DE629807C

DE629807C - Verfahren zur Darstellung von Diketopiperazin

Info

Publication number: DE629807C
Application number: DEG89515D
Authority: DE
Original assignee: Gesellschaft fuer Kohlentechnik mbH
Current assignee: Gesellschaft fuer Kohlentechnik mbH
Priority date: 1935-01-06
Filing date: 1935-01-06
Publication date: 1936-05-16

Description

Verfahren zur Darstellung von Diketopiperazin Diketopiperazin gewinnt man in der Regel durch Stehenlassen von Glycinester mit Wasser: Zur Darstellung des Esters. behandelt man eine absolut alkoholische Glycinaufschlämmung mit Chlorwasserstoffgas, zersetzt das Glycinesterhydrochlorid mit Alkalihydroxyd oder carbonat und zieht den freien -Ester mit Äther aus, worauf man den Ester nach Abtreiben des Äthers mit Wasser sich selbst überläßt. Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß man den Glycinester abtrennen muß, was mit Verlust verbunden ist. In der Tat erhält man hierbei günstigstenfalls Ausbeuten von nur etwa 56 110 der Theorie, bezogen auf das angewandte Glycinesterhydrochlorid.
Nach einem anderen Verfahren erhält man Diketopiperazin durch Umsetzung von Glycinesterhydrochlorid mit Alkalihydroxyd in wässerigem Medium und Stehenlassen des den freien Glycinester enthaltenden Reaktionsgemisches. Auch hierbei erhält man Ausbeuten von nur 45 bis 50 ° jo, was seinen Grund in der größeren Verdünnung, die durch die Löslichkeit des Natriumchlorids bedingt ist, und in den Störungen hat, die das Natriumchlorid auf Umsatz und Löslichkeit ausübt.
Es wurde nun eine Arbeitsweise gefunden, die es gestattet, Diketopiperazin aus Glycinesterhy drochlorid technisch und mit wesentlich besserer Ausbeute darzustellen. Sie geht von dem Grundgedanken aus, den Glycinester aus seinem Hydrochlorid in einem mit Wasser nicht mischbaren Medium in Freiheit zu setzen, ihn aber dann nicht abzutrennen, sondern daraus wieder mit einer entsprechenden Menge Wasser auszuziehen und so zu einer wässerigen Lösung des freien Esters zu gelangen, die in guter Ausbeute Diketopiperazin ergibt. Ein solches Verfahren verlangt aber die Lösung zweier Aufgaben, nämlich erstens die Auffindung einer bequemen technischen Methode zur Darstellung einer Lösung von freiem Glycinester in einem mit Wasser nicht mischbaren Lösungsmittel und zweitens die Auffindung eines Lösungsmittels, aus dem sich der freie Ester wieder mit der zur Bildung von Diketopiperazin günstigsten verhältnismäßig kleinen Wassermenge ausziehen läßt.
.Die erste Aufgabe wurde durch die überraschende Feststellung gelöst, daß sich Glycinesterhydrochlorid nach Aufschlämmung in einem mit Wasser nicht mischbaren[ Lösungsmittel, wie z. B. Äther, Benzol, mit Ammoniakgas glatt zu freiem Ester und Ammoniumchlorid umsetzt. Man erhält so eine Lösung, die den freien Ester in nahezu quantitativer Ausbeute enthält und sich leicht vom Ammoniumchlorid trennen läßt. .
Aus Äther und Benzol läßt sich aber der freie Ester nicht mit einer Wassermenge von 3/;, seines Gewichtes ausziehen, wie es für die Bildung von- Diketopiperazin am günstigsten ist. Die zweite Aufgabe würde jedoch gelöst gemischen. durch Anwendung Versetzt man - -von Benzol Lösungsmittel-' in bestimmt Lösungsmittel-. Verhältnis mit Benzin, in dem der frde4.
Ester nicht oder nur schlecht löslich ist, s nimmt ein solches Gemisch in Abwesenhef' von Wasser zwar den freien Ester gut auf, gibt ihn aber an Wasser sehr leicht wieder ab. Nachfolgendes Beispiel möge die neue Arbeitsweise erklären.
4 kg Glycinesterhydrochlorid werden nach scharfem Trocknen fein gepulvert und in einer Mischung von 11,51 trockenem Benzin (Kap. 12o bis 18o°) und 2,91 trockenem Benzol aufgeschlämmt. Unter Eiskühlung und kräftigem Rühren wird in die Suspension ein Strom trockenen Ammoniaks eingeleitet, und zwar so schnell, daB gerade kein Ammoniak ungemztzt. entweicht. Die Temperatur wird zwischen io und 15' gehalten. Das Einleiten wird so lange fortgesetzt, bis die äquimolekulare Menge, d. h. 0,487 kg, aufgenommen worden ist. Der aus Ammoniumchlorid bestehende Bodenkörper wird abfiltriert und mit einer im Verhältnis 4 : 1 stehenden Benzin-Benzol-Mischung gründlich ausgewaschen. Die erhaltene benzin-benzolische Esterlösung wird nun sechsmal mit je 2g0 ccm Wasser ausgezogen, worauf die vereinigten Wasserauszüge bei gewöhnlicher Temperatur sich selbst überlassen werden. Nach i Woche saugt man ab und wäscht mit wenig Eiswasser und Alkohol. Die Ausbeute beträgt im Durchschnitt 7o bis 75 °/o der Theorie, so. daß die Menge des -anfallenden trockenen Diketopiperazins ,zwischen 1150 und z225 g liegt. Die wässe-;riZe Mutterlauge dampft man am besten nach ;@ti@säuern mit Salzsäure im Vakuum zur YTrockne und wandelt den Rückstand durch `mehrstündiges Kochen mit alkoholischer Salzsäure wieder in Glycinesterhydrochlorid um. Die Benzin-Benzol-Lösung ist nach dem Trocknen ohne weiteres zu einem neuen Ansatt verwendungsfähig.
Das angegebene Verfahren gibt somit bessere Ausbeuten als die bekannten und ermöglicht ferner eine leichte Rückverwandlung der. in der Mutterlauge verbleibenden Substanz in Glycinesterhydrochlorid.

Claims

PATr,NTANSPPUCH: Verfahren zur Darstellung von Diketopiperazin aus Glycinesterhydrochlorid, dadurch gekennzeichnet, daB man das Glycinesterhydrochlorid in einem mit Wasser nicht mischbaren Mittel, dessen Lösefähigkeit für den freien Glycinester durch Zugabe organischer Flüssigkeiten, in welchen der Ester nicht oder nur schwer löslich ist, herabgesetzt worden ist (z. B. mit Benzin versetztes Benzol), löst, aus dieser wasserfreien Lösung durch Einleiten von Ammoniakgas das Chlor des Esterhydro= chlorids als Ammoniumchlorid abspaltet, dieses abfiltriert, aus dem Filtrat den freien Glycinester mit Wasser auszieht und die wässerige Lösung sich selbst überläßt.