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DE69512793T2 - Verfahren zur herstellung von gereinigten alkalimetallsalzen von 4-sulfophenyl-[(1-oxyalkanoyl)amino)]alkanoat ohne isolierung von zwischenprodukten - Google Patents

Verfahren zur herstellung von gereinigten alkalimetallsalzen von 4-sulfophenyl-[(1-oxyalkanoyl)amino)]alkanoat ohne isolierung von zwischenprodukten

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Publication number
DE69512793T2
DE69512793T2 DE69512793T DE69512793T DE69512793T2 DE 69512793 T2 DE69512793 T2 DE 69512793T2 DE 69512793 T DE69512793 T DE 69512793T DE 69512793 T DE69512793 T DE 69512793T DE 69512793 T2 DE69512793 T2 DE 69512793T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
amino
acid
sodium
sulfophenyl
alkali metal
Prior art date
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DE69512793T
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English (en)
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DE69512793D1 (de
Inventor
Rex Bernard
Gary Lutz
George Zima
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Eastman Chemical Co
Original Assignee
Eastman Chemical Co
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Filing date
Publication date
Application filed by Eastman Chemical Co filed Critical Eastman Chemical Co
Publication of DE69512793D1 publication Critical patent/DE69512793D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE69512793T2 publication Critical patent/DE69512793T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C303/00Preparation of esters or amides of sulfuric acids; Preparation of sulfonic acids or of their esters, halides, anhydrides or amides
    • C07C303/32Preparation of esters or amides of sulfuric acids; Preparation of sulfonic acids or of their esters, halides, anhydrides or amides of salts of sulfonic acids

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

    Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft ein Fünf-Schritt-Verfahren zur Herstellung eines gereinigten Alkalimetallsalzes von 4-Sulfophenyl-[(1-oxyalkanoyl)amino]alkanoat.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Acyloxybenzolsulfonsäuresalze werden als Bleichaktivatoren in Reinigungsmitteln verwendet. Die europäische Patentanmeldung Nr. 0 355 384 A1 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von 4- Acyloxybenzolsulfonsäuresalzen durch die Umsetzung von 4-Hydroxybenzolsulfonsäuresalzen mit einem Anhydrid und einer Carbonsäure. Ein Acyloxybenzolsulfonsäuresalz wird aus der Reaktionsmischung isoliert. Nach Beendigung der Reaktion wird das Acyloxybenzolsulfonsäuresalz mit einem hydrophilen Lösungsmittel, wie einem Alkohol gewaschen. Eine solche Vorgehensweise sollte nicht verwendet werden, um ein Alkalimetallsalz von 4-Sulfophenyl-[(1-oxyalkanoyl)- amino]alkanoat herzustellen, da die intermediäre [(1-Oxyalkanoyl)amino]alkansäure cyclisieren kann unter Bildung eines Acyllactams, welches als ein Bleichaktivator nicht brauchbar ist und aus dem Produkt entfernt werden muß. Zusätzlich Reinigungsschritte würden ebenfalls die Ausbeute des Produktes verringern.
  • Die europäische Patentanmeldung Nr. 0 105 672 A1 beschreibt ein Ein-Topf-Verfahren zur Herstellung eines Acyloxybenzolsulfonatsalzes, wobei Natrium-4-hydroxybenzolsulfonat gleichzeitig mit Essigsäureanhydrid und einer Carbonsäure reagiert. Die Abtrennung und Cyclisierung der überschüssigen Carbonsäure wird bewerkstelligt durch Waschen mit einem hydrophoben Lösungsmittel, wie einem Ether oder Hexan. Der Nachteil dieser Vorgehensweise ist der, daß das Intermediat Natrium-4-hydroxybenzolsulfonat in dem hydrophoben Lösungsmittel unlöslich ist und deshalb in dem Produkt verbleibt, wenn die Reaktion unvollständig ist. Ein gemäß der euro päischen Patentanmeldung Nr. 0 105 672 A1 hergestelltes Acyloxybenzolsulfonatsalz genügt nicht den Anforderungen einer hochprozentigen Ausbeute und einer hohen Reinheit. Ein weiterer Nachteil ist der, daß das Natrium-4-hydroxybenzolsulfonat fein gemahlen werden muß, was ein arbeitsintensiver und kostenintensiver Vorgang ist, um eine vollständige Reaktion zu erreichen, die zum Acyloxybenzolsulfonatsalz führt. Ansonsten verbleibt ein Teil des intermediären Produktes 4-Hydroxybenzolsulfonat in dem letztendlichen Produkt. Außerdem sollten hydrophobe Lösungsmittel, wie Ether oder Hexan, nicht verwendet werden, um rohe Präparationen eines Alkalimetallsalzes von 4-Sulfophenyl-[(1-oxyalkanoyl)amino]alkanoat zu reinigen, da die intermediäre [(1-Oxyalkanoyl)amino]alkansäure nicht in hydrophoben Lösungsmitteln löslich ist und somit in dem Produkt verbleiben würde.
  • Demzufolge wird ein Verfahren benötigt, um hohe Ausbeuten eines gereinigten Alkalimetallsalzes von 4-Sulfophenyl-[(1-oxyalkanoyl)amino]alkanoat in einem Reaktionsgefäß ohne Isolierung von Intermediaten herzustellen. Außerdem sollten die intermediären Produkte wie Natrium-4- acetoxybenzolsulfonat und [(1-Oxyalkanoyl)amino]alkansäure, nicht in dem letztendlichen Produkt verbleiben. Darüber hinaus wäre es vorteilhaft, eine Isolierung des Produktes durch direkte Verdampfung von Reaktionslösungsmittel zu erreichen.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines gereinigten Alkalimetallsalzes von 4-Sulfophenyl-[(1-oxyalkanoyl)amino]alkanoat in einem Gefäß ohne Isolierung von Intermediaten, umfassend die folgenden Schritte:
  • (A) Umsetzen eines Alkalimetallsalzes von 4-Hydroxybenzolsulfonsäure mit einem C&sub2;-C&sub4;- Carbonsäureanhydrid bei einer ausreichenden Temperatur und Zeitdauer in einem Lösungsmittel zur Bildung eines Alkalimetallsalzes von 4-Acyloxybenzolsulfonsäure und einer C&sub2;-C&sub4;-Carbonsäure, wobei das Alkalimetallsalz von 4-Hydroxybenzolsulfonsäure und C&sub2;-C&sub4;-Carbonsäureanhydrid in einem Molverhältnis von 1 : 1 bis 1 : 40 vorliegen und das Lösungsmittel in einem Gewichtsverhältnis von 2 : 1 bis 50 : 1, bezogen auf das Gewicht des Alkalimetallsalzes von 4-Hydroxybenzolsulfonsäure, vorliegt;
  • (B) Zusetzen einer [(1-Oxyalkanoyl)amino]alkansäure und mindestens eines Umesterungskatalysators zu dem Reaktionsprodukt von Schritt (A) und Erhitzen bei einer Temperatur von 150 bis 250ºC während 0,5 bis 10 Stunden und einem ausreichenden Druck, um ein Rückfluß des Lösungsmittels aufrechtzuerhalten und C&sub2;-C&sub4;-Carbonsäure aus dem Reaktionsgefäß zu entfernen zur Bildung einer Reaktionsmischung, die ein Alkalimetallsalz von 4-Sulfophenyl-[(1-oxyalkanoyl)amino]alkanoat enthält, wobei die Molanzahl an hinzugesetzter [(1-Oxyalkanoyl)amino]alkansäure das 0,7- bis 5-fache der Molzahl des in Schritt (A) verwendeten Alkalimetallsalzes von 4-Hydroxybenzolsulfonsäure ist;
  • (C) Entfernung von Lösungsmittel aus der das Alkalimetallsalz von 4-Sulfophenyl-[(1-oxyalkanoyl)amino]alkanoat enthaltenden Reaktionsmischung, gebildet in Schritt (B);
  • (D) Mischen des Alkalimetallsalzes des 4-Sulfophenyl-[(1-oxyalkanoyl)amino]alkanoat-Produktes von Schritt (C) mit Essigsäure; und
  • (E) Abtrennen des Alkalimetallsalzes von 4-Sulfophenyl-[(1-oxyalkanoyl)amino]alkanoat von Schritt (D) von der Essigsäure, um ein gereinigtes Alkalimetallsalz von 4-Sulfophenyl-[(1-oxyalkanoyl)amino]alkanoat und ein Essigsäure-Filtrat zu erhalten, wobei das gereinigte Alkalimetallsalz von 4-Sulfophenyl-[(1-oxyalkanoyl)amino]alkanoat die folgende allgemeine Formel aufweist:
  • worin R ausgewählt wird aus der Gruppe, die aus C&sub5;-C&sub2;&sub1;-Alkyl, C&sub5;-C&sub2;&sub1;-Alkenyl, chloriertem C&sub5;-C&sub2;&sub1;-Alkyl und Phenyl besteht; R¹ ausgewählt wird aus der Gruppe, die aus Wasserstoffund einem C&sub1;-C&sub3;-Alkyl besteht; M ausgewählt wird aus der Gruppe, die aus Wasserstoff, Ammonium und einem Alkalimetallatom besteht; und n eine ganze Zahl von 1 bis 8 ist.
