WO1996022272A1 - Verfahren zur herstellung von optisch aktiven 2-halogenpropionsäuren - Google Patents

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Erich Fretschner
Hanspeter Hansen
Bernhard Zipperer
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07B—GENERAL METHODS OF ORGANIC CHEMISTRY; APPARATUS THEREFOR
    • C07B57/00—Separation of optically-active compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C51/00—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
    • C07C51/09—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides from carboxylic acid esters or lactones

Definitions

  • the present invention relates to a new process for the production of optically active 2-halogenopropionic acids.
  • FR 27 00 164 describes the synthesis of L-2-chloropropionic acid esters by reaction of o-silylated ketene acetals with N-chlorosuccinimide and their hydrolysis with alkali metal hydroperoxides to give L-2-chloropropionic acid.
  • optically active phenoxypropionic acid esters are obtained by enzymatic esterification of the corresponding racemic acids, one of the enantiomers being esterified depending on the enzyme and the other remaining as an acid.
  • the optically active compounds are then separated by distillation and / or extraction. Depending on the process conditions, proportions of the D or L isomers of 70% to approximately 95% are obtained.
  • EP-A-257 716 describes a continuous process in which methyl D, L-2-bromopropionate is used as the racemate and is converted into methyl L- (-) -2-bromopropionate in a 2-phase system using Candida cylindracea lipase becomes. However, no hydrolysis products are isolated in this process.
  • EP-A-511 526 also shows a process for the enzymatic hydrolysis of racemic 2-chloropropionic esters in a 2-phase system which consists of water and an organic solvent for the ester which is largely immiscible with water. This process is very complex because the organic phase must be separated several times, brought into contact with the hydrolase and recycled again. Since incomplete conversion takes place despite relatively long reaction times and no enantiomerically pure products are obtained, this method is unsuitable for the industrial production of L-2-chloropropionic acid and its sodium salt.
  • the object of the present invention was therefore to develop a simple process for the production of optically active 2-halogenopropionic acids with the highest possible chemical and optical purity (at least approximately 98% enantiomeric excess).
  • I is the optically active 2-halogenopropionic acid alkyl ester with X in the meaning of halogen, II the carboxylic acid, III the optically active 2-halogenopropionic acid obtained and IV is the carboxylic acid alkyl ester formed in the transacylation.
  • X in the optically active 2-halogenopropionic acid alkyl esters I and 2-halogenopropionic acids III means chlorine, bromine, iodine, preferably chlorine, bromine, in particular chlorine.
  • R 1 generally means Ci-Ce-alkyl, preferably Ci-C ⁇ - alkyl
  • R 2 generally means hydrogen or -CC-alkyl
  • carboxylic acids II are formic acid, acetic acid, propionic acid, preferably formic acid or acetic acid, in particular formic acid.
  • optically active 2-halogenopropionic acid alkyl esters to be used as the starting product are advantageously produced starting from the corresponding optically active lactic acid esters by halogenating them.
  • L-2-chloropropionic acid alkyl esters are prepared by halogenation of the corresponding D-lactic acid alkyl esters by exchanging the hydroxyl group for chlorine.
  • the D-lactic acid alkyl esters can be chlorinated in a known manner (cf. e.g. EP-A-401 104,
  • the chlorination is preferably carried out with Thionyl chloride in the presence of a catalyst, for example N, N-dimethylformamide, inversion taking place on the asymmetric carbon atom.
  • a catalyst for example N, N-dimethylformamide, inversion taking place on the asymmetric carbon atom.
  • the crude product is separated from the high boilers and then purified by distillation.
  • the L-2-chloropropionic acid isobutyl ester can be obtained with a chemical purity of about 98 to 99.8%.
  • the optical purity (L: D) is approximately 98: 2 to 100: 0%.
  • the optically active 2-halogenopropionic acid alkyl esters can also be used without prior purification.
  • the reaction to prepare the optically active 2-halogenopropionic acids is advantageously carried out at temperatures from 40 ° C. to 200 ° C., preferably from 80 ° C. to 150 ° C., particularly advantageously at the boiling point of the carboxylic acid used for the transacylation or at the boiling point of the the transacylation of carboxylic acid alkyl ester formed.
  • the reaction can be carried out at normal pressure and under reduced pressure or overpressure.
  • the pressure range is from 0.1 to 10 bar, preferably 0.5 to 3 bar.
  • the carboxylic acid to be used for the transacylation can be used in the stoichiometric amount relative to the alkyl 2-halopropionate used. However, the carboxylic acid is preferably used in excess, which is generally 10% to 5000%, preferably 200% to 1000%.
