ES2220050T3 - Procedimiento para la produccion del p-toluensulfonato del ester bencilico de l-valina. - Google Patents

Procedimiento para la produccion del p-toluensulfonato del ester bencilico de l-valina.

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ES2220050T3 ES99909211T ES99909211T ES2220050T3 ES 2220050 T3 ES2220050 T3 ES 2220050T3 ES 99909211 T ES99909211 T ES 99909211T ES 99909211 T ES99909211 T ES 99909211T ES 2220050 T3 ES2220050 T3 ES 2220050T3
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Yayoi Sumika Fine Ch. Co. Ltd. Tagami
Tadashi Sumika Fine Chemicals Co. Ltd. Katsura
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    • C07C227/00Preparation of compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton
    • C07C227/14Preparation of compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton from compounds containing already amino and carboxyl groups or derivatives thereof
    • C07C227/18Preparation of compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton from compounds containing already amino and carboxyl groups or derivatives thereof by reactions involving amino or carboxyl groups, e.g. hydrolysis of esters or amides, by formation of halides, salts or esters

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Abstract

Se presenta un procedimiento para la preparación de L-valina bencilo éster p-toluenosulfonato que comprende la reacción de L-valina con alcohol de bencilo en la presencia de ácido p-toluenosulfónico en al menos un solvente aromático seleccionado entre el grupo que consta de tolueno, monoclorobenceno y xileno bajo condiciones de deshidratación azeotrópica y la cristalización del L-valina bencilo éster p-toluenosulfonato de la solución de reacción resultante. De acuerdo con el procedimiento de la invención, puede prepararse L-valina bencilo éster p-toluenosulfonato, segura, conveniente e industrialmente, de forma ventajosa, que puede utilizarse como un compuesto intermedio para productos farmacéuticos tales como los antihipertensivos.