  • Beschreibung der Erfindung
  • Das Verfahren der vorliegenden Erfindung zur Herstellung von gereinigtem Alkalimetallsalz von 4-Sulfophenyl-[(1-oxyalkanoyl)amino]alkanoat involviert fünf Schritte. Im ersten Schritt, Schritt (A), wird ein Alkalimetallsalz von 4-Hydroxybenzolsulfonsäure mit einem C&sub2;- bis C&sub4;- Carbonsäureanhydrid vorzugsweise bei einer Temperatur von 100ºC bis 250ºC 0,5 bis 5 Stunden lang in einem Lösungsmittel umgesetzt, um ein Alkalimetallsalz von 4-Acyloxybenzolsulfonsäure und eine C&sub2;- bis C&sub4;-Carbonsäure zu bilden. Vorzugsweise wird die Reaktion bei einer Temperatur von 140ºC bis 170ºC 1 bis 2 Stunden lang durchgeführt. Temperaturen über 250ºC werden nicht empfohlen, da Desulfonierungsreaktionen, die einen Phenolester anstelle eines Sulfonats bilden, eher auftreten. Vorzugsweise wird die Temperatur unter 200ºC gehalten. Das Alkalimetallsalz der 4-Hydroxybenzolsulfonsäure kann jedwedes Alkalimetallsalz, wie Natrium, Kalium, Calcium oder Magnesium sein. Gleichwohl ist Natrium das bevorzugte Alkalimetallsalz.
  • Das C&sub2;- bis C&sub4;-Carbonsäureanhydrid liegt in einer Menge von 1 bis 40 Mol pro Mol des Alkalimetallsalzes von 4-Hydroxybenzolsulfonsäure, vorzugsweise 1 bis 5 Mol, vor. Am meisten bevorzugt liegt das C&sub2;- bis C&sub4;-Carbonsäureanhydrid in einer Menge von 1 bis 1,5 Mol pro Mol des Alkalimetallsalzes von 4-Hydroxybenzolsulfonsäure vor. Beispiele für geeignete C&sub2;- bis C&sub4;-Carbonsäureanhydride sind: Essigsäureanhydrid, Propionsäureanhydrid, Buttersäureanhydrid und Isobuttersäureanhydrid. Vorzugsweise ist das C&sub2;- bis C&sub4;-Carbonsäureanhydrid Essigsäureanhydrid.
  • Lösungsmittel zur Verwendung in Schritt (A) schließen polare aprotische Lösungsmittel wie N,N- Dimethylacetamid; Dialkylsulfoxid, worin die Alkylgruppe ein bis sechs Kohlenstoffatome aufweist, wie Dimethylsulfoxid; Dimethylether von Diethylenglykol wie Triglyme; cyclische oder acyclische Alkylsulfone, worin die Alkylgruppe ein bis sechs Kohlenstoffatome aufweist, wie Tetrahydrothiophen-1,1-dioxid; und halogenierte aromatische Lösungsmittel wie Dichlorbenzol und Trichlorbenzol; und Alkyl-substituierte aromatische Lösungsmittel, worin die Alkylgruppen ein bis sechs Kohlenstoffatome enthalten, wie Triisopropylbenzol ein. Vorzugsweise ist das Lösungsmittel Tetrahydrothiophen-1,1-dioxid.
  • Das Lösungsmittel liegt in einer Menge von 2 : 1 bis 50 : 1 als Gewichtsverhältnis vor, bezogen auf das Gewicht des Alkalimetallsalzes von 4-Hydroxybenzolsulfonsäure, vorzugsweise in einem Ge wichtsverhältnis von 4 : 1 bis 6 : 1. Zu wenig Lösungsmittel führt zu einer unvollständigen Löslichkeit der Ausgangsmaterialien, was zu einer unvollständigen Reaktion führt und längere Reaktionszeiten und dicke pastenförmige Reaktionsmischungen nach sich zieht, welche schwierig zu verarbeiten sind. Obgleich es keine kritische höhere Grenze der Menge an Lösungsmittel gibt, macht die Verwendung von mehr als dem 50fachem des Gewichtes des Alkalimetallsalzes von 4- Hydroxybenzolsulfonsäure das Verfahren unnötigerweise teuer im Hinblick auf den Einsatz von Energie zum Erhitzen und dem Kühlen während der Entfernung von überschüssigem Lösungsmittel.
  • Lösungsmittel, die bei dem Verfahren der vorliegenden Erfindung nicht brauchbar sind, schließen protische Lösungsmittel wie Wasser, Alkohole und Carbonsäuren, enthaltend 1 bis 20 Kohlenstoffatome, wie Essigsäure ein. Protische Lösungsmittel wie Alkohole reagieren mit dem in Schritt (A) verwendeten C&sub2;- bis C&sub4;-Carbonsäureanhydrid und stören die Umesterungsreaktion in Schritt (B). Carbonsäuren wie Essigsäure können in Schritt (A) verwendet werden, müssen jedoch in Schritt (B) entfernt werden, um der Reaktion zu ermöglichen, bis zur Vollständigkeit abzulaufen.
  • Der zweite Schritt, Schritt (B), ist ein Umesterungsschritt und involviert die Hinzugabe einer [(1- Oxyalkanoyl)amino]alkansäure und eines Umesterungskatalysators zum Reaktionsprodukt von Schritt (A) und das Erhitzen bei einer Temperatur von 150ºC bis 250ºC während 0,5 bis 10 Stunden und einem Druck, der ausreicht, um den Rückfluß des Lösungsmittels aufrecht zu erhalten und die C&sub2;- bis C&sub4;-Carbonsäure aus dem Reaktionsgefäß zu entfernen, um eine Reaktionsmischung, die ein Alkalimetallsalz von 4-Sulfophenyl-[(1-oxyalkanoyl)amino]alkanoat enthält, zu bilden. Vorzugsweise wird die Umesterungsreaktion bei einer Temperatur von 160ºC bis 180ºC 2 bis 6 Stunden lang durchgeführt. Die Entfernung des Coproduktes Carbonsäure kann mittels Destillation oder Spülen mit einem inerten Gas wie Stickstoff erreicht werden. Zusätzliches Lösungsmittel kann in Schritt (B) hinzugegeben werden, um eine fluide Reaktionsmischung zu erhalten, vorausgesetzt, es ist das gleiche Lösungsmittel, wie es in Schritt (A) verwendet wurde. Die Molanzahl an hinzugesetzter [(1-Oxyalkanoyl)amino]alkansäure entspricht dem 0,7- bis 5fachen der Molzahl des Alkalimetallsalzes von 4-Hydroxybenzolsulfonsäure, verwendet in Schritt (A).
