SK5193A3 - Process for the racemization of nonracemic 3-oxocyclopentane-or-hexanecarboxylic acids their esters with c1-c6-alcohols - Google Patents

Description

Spôsob racemizácie neracemických 3-oxocyklopentán- alebo

3-oxocyklohexánkarboxylových kyselín alebo ich esterov s alkoholmi s počtom atómov uhlíka 1 až 6

Oblasť vynálezu

Vynález sa týka spôsobu racemizácie neracemických kyselín 3-oxocyklopentánkarboxylových alebo 3-oxocyklohexánkarboxylových alebo ich esterov s nižšími alkoholmi na odpovedajúce racemické kyseliny alebo estery.

Doterajší stav techniky

Čisté enancioméry 3-oxocykloalkánkarboxylových kyselín sú požadované napríklad pri výrobe hetrazepínov, ktoré sa používajú ako liečivá. Vzhľadom k tomu, že pri syntéze týchto kyselín sa tvoria racemáty, je potrebné tieto racemáty rozdeliť. Vzhľadom k tomu, že i enanciomér, nevhodný pre uvedený účel by bolo možné ďalej použiť, je potrebné ho znovu racemizovať a vzniknutý racemát znovu rozdeliť.

Úlohou vynálezu je vyriešiť problém prevedenia enanciomérov alebo neracemických zmesí enanciomérov 3-oxocykloalkánkarboxylových kyselín alebo ich esterov s nižšími alkoholmi na racemát.

Týmto spôsobom by bolo možné spracovať aj nevhodné enancioméry alebo neracemické zmesi enanciomérov, vzniknuté rozdelením racemátov na požadované produkty.

Racemizáciu neracemických 3-oxocykloalkánkarboxylových kyselín alebo ich esterov nie je možné uskutočniť obvyklými postupmi, napríklad pôsobením zásad vzhľadom k tomu, že sa tvoria kondenzačné produkty.

-2Podstata vynálezu

Bolo neočakávane zistené, že je možné ľahko previesť enancioméry alebo neracemické zmesi enanciomérov 3-oxocyklopentánkarboxylových alebo 3-oxocyklohexánkarboxylových kyselín alebo ich esterov s počtom atómov uhlíka 1 až 6 v alkylovej časti na odpovedajúce raceraáty.

Podstatou vynálezu je teda postup, pri ktorom sa enanciomér alebo neracemická zmes enanciomérov najskôr esterifikuje v alkohole pôsobením nižšieho alkylesteru ortomravenčej kyseliny v prítomnosti katalického množstva silnej kyseliny (v prípade, že východzí materiál sa ešte nenachádza vo forme esteru) a následne sa materiál ketalizuje, výsledný produkt sa racemizuje pôsobením alkoxidu a potom sa hydrolyzuje za vzniku racemickej kyseliny alebo racemického esteru s následnou izoláciou racemickej zlúčeniny bežným spôsobom.

Jednotlivé stupne spôsobu podľa vynálezu sa s výhodou vykonávajú bez izolácie medziproduktu.

Použitý alkohol je alifatický alkohol s počtom atómov uhlíka 1 až 6, s výhodou metanol, etanol alebo propanol. Výhodné je použiť ortomravenčiu kyselinu a alkoxidy odvodené od toho alkoholu,ktorý sa použije ako reakčné prostredie.

Ako katalyzátory je možné použiť kyseliny, obvykle používané k uvedenému účelu, t.j. silné anorganické kyseliny, napríklad kyselinu sírovú alebo kyselinu chlorovodíkovú,ďalej kyselinu toulénsulfónovú alebo metánsulfonovú.

Tvorba acetálov sa s výhodou vykonáva pri teplote varu reakčnej zmesi. Hydrolýza acetálovej skupiny na tvorbu esteru sa vykonáva pri teplote miestnosti alebo pri chladení. V prípade, že esterová skupina má byť hydrolyzovaná, postup sa vykonáva pri teplote varu pod spätným chladičom.

