170781. lajstromszámú szabadalom • Eljárás racém pentolakton szétválasztására optikai izomerjeire
170781 6 -pantoesav, illetve L-pantoesav alkálifémsó alakjában az oldatban marad. Ennél az eljárásnál célszerűen 1: 0,5 —0,7 mólaránnyal dolgozhatunk. Szűrés után a szüredéket a fent leírt módon megsavanyítjuk, és ebből szerves oldószerrel extrahálva a D-(—)-, illetve L-( + )-pantolaktont elkülönítjük. A koncentrációviszonyok megfelelnek a korábbiaknak. A szüredékben maradt L-pantoesav-alkálifémsót L( + )-pantolaktonná való átalakítás nélkül közvetlenül racemizálhatjuk, és az eljárásban felhasználhatjuk. A ( + )-3-aminometil-pinán kivált D-pantoesavsóját alkálifémhidroxiddal megbontjuk, lúgos közegben a ( + )-3-aminometil-pinánt szerves oldószerrel extraháljuk, és a vizes fázist megsavanyítjuk. A laktonképződés befejeződése után a D-(—)-pantolaktont szerves oldószerrel extraháljuk. Az optikailag aktív bázisok, a ( + )- és (—)-3-aminometil-pinán, a műveletek során rendkívül stabilnak bizonyultak. Egyetlen műveleti lépésben sem keletkezett mérhető mennyiségű melléktermék, és így a ( + )- vagy (—)-3-aminometil-pinán és az L-pantolakton újbóli felhasználásához történő visszavitelénél sem a 3-aminometil-pinánt, sem a racemizált pantolaktont nem kellett különleges tisztítási műveleteknek alávetni. A találmány szerinti eljárással elválasztott D-pantolakton optikai tisztasága még a 20. visszavitel után is megfelel az alkalmazott optikailag aktív bázisénak, a visszamaradó racemizált pantolakton, valamint az alkalmazott oldószer tisztasága az analízis hibahatárai között a 3. példa szerinti egyszeri elválasztásnál közölt adatoknak, és így különleges tisztítási műveletek nem szükségesek. A találmány szerinti új eljárással az optikailag tiszta D-(—)-pantolaktont 90%-os összkitermeléssel kapjuk a felhasznált DL-pantolaktonra számítva. A következő példák szemléltetik a találmány szerinti eljárást. 1. példa a) (+ )-3-Formilpinán Egy literes nyomásálló lombikba 500 ml (428 g) (—)-oc-pinént ([<*]• =—35,8°; tiszta, 1 dm) és 250 mg dimer ródiumciklooktadienil-l,5-kloridot helyezünk. A levegőt ekvimoláris mennyiségű szénmonoxid és hidrogén eleggyel kiűzzük, és a nyomást 100 att-re növeljük, majd a reakciókeveréket 110 C°-ra melegítjük, miközben a nyomást 6 óra hosszat 650 att-n tartjuk a fenti gázeleggyel. Lehűtés és nyomáscsökkentés után a kapott reakciókeverék gázkromatográfiás vizsgálat szerint 11 s% ( — )-<x-pinént, 61 s% optikailag aktív 3-formilpinánt és 26 s% szerkezetizomer aldehidet tartalmaz. A reakciókeveréket a katalizátorhoz rövidutas desztillációval csökkentett nyomáson ledesztilláljuk. A desztillátumot 20 gyakorati tányérszámú kollonnán 1: 5 arányú viszszafolyatásl mellett frakcionáltan desztilláljuk. 