  • Die [(1-Oxyalkanoyl)amino]alkansäure wird durch im Fachbereich bekannte Amidierungsreaktionen hergestellt, welche die Umsetzung einer Stickstoff-enthaltenden Verbindung, gewählt aus einem Lactam und einer Aminosäure, mit einer Carbonsäure oder einem Ester, involvieren. Vorzugsweise ist die [(1-Oxyalkanoyl)amino]alkansäure 6-[(1-Oxyoctyl)amino]hexansäure, 6-[(1- Oxynonoyl)amino]hexansäure oder 6-[(1-Oxydecyl)amino]hexansäure. Mischungen von [(1- Oxyalkanoyl)amino]alkansäuren können ebenfalls verwendet werden.
  • Geeignete Lactammonomere enthalten mindestens 3 Kohlenstoffatome pro Molekül, vorzugsweise 4 bis 7 Kohlenstoffatome pro Molekül. Geeignete Lactammonomere schließen Butyrolactam, Valerolactam, Epsilon-Caprolactam, Beta-Propiolactam, Delta-Valerolactam und ähnliche Lactame ein. Diese Lactame können an dem Stickstoffatom durch Kohlenwasserstoffreste, die ein oder drei Kohlenstoffatome enthalten, substituiert sein. Z. B. kann Methylcaprolactam verwendet werden. Epsilon-Caprolactam und subsituierte Derivate davon sind die bevorzugten Lactammonomere.
  • Die Aminosäure hat die allgemeine Formel NH&sub2;(CR'R")mCOOH und ist durch eine basiche Aminogruppe (NH&sub2;) und eine saure Carboxylgruppe (COOH) gekennzeichnet. Der Buchstabe m in der Formel ist 1-26, vorzugsweise 1-10. Die R'- und R"-Gruppen werden unabhängig gewählt aus Wasserstoff, unsubstituierter oder substituierter gerader Kette oder verzweigtem C&sub1;-C&sub2;&sub0;- Alkyl, unsubstituiertem oder substituiertem C&sub3;-C&sub8;-Cycloalkyl, C&sub3;-C&sub8;-Alkenyl, C&sub3;-C&sub8;-Alkinyl und C&sub6;-C&sub1;&sub4;-Aryl.
  • Die oben erwähnten unsubstituierten und substituierten C&sub3;-C&sub8;-Cycloalkylgruppen beziehen sich auf cycloaliphatische Kohlenwasserstoffgruppen, welche 3 bis 8 Kohlenstoffatome in dem Ring enthalten, vorzugsweise 5 oder 6 Kohlenstoffatome, und diese Cycloalkylgruppen, welche mit einem oder zwei von C&sub1;-C&sub4;-Alkyl, C&sub1;-C&sub4;-Alkoxy, Hydroxy oder C&sub1;-C&sub4;-Alkanoyloxy substituiert sind.
  • Die C&sub3;-C&sub8;-Alkenyl- und C&sub3;-C&sub8;-Alkinyl-Gruppen repräsentieren gerad- oder verzweigtkettige Kohlenwasserstoffreste mit 3 bis 8 Kohlenstoffatomen in der Kette, und welche eine Kohlenstoff- Kohlenstoff-Doppelbindung bzw. eine Kohlenstoff-Kohlenstoff-Dreifachbindung enthalten.
  • Der Ausdruck "Aryl" wird verwendet, um carbocyclische Arylgruppen mit bis zu vierzehn Kohlenstoffatomen einzuschließen, z. B. Phenyl und Naphthyl, und jene, welche mit einer oder zwei Gruppen substituiert sind, gewählt aus C&sub1;-C&sub4;-Alkyl, C&sub1;-C&sub4;-Alkoxy, C&sub1;-C&sub4;-Alkoxycarbonyl, C&sub1;-C&sub4;- Alkanoyloxy, C&sub1;-C&sub4;-Alkanoylamino, Halogen, Cyano, C&sub1;-C&sub4;-Alkylsulfonyl, C&sub1;-C&sub4;-Alkylen-(OH)n, -O-C&sub1;-C&sub4;-Alkylen-(OH)n, -S-C&sub1;-C&sub4;-Alkylen-(OH)n, -SO&sub2;-C&sub1;-C&sub4;-Alkylen-(OH)n, -CO&sub2;-C&sub1;-C&sub4;- Alkylen-(OH)n, -SO&sub2;N(R&sub1;&sub7;)C&sub1;-C&sub4;-Alkylen-(OH)n, -SO&sub2;N(C&sub1;-C&sub4;-Alkylen-OH)&sub2;, -CON(R&sub1;&sub7;)C&sub1;-C&sub4;- Alkylen-(OH)n, -CON(C&sub1;-C&sub4;-Alkylen-OH)&sub2;, -N(SO&sub2;C&sub1;-C&sub4;-Alkyl)-alkylen-(OH)n oder -N(SO&sub2;- phenyl)-C&sub1;-C&sub4;-alkylen-(OH)n; worin n eins oder zwei ist.
  • Der Ausdruck "Aryl" wird ebenfalls verwendet, um heterocyclische Arylgruppen, wie einen 5- oder 6-gliedrigen heterocyclischen aromatischen Ring mit einem Sauerstoffatom und/oder einem Schwefelatom und/oder bis zu drei Stickstoffatomen, einzuschließen, wobei der heterocyclische Arylring gegebenenfalls mit einem oder zwei Phenylringen oder einem anderen 5- oder 6- gliedrigen Heteroarylring verschmolzen ist. Beispiele für solche Ringsysteme schließen Thienyl, Furyl, Pyrrolyl, Imidazolyl, Pyrazolyl, Thiazolyl, Isothiazolyl, Oxazolyl, Isoxazolyl, Triazolyl, Thiadiazolyl, Oxadiazolyl, Tetrazolyl, Thiatriazolyl, Oxatriazolyl, Pyridyl, Pyrimidyl, Pyrazinyl, Pyridazinyl, Thiazinyl, Oxazinyl, Triazinyl, Thiadiazinyl, Oxadiazinyl, Dithiazinyl, Dioxazinyl, Oxathiazinyl, Tetrazinyl, Thiatriazinyl, Oxatriazinyl, Dithiadiazinyl, Imidazolinyl, Dihydropyrimidyl, Tetrahydropyrimidyl, Tetrazol-[1,5-b]pyridazinyl und Purinyl, Benzoxazolyl, Benzothiazolyl, Benzimidazolyl, Indolyl und dergleichen und jene Ringe, die mit einem oder mehreren der oben in der Definition des Ausdrucks "Aryl" aufgelisteten Substituenten substituiert sind, ein.
  • Zusätzlich schließt der Ausdruck "Aryl" Arylengruppen ein. Der Ausdruck "Arylen" wird verwendet, um einen zweiwertigen carbocyclischen Arylkohlenwasserstoffrest anzugeben, enthaltend bis zu vierzehn Kohlenstoffatome, z. B. o-, m- und p-Phenylen, und jene, welche mit einer oder zwei Gruppen substituiert sind, gewählt aus C&sub1;-C&sub4;-Alkyl, C&sub1;-C&sub4;-Alkoxy oder Halogen.
  • Die Carbonsäureverbindung ist eine Carbonsäure oder ein Carbonsäureester, oder eine Kombination davon, welche eine aliphatische, wie gerade oder verzweigte Kette, oder einen aliphatischen Rest, cycloaliphatischen oder hydroaromatischen Rest enthält. Die Carbonsäure oder der Carbonsäureester weist 6-26 Kohlenstoffatome, vorzugsweise 8-20 Kohlenstoffatome und am meisten bevorzugt 8-10 Kohlenstoffatome auf. Diese Reste können mit der Carboxylgruppe durch einen aromatischen Rest verbunden sein. Die Carbonsäuren und Carbonsäureester können gerade oder verzweigte Fettsäuren mit natürlichem oder synthetischem Ursprung sein, welche ihrem Wesen nach gesättigt oder ungesättigt sein können. Die Carbonsäuren und Ester können mehr als eine Carbonsäure- oder Estergruppe enthalten. Ester von Carbonsäuren schließen den Methyl-, Ethyl-, Propyl- und Butylester einer Carbonsäure ein, sind jedoch nicht darauf beschränkt. Die Carbonsäuren und Carbonsäureester können in reiner Form oder ansonsten in Form ihrer Mischungen, wie sie im Handel verfügbar sind, verwendet werden.
