NL9301823A - Werkwijze voor de bereiding van L-5-(2-acetoxy-propionylamino)-2,4,6-trijodo-isoftaalzuurdichloride. - Google Patents

Description

Titel: Werkwijze voor de bereiding van L-5-(2-acetoxy- propionylamino)-2,4,6-trijodo-isoftaalzuurdichloride.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor de bereiding van een tussenprodukt voor de organische synthese en, meer in het bijzonder, op een werkwijze voor de bereiding van L-5-(2-acetoxy-propionyl-amino)-2,4,6-trijodo-isoftaalzuurdichloride (hierna verbinding A genoemd).

De verbinding A, voor de eerste keer beschreven door het Zwitserse bedrijf Savac AG, bijvoorbeeld in het Britse octrooischrift nr. 1.472.050, kan toegepast worden als tussenprodukt in de bereiding van de verbinding L-5-(2-hydroxypropionylamino)-2,4,6-trijodo-isoftaalzuur-bis-(1,3-dihydroxypropylamide), ook beschreven in het hierboven genoemde Britse octrooi, welke op zijn beurt toegepast kan worden bij diagnose-stelling als non-ionogeen röntgenstralen-contrastmedium.

Voorzover wij weten is de enige indusriële synthese van verbinding A beschreven in het hiervoor genoemde Britse octrooi en bestaat uit de volgende stappen: 1. het uitgangsmateriaal, 5-amino-2,4,6-trijodo-isoftaalzuur (verbinding B), wordt bereid door jodering van 5-amino-isoftaalzuur; 2. bereiding van 5-amino-2,4,6-trijodo-isoftaalzuurdichloride (verbinding C); 3. reactie van verbinding C met het chloride van L-2-acetoxy-propionzuur (acetyl-melkzuur) waarbij L-5-(2-acetoxy-propionylamino)-2,4,6-trijodo-isoftaalzuurdichloride wordt gevormd (verbinding A).

De reactie volgens stap 3 is beschreven in voorbeeld 1 punt B van het hierboven genoemde Britse octrooischrift.

De genoemde reactie wordt uitgevoerd door L-2-acetoxy-propionylchloride toe te voegen aan een oplossing van 5-amino- 2,4,6-trijodo-isoftaalzuurdichloride in dimethylaceetamide bij 3-5°C.

De equivalentenverhouding tussen 5-amino-2,4,6-trijodo-isoftaalzuurdichloride (verbinding C) en 2-acetoxy-propyionyl-chloride is 1:2,5.

Het opwerken van het reactiemengsel, beschreven in voorbeeld 1-B van het Britse octrooischrift nr. 1.472.050, omvat de verdamping van het dimethylaceetamide (hierna genoemd DMA) en het suspenderen van het olie-achtige residu in water en ijs.

Een ruw neerslag wordt verkregen (98% opbrengst), dat gezuiverd wordt door suspensie in chloroform.

Het nawerken van de hierboven beschreven reactie in onze laboratoria leidde tot een produkt met 50% opbrengst (gebaseerd op HPLC-titer van het ruwe produkt); het opwerken van de reactie gaf aanleiding tot aanzienlijke nadelen, omdat het voorziet in het concentreren van het oplosmiddel onder vacuüm en een dergelijke industriële werkwijze vereist enkele uren, omdat dimethylaceetamide (DMA) een hoog kokend oplosmiddel is (165°C).

Door de reactie uit te voeren zoals beschreven is in het Britse octrooischrift wordt een ruw produkt verkregen bestaande uit een 50:50 mengsel van uitgangsmateriaal en verbinding A en andere onreinheden (tot 10%), welke met name gevormd worden uit hydrolyseprodukten van de chloorcarbonyl-groepen.

De reactie werd daarom herhaald bij hoge temperaturen met als doel de conversie uit te voeren bij hogere opbrengst, maar ook onder deze omstandigheden was het niet mogelijk om de reactie volledig uit te voeren.

We hebben nu verrassenderwijze gevonden dat door de reactie uit te voeren in aanwezigheid van een Lewis-zuur, het gewenste produkt A verkregen wordt met hoge opbrengst en in een nagenoeg kwantitatieve omzetting, terwijl het tegelijkertijd mogelijk is om het oplosmiddel te variëren waarbij de bovengenoemde nadelen bij het opwerken van het reactiemengsel worden vermeden.

Het is derhalve doel van de onderhavige uitvinding te voorzien in een werkwijze voor de bereiding van L-5-(2-acetoxy-propionylamino)-2,4,6-trijodo-isoftaalzuurdichloride door 5-amino-2,4,6-trijodo-isoftaalzuurdichloride te laten reageren met L-2-acetoxy-propionylchloride, waarbij de verbetering erin bestaat dat de reactie wordt uitgevoerd in aanwezigheid van een Lewis-zuur.

