DE2851039A1

DE2851039A1 - Verfahren zur razemisierung von optisch aktiven 1-arylaminen

Info

Publication number: DE2851039A1
Application number: DE19782851039
Authority: DE
Inventors: Manfred Dipl Chem Dr Schneider; Hardo Dipl Chem Dr Siegel; Guenter Dipl Chem Dr Vitt
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1978-11-25
Filing date: 1978-11-25
Publication date: 1980-06-12

Description

verfahren zur Razemisierung von optisch aktiven 1-Arylaminen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von razemischen Gemischen aus optisch aktiven 1-Arylaminen durch Behandeln mit Wasserstoff bei erhöhter Temperatur in Gegenwart eines Hydrierkatalysators.
Die optisch aktiven l-Ärylamine der allgemeinen Formel I in der R1 einen Alkyl-, Aralkyl- oder gegebenenfalls substituierten Arylrest und R2 Wsserstoff, einen Alkyl- oder Alkoxyrest bedeuten, sind wertvolle organische Zwischenprodukte und Hilfsmittel z.B. zur Herstellung von optisch aktiven Arzneistoffen.
Beispielsweise werden beide Stereoisomeren des 1-Phenyläthylamins in isolierter Form als Salzbildner zur Trennung razemischer Gemische von optisch aktiven Sauren verwendet, da l-PhenylGthylamin synthetisierbar und in einfacher Weise in die Antipoden spaltbar ist. Gegenüber den in der Natur vorkommenden Alkaloiden, die früher für diesen Zweck verwendet wurden, haben sie den Vorteil, in beliebiger Menge £Ur technische Prozesse zur Verfügung zu stehen.
Bei der Trennung von razemischen Gemischen fallen zwangshäufig beide Antipoden (Enantiomere) in gleichen Mengen an.
Gewöhnlich wird jedoch nur eines der Enantiomeren benötigt, so daß das andere, will oder kann man es nicht für andere Zwecke verwenden, wertlos ist. Es besteht daher Bedarf für ein Verfahren, das nicht benötigte Enantiomere zu razemisieren und das Razemat abermals zu spalten, d.h. einen Kreisprozeß aufzubauen.
Aus der japanischen Offenlegungsschrift 6911/76 ist bekannt, daß optisch aktive RWAminoalkohole durch Behandeln mit Wasserstoff und Ammoniak in Gegenwart eines Hydrierkatalysators razemisiert werden können und somit die Gewinnung der benötigten optischen Enantiomeren aus dem wertlosen in einem Kreisprozeß möglich wird. Für dieses Verfahren wird in der Regel hoher Druck benötigt, wobei Temperaturen von 2000C über mehrere Stunden einwirken müssen; die Erwähnung eines Prozesses bei gewöhnlichem Druck in der Gasphase erscheint rein spekulativ, da sich ein solches Verfahren nachweislich nicht ausführen läßt.
Für optisch aktive l-Arylamine, die keine Hydroxylgruppe in 2-Stellung zur Aminogruppe aufweisen, ist ein entsprechendes Razemisierungsverfahren bisher nicht beschrieben worden.
Die Erfindung hat sich daher zur Aufgabe gesetzt, für die erfindungsgemäßen l-Arylamine ein technisch brauchbares Razemisierungsverfahren anzugeben, das nach Möglichkeit auf die Anwendung erhöhten Drucks verzichten kann.
Es wurde, wie aus dem vorangestellten Patentanspruch ersichtlich, gefunden, daß man die optisch aktiven l-Arylamine in Gegenwart eines Hydrierkatalysators und Wasserstoff bei unter Umständen atmosphärischem Druck razemi- 'sieren kann, wobei in Gegenwart von Lösungsmitteln oder ohne solche gearbeitet werden kann. Die Verwendung von Ammoniak ist entbehrlich, obwohl natürlich Ammoniak in entsprechendem Überschuß wie ein Lösungsmittel wirkt und ein gewisser Druck aufrechterhalten werden müßte, um die flüssige Phase zu erhalten. Als Lösungsmittel kommen alle gegen hydrierende Bedingungen beständigen Verbindungen in Frage; z.B. Äther, insbesondere cyclische äther wie Tetrahydrofuran (THF) oder 1,4-Dioxan, Alkohole und Kohlenwasserstoffe.
Das Verfahren kann mit den üblichen Hydrierkatalysatoren, die bei Reaktionstemperatur keine Hydrierung der Phenylgruppe bewirken, ausgeführt werden. Besonders geeignet sind z.B. Raney-Kobalt oder Raney-Nickel sowie entsprechende, zur festen Anordnung im Reaktionsraum geeignete Katalysatoren. Mit diesen kann das Verfahren leicht fortlaufend gestaltet werden.