  • Beispiel für Carbonsäuren und Carbonsäureester sind: Caprylsäure, Methylcaprylat, Pelargonsäure, Methylpellargonat, Caprinsäure, Methylcaprat, Isopropylcaprat, Undecylsäure, Laurinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure, Ölsäure, Linolsäure, Behensäure, Terephthalsäure, Dimethylterephthalat, Phthalsäure, Isophthalsäure, Naphthalin-2,6-dicarbonsäure, Cyclohexandicarbonsäure, Cyclohexandiessigsäure, Diphenyl-4,4'-dicarbonsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Adipinsäure, Azelainsäure, Sebazinsäure und dergleichen. Bevorzugte Carbonsäuren sind Caprinsäure und Caprylsäure. Bevorzugte Carbonsäureester sind Methylcaprat und Methylcaprylat.
  • Umesterungskatalysatoren zur Verwendung in Schritt (B) sind dem Durchschnittsfachmann im Fachbereich bekannt. Solche Umesterungskatalysatoren schließen folgende ein: tertiäre Aminkatalysatoren, Alkalimetallsalze, metallische Katalysatoren, saure Katalysatoren und Kombinationen davon. Spezifische Beispiele für Umesterungskatalysatoren zur Verwendung bei dem Verfahren der vorliegenden Erfindung sind: Dimethylaminopyridin, Imidazol, Natriumacetat, Natriumhydroxid und Titantetraisopropoxid. Der bzw. die Umesterungskatalysator(en) wird/werden in einer Menge von 0,01 bis 0,3 Mol pro Mol des Alkalimetallsalzes von 4-Hydroxybenzolsulfonsäure, verwendet in Schritt (A), eingesetzt. Mehr als ein Umesterungskatalysator kann in Schritt (B) verwendet werden.
  • Ein Nebenprodukt bei dem Umesterungsschritt, Schritt (B), ist in dem Fall, wo 6-[(1- Oxyoctyl)amino]hexansäure als [(1-Oxyalkanoyl)amino]alkansäure verwendet wird, das Mononatriumsalz von Hexansäure-6-[[1-oxo-6-[(1-oxooctyl)amino]hexyl]amino]-4-sufophenylester. In dem Fall, wo 6-[(1-Oxynonyl)amino]hexansäure verwendet wird, ist ein Nebenprodukt der Umesterung das Mononatriumsalz von Hexansäure-6-[[1-oxo-6-[(1-oxononyl)amino]hexyl]amino]-4- sufophenylester. In dem Fall, wo 6-[(1-Oxydecyl)amino]hexansäure verwendet wird, ist ein Nebenprodukt der Umesterung das Mononatriumsalz von Hexansäure-6-[[1-oxo-6-[(1-oxodecyl)- amino]hexyl]amino]-4-sufophenylester. Solche Verunreinigungen besitzen die allgemeine Formel:
  • In der obigen Formel ist R ein C&sub5;-C&sub2;&sub1;-Alkyl, C&sub5;-C&sub2;&sub1;-Alkenyl, chloriertes C&sub5;-C&sub2;&sub1;-Alkyl oder Phenyl, welches durch 1 bis 3 Substituenten aus den Gruppen F, Cl, SO&sub3;M, COOM, C&sub1;-C&sub2;&sub1;-Alkyl oder C&sub2;-C&sub2;&sub0;-Alkenyl substituiert werden kann; R¹ steht unabhängig für Wasserstoffund ein C&sub1;-C&sub3;- Alkyl; M steht für Wasserstoff, Ammonium oder ein Alkalimetallatom, wie Natrium und Kalium; und n ist eine ganze Zahl von 1 bis 8.
  • Der dritte Schritt, Schritt (C), involviert die Entfernung von Lösungsmittel aus der Reaktionsmischung, die das in Schritt (B) gebildete Alkalimetallsalz von 4-Sulfophenyl-[(1-oxyalkanoyl)- amino]alkanoat enthält. Die Entfernung von Lösungsmittel wird entweder durch ein Verdampfungsverfahren, wie einer Destillation oder einer Trocknung, oder durch eine Kristallisation gefolgt von einer Filtration bewerkstelligt. Die Entfernung des Lösungsmittels wird bei niedrigem Vakuum und bei einer Temperatur durchgeführt, bei der die Verdampfung des Lösungsmittels auftritt. Vorzugsweise liegt das Vakuum im Bereich von 0,5 absolut bis 100 mm Hg, und der Temperaturbereich liegt von 140ºC bis 250ºC. Vorzugsweise werden mindestens 90% des Lösungsmittels durch Verdampfung entfernt. Stärker bevorzugt werden mindestens 95% des Lösungsmittels durch Verdampfung entfernt. Es ist wichtig anzumerken, daß eine Kristallisation aus dem Reaktionslösungsmittel problematisch sein kann als eine Form der Produktisolierung, da die Lösungsmittel dazu neigen, mit dem Alkalimetallsalz von 4-Sulfophenyl-[(1-oxyalkanoyl)amino]- alkanoat unter Bildung eines Gels zu komplexieren.
  • Der vierte Schritt, Schritt (D), involviert die Hinzugabe von Essigsäure zu dem Alkalimetallsalz vom 4-Sulfophenyl-[(1-oxyalkanoyl)amino]alkanoat-Produkt von Schritt (C). Die Essigsäure sollte weniger als 5% Wasser enthalten. Vorzugsweise wird Eisessig, welcher > 99% reine Carbonsäure ist, verwendet. C&sub1;- bis C&sub4;-Alkohole und -Säuren und deren entsprechende Ester können anstelle von Essigsäure bei dem Reinigungsschritt mit geringerem Leistungsgrad eingesetzt werden. Die Reinigung des Alkalimetallsalzes von 4-Sulfophenyl-[(1-oxyalkanoyl)amino]alkanoat wird mittels im Fachbereich bekannten Verfahren bewerkstelligt, wie der Wiederaufschlämmung, der Waschung, dem Verdau und der Umkristallisation.
  • Die Essigsäure entfernt während des Verfahrens gebildete Verunreinigungen, wie dem Mononatriumsalz von Hexansäure-6-[[1-oxo-6-[(1-oxooctyl)amino]hexyl]amino]-4-sulfophenylester, dem Mononatriumsalz von Hexansäure-6-[[1-oxo-6-[(1-oxononyl)amino]hexyl]amino]-4-sulfophenylester und dem Mononatriumsalz von Hexansäure-6-[[1-oxo-6-[(1-oxodecyl)amino]hexyl]amino]- 4-sulfophenylester; restliches Lösungsmittel; und nicht umgesetzte Ausgangsmaterialien aus dem Reaktionsprodukt. Zusätzlich verringert die Essigsäure die Farbe des Alkalimetallsalzes von dem 4-Sulfophenyl-[(1-oxyalkanoyl)amino]alkanoat-Produkt, welches in Form eines Feststoffes rückgewonnen wird.
