<Desc/Clms Page number 1>
EMI1.1
Werkwijze voor het selectief alkyleren van een alifatische alcohol teqenover een fenolverbindinq -----------------
De onderhavigeuitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het selectief alkyleren van een alifatische alcohol tegenover een fenol-en/of een aromatische verbinding.
Zij vindt haar belangrijkste toepassing in de farmaceutische industrie en in de fijn-chemie, want zij opent een nieuwe weg voor de synthese van 1- (p-hydroxyfenyl) -2-metho- xyethaan.
Het octrooischrift BE-A-885030 beschrijft een werkwijze voor het bereiden van l- (p-hydroxyfenyl)-2-methoxy- ethaan uitgaande van p-hydroxystyreen en methanol of methoxyde bij aanwezigheid van fluoro-sulfonzuur en trifluorazijnzuur volgens de vergelijking
EMI1.2
Het l- (p-hydroxyfenyl)-2-methoxyethaan wordt uit het reactiemengsel geëxtraheerd met behulp van dichloromethaan, afdampen in vacuo en winning door gefractioneerde destillatie onder een vacuum van 0, 01-0, 05 mmHg van de behandelde fractie tussen 1300C en 150 C.
De aldus verkregen verbinding l- (p-hydroxyfenyl)-2methoxyethaan wordt toegepast als tussenprodukt voor de bereiding van farmaceutisch-actieve verbindingen in de vorm van p-methoxy-ethylfenoxypropanolaminen.
Het nadeel van deze werkwijze is gelegen in het feit, dat het p-hydroxystyreen, ondanks de aanwezigheid van polymerisatievertragers nog altijd de neiging heeft te polymeriseren en bijprodukten te vormen.
<Desc/Clms Page number 2>
Het l- (p-hydroxyfenyl)-2-methoxyethaan kan eveneens worden verkregen uitgaande van-l- (p-hydroxyfenyl)-2-hydroxy- ethaan. Echter zijn tenminste 3 trappen noodzakelijk nl. : de bescherming van de fenolfunctie, de methylering van de alifatische alcohol en het verwijderen van de bescherming van de fenolalcohol.
Om dit probleem op te lossen en in een enkele trap met beter rendement een zuiverder produkt te verkrijgen, wordt door de onderhavige uitvinding een werkwijze voor het berei-
EMI2.1
den van l- alkyleren van p- dat in- dustrieel is verkregen door reductie van hydroxyazijnzuur.
Bovendien stelt de uitvinding in staat de werkwijze voor het alkyleren tot alle fenolderivaten en/of aromatische alcoholen in het bijzonder de verbindingen p-hydroxyfenyl--alkanol van de algemene formule (I) uit te breiden door hen om te zetten met een ortho-ester in overmaat bij aanwezigheid van alcohol en bij zure katalyse volgens de reactievergelijking
EMI2.2
waarin Y = H, OH, OCH3 op de para- of ortho-plaats
EMI2.3
X = 0, CH2 n 0 1, 2 Z l 2 3 R, = een alkylgroep met 1-3 primaire of secon-
H",-CH-, **C.-H-daire koolstofatomen R =R2=R3=Methyl, Ethyl, Propyl
EMI2.4
l 2 RenR vormen eventueel een ethyldioxolangroep.
Die werkwijze is niet van toepassing op fenolverbin-
<Desc/Clms Page number 3>
=dingen, die op de meta-plaats ten opzichte van de alkylketen zijn gesubstitueerd of tweemaal op de meta-plaats zijn ge- substitueer en op p-hydroxybenzylalcohol.
Voorbeeld 1
EMI3.1
1) Synthese van het l- (p-hydroxyfenyl)-2-methoxyethaan (MEP)
In een rondbodemkolf van 50 ml met twee halzen, die voorzien is van een magnetische staaf, een refluxkoeler (waarop een val met H2S04) en van een tussenschot, brengt men 2 g 4-hydroxyfenetylalcohol (mol. gew. = 138 ; 0, 0145 mol ; zuiverheid 98%) opgelost in 15 ml vers gedestilleerd methylortho- formaat (mol. gew. = 106, d = 0, 97 zijnde 0, 138 mol- ; zuiverheid 99%, kpt tot -102OC) en een 1 ml droge methanol.