18 torr nyomáson 103—104 C°-on 285 g (+ )-3-formil-pinánt kapunk. [a]g. = +19,17° (tiszta). A ( + )-3-formilpinán kitermelése a ( — )-a-pinénre számítva 52%. b) ( — )-3-Formilpinán Mágneshengeres keverős autoklávban, amely 10 liter reakciótérfogatú, 3000 g (körülbelül 3,5 liter) (+)-<x-pinént, ([ág = + 38,0°, tiszta) és 1 g dimer ciklooktadién-l,5-il-ródiumkloridot (RhClCOD)2 70 C°-ra melegítünk, és 1: 1 arányú szénmonoxid-hidrogén eleggyel 650 bar nyomáson reagáltatjuk. A nyomást 36 óra hosszat a gázeleggyel fenntartjuk. A reakció befejeződése után a reakciókeveréket lehűtjük, és az autoklávot 5 nyomásmentesítjük. A kapott reakciókeverék gázkromatográfiás analízis alapján 15,5% a-pinént, 1% ß-pinént, 72,1% ( — )-3-formilpinánt és 10,4% izomer aldehidet tartalmaz. A reakciókeveréket frakcionált desztillációval feldolgozzuk. 1810 g szerkezetileg egységes 10 (-)-3-formilpinánt kapunk, [ag,3 = — 23,1° (tiszta). Forráspontja 5 Torr nyomáson 77°. 15 2. példa a) (+)-3-Aminometil-pinán és ( + )-3-aminometil-pinán-hidroklorid 2,5 literes nyomásálló lombikba 300 g etanolt és 50 g Raney-kobaltot helyezünk, és a levegőt nitrogéngáz öblítéssel eltávolítjuk. Ezután hozzáadunk 400 g folyékony 20 ammóniát, és hidrogéngázzal a nyomást 50 att-re növeljük. A reakciókeveréket 80 C°-ra melegítjük, és a nyomást hidrogéngázzal 150 att-re beállítjuk. A reakciókeverékhez 6 óra alatt 200 g ( + )-3-formilpinánt adunk. További 2 óra múlva a reakciókeveréket lehűtjük, és a 25 nyomást megszüntetjük. 650 g keveréket kapunk, amelyből frakcionált desztillációval 106 g ( + )-3-aminometil-pinánt kapunk. Forráspontja 20 Torr nyomáson 110—111 C°. 120 g így kapott 3-aminometil-pinánt feloldunk 1,3 30 liter pentánban, és 0—5 C°-on keverés közben száraz hidrogénkloridgázt vezetünk az oldatba. Miután szabad amin már nem mutatható ki, a keletkezett kristályokat leszívatjuk és szárítjuk. 142 g ( + )-3-aminometil-pinán-hidrokloridot kapunk, [ajf 3 = + 35,4° (c = 1, metanol-35 ban). 118 g ( + )-3-aminometil-pinán-hidrokloridot ([a]" = = +35,4°) butilacetát és etanol elegyéből átkristályosítjuk. 85 g ( + )-3-aminometil-pinán-hidrokloridot kapunk, [a]D= +40,5°. Az anyalúgból további 29 g 40 anyagot kapunk, amelynek fajlagos forgatóképessége [a]g = 17,3°. Az [OC]D3 = 40,5° forgatóképességű sót ismét átkristályosítjuk butilacetát és etanol elegyéből. 70 g (+ )-3-aminometil-pinán-hidrokloridot kapunk, [ag=+44,3°. 45 30 g ( + )-3-aminometil-pinán-hidrokloridot, amelynek forgatóképessége [<x]^ = + 35,4°, 3 ízben metanol és etilacetát elegyéből átkristályosítva a kapott termék forgatóképessége [ajf 3 = + 44,7°. 50 ^ ^ — ' )_ 3-Aminometil-pinán Keverős autoklávban 150 g Raney-kobaltot 1000 ml etanolba és 3,5 kg ammóniaoldatba szuszpendálva 80 C°-ra melegítünk. Ezután a nyomást hidrogéngázzal 150 bárra növeljük. Hat óra alatt hozzászivattyúzunk 55 2020 g ( — )-3-formil-pinánt. Hidrogéngázzal a nyomást állandó értéken tartjuk. A reakció befejeződése után az autoklávot lehűtjük, és a nyomást lecsökkentjük. A kapott 3450 g reakcióterméket frakcionált desztillációval feldolgozzuk. 1450 g szerkezetileg tiszta ( — )-3-amino-60 metil-pinánt kapunk, forráspontja 11 Torr nyomáson 100 C°. [a]g = - 32,6° (tiszta). ( — )-3-Aminometil-pinán-hidroklorid r- j -r\iiiiiiunic ui-piiicui-iiiui uMui IU Egy literes háromnyakú lombikba 100 g ( — )-3-ami-65 nometil-pinánt ([ag3 = — 32,6°, tiszta), 100 ml metanolt 3