  • Der fünfte Schritt, Schritt (E), involviert die Abtrennung des festen Alkalimetallsalzes vom 4- Sulfophenyl-[(1-oxyalkanoyl)amino]alkanoat-Produkt aus der Essigsäurelösung, um ein gereinigtes Alkalimetallsalz von 4-Sulfophenyl-[(1-oxyalkanoyl)amino]alkanoat und ein Essigsäurefiltrat zu erhalten. Die Abtrennung wird durch im Fachbereich bekannte Verfahren bewerkstelligt, wie der Zentrifugation oder der Vakuumfiltration. Das Filtrat von Schritt (E) einer früheren Präparation kann recycelt werden und als Teil der Essigsäure von Schritt (D) hinzugesetzt werden, um den Verlust an Produkt zu minimieren. Das Produkt wird durch ein beliebiges standardmäßiges Trocknungsverfahren, wie in einem Ringtrockner oder einem Vakuumofen, getrocknet. Der Schritt (D) und der Schritt (E) können so lange wiederholt werden, bis das Alkalimetallsalz von 4- Sulfophenyl-[(1-oxyalkanoyl)amino]alkanoat einer gewünschten Reinheit erhalten wurde. In Ab hängigkeit von der Reinheit des [(1-Oxyalkanoyl)amino]alkansäure-Ausgangsmaterials werden mehr als 80% Ausbeute an Produkt durch das Verfahren der vorliegenden Erfindung erhalten.
  • Das Verfahren der vorliegenden Erfindung zur Herstellung von gereinigtem Alkalimetallsalz von 4-Sulfophenyl-[(1-oxyalkanoyl)amino]alkanoat kann schrittweise als ein satzweises Verfahren oder als ein kontinuierliches Verfahren durchgeführt werden. Das gereinigte Alkalimetallsalz vom 4-Sulfophenyl-[(1-oxyalkanoyl)amino]alkanoat-Produkt hat folgende allgemeine Formel:
  • In der obigen Formel steht R für C&sub5;-C&sub2;&sub1;-Alkyl, C&sub5;-C&sub2;&sub1;-Alkenyl, chloriertes C&sub5;-C&sub2;&sub1;-Alkyl oder Phenyl, welches durch 1 bis 3 Substituenten aus folgenden Gruppen substituiert sein kann, F, C1, SO&sub3;M, COOM, C&sub1;-C&sub2;&sub1;-Alkyl oder C&sub2;-C&sub2;&sub0;-Alkenyl; R¹ steht für Wasserstoff oder ein C&sub1;-C&sub3;-Alkyl; M steht für Wasserstoff, Ammonium oder ein Alkalimetallatom wie Natrium und Kalium; und n ist eine ganze Zahl von 1 bis 8. Vorzugsweise ist das gereinigte Alkalimetallsalz vom 4- Sulfophenyl-[(1-oxyalkanoyl)amino]alkanoat-Produkt Natrium-4-sulfophenyl-6-[(1-oxyoctyl)- amino]hexanoat, worin R C&sub7;H&sub1;&sub5; ist, n 5 ist und M Natrium ist; Natrium-4-sulfophenyl-6-[(1- oxynonyl)amino]hexanoat, worin R C&sub8;H&sub1;&sub7; ist, n 5 ist und M Natrium ist; oder Natrium-4- sulfophenyl-6-[(1-oxydecyl)amino]hexanoat, worin R C&sub9;H&sub1;&sub9; ist, n 5 ist und M Natrium ist. Das Produkt kann ebenfalls eine Mischung dieser Verbindungen sein.
  • Die Materialien und für die hierin gezeigten Ergebnisse eingesetzten Testverfahren sind folgende:
  • Das Flüssigchromatographie-Verfahren zur Bestimmung der Reinheit des Alkalimetallsalzes vom 4-Sulfophenyl-[(1-oxyalkanoyl)amino]alkanoat-Produkt: eine eingewogene Menge an Probe wird verdünnt und auf eine Umkehrphasen-Flüssigchromatographiesäule unter Verwendung von Wasser/Acetonitril als mobile Phase, enthaltend ein Ionenpaarungsreagenz, injiziert. Ein Ultraviolett (UV)-Detektor, eingestellt bei 205 nm, wird verwendet, um die Komponentenelution zu überwachen. Die Peakflächen der Probenkomponenten werden mit den aus der Injektion von bekannten Standards erhaltenen Peakflächen zur Bestimmung der Konzentration jeder Komponente verglichen.
  • Das Verfahren der vorliegenden Erfindung wird weiter durch Berücksichtigung der folgenden Beispiele veranschaulicht, welche nur exemplarisch für die Erfindung sein sollen. Alle Teile und Prozentangaben in den Beispielen beziehen sich auf das Gewicht, wenn nicht anders angegeben.
  • Beispiel 1 Eine Ein-Gefäß-Synthese von Natrium-4-sulfophenyl-6-[(1-oxyoctyl)amino]hexanoat und Natrium-4-sulfophenyl-6-[(1-oxydecyl)amino]hexanoat ohne einen Reinigungsschritt.
  • Zu 60 Gramm Tetrahydrothiophen-1,1-dioxid wurden bei 140ºC unter Rühren 8,3 Gramm, 0,042 Mol, Natrium-4-hydroxybenzolsulfonat und 6,4 Gramm, 0,063 Mol, Essigsäureanhydrid gegeben. Die resultierende Mischung wurde 2 Stunden lang bei 140ºC gerührt, bevor der Druck auf 100- 160 mm Hg 45 Minuten lang gesenkt wurde. Die Temperatur der Reaktionsmischung wurde dann auf 170ºC erhöht, und 12 Gramm, etwa 0,046 Mol, einer Mischung aus 6-[(1-Oxyoctyl)amino]- hexansäure und 6-[(1-Oxydecyl)amino]hexansäure, 0,14 Gramm, 0,0014 Mol, Imidazol und 0,17 Gramm, 0,0020 Mol, Natriumacetat wurde hinzugesetzt. Die resultierende Reaktionsmischung wurde etwa 3 Stunden lang bei 100 mm Hg unter Stickstoffspülung von etwa 0,5 Kubikfuß pro Stunde gerührt. Essigsäure verdampfte spontan aus dem Reaktor während der Reaktion und wurde nicht gesammelt. Nach der dreistündigen Reaktionszeit wurde der Druck auf 20 mm Hg gesenkt, und man ließ Tetrahydrothiophen-1,1-dioxid aus dem Reaktor abdestillieren. Nachdem kein weiteres Tetrahydrothiophen-1,1-dioxid aus dem Reaktor abdestillierte, wurde die Reaktionsmasse, etwa 20 Gramm, zu einem harten Feststoff abkühlen gelassen. Der harte Feststoff, 16,7 Gramm, wurde zu einer sandartigen Konsistenz gemahlen und in einem Vakuumofen bei 70ºC während etwa 70 Stunden gestellt, wodurch 13,7 Gramm trockenes Produkt erhalten wurden. Die HPLC-Daten vom trockenen Produkt sind in Tabelle I zusammengefaßt.
  • Beispiel 2 Eine Ein-Gefäß-Synthese von Natrium-4-sulfophenyl-6-[(1-oxyoctyl)amino]hexanoat und Natrium-4-sulfophenyl-6-[(1-oxydecyl)amino]hexanoat ohne einen Reinigungsschritt.
  • Zu 172 Gramm Tetrahydrothiophen-1,1-dioxid wurden bei etwa 35ºC unter Rühren 29 Gramm, 0,12 Mol, Natrium-4-acetoxybenzolsulfonat, 34 Gramm einer Mischung aus 51% 6-[(1- Oxyoctyl)amino]hexansäure und 34% 6-[(1-Oxydecyl)amino]hexansäure, 0,40 Gramm, 0,0060 Mol, Imidazol und 0,49 Gramm, 0,0058 Mol, Natriumacetat gegeben. Man ließ die Reaktionsmischung sich auf etwa 170ºC erwärmen, während der Druck auf etwa 20 mm Hg gesenkt wurde. [Diese Kombination aus Druck und Temperatur lieferte einen stetigen Rückfluß am oberen Teil einer 15" langen Destillationssäule, die mit 12" Packmaterial aus nichtrostendem Stahl gepackt war.] Die Reaktionsmischung ließ man etwa 1 Stunde lang refluxieren, bevor der Druck gesenkt wurde, um dem Lösungsmittel zu ermöglichen, aus dem Reaktionskolben abzudestillieren. Der Druck wurde in Stufen auf etwa 5 mm Hg gesenkt, bis kein weiteres Lösungsmittel aus dem Reaktionskolben abdestillierte (etwa 1,7 Stunden vergingen während der Destillation). Der resultierende pastenförmige Feststoff kühlte sich zu einem harten Feststoff, etwa 90 Gramm, ab. Der harte Feststoff, 84,4 Gramm, wurde zu einer sandartigen Konsistenz gemahlen und in einem Vakuumofen bei 130ºC und 29" Hg etwa 18 Stunden lang gestellt, wodurch 53,6 Gramm trockenes Produkt erhalten wurden. Die HPLC-Daten bezüglich des getrockneten Produktes sind in Tabelle I zusammengefaßt.
