ES2253151T3 - Procedimiento para la obtencion de hidantoinas o anhidridos ciclicos de un aminoacido. - Google Patents

Procedimiento para la obtencion de hidantoinas o anhidridos ciclicos de un aminoacido.

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ES2253151T3 ES00107441T ES00107441T ES2253151T3 ES 2253151 T3 ES2253151 T3 ES 2253151T3 ES 00107441 T ES00107441 T ES 00107441T ES 00107441 T ES00107441 T ES 00107441T ES 2253151 T3 ES2253151 T3 ES 2253151T3
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Abstract

Procedimiento para la obtención de compuestos de la siguiente **fórmula** en la que R significa alquilo o arilo, en caso dado substituido respectivamente, R3 significa hidrógeno, alquilo o arilo, substituido respectivamente en cada caso, y en la que R2 significa -OR¿ con R¿ alquilo o arilo, en especial alquilo con 1 a 6 átomos de carbono o fenilo, u -ONH4, caracterizado porque se hace reaccionar un aldehído R-CHO con CO y un compuesto de la **fórmula** en presencia de un catalizador de metal de transición.

Description

Procedimiento para la obtención de hidantoínas o anhídridos cíclicos de un aminoácido.
La invención se refiere a un procedimiento para la obtención de etapas intermedias de hidantoínas. Estos compuestos son significativos como etapas intermedias para la obtención de aminoácidos esenciales, por ejemplo metionina.
La obtención catalítica de derivados de N-acilglicina mediante reacción de un aldehído de una amida de ácido carboxílico y monóxido de carbono en presencia de un compuesto de metal de transición es conocida.
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Esta se describió en primer lugar por Wakamatsu et al. (DE-A- 2115985). La reacción se llevó a cabo en presencia de hidrógeno/CO gaseoso con una proporción molar de CO/H2 = 3:1. Como catalizador se empleó octacarbonilo de cobalto en una concentración de 30 mmol de Co metálico por litro de mezcla de reacción.
La EP 0 338 330 describe un procedimiento para la obtención de derivados de N-acilglicina bajo empleo de una mezcla de un compuesto de paladio y un halogenuro iónico como catalizador. La reacción se lleva a cabo a una presión de 120 bar y una temperatura de 120ºC.
Para el amidocarbonilado de una amida de ácido carboxílico (acetamida) y un aldehído, la DE-19629717 describe un sistema catalizador de la siguiente composición: PdBr2 / PPh3 / LiCl / H2SO4. La reacción se desarrolla a una presión de CO de 60 bar, y una temperatura de 80ºC.
Por la EP-989 122 es conocido un procedimiento para la obtención de imidazolidin-2,4-dionas, que parte de aldehídos y ureas.
La obtención industrial de DL-metionina se efectúa actualmente en tres etapas partiendo de acroleína, a la que se adiciona mediante catálisis básica metilmercaptano para dar aldehídometiltiopropiónico (metional) (K. Weissermel, H.-J. Arpe, Industrielle Organische Chemie, 4ª edición (1994), páginas 312 - 313).
El aldehído se hace reaccionar con NaCN e hidrogenocarbonato amónico en disolución acuosa a 90ºC para dar una hidantoína. Esta se transforma en la DL-metionina libre en la última etapa con NaOH a 180ºC y tras acidificado con H_{2}SO_{4}.
La presente invención tomaba como base la tarea de desarrollar, partiendo de compuestos iniciales fácilmente accesibles, una síntesis sencilla de hidantoínas, o bien sus derivados, o anhídridos cíclicos de aminoácidos, que representaran precursores potenciales de aminoácidos esenciales, especialmente metionina.
Este problema se soluciona mediante un procedimiento para la obtención de compuestos de la fórmula
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en la que R significa alquilo o arilo, en caso dado substituido respectivamente, R^{3} significa hidrógeno, alquilo o arilo, substituido respectivamente en cada caso, y en la que R^{2} significa -OR' con R' alquilo o arilo, en especial alquilo con 1 a 6 átomos de carbono o fenilo, u -O^{\theta}NH^{\oplus}{}_{4},
caracterizado porque se hace reaccionar un aldehído R-CHO con CO y un compuesto de la fórmula II
IIR^{3}HN --- 
\delm{C}{\delm{\dpara}{O}}
--- R^{2}
en la que R^{2} significa -OR' con R' alquilo o arilo, en especial alquilo con 1 a 6 átomos de carbono o fenilo, o con -O^{\theta}NH^{\oplus}{}_{4},
en presencia de un catalizador de metal de transición.
R significa preferentemente alquilo con 1 a 6 átomos de carbono, pudiendo portar el resto alquilo un grupo funcional, por ejemplo -OCH_{3}, -S-CH_{3}, -NH_{2}, en especial -CH_{2}Ph, -CH_{2}CH(CH_{3})_{2}, -CH(CH_{3})-CH_{2}-CH_{3}, -CH_{2}-CH_{2}-S-CH_{3}, -(CH_{2})_{4}-NH_{2} o fenilo.
El procedimiento según la invención se puede representar esquemáticamente como sigue:
3
Este procedimiento tiene la ventaja de que con las materias primas disponibles industrialmente en gran medida, y también económicas, y CO, partiendo de un aldehído se puede obtener un producto intermedio para hidantoína, y por lo demás en la síntesis no se produce ninguna sal que se deba eliminar. La síntesis se puede llevar a cabo como procedimiento de una etapa.
Como catalizadores entran en consideración los catalizadores de metal de transición conocidos en sí de los metales Fe, Co, Ni, Ru, Rh, Pd, Os, Ir o Pt.
Como catalizador se emplea preferentemente una mezcla de un compuesto de paladio, un halogenuro iónico y un ácido, de modo que para el proceso total se pueden alcanzar conversiones de un 100% de amida en el caso de selectividades de hasta un 98% respecto a hidantoína.
Como compuestos de paladio se pueden emplear compuestos de paladio (II), compuestos de paladio Pd (0) o complejos de paladiofosfano. Son ejemplos de compuestos de Pd (II) acetatos, halogenuros, nitritos, carbonatos, cetonatos, acetilacetonatos de paladio, así compuestos de alilpaladio. Los representantes especialmente preferentes son PdBr_{2}, PdCl_{2}, Li_{2}PdBr_{4}, Li_{2}PdCl_{4} y Pd (OAc)_{2}.
