DE861845C

DE861845C - Verfahren zur Darstellung von ª‡-Pyrrolidonen

Info

Publication number: DE861845C
Application number: DEB6634D
Authority: DE
Inventors: Otto Von Dr Schickh
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1941-04-05
Filing date: 1941-04-05
Publication date: 1953-01-05

Description

Verfahren zur Darstellung von a-Pyrrolidonen Es wurde gefunden, daB man a-Pyrrolidone erhält, wenn man y-Nitrocarbonsäuren oder ihre Ester oder Amide katalytisch reduziert und, falls nicht unmittelbar RingschluB erfolgt ist, die gegebenenfalls entstehenden y-Aminosäuren, -ester oder -amide erhitzt, bis der RingschluB eingetreten ist.
Die benutzten y-Nitrocarbonsäuren und ihre Ester oder Amide sind z. B. nach den Verfahren der Patentschriften 851342 und 855 256 erhältlich. Die Umwandlung in die a-Pyrrolidone erfolgt unter Anwendung der für die Reduktion von Nitro- zu Aminogruppen üblichen Katalysatoren und Arbeitsbedingungen. Die IVIitverwendung von Lösungsmitteln ist oft vorteilhaft.
Es ist bekannt, daB y-Aminocarbonsäuren beim Erhitzen auf höhere Temperaturen unter Wasserabspaltung in a-Pyrrolidone umgewandelt werden. Es ist demgegenüber überraschend, daB bei der katalytischen Reduktion von y-Nitrocarbonsäuren, aber auch von deren Estern und Amiden bei verhältnismäßig niedrigen Temperaturen, z. B. 3o bis 50°, im allgemeinen ohne weiteres a-Pyrrolidone entstehen; falls an deren Stelle y-Aminocarbönsäuren bzw. deren Ester oder Amide gebildet werden, lassen sie sich durch Erhitzen in a-Pyrrolidone umwandeln.
Die a-Pyrrolidone sind wertvolle Zwischenprodukte, insbesondere für pharmazeutische Zwecke. Die in den folgenden Beispielen verwendeten Teile sind Gewichtsteile.
Beispiel i ioo Teile i-Nitröcyclohexyl-i-propionsäureäthylester werden in ioo Teilen Methanol gelöst und nach Zugabe von 5 Teilen Raney-Nickel bei 3o bis 5o° und ioo Atm. Wasserstoffdruck im Autoklav reduziert. Wenn die Wasserstoffaufnahme beendigt ist, wird die Reaktionslösung durch Filtrieren vom Katalysator befreit. Der nach dem Abdampfen des Methanols verbleibende kristalline Rückstand kann zur weiteren Reinigung, z. B. aus Methylcyclohexan, umkristallisiert werden. Er besteht aus dem 5-spiro-Cyclohexyl-2-pyrrolidon der Formel vom Schmelzpunkt 132 bis 133°. Die Ausbeute ist praktisch quantitativ. Das gleiche Produkt erhält man, wenn man an Stelle des Äthylesters das Amid der i-Nitrocyclohexyl-i-propionsäure als Ausgangsstoff verwendet.
Beispiel 2 5o Teile y-Nitro-y-methylpimelinsäuredimethylester werden in Zoo Teilen Methanol gelöst und nach Zugabe von 3 Teilen Raney-Nickel bei 3o bis 4ö° unter ioo Atm. Wasserstoffdruck im Autoklav reduziert. Man erhält nach - dem Filtrieren und dem Abdestillieren des Methanols einen Rückstand, der bei 6 mm Druck bei 186 bis 185° siedet. Das Destillat erstarrt rasch; nach dem Umkristallisieren aus wenig Benzol schmilzt der auf diese Weise in etwa go°/oiger Ausbeute erhaltene 5-Methyl-2-pyrrolidon-5-propionsäuremethylester bei 63 bis 65°.
Beispiel 3 ioo Teile i-Nitrocyclohexyl-i-bernsteinsäuredimethylester werden nach Zugabe von i5o Teilen Methanol und 5 Teilen Raney-Nickel wie im Beispiel i reduziert. Nach dem Erkalten ist der Autoklavinhalt kristallinisch erstarrt. Man bringt das Gemisch unter Erwärmen in Lösung, filtriert vom Katalysator ab und läßt es wieder .erkalten. Dabei kristallisiert der 5-spiro-Cyclohexyl-2-pyrrolidon-q.-carbonsäuremethylester vom Schmelzpunkt 187 bis 18g° in annähernd der berechneten Menge aus.
Beispiel q.
2o Teile i-Nitrocyclohexyl-i-propionsäure werden in ioo Teilen Methanol gelöst und im Autoklav nach Zugabe von 2 Teilen Raney-Nickel bei 5o° mit ioo Atm. Wasserstoffdruck reduziert. Nach Beendigung der Wasserstoffaufnahme wird die heiße Methanollösung durch Filtrieren vom Katalysator befreit. Der nach dem Verdampfen des Methanols verbleibende Rückstand liefert bei der Destillation das gleiche Produkt wie im Beispiel i.
Beispiel 5 75 Teile y-Nitrobuttersäureäthylester werden in ioo Teilen Methanol gelöst und mit 15 Teilen eines Palladiumhydroxyd-Calciumcarbonat-Katalysators im Wasserstoffstrom geschüttelt. Nach beendigter Wasserstoffaufnahme wird der Katalysator abfiltriert und das Reaktionsgemisch destilliert. Man erhält so 39 Teile a-Pyrrolidon vom Schmelzpunkt 27° und vom Siedepunkt i28° bei io mm Druck.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von a-Pyrrolidonen, dadurch gekennzeichnet, daß man y-Nitrocarbonsäuren, ihre Ester oder Amide katalytisch reduziert und, falls nicht unmittelbar Ringschluß erfolgt ist, die gegebenenfalls entstehenden y-Aminosäuren, -ester oder -amide erhitzt, bis der Ringschluß eingetreten ist. Angezogene Druckschriften: Beilstein, Handbuch der organischen Chemie, q.. Aufl., Bd. XXI, S. 236 und 237.