  • Beispiel 3 Eine Ein-Gefäß-Syntese von Natrium-4-sulfophenyl-6-[(1-oxyoctyl)amino]hexanoat und Natrium- 4-sulfophenyl-6-[(1-oxydecyl)amino]hexanoat ohne einen Reinigungsschritt.
  • Zu 172 Gramm Tetrahydrothiophen-1,1-dioxid wurden bei etwa 35ºC unter Rühren 29 Gramm, 0,12 Mol, Natrium-4-acetoxybenzolsulfonat, 34 Gramm einer Mischung mit 51% 6-[(1-Oxyoctyl)amino]hexansäure und 34% 6-[(1-Oxydecyl)amino]hexansäure, 0,40 Gramm, 0,0060 Mol, Imidazol und 0,49 Gramm, 0,0058 Mol, Natriumacetat gegeben. Die Reaktionsmischung ließ man sich auf etwa 170ºC erwärmen, während der Druck auf etwa 20 mm Hg gesenkt wurde. [Diese Kombination aus Druck und Temperatur lieferte einen stetigen Rückfluß am oberen Teil einer 15" langen Destillationssäule, die mit 12" Packmaterial aus nichtrostendem Stahl gepackt war.] Die Reaktionsmischung wurde etwa 1 Stunde refluxieren gelassen, bevor der Druck gesenkt wurde, um dem Lösungsmittel zu ermöglichen, aus dem Reaktionskolben abzudestillieren. Der Druck wurde in Schritten von etwa 5 mm Hg so lange gesenkt, bis kein weiteres Lösungsmittel aus dem Reaktionskolben abdestillierte (etwa 1,7 Stunden vergingen während der Destillation). Der resultierende pastenförmige Feststoff wurde zu einem harten Feststoff, etwa 90 Gramm, abkühlen gelassen. Der harte Feststoff, 82,6 Gramm, wurde zu einer sandartigen Konsistenz gemahlen und in einem Vakuumofen bei 130ºC und 29" Hg etwa 18 Stunden lang gestellt, wodurch man 53,7 Gramm getrocknetes Produkt erhielt. Die HPLC-Daten bezüglich des getrockneten Produktes sind in Tabelle I zusammengefaßt.
  • Beispiel 4 Reinigung des in Beispiel 3 hergestellten Produktes.
  • Zu 21 S Gramm Essigsäure wurden unter Rühren 53,5 Gramm in Beispiel 3 hergestelltes rohes festes Produkte gegeben. Die resultierende Mischung ließ man sich auf 70ºC 20 Minuten lang erwärmen, bevor sie auf 25ºC gekühlt wurde. Die Mischung wurde filtriert, wodurch man 59,6 Gramm mit Essigsäure nasser Feststoffe und 191,3 Gramm dunkel gefärbtes Filtrat erhielt. Die Nassen Feststoffe wurden in einem Vakuumofen bei 70ºC und 20 inch Hg etwa 18 stunden lang getrocknet, wodurch man 31,1 Gramm getrocknetes Material erhielt. Die HPLC-Daten bezüglich des getrockneten Produktes sind in Tabelle I zusammengefaßt.
  • Beispiel 5 Recycling von in Beispiel 4 entferntem Filtrat.
  • Zu 189,4 Gramm in Beispiel 4 rückgewonnenem Filtrat wurden 192,6 Gramm Eisessig und 95,0 Gramm rohes Reaktionsprodukt, das in analoger Weise zu der in Beispiel 2 beschriebenen herge stellt worden war, gegeben. Die resultierende Mischung ließ man sich auf 70ºC während 20 Minuten erwärmen, bevor sie auf 25ºC abgekühlte. Die Mischung wurde filtriert, wodurch man 139,7 Gramm Essigsäure-nasse Feststoffe und 319, 9 Gramm dunkel gefärbtes Filtrat erhielt. Die nassen Feststoffe wurden in einem Vakuumofen bei 70ºC und 20 inch Hg etwa 18 Stunden lang getrocknet, wodurch man 65,8 Gramm getrocknetes Material erhielt. Die HPLC-Daten bezüglich des getrockneten Produktes sind in Tabelle I zusammengefaßt.
  • Beispiel 6
  • Zu 316,4 Gramm in Beispiel 5 rückgewonnenem Filtrat wurden 105,6 Gramm Eisessig und 105,3 Gramm rohes Reaktionsprodukt, das in analoger Weise zu der in Beispiel 2 beschriebenen hergestellt worden war, gegeben. Die resultierende Mischung ließ man sich auf 70ºC während 20 Minuten erwärmen, bevor sie auf 25ºC abgekühlte. Die Mischung wurde filtriert, wodurch man 153,2 Gramm Essigsäure-nasse Feststoffe und 357,3 Gramm dunkel gefärbtes Filtrat erhielt. Die nassen Feststoffe wurden in einem Vakuumofen bei 70ºC und 20 inch Hg etwa 18 Stunden lang getrocknet, wodurch man 84,8 Gramm getrocknetes Material erhielt. Die HPLC-Daten bezüglich des getrockneten Produktes sind in Tabelle I zusammengefaßt. Tabelle I
  • Produkt (C8) = Alkalimetallsalz von 4-Sulfophenyl-6-[(1-oxyoctyl)amino]hexanoat
  • Produkt (C10) = Alkalimetallsalz von 4-Sulfophenyl-6-[(1-oxydecyl)amino]hexanoat
  • Verunreinigung¹ (C8) = Mononatriumsalz von Hexansäure-6-[[1-oxo-6-[(1-oxooctyl)amino]- hexyl]amino]-4-sulfophenylester
  • Verunreinigung¹ (C10) = Mononatriumsalz von Hexansäure-6-[[1-oxo-6-[(1-oxodecyl)amino]- hexyl]amino]-4-sulfophenylester
  • Verunreinigung² (C8) = Natrium-4-octyloxybenzolsulfonat
  • Verunreinigung² (C10) = Natrium-4-decyloxybenzolsulfonat
  • Ausgangsmaterial (C8) = [(1-Oxyoctyl)amino]hexansäure
  • Ausgangsmaterial (C10) = [(1-Oxydecyl)amino]hexansäure
  • Verunreinigung³ (C8) = 6-[[1-Oxo-6-[(1-oxooctyl)amino]hexyl]amino]hexansäure
  • Verunreinigung³ (C10) = 6-[[1-Oxo-6-[(1-oxodecyl)amino]hexyl]amino]hexansäure
  • ABS = Natrium-4-acetoxybenzolsulfonat
  • SPS = Natrium-4-hydroxybenzolsulfonat
  • Die Ergebnisse in Tabelle I veranschaulichen deutlich die Wirkung des Reinigungsschrittes auf ein Natrium-4-sulfophenyl-[(1-oxyalkanoyl)amino]alkanoat-Produkt. In Beispiel 4 wurde ein 90%ig reines Natrium-4-sulfophenyl-[(1-oxyalkanoyl)amino]alkanoat-Produkt durch Mischen mit Essigsäure erhalten. Die Essigsäure entfernte Verunreinigungen, restliches Lösungsmittel und nicht umgesetzte Ausgangsmaterialien aus dem Produkt. Darüber hinaus stellen die Ergebnisse der Beispiele 1-3 in Tabelle I die Reproduzierbarkeit des Verfahrens heraus.