Met de term Lewis-zuur verwijzen wij naar een zout van een overgangsmetaal dat Lewis-zuurkarakteristieken vertoont (zie J. March, Advanced Organic Chemistry, III ed., biz. 227-229, voor een definitie daarvan) en in het bijzonder verwijzen wij naar zouten van metalen die "harde" en "grensgeval" Lewis-zuren zijn (zie de hierboven geciteerde referentie op blz.

229) met een voorkeur voor de laatstgenoemden.

Voorbeelden daarvan die de voorkeur hebben zijn zinkchloride, aluminiumchloride en tinchloride.

De toepassing van een Lewis-zuur in een reactie waarvan een van de reagentia een aminogroep omvat, verbinding C is 5-amino-isoftaalzuurdichloride, wordt normaliter gezien als chemisch onzinnig, omdat de hoge reactiviteit van een Lewis-zuur ten aanzien van de aminogroep welbekend is.(zie J. March, Advanced Organic Chemistry, III ed., blz. 481).

Het is daarom verrassend dat de reactie tussen verbinding C en 2-acetoxy-propionylchloride uitgevoerd kan worden in aanwezigheid van een Lewis-zuur waarbij het gewenste amideringsprodukt wordt bereikt met hoge opbrengsten.

Een relevant aspect van de uitvinding wordt gevormd door het feit dat het Lewis-zuur toegepast kan worden in katalytische hoeveelheden, bijvoorbeeld gelegen tussen 0,1 en 10 mol% met betrekking tot het substraat.

Hogere hoeveelheden van Lewis-zuur zijn op dezelfde wijze effectief maar niet nodig.

Daarnaast kan in de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding de molaire verhouding tussen verbinding C en 2-acetoxy-propionylchloride verlaagd worden tot 1:1,5 met de daarbij behorende duidelijke economische voordelen.

Zoals hiervoor reeds is beschreven kan het reactie-oplosmiddel iets anders zijn dan DMA met daarbij behorende voordelen met betrekking tot het opwerken van het reactie-mengsel. Geschikte oplosmiddelen zijn methyleenchloride, tolueen en 1,2-dichloorethaan.

In een voorkeursuitvoering wordt de werkwijze volgens de uitvinding uitgevoerd volgens de volgende uitvoerings-omstandigheden.

2-Acetoxy-propionylchloride wordt toegevoegd bij kamertemperatuur aan een mengsel van verbinding C en een Lewis-zuur in methyleenchloride.

Het reactiemengsel wordt verhit en de voortgang van de reactie wordt gevolgd.

Op het moment dat de gewenste mate van omzetting bereikt is (zelfs 100%), wordt het mengsel verder verwerkt met als doel het Lewis-zuur en het oplosmiddel te elimineren.

Het resulterende ruwe produkt wordt samengesteld door verbinding A met opbrengsten hoger dan 90% en met een zuiverheid die voldoende is om het toe te passen in de volgende stappen van de werkwijze voor de bereiding van L-5-(2-hydroxy-propionylamino)-2,4,6-trijodo-isoftaalzuur-bis-(1,3-dihydroxy-propionylamide), zonder verdere zuiveringen.

Met als doel de onderhavige uitvinding beter te illustreren, zonder deze te beperken, worden de volgende voorbeelden nu gegeven.

Voorbeeld 1

Zinkchloride (0,53 g; 3,87 mmol) werd toegevoegd aan een mengsel van 5-amino-2,4,6-trijodo-isoftaalzuurdichloride (25 g; 28,7 mmol; 92,3% HPLC-titer) in methyleenchloride (150 ml), gehouden bij 20°C en L-2-acetoxy-propionylchloride (8,75 g; 58,1 mmol) werd druppelsgewijs toegevoegd in ongeveer 10 minuten.

Het mengsel werd gedurende 12 uur onder terugvloeikoeling gehouden. De reactie werd gevolgd door middel van dunne-laagchromatografie (TLC) (silicagel, eluens ethylether:hexaan = 8:2).

Aan het eind van de reactie werd het mengsel gekoeld tot kamertemperatuur en gegoten in 2N zoutzuur (100 ml) en methyleenchloride (100 ml).

De fasen werden gescheiden en de organische fase werd twee keer gewassen met water (100 ml), gedroogd op natrium-sulfaat en uiteindelijk tot droog verdampt onder vacuüm.

26,2 g ruw produkt, dat op basis van HPLC-analyse L-5-(2-acetoxy-propylamino)-2,4,6-trijodo-isoftaalzuur-dichloride bevatte, werd verkregen (24,9 g; 35,1 mmol; 90,6% opbrengst). Smeltpunt 221-223°C (tolueen). Het ruwe produkt werd als zodanig gebruikt in de volgende stappen van de werkwijze volgens het Britse octrooischrift nr. 1.472.050.