Description

Procedimiento para la producción del p-toluensulfonato del éster bencílico de L-valina.
Campo técnico
La presente invención se refiere a un procedimiento para preparar el p-toluensulfonato del éster bencílico de L-valina, y más específicamente a un procedimiento para preparar el p-toluensulfonato del éster bencílico de L-valina útil, por ejemplo, como un intermediario para productos farmacéuticos tales como antihipertensores.
Antecedentes de la técnica
Convencionalmente, el p-toluensulfonato del éster bencílico de L-valina ha sido preparado haciendo reaccionar L-valina con alcohol bencílico en presencia de ácido p-toluensulfónico en benceno bajo condiciones de deshidratación azeotrópica, de ahí en adelante enfriando la disolución de reacción resultante, diluyendo la disolución con benceno y dietiléter, y cristalizando el p-toluensulfonato del éster bencílico de L-valina (J. Org. Chem., vol. 22, pp. 1515-1521, 1957).
Sin embargo, partiendo de que en este procedimiento se emplea benceno el cual se piensa que tiene actividad carcinogénica como un disolvente, y también usa una gran cantidad de éter que muestra alta inflamabilidad conjuntamente con benceno para la dilución de la disolución de reacción, el procedimiento tiene un defecto en seguridad. Por lo tanto, el procedimiento es desventajoso industrialmente.
La patente de los Estados Unidos Nº. 5.362.912 describe un procedimiento de preparación de la sal del ácido p-toluensulfónico de un éster bencílico de valina en el que L-valina, alcohol bencílico y ácido p-toluensulfónico monohidratado se agitan en tolueno, se calientan a reflujo y subsiguientemente se enfrían a temperatura ambiente y se vierten en éter etílico, tras lo cual dicha sal precipita.
Lash y col. describen la preparación de p-toluensulfonato del glicinato de bencilo, su subsiguiente conversión en N-formilglicinato de bencilo y la subsiguiente deshidratación a isocianoacetato de bencilo.
La patente de los Estados Unidos Nº. 4.199.499 describe compuestos de la fórmula:
1
y sales de adición de ácidofarmacéuticamente aceptables no tóxicas de la misma, incluyendo aquellas preparadas de ácido p-toluensulfónico.
Consecuentemente, se ha deseado el desarrollo de un procedimiento para preparar con seguridad, convenientemente y de forma ventajosa industrialmente p-toluensulfonato del éster bencílico de L-valina.
Un objeto de la presente invención es proporcionar un procedimiento para preparar con seguridad, convenientemente y de forma ventajosa industrialmente p-toluensulfonato del éster bencílico de L-valina.
Descripción de la invención
De acuerdo con la presente invención, se proporciona un procedimiento para preparar industrialmente p-toluensulfonato del éster bencílico de L-valina que comprende hacer reaccionar L-valina con alcohol bencílico en presencia de ácido p-toluensulfónico en tolueno bajo condiciones de deshidratación azeotrópica a una temperatura de 100ºC a 150ºC; enfriando la disolución de reacción a una temperatura de 60º a 90ºC; inoculando un cristal semilla del p-toluensulfonato del éster bencílico de L-valina y enfriando disolución de reacción a una velocidad de 3º a 15ºC/hora de 0º a 70ºC, para cristalizar a partir de la disolución de reacción el p-toluensulfonato del éster bencílico de L-valina.
En la presente invención, el uso de tolueno como el disolvente tiene una ventaja de ser más excelente en seguridad para los cuerpos humanos comparado con el benceno dado que el disolvente no contiene benceno que podría conferir carcinogenicidad a los cuerpos humanos. El tolueno se usa en la industria ampliamente para diversos propósitos y permite la cristalización fácil del p-toluensulfonato del éster bencílico de L-valina preparado.
Es deseable que la cantidad de tolueno usado no sea menor de 250 partes en peso y preferiblemente 500 partes en peso desde el punto de vista de la fácil recolección de cristales por filtración, y que la cantidad de tolueno usado no sea más de 3.000 partes en peso y preferiblemente no más de 2.000 en peso desde el punto de vista económico, sobre la base de 100 partes en peso de L-valina. Cuando la cantidad de tolueno usado no es menor de 500 partes en peso por 100 partes en peso de L-valina, se proporciona la ventaja de que el p-toluensulfonato del éster bencílico de L-valina se puede cristalizar enfriando la disolución de reacción después de completar la reacción. También, cuando el tolueno se usó en una cantidad de menos de 500 partes en peso por 100 partes en peso de L-valina, el p-toluensulfonato del éster bencílico de L-valina puede cristalizar eficientemente añadiendo el tolueno a la disolución de reacción resultante en una cantidad dentro del intervalo que la cantidad total de tolueno no exceda 3.000 partes en peso por 100 partes en peso de L-valina después de la terminación de la reacción.
Un disolvente hidrocarburo alifático que tiene de 5 a 8 átomos de carbono tal como heptano o hexano se puede añadir al tolueno desde el punto de vista del incremento del rendimiento. En ese caso, es preferible que la cantidad del disolvente hidrocarburo alifático sea de 200 a 500 partes en peso por 100 partes en peso de L-valina desde los puntos de vista de la mejora del rendimiento y de las propiedades operacionales para recoger el disolvente.