Son ejemplos de compuestos de Pd (0) complejos de fosfina de paladio y complejos olefínicos de paladio. Los representantes especialmente preferentes son complejos de bencilideno de paladio y Pd (PPh_{3})_{4}.
En el caso de empleo de complejos de fosfina de paladio han dado buen resultado especialmente complejos de bisfosfinapaladio (II). Los complejos se pueden emplear como tales o en la mezcla de reacción de un compuesto de paladio (II), como por ejemplo PdBr_{2}, PdCl_{2} o Pd (OAc)_{2}, bajo adición de fosfanos, como por ejemplo trifenilfosfano, tritolilfosfano, bis(difenilfosfino)etano, 1,3-bis(difenilfosfino)propano, 1,4-bis(difenilfosfino)butano.
Es especialmente preferente bromuro o cloruro de bistrifenilfosfinopaladio (II).
Mediante empleo de olefinas con uno o varios centros de quiralidad es posible llegar a productos isómeros puros o enriquecidos con un enantiómero en la reacción.
La cantidad de compuesto de paladio empleado no es crítica. Para el procedimiento según la invención se ha mostrado que es suficiente una cantidad de un 0,0001 a un 5% en moles de compuesto de paladio (calculado como paladio metálico), en especial de un 0,05 a un 2% en moles, referido a la amida.
Como halogenuro iónico se pueden emplear, por ejemplo, bromuros de fosfonio y yoduros de fosfonio, por ejemplo bromuro de tetrabutilfosfonio, o bien yoduro de tetrabutilfosfonio, así como cloruro, bromuro y yoduro de amonio, litio, sodio, potasio. Los halogenuros preferentes son bromuros y cloruros. Preferentemente se emplea el halogenuro iónico en una cantidad de un 1 a un 50% en moles, en especial de un 2 a un 40% en moles, referido a la amida.
Como ácidos se pueden emplear compuestos orgánicos e inorgánicos con un pKa<5 (relativo a agua). De este modo, además se pueden emplear ácidos orgánicos, como ácido p-toluenosulfónico, ácido hexafluorpropanoico o ácido trifluoracético, y ácidos inorgánicos, como ácido sulfúrico o ácido fosfórico, también resinas de intercambio iónico, como Amberlyst o Nafion. Es especialmente preferente ácido sulfúrico.
Convenientemente se emplea el ácido en una cantidad de un 0,1 a un 20% en moles, en especial de un 0,5 a un 5% en moles, referido a la amida.
Como disolventes son empleables preferente disolventes dipolares apróticos. Son ejemplos a tal efecto: sulfóxidos y sulfonas, por ejemplo dimetilsulfóxido, diisopropilsulfona o 2,2-dióxido de tetrahidrotiofeno, 2-metilsulfolano, 3-metilsulfolano, 2-metil-4-butilsulfolano; ésteres, como acetato de metilo y butirolactona; cetonas, como acetona o metilisobutilcetona; éteres, como tetrahidrofurano, anisol, 2,5,8-trioxanona, dioxano, difeniléter y diisopropiléter, etilenglicoldimetiléter; amidas, como dimetilacetamida, DMF y N-metilpirrolidona; nitrilos, como acetonitrilo y ácidos carboxilícos.
La reacción se lleva a cabo en general a presiones de 0,1 a 200 bar, preferentemente de 2 a 100 bar, y a temperaturas de 20 a 200ºC, preferentemente a 50 a 150ºC.
Una vía de síntesis para la obtención de productos intermedios de aminoácidos mediante amidocarbonilado consiste en la reacción de uretano con aldehídos en presencia de CO y un catalizador de metal de transición.
4
R = alquilo, especialmente CH_{2}Ph, CH_{2}CH(CH_{3})_{2}, CH(CH_{3}) CH_{2}CH_{3}, CH(CH_{3})_{2}, restos alquilo funcionalizados, especialmente CH_{2}-CH_{2}-SMe, (CH_{2})_{4}NH_{2}, arilo,
R' = alquilo, arilo.
El procedimiento tiene la ventaja de que con las materias primas uretano y CO, disponibles industrialmente en gran medida y también económicas, partiendo de un aldehído se puede obtener un producto intermedio para hidantoína, y por lo demás en la síntesis no se produce ninguna sal que se deba eliminar.
Sorprendentemente se descubrió que en la reacción de uretano con aldehídos en presencia de catalizadores de metal de transición se consigue el amidocarbonilado para dar aminoácidos.
Una segunda vía de síntesis para la obtención de hidantoínas mediante amidocarbonilado consiste en la reacción de carbamidato amónico (precursor de urea) con aldehídos en presencia de CO y un catalizador de metal de transición.
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R = alquilo, preferentemente CH_{2}Ph, CH_{2}CH(CH_{3})_{2}, CH(CH_{3})CH_{2}CH_{3}, CH(CH_{3})_{2}, restos alquilo funcionalizados, especialmente CH_{2}-CH_{2}-SMe, (CH_{2})_{4}NH_{2}, arilo.
El procedimiento tiene la ventaja de que, con las materias primas carbamidato amónico (precursor de urea) y CO, disponibles industrialmente en gran medida y también económicas, partiendo de un aldehído se puede obtener una hidantoína bajo eliminación de agua, y por lo demás en la síntesis no se produce ninguna sal que se deba eliminar.
Sorprendentemente se descubrió que en la reacción de carbamidato amónico (precursor de urea) con aldehídos, en presencia de catalizadores de metal de transición, se consigue el amidocarbonilado, y en un paso adicional la reacción para dar hidantoínas bajo eliminación de agua.
Ejemplo
(No correspondiente a la invención)
Síntesis de metionina a través de amidocarbonilado de urea
1) amidocarbonilado de metional con urea.
6
Ejemplo de amidocarbonilado
Se disolvieron 67 mg de PdBr_{2} y 132 mg de PPh_{3} en 75 ml de NMP y se agitó 1 hora. Después se añadieron 2,6 g de LiBr, 100 mg de H_{2}SO_{4} (conc.), 15 g de o-formiato de trietilo, 6,1 g de urea y 10,4 g de metional a la disolución, y se trasladaron a un autoclave de 270 ml. El autoclave se calentó a 100ºC a una presión de CO de 60 bar, y se accionó 10 horas. Tras enfriamiento y descompresión del autoclave se investigó la descarga líquida por medio de análisis por GC.
Conversión de metional: 95%
Selectividad de hidantoína 2: 86%
Selectividad de ácido N-carbamoílico 1: 12%.
2) Reacción de hidantoína para dar D,L-metionina.
7
Proceso llevado a cabo técnicamente (K. Weissermel, H.-J. Arpe," Industrielle Organische Chemie", 4ª edición).