Voorbeeld 2

Zinkchloride (0,027 g; 0,2 mmol) werd toegevoegd aan een mengsel van 5-amino-2,4,6-trijodo-isoftaalzuurdichloride (1,22 g; 2 mmol; 97,5% HPLC-titer) in tolueen (7,5 ml), gehouden bij 20°C en L-2-acetoxy-propionylchloride (0,45 g; 3 mmol) werd druppelsgewijs toegevoegd in ongeveer 10 minuten.

Het mengsel werd gedurende 24 uur onder terugvloeikoeling gehouden. De reactie werd gevolgd door middel van dunne-laagchromatografie (TLC) (silicagel, eluens ethylether:hexaan = 8:2).

Aan het eind van de reactie werd het mengsel gekoeld tot kamertemperatuur en gegoten in 2N zoutzuur (10 ml) en methyleenchloride (10 ml).

De fasen werden gescheiden en de organische fase werd twee keer gewassen met water (10 ml), gedroogd op natrium-sulfaat en verdampt tot droog onder vacuüm.

1,4 g ruw produkt, dat op basis van HPLC-analyse L-5-(2-acetoxy-propylamino)-2,4,6-trijodo-isoftaalzuur- dichloride bevatte, werd verkregen (1,28 g; 1,8 mmol; 90,0% opbrengst).

Voorbeeld 3

Tinchloride (0,038 g; 0,2 mmol) werd toegevoegd aan een mengsel van 5-amino-2,4,6-trijodo-isoftaalzuurdichloride (1,22 g; 2 mmol; 97,5% HPLC-titer) in methyleenchloride (7,5 ml), gehouden bij 20°C en L-2-acetoxy-propionylchloride (0,45 g; 3 mmol) werd druppelsgewijs toegevoegd in ongeveer 10 minuten.

Het mengsel werd gedurende 3 uur onder terugvloeikoeling gehouden. De reactie werd gevolgd door middel van dunne-laagchromatografie (TLC) (silicagel, eluens ethylether:hexaan = 8:2).

Aan het eind van de reactie werd het mengsel gekoeld tot kamertemperatuur en gegoten in 2N zoutzuur (10 ml) en methyleenchloride (10 ml).

De fasen werden gescheiden en de organische fase werd twee keer gewassen met water (10 ml), gefiltreerd over celiet, gedroogd op natriumsulfaat en uiteindelijk tot droog verdampt onder vacuüm.

1,4 g ruw produkt, dat op basis van HPLC-analyse L-5-(2-acetoxy-propylamino)-2,4,6-trijodo-isoftaalzuurdichloride bevatte, (1,24 g; 1,75 mmol; 87,5% opbrengst) werd verkregen.

Voorbeeld 4

Aluminiumchloride (0,027 g; 0,2 mmol) werd toegevoegd aan een mengsel van 5-amino-2,4,6-trijodo-isoftaalzuurdichloride (1,22 g; 1,4 mmol; 97,5% HPLC-titer) in methyleenchloride (7,5 ml), gehouden bij 20°C en L-2-acetoxy-propionylchloride (0,45 g; 3 mmol) werd druppelsgewijs toegevoegd in ongeveer 10 minuten.

Het mengsel werd gedurende 24 uur onder terugvloeikoeling gehouden. De reactie werd gevolgd door middel van dunne- laagchromatografie (TLC) (silicagel, eluens ethylether:hexaan = 8:2).

Het mengsel werd afgekoeld tot kamertemperatuur en gegoten in 2N zoutzuur (10 ml) en methyleenchloride (10 ml).

De fasen werden gescheiden. De organische fase werd twee keer gewassen met water (10 ml), gefiltreerd over celiet, gedroogd op natriumsulfaat en tot droog verdampt onder vacuüm.

1,5 g ruw produkt, dat op basis van HPLC-analyse L-5-(2-acetoxy-propylamino)-2,4,6-trijodo-isoftaalzuur-dichloride (0,74 g; 1,04 mmol; 52% opbrengst) en 5-amino-2, 4, 6-tri jodo-isoftaalzuurdichloride (0,58 g; 0,84 mmol) bevatte, werd verkregen.

Claims (4)

1. Werkwijze voor de bereiding van L-5-(2-acetoxy-propionylamino)-2,4,6-trijodo-isoftaalzuurdichloride door 5-amino-2,4,6-trijodo-isoftaalzuur te laten reageren met L-2-acetoxy-propionylchloride, waarbij de verbetering erin bestaat dat de reactie wordt uitgevoerd in aanwezigheid van een Lewis-zuur.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarin het Lewis-zuur toegepast wordt in katalytische hoeveelheid»

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, waarin het Lewis-zuur een "grensgeval" zuur is.

4. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, waarin het Lewis-zuur gekozen wordt uit de groep bestaande uit zinkchloride, aluminiumchloride en tinchloride.