Men volgt langzaam 10 druppels vers gedestilleerd trifluormethaansulfonzuur toe (Mol. gew. = 150, d = 1, 696 zijnde
EMI3.2
200 mg, 0, zuiverheid 99%, kpt. 162 C).
Men brengt het reactiemengsel op 60 C en volgt het verloop van de reactie door dunne-laag-chromatografie (silica op kunststofdrager Cl-Ac. H- 70-30 ontwikkelaar UV en I2) en door chromatografie in de gasfase (capillaire kolom van polydimethylsiloxan RSL 150 ; 50 m x 0, 25 mm ; temperatuur-programmering van 70 tot 290 C ä raison van 10 C/min.
Na 1 uur is het uitgangsprodukt verbruikt (c. c. m.).
Men destilleert in vacuo (rotavapor) de overmaat methylortho- formaat, voegt 5 ml gedestilleerd water aan het residu toe en neutraliseert (pH tussen 7 en 3) met een verzadigde NaHCO-- oplossing. Men extraheert met 3 x 15 ml ethylacetaat.
<Desc/Clms Page number 4>
De organische fase wordt gedroogd over MgS04 en geconcentreerd aan de rotavapor. Het MEP wordt gezuiverd door horizontale destillatie onder een vacuum van 5.10-2 mmHg (tempe- ratuur van de oven = 220 C)
EMI4.1
Rendement ruw : 86% Rendement gedest. : 77% g. c. = chromatografie in de gasfase : retentietijd = 10, 5 min RMNIH (CDC13-TMS, 200 M. H.).
EMI4.2
<tb>
<tb>
S <SEP> Koppeling-
<tb> (verschuiving) <SEP> veelheid <SEP> integratie <SEP> constante <SEP> toekenning
<tb> (J <SEP> (H2) <SEP>
<tb> 2, <SEP> 82 <SEP> t <SEP> 2 <SEP> 7 <SEP> a
<tb> 3, <SEP> 39 <SEP> s <SEP> 3 <SEP> c
<tb> 3, <SEP> 61 <SEP> t <SEP> 2 <SEP> 7 <SEP> b
<tb> 6, <SEP> 02 <SEP> brede <SEP> s <SEP> 1 <SEP> f
<tb> 6, <SEP> 70 <SEP> d <SEP> 2 <SEP> 8 <SEP> d
<tb> 7, <SEP> 04 <SEP> d <SEP> 2 <SEP> 8 <SEP> e
<tb>
Voorbeeld 2
De werkwijze levert goede resultaten onder de eerder vermelde werkwijzevoorwaarden met de volgende fenol- en/of aromatische alcoholen :
<Desc/Clms Page number 5>
EMI5.1
<tb>
<tb> y <SEP> - <SEP> x- <SEP> :'1 <SEP>
<tb> # <SEP> CH3-C <SEP> op <SEP> de <SEP> -CH2- <SEP> 1
<tb> para-plaat
<tb> # <SEP> H <SEP> -CH2- <SEP> 1
<tb> OH
<tb> # <SEP> HC <SEP> op <SEP> de <SEP> ortho- <SEP> -CH2- <SEP> 1
<tb> plaats
<tb> # <SEP> H <SEP> -CH2- <SEP> 0
<tb> # <SEP> HO <SEP> op <SEP> de <SEP> para- <SEP> plaats <SEP> -CH2- <SEP> 2
<tb> # <SEP> OH <SEP> op <SEP> de <SEP> ortho- <SEP> plaats <SEP> -0- <SEP> 2
<tb>
<Desc/Clms Page number 6>
EMI6.1
Voorbeeld 3
EMI6.2
EMI6.3
<tb>
<tb> R', <SEP> R2,R3
<tb> # <SEP> R1=R2=R3= <SEP> C2H5 <SEP> CH2-
<tb> # <SEP> R1=R2=R3= <SEP> N-C2H7 <SEP> H-
<tb> # <SEP> R1=R2=R3= <SEP> I-C2H7 <SEP> H-
<tb>
<Desc/Clms Page number 7>
EMI7.1
Voorbeeld 3
EMI7.2
EMI7.3
<tb>
<tb> R', <SEP> R2,
R3
<tb> # <SEP> R1=R2=R3= <SEP> C2H5 <SEP> CH2- <SEP> H-
<tb> # <SEP> R1=R2=R3= <SEP> n-C2H7 <SEP> H-
<tb> # <SEP> R1=R2=R3= <SEP> i=C2H7 <SEP> H-
<tb>
<Desc / Clms Page number 1>
EMI1.1
Process for the selective alkylation of an aliphatic alcohol over a phenol compound -----------------
The present invention relates to a method for selectively alkylating an aliphatic alcohol over a phenol and / or an aromatic compound.
