PT1257523E

PT1257523E - Processo para o fabrico de esteres do ácido 3-aminoal canico

Info

Publication number: PT1257523E
Application number: PT01911673T
Authority: PT
Inventors: Rudolf Fuchs
Original assignee: Lonza Ag
Priority date: 2000-02-22
Filing date: 2001-02-21
Publication date: 2006-11-30
Also published as: WO2001062707A1; US6784311B2; US20030114704A1; ES2267727T3; AU2001240643A1; EP1257523A1; DE50110250D1; DK1257523T3; ATE330932T1; EP1257523B1

Description

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DESCRIÇÃO "PROCESSO PARA O FABRICO DE ÉSTERES DO ÁCIDO 3- AMINOALCÂNICO" A invenção é relativa a um processo para o fabrico de ésteres do ácido 3-aminoalcânico, através da hidrogenação de ésteres do ácido 3-amino-2-alcénico.

Conhece-se vários processos para a hidrogenação de ésteres do ácido 3-amino-2-alcénico. 0 RU C 2 026 289 descreve a hidrogenação do éster de etilo do ácido 3-aminocrotónico na presença de um catalisador de níquel. O US A 4 585 887 descreve o fabrico de ésteres do ácido 3-aminoalcânico opticamente activos, transformando-se um beta-cetoéster com uma amina quiral e hidrogenando-se a enamina daí resultante na presença de um catalisador de Pt/C. A velocidade de hidrogenação e a selectividade não são satisfatórias nos processos de hidrogenação conhecidos acima mencionados. O objectivo da presente invenção foi o de arranjar um processo para o fabrico de ésteres do ácido 3-aminoalcânico a partir de ésteres do ácido 3-amino-2-alcénico, decorrendo a hidrogenação com rapidez e com uma grande selectividade.

Em conformidade com a invenção, este objectivo é atingido pelo processo de acordo com a reivindicação 1.

Descobriu-se que a hidrogenação catalítica na presença de um ácido forte decorre muito rapidamente, e que se obtém ésteres do ácido 3-aminoalcânico com um maior rendimento. 2 0 processo em conformidade com a invenção é relativo ao fabrico de ésteres do ácido 3-aminoalcânico com a fórmula geral

em que R significa alquilo Ci_6 e R1 significa hidrogénio, alquilo Ci_6 ou fenilo, ou os respectivos sais, através da hidrogenação catalítica dos respectivos ésteres do ácido 3-amino-2-alcénico com a fórmula geral

em que R e R1 têm os significados acima mencionados. 0 processo é caracterizado pelo facto de a hidrogenação catalítica ser levada a cabo na presença de um ácido forte, e de o sal formado do éster do ácido 3-aminoalcânico (I) e do ácido forte ser transformado, eventualmente de forma de si conhecida, no éster livre do ácido 3-aminoalcânico (I) ou noutro sal. 0 alquilo Ci-6 trata-se aqui e seguidamente de todos os grupos alquilo lineares ou ramificados, com 1 a 6 átomos de carbono, tais como, por exemplo, metilo, etilo, propilo, isopropilo, butilo, isobutilo, sec.-butilo, terc.-butilo, pentilo, isopentilo, terc.-pentilo, neopentilo, hexilo ou 3 iso-hexilo. 0 radical R é de preferência metilo.

Os ácidos fortes tratam-se aqui e seguidamente de halogenetos de hidrogénio, tais como, por exemplo, ácido clorídrico ou ácido hidrobrómico, ácido sulfúrico, ácidos sulfónicos, como, por exemplo, ácido metanossulfónico, ácido benzenossulfónico ou ácido p-toluenossulfónico, e ácidos perfluoroalcânicos. 0 ácido forte é com vantagem empregue em quantidade equimolar ou em pequeno excesso, em relação ao éster.

Um halogeneto de hidrogénio preferido é o ácido clorídrico.

Os ácidos sulfónicos preferidos são o ácido metanossulfónico e o ácido p-toluenossulfónico.

Um ácido perfluoroalcânico preferido é o ácido trifluoroacético.

Os catalisadores preferidos são os catalisadores de platina, de paládio ou de ródio, em particular os catalisadores de suporte. É dada particular preferência a um catalisador de suporte de platina.

Como materiais de suporte adequam-se todos os materiais de suporte correntes, tais como, por exemplo, carvão activo, óxido de alumínio, dióxido de silício, óxido de silício-alumínio, carbida de silício, dióxido de titânio, óxido de magnésio ou zeólitos. 0 preferido é o carvão activo. 4

Os catalisadores de suporte contêm com vantagem cerca de 1 a 30% em peso, de preferência cerca de 5 a 10% em peso, de metal nobre.

Os catalisadores deste tipo podem ser obtidos no mercado, por exemplo, na Degussa ou na Heraeus.

Preferencialmente, a hidrogenação é realizada num solvente anidro.

Adequados são sobretudo os solventes do grupo dos álcoois (por exemplo, metanol, etanol), ésteres (por exemplo, éster de metilo do ácido acético), éteres (por exemplo, tetra-hidrofurano, dioxano, dietiléter) ou halogenoalcanos (por exemplo, diclorometano, 1,2-dicloroetano) de baixo peso molecular. É dada particular preferência ao metanol anidro. A hidrogenação é levada a cabo com vantagem a temperaturas de 0 - 150°C, e a pressões de 1 - 100 bar, de preferência aproximadamente à temperatura ambiente (20 - 30°C) e a pressões de 5 - 10 bar.

Os ésteres do ácido 3-amino-2-alcénico (II) podem ser obtidos, por exemplo, através da transformação de amoníaco com ésteres do ácido 3-oxoalcânico, como descrito na patente publicada russa, acima mencionada.