Eine geeignete Reaktionstemperatur kann z.B. zwischen 80 und 250 0C liegen; i.a. ist eine Temperatur unter 2000C ausreichend. Man wendet entsprechend der wirksamen Temperatur einen ausreichenden Druck an, um das Reaktionsgemisch flüssig zu halten und zusätzlich einen Wasserstoffpartialdruck von beispielsweise 0,5 bis 250 bar. Drucke über 300 bar oder gar 500 bar sind kaum erforderlich. In manchen Fälle wie z.B. beim l-Phenyläthylamin ist die Neigung zur Razemisierung so groß, daß bei atmosphärischem Druck gearbeitet werden kann, wobei eine Temperatur von 1500C i.a. nicht überschritten zu werden braucht.
Die optisch aktiven l-Arylamine kann man durch die allgemeine Formel (I) darstellen, wobei die Substituenten R1 und R die im voranstehenden Patentanspruch angegebene Bedeutung haben. Bevorzugt sind z.B. solche, bei denen eine Methyl-, Äthyl-, n- oder iso-Propyl-, m- iso-, -tert .-Butyl-Gruppe, Amyl-(Pentyl-)gruppe, Hexyl- oder eine ähnliche gegebenenfalls weiterhin substituierte Alkyl-Gruppe mit im allgemeinen weniger als zehn Kohlenstoffatomen bedeutet; R1 kann auch eine Cyclopentyl-, Cyclohexyl-, Cyclohexylmethyl-, Phenyl- oder eine Benzylgruppe sein, wobei der Phenyl- bzw. Benzylrest gegebenenfalls durch einen oder mehrere Alkyl-, fluorierte Alkyl-, Alkoxy- oder Hydroxyreste am aromatischen Ring substituiert sein kann. R2 bedeutet Wasserstoff oder einen Alkyl- oder Alkoxyrest. R2 muß zusammen mit dem Phenylrest, den es substituiert, natürlich von R1 verschieden sein, da anders keine optische Aktivität auftritt.
Beispiele entsprechender optisch aktiver 1-Arylamine sind: 1-Phenyläthylamin, 1-Phenyl-2- (p-tolyl )-äthylamin, 2-Phenyl-1-(p-tolyl )-äthylamin.
Der Grad der optischen Reinheit der Ausgangsverbindung ist natürlich unwichtig.
Zur Gewinnung von (+)-1-Phenyläthylamin razemisiert man beispielsweise (-)-1-Phenyläthylamin nach dem Verfahren der Erfindung, wobei D/L-1-Phenyläthylamin gebildet wird. Dieses läßt man in bekannter Weise z.B. in methanolischer Lösung mit der rechtsdrehenden Weinsäure leicht- bzw. schwerlösliche diastereomere Salze bilden, und kristallisiert fraktioniert. Man gewinnt aus den Fraktionen das (+)- und das (-)-Enantiomere getrennt und unterwirft das nicht gewünschte (-)-Enantiomere erneut der Razemisierung u.s.f.
Beispiel 1 In einem gläsernen Rührkolben von 250 ml Inhalt werden 50 g optisch aktives 1-PhenylEthylamin (Reinheitsgrad: 98,5 %; optischer Drehwinkel αD20 = 14,14°) und 5 g Raney-Kobalt vorgelegt, auf 130 C gebracht, 4 1 Wasserstoff pro Stunde bei atmosphärischem Druck und 15 Stunden gerührt. Danach wird mit THF nachgewaschen, dieses unter vermindertem Druck wieder abgezogen und der ölige Rückstand zwischen 35 und 450C bei 0,1 mbar Druck destilliert.
Man erhält 39,2 g razemisches 1-PhenylEthylamin (Reinheitsgrad: 88,4 %, gaschromatographisch durch Standardisierung mit Dekanol bestimmt; optischer Drehwinkel .20 = -0,35°).
Der Rückgewinnungsgrad ergibt sich zu 70,4 %.
Der Razemisierungsgrad ergibt sich aus α(Produkt) (1 - ) x 100 zu 98,4 % (αD20 = -12,69°) korr.
α(Rohstoff) Dabei bedeuten oC(Produkt) bzw. α(Rohstoff) den (korrigierten) Drehwinkel des Razemats bzw. optisch aktiven Ausgangsmaterials.
Die erreichte Razematausbeute liegt bei 68,6 % der rechnerisch möglichen. Sie berechnet sich nach Rückgewinnungsgrad x Razemisierungsgrad (g) 100 Beispiel 2 Wie in Beispiel 1 beschrieben werden 50 g optisch aktives 1-Phenyläthylamin (Reinheitsgrad: 99,0 %, optischer Drehwinkel αD20 = -14,01°) und 5 g Raney-Kobalt unter Ein-D 4,010) leiten von Wasserstoff bei 1400C während 4 Stunden gerührt.
Es wird wie beschrieben aufgearbeitet und destilliert.
Man erhält 39,4 g razemisches 1-Phenyläthylamin (Reinheitsgrad: 95,8 %; optischer Drehwinkel αD20 = -2,07°). Der RUckgewinnungsgrad beträgt 76,3 %, der Razemisierungsgrad 84,7 % (αD20korr.= -13,56°), die Razematausbeute berechnet sich zu 64,6 %.

Claims

'PatentansprAche 1. Verfahren zur Herstellung razemischer Gemische aus optisch aktiven 1-Arylaminen der allgemeinen Formel I in der R1 einen Alkyl-, Aralkyl- oder gegebenenfalls substituierten Arylrest und R2 Wasserstoff, einen Alkyl- oder Alkoxyrest bedeutet, dadurch gekennzeichnet, daß man die optisch aktiven 1-Arylamine in Gegenwart eines Hydrierkatalysators bei erhöhter Temperatur in flüssiger Phase mit Wasserstoff behandelt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Hydrierkatalysator Raney-Kobalt verwendet.