It finds its main application in the pharmaceutical industry and in fine chemistry, as it opens a new path for the synthesis of 1- (p-hydroxyphenyl) -2-methoxyethyl.
Patent BE-A-885030 describes a process for preparing 1- (p-hydroxyphenyl) -2-methoxyethane starting from p-hydroxystyrene and methanol or methoxide in the presence of fluoro-sulfonic acid and trifluoroacetic acid according to the equation
EMI1.2
The 1- (p-hydroxyphenyl) -2-methoxyethane is extracted from the reaction mixture with dichloromethane, evaporation in vacuo and recovery by fractional distillation under a vacuum of 0.01-0.05mmHg of the treated fraction between 130C and 150 C.
The compound 1- (p-hydroxyphenyl) -2-methoxyethane thus obtained is used as an intermediate for the preparation of pharmaceutically active compounds in the form of p-methoxyethylphenoxypropanolamines.
The disadvantage of this process lies in the fact that, despite the presence of polymerization retardants, the p-hydroxystyrene still tends to polymerize and form by-products.
<Desc / Clms Page number 2>
The 1- (p-hydroxyphenyl) -2-methoxyethane can also be obtained from 1- (p-hydroxyphenyl) -2-hydroxyethane. However, at least 3 steps are necessary, namely: the protection of the phenol function, the methylation of the aliphatic alcohol and the removal of the protection of the phenol alcohol.
In order to solve this problem and to obtain a purer product in a single stage with better efficiency, the present invention provides a method for preparing
EMI2.1
1-alkylation of p- which has been obtained industrially by reduction of hydroxyacetic acid.
Moreover, the invention enables the alkylation process to be extended to all phenol derivatives and / or aromatic alcohols, in particular the compounds p-hydroxyphenyl-alkanol of the general formula (I) by reacting them with an orthoester in excess in the presence of alcohol and in acid catalysis according to the reaction equation
EMI2.2
where Y = H, OH, OCH3 at the para or ortho position
EMI2.3
X = 0, CH2 n 0 1, 2 Z 1 2 3 R, = an alkyl group with 1-3 primary or sec-
H ", - CH-, ** C-H-daric carbon atoms R = R2 = R3 = Methyl, Ethyl, Propyl
EMI2.4
1 2 RenR optionally form an ethyl dioxolan group.
That method does not apply to phenolic compounds
<Desc / Clms Page number 3>
= things substituted in the meta position relative to the alkyl chain or substituted twice in the meta position and on p-hydroxybenzyl alcohol.
Example 1
EMI3.1
1) Synthesis of the 1- (p-hydroxyphenyl) -2-methoxyethane (MEP)
2 g of 4-hydroxyphenethyl alcohol (mol. Wt. = 138; 0.0145) mol; purity 98%) dissolved in 15 ml freshly distilled methyl ortho format (mol wt. = 106, d = 0.97 being 0.18 mol; purity 99%, bp to -102OC) and a 1 ml dry methanol .
10 drops of freshly distilled trifluoromethanesulfonic acid are slowly added (Mol. Wt. = 150, d = 1,696 being
EMI3.2
200 mg, 0, purity 99%, bpt. 162 C).