  • Beispiele 7-9
  • Das gleiche Gewicht an rohem Reaktionsprodukt, erhalten nach Schritt (B), wobei das Reaktionslösungsmittel durch Filtration entfernt worden war, und einem Reinigungslösungsmittel, wie in Tabelle II gezeigt, wurden vereinigt. Die resultierende Mischung wurde 20 Minuten bei 25ºC gerührt, filtriert und die Feststoffe getrocknet. Die HPLC-Daten bezüglich des getrockneten Produktes sind in Tabelle II zusammengefaßt.
  • Beispiel 10
  • Das nach Schritt (B) erhaltene rohe Reaktionsprodukt, bei dem das Reaktionslösungsmittel durch Filtration entfernt worden war, wurde mit Essigsäure vereinigt, wobei die Menge an Essigsäure dem 1,7fachen den Gewichtes des rohes Reaktionsproduktes entsprach. Das Reaktionsprodukt und Essigsäure wurden erhitzt und 10 Minuten lang bei 70ºC gemischt, auf 25ºC gekühlt und filtriert. Die Feststoffe wurden getrocknet. Die HPLC-Daten bezüglich des getrockneten Produktes sind in Tabelle II zusammengefaßt. Tabelle II
  • Produkt = Natriumsalz von 4-Sulfophenyl-6-[(1-oxydecyl)amino]hexanoat
  • Verunreinigung¹ = Mononatriumsalz von Hexansäure-6-[[1-oxo-6-[(1-oxodecyl)amino]hexyl]- amino]-4-sulfophenylester
  • Ausgangsmaterial = [(1-Oxydecyl)amino]hexansäure
  • Verunreinigung³ = 6-[[1-Oxo-6-[(1-oxodecyl)amino]hexyl]amino]hexansäure
  • ABS = Natrium-4-acetoxybenzolsulfonat
  • Die Ergebnisse in Tabelle II zeigen deutlich, daß Essigsäure signifikant mehr Verunreinigungen, restliches Lösungsmittel und nicht umgesetzte Ausgangsmaterialien aus dem Alkalimetallsalz vom 4-Sulfophenyl-[(1-oxyalkanoyl)amino]alkanoat-Produkt als Methanol oder Methylacetat entfernt. Außerdem läßt die Essigsäure das Alkalimetallsalz vom 4-Sulfophenyl-[(1-oxyalkanoyl)amino]- alkanoat-Produkt im wesentlichen unbeeinflußt.
  • Die mit dem Verfahren der vorliegenden Erfindung assoziierten Vorteile sind die, daß ein gereinigtes Alkalimetallsalz von 4-Sulfophenyl-[(1-oxyalkanoyl)amino]alkanoat ohne Isolation des 4- Acetoxybenzolsulfonats hergestellt wird. Darüber hinaus wird die Reinigung unter Verwendung von Essigsäure bewerkstelligt, was unerwartet ist, da Essigsäure ein Nebenprodukt bei der Umesterungsreaktion ist und man erwarten würde, daß es die Umkehrreaktion bewirkt. Die Erfinder der vorliegenden Anmeldung haben bestimmt, daß Essigsäure Verunreinigungen, restliches Lösungsmittel und nicht umgesetzte Ausgangsmaterialien aus dem Alkalimetallsalz vom 4-Sulfophenyl-[(1-oxyalkanoyl)amino]alkanoat-Produkt entfernt. Außerdem entfernt die Essigsäure die Farbe des gereinigten Produktes.
  • Außerdem vermeidet die direkte Verdampfung von Lösungsmittel in Schritt (C) die Gelbildung, welche üblicherweise bei der Abkühlung der Reaktionsmischung auftritt, wenn mehr als eine [(1- Oxyalkanoyl)amino]alkansäure verwendet wird.
  • Viele Variationen liegen jenen im Fachbereich Erfahrenen im Lichte der oben stehenden genauen Beschreibung nahe. Alle solche ersichtlichen Modifikationen liegen innerhalb des gesamten beabsichtigten Umfang der anhänglichen Ansprüche.

Claims (10)

1. Verfahren zur Herstellung eines gereinigten Alkalimetallsalzes von 4-Sulfophenyl-[(1- oxyalkanoyl)amino]alkanoat in einem Gefäß ohne Isolierung von Intermediaten, umfassend die folgenden Schritte:
(A) Umsetzen eines Alkalimetallsalzes von 4-Hydroxybenzolsulfonsäure mit einem C&sub2;-C&sub4;- Carbonsäureanhydrid bei einer ausreichenden Temperatur und Zeitdauer in einem Lösungsmittel zur Bildung eines Alkalimetallsalzes von 4-Acyloxybenzolsulfonsäure und einer C&sub2;-C&sub4;-Carbonsäure, wobei das Alkalimetallsalz von 4-Hydroxybenzolsulfonsäure und C&sub2;-C&sub4;-Carbonsäureanhydrid in einem Molverhältnis von 1 : 1 bis 1 : 40 vorliegen und das Lösungsmittel in einem Gewichtsverhältnis von 2 : 1 bis 50 : 1, bezogen auf das Gewicht des Alkalimetallsalzes von 4-Hydroxybenzolsulfonsäure, vorliegt;
(B) Zusetzen einer [(1-Oxyalkanoyl)amino]alkansäure und mindestens eines Umesterungskatalysators zu dem Reaktionsprodukt von Schritt (A) und Erhitzen bei einer Temperatur von 150 bis 250ºC während 0,5 bis 10 Stunden und einem ausreichenden Druck, um ein Rückfluß des Lösungsmittels aufrechtzuerhalten und C&sub2;-C&sub4;-Carbonsäure aus dem Reaktionsgefäß zu entfernen zur Bildung einer Reaktionsmischung, die ein Alkalimetallsalz von 4-Sulfophenyl-[(1-oxyalkanoyl)amino]alkanoat enthält, wobei die Molanzahl an hinzugesetzter [(1-Oxyalkanoyl)amino]alkansäure das 0,7- bis 5-fache der Molzahl des in Schritt (A) verwendeten Alkalimetallsalzes von 4-Hydroxybenzolsulfonsäure ist;
(C) Entfernung von Lösungsmittel aus der das Alkalimetallsalz von 4-Sulfophenyl-[(1-oxyalkanoyl)amino]alkanoat enthaltenden Reaktionsmischung, gebildet in Schritt (B);
(D) Mischen des Alkalimetallsalzes des 4-Sulfophenyl-[(1-oxyalkanoyl)amino]alkanoat-Produktes von Schritt (C) mit Essigsäure; und
(E) Abtrennen des Alkalimetallsalzes von 4-Sulfophenyl-[(1-oxyalkanoyl)amino]alkanoat von Schritt (D) von der Essigsäure, um ein gereinigtes Alkalimetallsalz von 4-Sulfophenyl-[(1-oxyalkanoyl)amino]alkanoat und ein Essigsäure-Filtrat zu erhalten, wobei das gereinigte Alkalimetallsalz von 4-Sulfophenyl-[(1-oxyalkanoyl)amino]alkanoat die folgende allgemeine Formel aufweist:
worin R ausgewählt wird aus der Gruppe, die aus C&sub5;-C&sub2;&sub1;-Alkyl, C&sub5;-C&sub2;&sub1;-Alkenyl, chloriertem C&sub5;-C&sub2;&sub1;-Alkyl und Phenyl besteht; R¹ ausgewählt wird aus der Gruppe, die aus Wasserstoff und einem C&sub1;-C&sub3;-Alkyl besteht; M ausgewählt wird aus der Gruppe, die aus Wasserstoff Ammonium und einem Alkalimetallatom besteht; und n eine ganze Zahl von 1 bis 8 ist.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, umfassend die Schritte:
(A) Umsetzen von Natrium-4-hydroxybenzolsulfonat mit Essigsäureanhydrid bei einer Temperatur von 100ºC bis 200ºC während 0,5 bis 5 Stunden in Tetrahydrothiophen-1, 1- dioxid zur Bildung von Natrium-4-acetoxybenzolsulfonsäure und Essigsäure, wobei Natrium-4-hydroxybenzolsulfonat und Essigsäureanhydrid in einem Molverhältnis von 1 : 1 bis 1 : 5 vorliegen und das Tetrahydrothiophen-1,1-dioxid in einer gewichtsverhältnismäßigen Menge von 2 : 1 bis 50 : 1 vorliegt, bezogen auf das Gewicht des Natrium-4- hydroxybenzolsulfonats;
(B) Hinzusetzen von 6-[(1-Oxyoctyl)amino]hexansäure und von mindestens einem Umesterungskatalysator zu dem Reaktionsprodukt von Schritt (A) und Erhitzen bei einer Temperatur von 150ºC bis 250ºC während 0,5 bis 10 Stunden und einem ausreichenden Druck, um den Rückfluß des Tetrahydrothiophen-1,1-dioxids aufrechtzuerhalten und die Essigsäure aus dem Reaktionsgefäß zu entfernen zur Bildung einer Reaktionsmischung, die Natrium-4-sulfophenyl-6-[(1-oxyoctyl)amino]hexanoat enthält, wobei die Molzahl der hinzugesetzten 6-[(1-Oxyoctyl)amino]hexansäure sich auf das 0,7- bis 5-fache der Molzahl des in Schritt (A) verwendeten Natrium-4-hydroxybenzolsulfonats beläuft;
(C) Abdampfen von Tetrahydrothiophen-1,1-dioxid aus der Reaktionsmischung, die das in Schritt (B) gebildete Natrium-4-sulfophenyl-6-[(1-oxyoctyl)amino]hexanoat enthält;
(D) Mischen des Natrium-4-sulfophenyl-6-[(1-oxyoctyl)amino]hexanoat-Produkts von Schritt (C) mit Essigsäure; und
(E) Abtrennen des Natrium-4-sulfophenyl-6-[(1-oxyoctyl)amino]hexanoats von Schritt (D) von der Essigsäure.
