SEP> 100 <SEP> 62
<tb> <SEP> (9/1, <SEP> v/v)
<tb> <SEP> 4 <SEP> PrONa <SEP> 1 <SEP> " <SEP> 0,1 <SEP> M <SEP> 70 <SEP> 45 <SEP> min. <SEP> 80 <SEP> 69
<tb> <SEP> 5 <SEP> PrONa <SEP> 1,2 <SEP> 0,1 <SEP> M <SEP> 70 <SEP> 90 <SEP> min. <SEP> 100 <SEP> 81
<tb>
Dans ce tableau
- PrONa est le n-propylate de sodium
- CH3 CN est l'acétonitrile
- reflux est la température de reflux du solvant
- TA est la température ambiante
- Tr est le taux de transformation du composé (I) engagé dans
la réaction.<tb><SEP> Test <SEP> Base <SEP> Number <SEP> Solvent <SEP> Concentration <SEP> Temp. <SEP> Time <SEP> of <SEP> Results
<tb><SEP> equivalent. <SEP> in <SEP> compound <SEP> (I) <SEP> reection <SEP> TT <SEP> RR
<tb> of <SEP> base <SEP> in <SEP> the <SEP> solvent <SEP> (%) <SEP> (%)
<tb><SEP> 1 <SEP> K2CO3 <SEP> 1 <SEP> CH3ON <SEP> 0.03 <SEP> M <SEP> reflux <SEP> 16 <SEP> H. <SEP> 100 <SEP> 67
<tb><SEP> 2 <SEP> KOH <SEP> 1 <SEP> CH3ON <SEP> 0.31 <SEP> M <SEP> reflux <SEP> 17 <SEP> H. <SEP> 66 <SEP> 43
<tb><SEP> 3 <SEP> PrONa <SEP> 5.7 <SEP> PrOH / CH3ON <SEP> 0.1 <SEP> M <SEP> TA <SEP> 7 <SEP> H. <SEP> 100 <SEP> 62
<tb><SEP> (9/1, <SEP> v / v)
<tb><SEP> 4 <SEP> PrONa <SEP> 1 <SEP>"<SEP> 0.1 <SEP> M <SEP> 70 <SEP> 45 <SEP> min. <SEP> 80 <SEP> 69
<tb><SEP> 5 <SEP> PrONa <SEP> 1.2 <SEP> 0.1 <SEP> M <SEP> 70 <SEP> 90 <SEP> min. <SEP> 100 <SEP> 81
<Tb>
In this table
- PrONa is sodium n-propylate
- CH3 CN is acetonitrile
- reflux is the reflux temperature of the solvent
- TA is the ambient temperature
Tr is the conversion rate of the compound (I) involved in
the reaction.
- RR est le rendement en composé (II) obtenu par rapport au
nombre de moles de composé (I) engagé
- Le nombre d'équivalents de base est donné par rapport à une
mole de composé (I) engagé. RR is the yield of compound (II) obtained with respect to
number of moles of compound (I) engaged
- The number of basic equivalents is given in relation to a
mole of compound (I) engaged.
Claims (19)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR8911528A FR2651495A1 (en) | 1989-09-04 | 1989-09-04 | Process for the preparation of 1-aminocyclopropanecarboxylic acid and of one of its synthetic intermediates |
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FR8911528A FR2651495A1 (en) | 1989-09-04 | 1989-09-04 | Process for the preparation of 1-aminocyclopropanecarboxylic acid and of one of its synthetic intermediates |
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FR8911528A Withdrawn FR2651495A1 (en) | 1989-09-04 | 1989-09-04 | Process for the preparation of 1-aminocyclopropanecarboxylic acid and of one of its synthetic intermediates |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
FR (1) | FR2651495A1 (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2230629A1 (en) * | 1973-05-22 | 1974-12-20 | Pepro | |
EP0025141A1 (en) * | 1979-09-06 | 1981-03-18 | Bayer Ag | Process for the production of 1-amino-cyclopropane-carboxylic acid and its derivatives |
-
1989
- 1989-09-04 FR FR8911528A patent/FR2651495A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (2)
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