Outra possibilidade de fabrico de ésteres do ácido 3-amino-2-alcénico (I) é a abertura de anel de beta-lactamas descrita no DE A 2 425 705, e posterior esterificação por meio da transformação com álcool/HCl.

Os metanossulfonatos do éster do ácido 3-amonioalcânico com 5 a fórmula geral

em que R e R1 têm os significados acima dados, são novos e igualmente objecto da invenção. A transformação do sal do éster do ácido 3-aminoalcânico (I) e do ácido forte no éster livre do ácido 3-aminoalcânico (I), pode ser realizada de forma de si conhecida, através, por exemplo, da adição de uma base como a lixívia de soda cáustica.

Os exemplos que se seguem evidenciam a execução do processo conforme a invenção, sem que com isso haja qualquer limitação.

Exemplo 1

Fabrico de hidrocloreto do éster de metilo do ácido (RS)-3-aminobutirico (na presença de ácido clorídrico)

Num autoclave Parr de 160 ml, deitou-se 5,0 g (43,4 mmoles) de éster de metilo do ácido 3-aminocrotónico, 70 ml de uma solução a 9,3% de 17 g (43 mmoles) de gás de HC1 em metanol anidro, e 0,22 g de catalisador de Pt/C (Heraeus K0129). A hidrogenação teve lugar durante 3 horas a 21 - 25°C e a 5 -10 bar de pressão de hidrogénio. Em seguida, o catalisador foi separado por filtração e o solvente foi totalmente 6 separado por destilação no evaporizador rotativo. Obteve-se 6,34 g de hidrocloreto puro de éster de metilo do ácido (RS)-3-aminobutírico na forma de óleo.

Exemplo 2

Fabrico de hidrogenossulfato ou de sulfato de éster de metilo do ácido (RS)-3-aminobutírico (na presença de ácido sulfúrico)

Num autoclave Parr de 160 ml, deitou-se 5,0 g (43,4 mmoles) de éster de metilo do ácido 3-aminocrotónico, 70 ml de metanol anidro, 1,5 equivalentes de ácido sulfúrico e 0,22 g de catalisador de Pt/C (Heraeus K0129). A hidrogenação teve lugar durante 2 horas a cerca de 25°C e a 3 - 10 bar de pressão de hidrogénio. Em seguida, o catalisador foi separado por filtração e o solvente foi totalmente separado por destilação no evaporizador rotativo. Obteve-se 6,13 g de sulfato puro de éster de metilo do ácido (RS)-3-aminobutirico na forma de óleo. Em conformidade com isso, é possível produzir o hidrogenossulfato.

Exemplo 3 ester de metilo do acido presença de ácido

Fabrico de metanossulfonato de (RS)-3-aminobutírico (na metanossulfónico)

Num autoclave Parr de 160 ml, deitou-se 5,0 g (43,4 mmoles) de éster de metilo do ácido 3-aminocrotónico, 70 ml de metanol anidro, 1,0 equivalente de ácido metanossulfónico e 0,22 g de catalisador de Pt/C (Heraeus K0129). A hidrogenação teve lugar durante 2 horas a cerca de 20°C e a 7 5-10 bar de pressão de hidrogénio. Em seguida, o catalisador foi separado por filtração e o solvente foi totalmente separado por destilação no evaporizador rotativo. Obteve-se 6,2 g de metanossulfonato puro de éster de metilo do ácido (RS)-3-aminobutirico na forma de óleo.

Para fins de caracterização, cristalizou-se uma amostra de tetra-hidrofurano. Ponto de fusão: 83 - 85°C.

Lisboa, 13 de Setembro de 2006

Claims

1 REIVINDICAÇÕES 1. Processo para o fabrico dos ésteres do ácido 3-aminoalcânico com a fórmula geral

em que R significa alquilo Ci-6 e R1 significa hidrogénio, alquilo Ci-6 ou fenilo, ou os respectivos sais, através da hidrogenação catalítica dos respectivos ésteres do ácido 3-amino-2-alcénico com a fórmula geral

em que R e R1 têm os significados acima mencionados; processo esse que é caracterizado pelo facto de a hidrogenação ser levada a cabo na presença de um ácido forte - do grupo composto por halogenetos de hidrogénio, ácido sulfúrico, ácidos sulfónicos e ácidos perf luoroalcânicos -, e de o sal formado do éster do ácido 3-aminoalcânico (I) e do ácido forte ser transformado, eventualmente de forma de si conhecida, no éster livre do ácido 3-aminoalcânico (I) ou noutro sal.

2 . Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado 2 pelo facto de empregar-se, como ácido forte, ácido clorídrico, ácido metanossulfónico, ácido p- toluenossulfónico ou ácido trifluoroacético.

3 3 na em que R e R1 têm os significados mencionados reivindicação 1. 3-

3. Processo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo facto de empregar-se, como catalisador, um catalisador de suporte de platina, de paládio ou de ródio.

4. Processo de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo facto de empregar-se, como catalisador de suporte, a platina ou o carvão activo.

5. Processo de acordo com uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo facto de R ser metilo.

6. Processo de acordo com uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo facto de a hidrogenação ser realizada num solvente anidro.

7. Processo de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo facto de o solvente empregue ser um solvente do grupo dos álcoois, ésteres, éteres ou halogenoalcanos de baixo peso molecular.

8. Metanossulfonatos dos ésteres do ácido 3-amonioalcânico com a fórmula geral

9. Metanossulfonato do éster de metilo do ácido (RS) amoniobutirico. Lisboa, 13 de Setembro de 2006