DE1142168B - Verfahren zur Herstellung von ª‰,ª‰-Penta-methylenbutyrolacton bzw. Salzen der 3, 3-Pentamethylen-4-hydroxybuttersaeure - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von ß,ß-Pentamethylenbutyrolacton bzw. Salzen der 3,3-Pentamethylen-4-hydroxybuttersäure Aus den Berichten der Deutschen Chemischen Gesellschaft, Bd. 55, 1922, S. 3981 bis 3987, war es bereits bekannt, Cyclohexan-1,1-diessigsäure über das Silbersalz durch Oxydation mit Jod in das Lacton der Cyclohexan-l-hydroxymethyl-l-essigsäure und dieses durch Behandeln mit Basen in die entsprechenden Salze der freien Oxysäure zu überführen. Die Herstellung der als Ausgangsmaterial benötigten Cyclohexan-1,1-diessigsäure erfolgte durch Kondensation von Cyclohexan mit Cyanessigsäureäthylester und NH3 nach Guareschi (Chemisches Zentralblatt, 1899, S. 439, und 1897, Bd.1, S.903) oder auch durch Kondensation von Cyclohexanon und Cyanacetamid und saure Hydrolyse der erhaltenen Kondensationsprodukte (J. Chem. Soc., Bd. 99, 1911, S. 422f1:). Die bisher beschriebenen Verfahren geben aber schlechte Ausbeuten und sind zur fabrikatorischen Durchführung daher nicht geeignet.
• Der Reaktionsverlauf des bekannten Verfahrens kann folgendermaßen dargestellt werden: wobei M einen Basenrest bedeutet.
• Dieses bekannte Verfahren wurde nun im Sinne des Hauptpatents dadurch verbessert, daB man die Kondensation - des Cyclohexanons mit Cyanessigsäureäthylester und alkoholischem Ammoniak bei Temperaturen unterhalb 0° C, wie bei -10°C, die Hydrolyse des Ammoniumsalzes des a,« =Dicyanß,ß'-pentamethylenglutarsäureimids und freien Imids in einer Stufe mit etwa 83,6%iger Schwefelsäure bei 160 bis 190°C und die Behandlung des Disilbersalzes der Cyclohexan-1,1-diessigsäure mit Jod in Gegenwart von Nitrobenzol durchführt.
• Die vorliegende Zusatzerfindung zielt ebenso wie das Hauptpatent auf eine möglichst günstifabrikatorische Gewinnung des ß,ß-Pentamethylenbutyrolactons und der von ihm abgeleiteten 3,3-Pentamethylen-4-hydroxybutyrate und betrifft im speziellen die Auswahl des Lösungsmittels bei der Überführung des Disilbersalzes mit Jod in das ß,ß-Pentamethylenbutyrolacton. Im Hauptpatent wird für diesen Zweck Nitrobenzol verwandt. Die vorliegende Erfindung lehrt, daB man an Stelle dieses Lösungsmittels mit Vorteil auch andere, neutrale, aromatische Lösungsmittel benutzen kann.
• Demgemäß besteht die Erfindung aus einem Verfahren zur Herstellung von ß,ß-Pentameihylenbutyrolacton bzw. der Salze der 3,3-Pentamethylen-4-hydroxybuttersäure durch Reaktion von 1 Mol Cyclohexanon mit 2 Mol Cyanessigsäureäthylester in Gegenwart von 3 Mol alkoholischem Ammoniak, saure Hydrolyse des erhaltenen Ammomumsalzes des «,ä Dieyau-ß,ß'-pentamethylenglutarsäureimids, anschließende Behandlung des freien Imids mit Schwefelsäure bei erhöhten Temperaturen, Umwandlung der erhaltenen Cyclohexan-1,1-diessigsäure in ihr Disilbersalz durch Behandlung mit einem Silbersalz, Erhitzen des Disilbersalzes mit Jod und gegebenenfalls Behandlung des dabei erhaltenen ß,ß-Pentamethylenbutyrolactons mit Basen, wobei nach Patent 1 116 221 die Kondensation des Cyclohexanons mit Cyanessigsäureäthylester und alkoholischem Ammoniak bei Temperaturen unterhalb 0°C, wie bei -iO'C, die Hydrolyse des Ammoniumsalzes des «,ä -Dicyan-ß,ß'-pentamethylglutarsäureimids und freien Imids in einer Stufe mit etwa 83,6%iger Schwefelsäure bei 160 bis 190°C und die Behandlung des Disilbersalzes der Cyclohexanl,l-diessigsäure mit Jod in Gegenwart von Nitrobenzol durchgeführt wird, und ist dadurch gekennzeichnet, daß man an Stelle von Nitrobenzol aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Benzol, Toluol oder Xylol, verwendet. Dabei wird vorzugsweise die Umsetzung zwischen dem Disilbersalz der Cyclohexandiessigsäure und Jod in Gegenwart von etwa 2 bis etwa 4 Teilen eines aromatischen Lösungsmittels, auf 1 Gewichtsteil des Disilbersalzes und Jod berechnet, durchgeführt. Die Auswechslung des Nitrobenzols durch Benzol usw. hat fabrikatorische Vorteile, zu denen niedrigerer Materialpreis und vor allem erhöhte Sicherheit in bezug auf Dampfgiftigkeit gehören. Insbesondere der letzte Faktor ist von außerordentlicher Wichtigkeit, wenn man bedenkt, daß die höchstzulässige Dampfkonzentration in Luft für Nitrobenzol bei 5 Teilen je Million Teile liegt, während im Falle von Benzol die 20fach höhere Konzentration, nämlich 100 Teile je Million, und bei Toluol und Xylol sogar die 40fache Menge, nämlich 200 Teile je Million, erträglich sind. Durch diese Aufhebung der Gefahrengrenze tritt ersichtlicherweise eine wesentliche fabrikatorische und auch apparative Erleichterung ein.