Claims (2)

1. Procedimiento para la obtención de compuestos de la siguiente fórmula
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en la que R significa alquilo o arilo, en caso dado substituido respectivamente, R^{3} significa hidrógeno, alquilo o arilo, substituido respectivamente en cada caso, y en la que R^{2} significa -OR' con R' alquilo o arilo, en especial alquilo con 1 a 6 átomos de carbono o fenilo, u -O^{\theta}NH^{\oplus}{}_{4},
caracterizado porque se hace reaccionar un aldehído R-CHO con CO y un compuesto de la fórmula II
IIR^{3}HN --- 
\delm{C}{\delm{\dpara}{O}}
--- R^{2}
en presencia de un catalizador de metal de transición.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque R es
-CH_{2}Ph, -CH_{2}CH(CH_{3})_{2}, -CH(CH_{3})-CH_{2}-CH_{3}, -CH_{2}-CH_{2}-S-CH_{3}, -(CH_{2})_{4}-NH_{2} o fenilo.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005090316A1 (en) * 2004-03-12 2005-09-29 Wyeth HYDANTOINS HAVING RNase MODULATORY ACTIVITY
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US20100143981A1 (en) * 2006-12-04 2010-06-10 Rusnak-Mueller Monika Whole-cell catalytic system comprising a hydantoinase, a racemase and a carbamoylase

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE824635C (de) * 1948-10-05 1951-12-13 Du Pont Verfahren zur Herstellung von N-Carboanhydriden
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DE19629717C1 (de) * 1996-07-25 1998-02-12 Hoechst Ag Verfahren zur katalytischen Herstellung von N-Acylglycinderivaten
DE59905623D1 (de) * 1998-09-22 2003-06-26 Degussa Verfahren zur Herstellung von Imidazolidin-2,4-dionen

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