  • the carboxylic acid can be introduced with the 2-halopropionic acid alkyl ester or added during the transacylation reaction or partially introduced and the remainder added during the transacylation reaction.
  • Suitable acidic catalysts are e.g. Mineral acids such as phosphoric acid, hydrohalic acids, sulfuric acid, organic sulfonic acids such as p-toluenesulfonic acid, ion exchangers in the hydrogen form, Lewis acids. Sulfuric acid is particularly suitable.
  • the catalysts are used in amounts of 0.1% by weight to 10% by weight, based on the alkyl 2-halogenopropionate.
  • solvents which are inert under the reaction conditions e.g. chlorinated hydrocarbons, aliphatic hydrocarbons such as hexane, or aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene can be used as diluents.
  • Alkyl carboxylic acid esters during the reaction, expediently by distillation, to the extent that it is formed.
  • the reaction mixture is generally worked up to obtain the optically active 2-halogenopropionic acid by fractional distillation. This is carried out, for example, in such a way that the carboxylic acid alkyl ester formed during the transacylation and any carboxylic acid still present are separated off from the reaction mixture by distillation and the optically active 2-halogenopropionic acid is obtained as a residue.
  • the crude product obtained as a residue can then be obtained as a pure product by further purification, expediently by distillation.
  • the distillations described above can be carried out under normal pressure, in vacuo or under positive pressure.
  • the acidic catalysts are expediently separated off or neutralized, e.g. by adding alkali or alkaline earth hydroxides or alkali salts of weaker acids, e.g. Alkali formates and alkali acetates such as sodium for iat and sodium acetate.
  • the optically active 2-halogenopropionic acids are obtained in a very economical manner in high yield and high optical purity.
  • optically active 2-chloropropionic acids are feedstocks in the synthesis of pharmaceuticals and crop protection agents, for example in the synthesis of optically active aryloxy propionic acids such as D-2,4-dichlorophenoxypropionic acid, D-2-methyl-4-chlorophenoxypropionic acid, butyl-2 - (4- [5- (tri- fluoromethyl) -2-pyridinyl] oxylphenoxy] propionate (fluazifopbutyl), ethyl 2- [4- [(6-chloro-2-benzoxazolyl) oxy] phenoxy] propionate (fenoxaprop-ethyl).
  • optically active aryloxy propionic acids such as D-2,4-dichlorophenoxypropionic acid, D-2-methyl-4-chlorophenoxypropionic acid, butyl-2 - (4- [5- (tri- fluoromethyl) -2-pyridinyl] oxylphenoxy

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von optisch aktiven 2-Halogenpropionsäuren, bei dem man die entsprechenden optisch aktiven 2-Halogenpropionsäurealkylester bei erhöhter Temperatur mit einer Carbonsäure in einer Umacylierungsreaktion unter Bildung der optisch aktiven 2-Halogenpropionsäure und des Carbonsäurealkylesters umsetzt und die erhaltene optisch aktive 2-Halogenpropionsäure aus dem Reaktionsgemisch abtrennt. Die optisch aktiven Verfahrensprodukte sind wichtige Zwischenprodukte zur Herstellung von Pflanzenschutzmitteln und Pharmaka.

Description

Verfahren zur Herstellung von optisch aktiven 2-Halogenpropion- säuren
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein neues Verfahren zur Her¬ stellung von optisch aktiven 2-Halogenpropionsäuren.
Es ist bekannt, L-2-Chlorpropionsäure und deren Natriumsalz durch alkalische Hydrolyse von L-2-Chlorpropionsäureisobutylester her¬ zustellen. Hierbei fällt jedoch oft ein qualitativ minderwertiges Produkt an (ca. 90 bis 95 % Enantiomerenüberschuß) , das zudem noch 5 bis 10 % Milchsäure als Nebenprodukt enthält.
FR 27 00 164 beschreibt die Synthese von L-2-Chlorpropionsäure- estern durch Reaktion von o-silylierten Ketenacetalen mit N-Chlorsuccinimid und deren Hydrolyse mit Alkalimetallhydropero- xiden zu L-2-Chlorpropionsäure.
Aus JP 57 094 295, JP 62 205 797, EP-A-196 625, JP 61 111 699 und Appl. Biochem. Biotechnol. 9 (3), (1984) 255 ist bekannt, racemische 2-Chlorpropionsäureester mittels Enzymen enantioselek- tiv zu spalten. Nachteilig hierbei ist allerdings neben der maxi- mal möglichen Ausbeute von lediglich 50 % - bezogen auf das Racemat - die ungenügende Enantiomerenreinheit der gebildeten 2-Chlorpropionate.