• Beispiel Über die einleitenden Umsetzungsschritte bis zur Darstellung des Disilbersalzes der Cyclohexan-1,1-diessigsäure gibt das Hauptpatent Auskunft. Die weitere Behandlung des Disilbersalzes mit Jod kann beispielsweise folgendermaßen vorgenommen werden 263 g des gemäß Hauptpatent hergestellten Disilbersalzes der Cyclohexandiessigsäure werden fein pulverisiert und mit 156 g Jod und 1000 g Benzol entsprechend einem Silbersalz-Jod-Molverhältnis von 1:1 vermischt. Die Mischung wird unter heftigem Umrühren auf 160°C erhitzt und 5 Stunden auf dieser Temperatur gehalten. Die Reaktionsmischung wird danach auf 90°C abgekühlt und mit 260 ccm 10%iger wäßriger Natronlauge versetzt. Die neue Mischung wird unter Umrühren auf etwa 110°C, nämlich auf den Kochpunkt der wäßrigen Phase, erhitzt. Nach dem Wiederabkühlen wird die wäßrige Phase abgetrennt und die organische Phase nach erneutem Zusatz von 80 ccm l0o/oiger wäßriger Natronlauge nochmals auf 110°C erhitzt. Die vereinigten, wäßrigen Phasen werden filtriert, mit Salzsäure angesäuert, auf 90°C erhitzt und abgekühlt. Die organische Phase wird abgetrennt und die wäßrige Phase mehrmals mit Benzol extrahiert. Die Benzolextrakte werden mit der abgetrennten, organischen Phase vereinigt. Der aus nicht umgesetzter Cyclohexandiessigsäure bestehende Niederschlag wird abfiltriert und das Filtrat durch Extraktion mit verdünnter, wäßriger Natriumcarbonatlösung weitergereinigt. Die gereinigte Benzolphase wird über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet und filtriert und das Lösungsmittel durch Destillation entfernt. Das entstandene Produkt, nämlich ß,ß-Pentamethylenbutyrolacton, besitzt nach Reinigung mittels zweimaliger Vakuumdestillation einen Kp.12 von 135 bis 138°C. Die Ausbeute beträgt 65% der Theorie.
• Wenn bei der vorstehend beschriebenen Arbeitsmethode an Stelle von Benzol Toluol oder Xylol als Lösungsmittel benutzt wird, werden ähnliche Ergebnisse erzielt.
• Das so gewonnene ß,ß-Pentamethylenbutyrolacton kann nach den Vorschriften des Hauptpatents zu den entsprechenden Salzen der 3,3-Pentamethylen-4-hydroxybuttersäure weiterverarbeitet werden, über deren pharmazeutische Verwendung ebenfalls im Hauptpatent Auskunft gegeben wird.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Herstellung von ß,ß-Pentamethylenbutyrolacton bzw. der Salzeder 3,3-Pentamethylen-4-hydroxybuttersäure durch Reaktion von 1 Mol Cyclohexanon mit 2 Mol Cyanessigsäureäthylester in Gegenwart von 3 Mol alkoholischem Ammoniak, saure Hydrolyse des erhaltenenAmmoniumsalzesdesa,a =Dicyan-ß,ß'-pentamethylenglutarsäureimids, anschließende Behandlung des freien Imids mit Schwefelsäure bei erhöhten Temperaturen, Umwandlung der erhaltenen Cyclohexan-1,1-diessigsäure in ihr Disilbersalz durch Behandlung mit einem Silbersalz, Erhitzen des Disilbersalzes mit Jod und gegebenenfalls Behandlung des dabei erhaltenen ß,ß-Pentamethylenbutyrolactons mit Basen, wobei nach Patent 1 116 221 die Kondensation des Cyclohexanons mit Cyanessigsäureäthylester und alkoholischem Ammoniak bei Temperaturen unterhalb 0°C, wie bei -10°C, die Hydrolyse des Ammoniumsalzes des a,« =Dicyan-ß,ß' pentamethylglutarsäureimids und freien Imids in einer Stufe mit etwa 83,6o/oiger Schwefelsäure bei 160 bis 190°C und die Behandlung des Disilbersalzes der Cyclohexan-1,1-diessigsäure mit Jod in Gegenwart von Nitrobenzol durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß man an Stelle von Nitrobenzol aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Benzol, Toluol oder Xylol, verwendet.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzung zwischen dem Disilbersalz der Cyclohexandiessigsäure und Jod in Gegenwart von etwa 2 bis etwa 4 Teilen eines aromatischen Lösungsmittels, auf 1 Gewichtsteil des Disilbersalzes und Jod berechnet, durch--geführt wird.