-3Vynález bude ďalej vysvetlený nasledujúcimi príkladmi, ktoré však neobmedzujú jeho rozsah, pretože je zrejné, že je možné ľahko vykonať celú radu modifikácií bez odchýlenia sa od zmyslu vynálezu.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Príklad 1

Racemický metyl-3-oxocyklopentánkarboxylát

318,36 g, 3 móly trimetylortomravenčanu sa postupne pridá k roztoku 128,2 g, 1 mól neracemickej kyseliny 3-oxocyklopentánkarboxylovej kyseliny a 11,4 g, 0,06 mólu hydrátu kyseliny p-toluénsulfónovej v 380 ml metanolu v priebehu 5 až 10 minút za stáleho miešania. Potom sa zmes ohreje a v priebehu 25 minút sa oddestiluje zmes metylesteru kyseliny mravenčej a metanolu, získa sa približne 185 g destilátu. Následne sa pridá 29 g, 0,16 mólu 30% roztoku metoxidu sodíka a reakčná zmes sa varí 2 hodiny pod spätným chladičom. Potom sa metanol oddestiluje, zbytok sa ochladí na 10 °C a rozpustí pridaním 230 ml metylénchloridu a 200 ml vody. Následne sa upraví pH na 1,4 a to pridaním 5% roztoku kyseliny sírovej a zmes sa ešte 30 minút mieša pri teplote 10 °C. Metylénchloridová fáza sa oddelí a vodná fáza sa znovu extrahuje 100 ml metylénchloridu. Organické fázy sa spoja a zmiešajú sa s 50 ml vody, následne sa oddelia a rozpúšťadlo sa oddestiluje vo vákuu. Získaný zbytok sa podrobí frakcionácii vo vákuu.

Získa sa hlavná frakcia s hmotnosťou 131,4 g s teplotou varu 110 °C pri tlaku 22,3 kPa, výťažok je 92% teoretického množstva. Vzorka tohto materiálu má v polarimetri uhol otáčania 0 °.

-4Príklad 2

Racemická 3-oxocyklohexánkarboxylová kyselina

Spôsobom podľa príkladu 1 sa racemizuje 7,11 g, 0,5 mólu neracemickej 3-oxocyklohexánkarboxylovej kyseliny pôsobením 18,9 g, 0,178 mólu trimetylortomravenčanu v prítomnosti 30% roztoku metoxidu sodíka.

Hydrolýza pri tvorbe racemickej ketokyseliny sa vykonáva po oddestilovaní rozpúšťadla. K zbytku sa pridá 85 g 2 N chlorovodíkovej kyseliny a zmes sa varí 6 hodín pod spätným chladičom. Potom sa zmes odparí vo vákuu na zbytok 21 g a po ochladení sa tento zbytok extrahuje najskôr 50 ml a potom 2 x 20 ml chloroformu. Organické fázy sa spoja a rozpúšťadlo sa odparí vo vákuu. Vzorka produktu nemala žiadnu otáčavosť v polarimetri. Týmto spôsobom bolo vo výťažku 94,2 % teoretického množstva získané 6,7 g racemického produktu.

Claims (5)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Spôsob racemizácie neracemických 3-oxocyklopentánalebo 3-oxocyklohexánkarboxylových kyselín alebo ich esterov s alkoholmi s počtom atómov uhlíka 1 až 6, vyznačujúci sa tým, že sa východzia látka v prípade,že ešte nie je esterifikovaná, esterifikuje alkoholom s počtom atómov uhlíka 1 až 6 v prítomnosti katalytického množstva silnej kyseliny a ketalizuje, produkt sa racemizuje pôsobením alkoxidu a následne hydrolyzuje pôsobením zriedenej kyseliny za vzniku racemickej kyseliny alebo esteru, tento produkt sa potom z reakčnej zmesi izoluje.
2. 2. Spôsob podľa nároku 1,vyznačujúci sa tým, že sa racemizácia vykonáva pôsobením alkoxidu sodíka alebo draslíka.
3. 3. Spôsob podľa nároku 1 alebo 2, vyznačujúci satým, že sa reakcia vykonáva v alkohole s počtom atómov uhlíka 1 až 6a ortoester a alkoxid sú odvodené od toho istého alkoholu.
4. 4. Spôsob podľa nároku 3,vyznačujúci sa tým, že ako alkohol sa použije metanol alebo etanol.
5. 5. Spôsob podľa nároku laž4, vyznačujúci sa t ý m, že hydrolýza na získanie racemickej kyseliny sa vykonáva pri teplote varu, hydrolýza na získanie racemíckého esteru sa vykonáva pri teplote miestnosti alebo pri miernom chladení.