Es deseable que la cantidad de alcohol bencílico usado no sea menor que un mol y preferiblemente no menor de 1,5 moles por un mol de L-valina con el fin de llevar a cabo la reacción a una velocidad suficiente, y también es deseable que la cantidad de alcohol bencílico no sea más de 6 mol y preferiblemente no más de 5 moles desde los puntos de vista del rendimiento y los aspectos económicos.
El ácido p-toluensulfónico puede estar en la forma de anhídrido o hidrato. Es deseable que la cantidad de ácido p-toluensulfónico usada no sea menos de un mol, y preferiblemente no menos de 1,1 moles por un mol de L-valina, con el fin de llevar a cabo la reacción a una velocidad suficiente, y que la cantidad de ácido p-toluensulfónico no sea más de 1,5 moles y preferiblemente no más de 1,2 moles desde el punto de vista de los aspectos económicos.
La reacción se puede llevar a cabo mezclando L-valina, alcohol bencílico, ácido p-toluensulfónico y tolueno, y de ahí en adelante calentar la disolución mezclada resultante bajo condiciones azeotrópicas de deshidratación a 100ºC a 150ºC o así.
El término de la reacción de L-valina con alcohol bencílico se pudo confirmar, por ejemplo, mediante la no generación de agua azeotrópica, o mediante el logro de la razón de producción a saturación en cromatografía líquida de alta resolución.
Después de la completar la reacción, la disolución de reacción obtenida se enfría a 0º-70ºC y preferiblemente a 0º-10ºC o así, y de este modo el p-toluensulfonato del éster bencílico de L-valina pudo cristalizarse. Cuando la disolución de reacción se enfría, el enfriamiento se lleva a cabo para cristalizar ajustando la velocidad de enfriamiento a 3ºC a 15ºC/hora. Esto previene que los cristales se adhieran al recipiente de la reacción y acorta el tiempo de reacción.
Cuando el p-toluensulfonato del éster bencílico de L-valina se cristaliza, la disolución de reacción se siembra con un cristal semilla, y de ahí en adelante la disolución resultante se enfría desde los puntos de vista de la prevención de una cristalización rápida y de la generación de cristales uniformemente cristalizados.
En la presente invención, el disolvente aromático mencionado anteriormente en este documento, tolueno, se puede añadir a la disolución de reacción obtenida después de completar la reacción con el fin de cristalizar eficientemente el p-toluensulfonato del éster bencílico de L-valina como se mencionó. Monoclorobenceno o xileno pueden usarse como alternativas a tolueno en esta etapa en la reacción. El disolvente aromático se puede añadir a la disolución de reacción obtenida justo después de la completar la reacción o del enfriamiento de la disolución de reacción.
Cuando el p-toluensulfonato del éster bencílico de L-valina se cristaliza, un hidrocarburo saturado tal como heptano o hexano se puede usar conjuntamente con el disolvente aromático con el fin de disminuir la solubilidad del p-toluensulfonato del éster bencílico de L-valina para cristalizarlo fácilmente. La cantidad de hidrocarburo saturado usado no está limitada particularmente, y es preferible que la cantidad del hidrocarburo saturado sea usualmente de 50 a 200 partes en volumen o de ésta manera por 100 partes en volumen de la cantidad total del disolvente aromático usado.
En la presente invención, por ejemplo, un cristal semilla del p-toluensulfonato del éster bencílico de L-valina preparado con antelación se puede inocular en la disolución de reacción después de enfriarse la disolución a una temperatura de 60º a 90ºC con el fin de cristalizar fácilmente el p-toluensulfonato del éster bencílico de L-valina de la disolución de reacción obtenida.
El p-toluensulfonato del éster bencílico de L-valina cristalizado se puede aislar con una operación tal como filtración.
El p-toluensulfonato del éster bencílico de L-valina así obtenido puede usarse adecuadamente como un intermediario para productos farmacéuticos, por ejemplo, antihipertensivos, y similares.
La presente invención se describirá más específicamente mediante los siguientes ejemplos, sin embargo, la presente invención no se restringe sólo a los ejemplos.
Ejemplo 1
Un matraz de cuatro bocas de 1 litro equipado con un termómetro, un agitador y un aparato Dean-Stark se cargó con 19,1 g (163 mmol) de L-valina, 53,1 g (491 mmol) de alcohol bencílico, 37,4 g (197 mmol) de ácido p-toluensulfónico monohidrato y 281 ml de tolueno, y los contenidos se mezclaron y después se calentaron. El tolueno que contenía agua empezó a destilarse a la temperatura interna de la disolución de reacción de alrededor de 110ºC. La disolución de reacción se calentó a 120ºC.
Después de que se permitió a la reacción continuar durante 8 horas, se le añadieron 133 ml de tolueno. Cuando la disolución de la reacción se enfrió a 75ºC, un cristal semilla de p-toluensulfonato del éster bencílico de L-valina se inoculó en la disolución, y la disolución resultante se enfrió a 10ºC a una velocidad de enfriamiento de 6ºC/hora. Los cristales resultantes se recolectaron mediante filtración, se lavaron con 126 ml de tolueno a 10ºC, y se secaron para obtener 53,0 g de p-toluensulfonato del éster bencílico de L-valina (rendimiento aparente basado en L-valina: 85,7%, contenido 95,0%, rendimiento neto 81,4%).
Ejemplo 2
Un matraz de cuatro bocas de 500 ml equipado con un termómetro, un agitador y un aparato Dean-Stark se cargó con 20,0 g (171 mmol) de L-valina, 73,8 g (682 mmol) de alcohol bencílico, 35,7 g (188 mmol) de ácido p-toluensulfónico monohidrato y 57 ml de tolueno, y los contenidos se mezclaron y después se calentaron. El tolueno que contenía agua empezó a destilarse a la temperatura interna de la disolución de reacción de alrededor de 110ºC. La disolución de reacción se calentó a 123ºC.