Ebenso ist die Racematspaltung von 2-Halogencarbonsäureestern durch Lipase aus Candida Cylindracea bekannt (US 898 972) .
Nach Bio. Med. Chem. Lett. 1991 I, 339, erhält man optisch aktive Phenoxypropionsäureester durch enzymatische Veresterung der ent¬ sprechenden racemischen Säuren, wobei je nach Enzym eines der Enantiomeren verestert wird und das andere als Säure zurück¬ bleibt. Die Trennung der optisch aktiven Verbindungen erfolgt dann durch Destillation und/oder Extraktion. Je nach Verfahrens¬ bedingungen erhält man Anteile der D- oder L-Isomeren von 70 % bis ca. 95 %.
Bei enzy a ischer Dehalogenierung racemischer Chlorpropionsäure, wird das D-Enantiomer in die Milchsäure übergeführt und die L- Chlorpropionsäure bleibt unverändert. Die maximal möglichen Aus¬ beuten liegen bei 50 % - bezogen auf das Racemat - (Biocatalysis, D.A. Abramowicz CZ (Ed) van Nostrand R. New York (1990) , Journal of General Microbiology 128, 1755 (1982)). Ferner wird in der EP-A-257 716 ein kontinuierliches Verfahren dargestellt, bei dem D,L-2-Brompropionsauremethylester als Racemat eingesetzt und in einem 2-Phasensystem mittels Candida cylindracea Lipase in L- (-) -2-Brompropιonsauremethylester umge- wandelt wird. Bei diesem Verfahren werden jedoch keine Hydrolyse¬ produkte isoliert.
Des weiteren beschreiben S. K. Dahod und P. Sinta-Mangano in Bio- technol. Bioeng. 30 (8), 995 (1987) die Lipase-katalysierte Hy- drolyse von L-2-Chlorpropionsäuremethylester in Gegenwart von
Kohlenstofftetrachlorid. Nachteilig hierbei ist neben der Verwen¬ dung eines chlorierten Losungsmittels die geringe Ausbeute von ca. 30 % bei nur 95 % Enantiomerenreinheit.
Außerdem ist der EP-A-511 526 ein Verfahren zur enzymatischen Hy¬ drolyse von racemischen 2-Chlorpropionsaureestern in einem 2-Phasensystem, das aus Wasser und einem mit Wasser weitgehend unmischbaren organischen Lösungsmittel für den Ester besteht, zu entnehmen. Dieses Verfahren ist sehr aufwendig, denn die organi- sehe Phase muß mehrmals abgetrennt, mit der Hydrolase in Kontakt gebracht und wieder ruckgeführt werden. Da trotz relativ langer Reaktionszeiten nur ein unvollständiger Umsatz stattfindet und keine enantiomerenreinen Produkte erhalten werden, ist diese Me¬ thode für die technische Herstellung von L-2-Chlorpropionsaure und deren Natriumsalz ungeeignet.
Weitere Verfahren zur Herstellung von optisch aktiven 2-Halogen- carbonsauren sind RacematSpaltungen von 2-Halogencarbonsaureami- den mit Mikroorganismen, z.B. Pseudomones (DE 4 117 255 AI) und 2-Halogencarbonsaurenιtrilen durch Mikroorganismen (Pure and Appl. Chem. 62, 1441 (1990)).
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher, ein einfaches Verfahren zur Herstellung von optisch aktiven 2-Halogenpropio - sauren mit möglichst hoher chemischer und optischer Reinheit (mindestens ca. 98 % Enantiomerenüberschuß) zu entwickeln.
Demgemäß wurde ein Verfahren zur Herstellung von optisch aktiven 2-Halogenpropιonsauren gefunden, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß man die entsprechenden optisch aktiven 2-Halogenpro- pionsaurealkylester bei erhöhter Temperatur mit einer Carbonsaure in einer Umacylierungsreak ion unter Bildung der optisch aktiven 2-Halogenpropionsäure und des Carbonsaurealkylesters umsetzt und die erhaltene optisch aktive 2-Halogenpropionsaure aus dem Reak- tionsgemisch abtrennt. Das erfindungsgemäße Verfahren wird anhand der nachfolgenden Re¬ aktionsgleichung beschrieben,
Figure imgf000005_0001
II
Figure imgf000005_0002
III IV
worin I der optisch aktive 2-Halogenpropionsäurealkylester mit X in der Bedeutung von Halogen, II die Carbonsäure, III die erhaltene optisch aktive 2-Halogenpropionsäure und IV der bei der Umacylierung gebildete Carbonsäurealkylester ist.