3. Verfahren gemäß Anspruch 1, umfassend die Schritte:
(A) Umsetzen von Natrium-4-hydroxybenzolsulfonat mit Essigsäureanhydrid bei einer Temperatur von 100ºC bis 200ºC während 0,5 bis 5 Stunden in Tetrahydrothiophen-1,1- dioxid zur Bildung von Natrium-4-acetoxybenzolsulfonsäure und Essigsäure, wobei Natrium-4-hydroxybenzolsulfonat und Essigsäureanhydrid in einem Molverhältnis von 1 : 1 bis 1 : 5 vorliegen und das Tetrahydrothiophen-1,1-dioxid in einer gewichtsverhältnismäßigen Menge von 2 : 1 bis 50 : 1 vorliegt, bezogen auf das Gewicht des Natrium-4- hydroxybenzolsulfonats;
(B) Hinzusetzen von 6-[(1-Oxynonyl)amino]hexansäure und von mindestens einem Umesterungskatalysator zu dem Reaktionsprodukt von Schritt (A) und Erhitzen bei einer Temperatur von 150ºC bis 250ºC während 1 bis 6 Stunden und einem ausreichenden Druck, um den Rückfluß des Tetrahydrothiophen-1,1-dioxids aufrechtzuerhalten und die Essigsäure aus dem Reaktionsgefäß zu entfernen zur Bildung einer Reaktionsmischung, die Natrium-4-sulfophenyl-6-[(1-oxynonyl)amino]hexanoat enthält, wobei die Molzahl der hinzugesetzten 6-[(1-Oxynonyl)amino]hexansäure sich auf das 0,7- bis 5-fache der Molzahl des in Schritt (A) verwendeten Natrium-4-hydroxybenzolsulfonats beläuft;
(C) Abdampfen von Tetrahydrothiophen-1,1-dioxid aus der Reaktionsniischung, die das in Schritt (B) gebildete Natrium-4-sulfophenyl-6-[(1-oxynonyl)amino]hexanoat enthält;
(D) Mischen des Natrium-4-sulfophenyl-6-[(1-oxynonyl)amino]hexanoat-Produkts von Schritt (C) mit Essigsäure; und
(E) Abtrennen des Natrium-4-sulfophenyl-6-[(1-oxynonyl)amino]hexanoats von Schritt (D) von der Essigsäure.
4. Verfahren gemäß Anspruch 1, umfassend die Schritte:
(A) Umsetzen von Natrium-4-hydroxybenzolsulfonat mit Essigsäureanhydrid bei einer Temperatur von 100ºC bis 200ºC während 0,5 bis 5 Stunden in Tetrahydrothiophen-1,1- dioxid zur Bildung von Natrium-4-acetoxybenzolsulfonsäure und Essigsäure, wobei Natrium-4-hydroxybenzolsulfonat und Essigsäureanhydrid in einem Molverhältnis von 1 : 1 bis 1 : 5 vorliegen und das Tetrahydrothiophen-1,1-dioxid in einer gewichtsverhältnismäßigen Menge von 2 : 1 bis 50 : 1 vorliegt, bezogen auf das Gewicht des Natrium-4- hydroxybenzolsulfonats;
(B) Hinzusetzen von 6-[(1-Oxydecyl)amino]hexansäure und von mindestens einem Umesterungskatalysator zu dem Reaktionsprodukt von Schritt (A) und Erhitzen bei einer Temperatur von 150ºC bis 250ºC während 1 bis 6 Stunden und einem ausreichenden Druck, um den Rückfluß des Tetrahydrothiophen-1,1-dioxids aufrechtzuerhalten und die Essigsäure aus dem Reaktionsgefäß zu entfernen zur Bildung einer Reaktionsmischung, die Natrium-4-sulfophenyl-6-[(1-oxydecyl)amino]hexanoat enthält, wobei die Molzahl der hinzugesetzten 6-[(1-Oxydecyl)amino]hexansäure sich auf das 0,7- bis 5-fache der Molzahl des in Schritt (A) verwendeten Natrium-4-hydroxybenzolsulfonats beläuft;
(C) Abdampfen von Tetrahydrothiophen-1,1-dioxid aus der Reaktionsmischung, die das in Schritt (B) gebildete Natrium-4-sulfophenyl-6-[(1-oxydecyl)amino]hexanoat enthält;
(D) Mischen des Natrium-4-sulfophenyl-6-[(1-oxydecyl)amino]hexanoat-Produkts von Schritt (C) mit Essigsäure; und
(E) Abtrennen des Natrium-4-sulfophenyl-6-[(1-oxydecyl)amino]hexanoats von Schritt (D) von der Essigsäure
5. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei das Carbonsäureanhydrid in Schritt (A) in einer Menge von 1 bis 5 Mol pro Mol des Alkalimetallsalzes von 4-Hydroxybenzolsulfonsäure vorliegt.
6. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei das Carbonsäureanhydrid in Schritt (A) aus der Gruppe gewählt ist, die aus Essigsäureanhydrid, Propionsäureanhydrid, Buttersäureanhydrid und Isobuttersäureanhydrid besteht.
7. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei das Lösungsmittel aus der Gruppe gewählt ist, die aus N,N-Dimethylacetamid, Dimethylsulfoxid, Triglym, Tetrahydrothiophen-1,1-dioxid, Dichlorbenzol, Trichlorbenzol und Triisopropylbenzol besteht.
8. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei das Lösungsmittel in Schritt (A) in einer Menge von 4 : 1 bis 6 : 1 gewichtsbezogen vorliegt, basierend auf dem Gewicht des Alkalimetallsalzes von 4- Hydroxybenzolsulfonsäure.
9. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei der Umesterungskatalysator in Schritt (B) aus der Gruppe gewählt ist, die aus Dimethylaminopyridin, Imidazol, Natriumacetat, Natriumhydroxid und Titantetraisopropoxid besteht.
10. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei mindestens 90% des Lösungsmittels in Schritt (C) entfernt werden.
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