Después de que se permitió a la reacción continuar durante 5 horas, se le añadieron 235 ml de tolueno. Cuando la disolución de la reacción se enfrió a 73ºC, un cristal semilla de p-toluensulfonato del éster bencílico de L-valina se inoculó en la disolución, y la disolución resultante se enfrió a 0ºC. Los cristales resultantes se recolectaron mediante filtración, se lavaron con 150 ml de tolueno a 0ºC, y se secaron para obtener 57,1 g de p-toluensulfonato del éster bencílico de L-valina (rendimiento aparente basado en L-valina: 88,1%, contenido 82,7%, rendimiento neto 72,9%).
Ejemplo 3
Un matraz de cuatro bocas de 2 l equipado con un termómetro, un agitador y un aparato Dean-Stark se cargó con 70,0 g (598 mmol) de L-valina, 258,5 g (2390 mmol) de alcohol bencílico, 125,0 g (657 mmol) de ácido p-toluensulfónico monohidrato y 1 l de tolueno, y los contenidos se mezclaron y después se calentaron. El tolueno que contenía agua empezó a destilarse a la temperatura interna de la disolución de reacción de alrededor de 101ºC. La disolución de reacción se calentó a 118ºC.
Después de que se permitió a la reacción continuar durante 5 horas, un cristal semilla de p-toluensulfonato del éster bencílico de L-valina se inoculó en la disolución, y la disolución resultante se enfrió a 0ºC. Los cristales resultantes se recolectaron mediante filtración, se lavaron con 300 ml de tolueno a 0ºC, y se secaron para obtener 186,2 g de p-toluensulfonato del éster bencílico de L-valina (rendimiento aparente basado en L-valina: 82,1%, contenido 88,8%, rendimiento neto 72,9%).
Ejemplo 4
Un matraz de cuatro bocas de 1 litro equipado con un termómetro, un agitador y un aparato Dean-Stark se cargó con 35,0 g (299 mmol) de L-valina, 129,2 g (1195 mmol) de alcohol bencílico, 62,5 g (329 mmol) de ácido p-toluensulfónico monohidrato y 100 ml de tolueno, y los contenidos se mezclaron y después se calentaron. El tolueno que contenía agua empezó a destilarse a la temperatura interna de la disolución de reacción de alrededor de 110ºC. La disolución de reacción se calentó a 122ºC.
Después de que se permitió a la reacción continuar durante 5 horas, se le añadieron 200 ml de heptano y 300 ml de tolueno. Cuando la disolución de la reacción se enfrió a 85ºC, un cristal semilla de p-toluensulfonato del éster bencílico de L-valina se inoculó en la disolución, y la disolución resultante se enfrió a 5ºC. Los cristales resultantes se recolectaron mediante filtración, se lavaron con 150 ml de tolueno a 5ºC, y se secaron para obtener 100,0 g de p-toluensulfonato del éster bencílico de L-valina (rendimiento aparente basado en L-valina: 88,2%, contenido 82,3%, rendimiento neto 73,4%).
Ejemplo comparativo 1
Un matraz de cuatro bocas de 500 ml equipado con un termómetro, un agitador y un aparato Dean-Stark se cargó con 20,0 g (171 mmol) de L-valina, 73,8 g (682 mmol) de alcohol bencílico, 35,7 g (188 mmol) de ácido p-toluensulfónico monohidrato y 50 ml de benceno. Los contenidos se mezclaron y después se calentaron, y se sometieron a deshidratación azeotrópica.
Después de que se permitió a la reacción continuar durante 5 horas, se le añadieron 240 ml de benceno y 400 ml de éter dietílico. Cuando la disolución de la reacción se enfrió a 70ºC, un cristal semilla de p-toluensulfonato del éster bencílico de L-valina se inoculó en la disolución, y la disolución resultante se enfrió a 8ºC. Los cristales resultantes se recolectaron mediante filtración, se lavaron con 150 ml de benceno a 10ºC, y se secaron para obtener 50,5 g de p-toluensulfonato del éster bencílico de L-valina (rendimiento aparente basado en L-valina: 78%, contenido 94,2%, rendimiento neto 73,5%).
A partir de los resultados expuestos anteriormente en este documento, de acuerdo con los procedimientos de los ejemplos, se encontró que el p-toluensulfonato del éster bencílico de L-valina se prepara con seguridad, convenientemente y de forma ventajosa industrialmente sin usar benceno, el cual se ha usado convencionalmente.
Aplicabilidad industrial
De acuerdo con el procedimiento de la presente invención, el p-toluensulfonato del éster bencílico de L-valina se puede preparar con seguridad, convenientemente y de forma ventajosa industrialmente. El p-toluensulfonato del éster bencílico de L-valina obtenido puede usarse adecuadamente como un intermediario para productos farmacéuticos tales como antihipertensivos.

Claims (2)

1. Un procedimiento para preparar p-toluensulfonato del éster bencílico de L-valina haciendo reaccionar la L-valina con alcohol bencílico en presencia de ácido p-toluensulfónico en tolueno bajo condiciones de deshidratación azeotrópica a una temperatura de 100º a 150ºC; enfriando la disolución de reacción a una temperatura de 60º a 90ºC; inoculando un cristal semilla del p-toluensulfonato del éster bencílico de L-valina y enfriando la disolución de reacción a una velocidad de 3º a 15ºC/hora a 0º a 70ºC, para cristalizar el p-toluensulfonato del éster bencílico de L-valina a partir de la disolución de reacción.
2. El procedimiento para preparar p-toluensulfonato del éster bencílico de L-valina de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la cantidad de tolueno usado es de 250 a 3.000 partes en peso por 100 partes en peso de L-valina.
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