The reaction mixture is brought to 60 DEG C. and the reaction is followed by thin layer chromatography (silica on plastic support Cl-Ac. H-70-30 developer UV and I2) and by gas-phase chromatography (capillary column of polydimethylsiloxane RSL 150; 50 mx 0.25 mm; temperature programming from 70 to 290 C ä raison from 10 C / min.
After 1 hour, the starting product is consumed (c. C. M.).
The excess methyl orthoformate is distilled in vacuo (rotavapor), 5 ml of distilled water is added to the residue and neutralized (pH between 7 and 3) with a saturated NaHCO solution. It is extracted with 3 x 15 ml of ethyl acetate.
<Desc / Clms Page number 4>
The organic phase is dried over MgSO 4 and concentrated on the rotary evaporator. The MEP is purified by horizontal distillation under a vacuum of 5.10-2 mmHg (oven temperature = 220 C)
EMI4.1
Yield crude: 86% Yield lost. : 77% g. c. gas phase chromatography: retention time = 10.5 min RMNIH (CDCl3-TMS, 200 M. H.).
EMI4.2
<tb>
<tb>
S <SEP> Coupling-
<tb> (shift) <SEP> multitude <SEP> integration <SEP> constant <SEP> assignment
<tb> (J <SEP> (H2) <SEP>
<tb> 2, <SEP> 82 <SEP> t <SEP> 2 <SEP> 7 <SEP> a
<tb> 3, <SEP> 39 <SEP> s <SEP> 3 <SEP> c
<tb> 3, <SEP> 61 <SEP> t <SEP> 2 <SEP> 7 <SEP> b
<tb> 6, <SEP> 02 <SEP> wide <SEP> s <SEP> 1 <SEP> f
<tb> 6, <SEP> 70 <SEP> d <SEP> 2 <SEP> 8 <SEP> d
<tb> 7, <SEP> 04 <SEP> d <SEP> 2 <SEP> 8 <SEP> e
<tb>
Example 2
The process gives good results under the aforementioned process conditions with the following phenol and / or aromatic alcohols:
<Desc / Clms Page number 5>
EMI5.1
<tb>
<tb> y <SEP> - <SEP> x- <SEP>: '1 <SEP>
<tb> # <SEP> CH3-C <SEP> on <SEP> the <SEP> -CH2- <SEP> 1
<tb> para-plate
<tb> # <SEP> H <SEP> -CH2- <SEP> 1
<tb> OH
<tb> # <SEP> HC <SEP> on <SEP> the <SEP> ortho- <SEP> -CH2- <SEP> 1
<tb> place
<tb> # <SEP> H <SEP> -CH2- <SEP> 0
<tb> # <SEP> HO <SEP> on <SEP> the <SEP> para <SEP> place <SEP> -CH2- <SEP> 2
<tb> # <SEP> OH <SEP> on <SEP> the <SEP> ortho- <SEP> place <SEP> -0- <SEP> 2
<tb>
<Desc / Clms Page number 6>
EMI6.1
Example 3
EMI6.2
EMI6.3
<tb>
<tb> R ', <SEP> R2, R3
<tb> # <SEP> R1 = R2 = R3 = <SEP> C2H5 <SEP> CH2-
<tb> # <SEP> R1 = R2 = R3 = <SEP> N-C2H7 <SEP> H-
<tb> # <SEP> R1 = R2 = R3 = <SEP> I-C2H7 <SEP> H-
<tb>
<Desc / Clms Page number 7>
EMI7.1
Example 3
EMI 7.2
EMI7.3
<tb>
<tb> R ', <SEP> R2,
R3
<tb> # <SEP> R1 = R2 = R3 = <SEP> C2H5 <SEP> CH2- <SEP> H-
<tb> # <SEP> R1 = R2 = R3 = <SEP> n-C2H7 <SEP> H-
<tb> # <SEP> R1 = R2 = R3 = <SEP> i = C2H7 <SEP> H-
<tb>