Im allgemeinen bedeutet X in den optisch aktiven 2-Halogenpro- pionsäurealkylestern I und 2-Halogenpropionsäuren III Chlor, Brom, Jod, vorzugsweise Chlor, Brom, insbesondere Chlor.
In der vorstehend angegebenen Reaktionsgleichung bedeutet R1 im allgemeinen Ci-Ce-Alkyl, vorzugsweise Ci-Cδ-Alkyl, R2 bedeutet im allgemeinen Wasserstoff oder Cι-C -Alkyl.
Zweckmäßig werden als Carbonsäuren II Ameisensäure, Essigsäure, Propionsäure, vorzugsweise Ameisensäure oder Essigsäure, ins¬ besondere Ameisensäure verwendet.
Die Herstellung der als Ausgangsprodukt zu verwendenden optisch aktiven 2-Halogenpropionsäurealkylester erfolgt vorteilhaft aus- gehend von den entsprechenden optisch aktiven Milchsäureestern durch deren Halogenierung. Beispielsweise erfolgt die Herstellung von L-2-Chlorpropionsäurealkylestern durch Halogenierung von den entsprechenden D-Milchsäurealkylestern durch Austausch der Hydro¬ xylgruppe gegen Chlor. Die D-Milchsäurealkylester können auf be- kannte Weise chloriert werden (vgl. z.B. EP-A-401 104,
JP 61 057 534 (1986), JP 02 104 560 (1990), JP 61 068 445 (1986) und FR-A-24 59 221). Die Chlorierung erfolgt vorzugsweise mit Thionylchlorid in Gegenwart eines Katalysators, z.B. N,N-Dime- thylformamid, wobei Inversion am asymmetrischen C-Atom erfolgt. Das Rohprodukt wird von den Schwersiedern abgetrennt und an¬ schließend destillativ gereinigt.
Nach der vorstehend beschriebenen Weise kann z.B. der L-2-Chlor- propionsäureisobutylester mit einer chemischen Reinheit von ca. 98 bis 99,8 % erhalten werden. Die optische Reinheit (L:D) be¬ trägt etwa 98:2 bis 100:0 %.
Zur erfindungsgemäßen Umacylierung können die optisch aktiven 2-Halogenpropionsäurealkylester aber auch ohne vorherige Reini¬ gung eingesetzt werden.
Die Umsetzung zur Herstellung der optisch aktiven 2-Halogenpro- pionsauren erfolgt zweckmäßig bei Temperaturen von 40°C bis 200°C, bevorzugt von 80°C bis 150°C, besonders vorteilhaft am Siedepunkt der zur Umacylierung eingesetzten Carbonsäure bzw. am Siedepunkt des bei der Umacylierung gebildeten Carbonsäurealkylesters.
Die Reaktion kann bei Normaldruck sowie bei Unterdruck oder Über¬ druck durchgeführt werden. Im allgemeinen arbeitet man im Druck¬ bereich von 0,1 bis 10 bar, vorzugsweise 0,5 bis 3 bar.
Die für die Umacylierung einzusetzende Carbonsäure kann in der zum eingesetzten 2-Halogenpropionsäurealkylester stöchiome- trischen Menge verwendet werden. Vorzugsweise wird die Carbon¬ saure jedoch im Überschuß verwendet, der im allgemeinen 10 % bis 5000 %, bevorzugt 200 % bis 1000 % betragt.
Die Carbonsaure kann mit dem 2-Halogenpropionsäurealkylester vor¬ gelegt werden oder auch während der Umacylierungsreaktion zuge¬ fugt werden bzw. teilweise vorgelegt und der Rest wahrend der Um¬ acylierungsreaktion' zugefügt werden.
Es kann vorteilhaft sein, die Umsetzung in Anwesenheit eines sauren Katalysators durchzuführen. Geeignete saure Katalysatoren sind z.B. Mineralsäuren wie Phosphorsäure, Halogenwasserstoff- sauren, Schwefelsäure, organische Sulfonsäuren wie p-Toluolsul- fonsäure, Ionenaustauscher in der Wasserstofform, Lewissäuren. Besonders geeignet ist Schwefelsäure. Im allgemeinen werden die Katalysatoren in Mengen von 0,1 Gew.-% bis 10 Gew.-%, bezogen auf den 2-Halogenpropionsaurealkylester, eingesetzt.
Es kann weiter vorteilhaft sein, während der Umacylierungsreak¬ tion geringe Mengen Wasser, im allgemeinen in Mengen von 0 Gew.-% bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 0,01 Gew.-% bis 30 Gew.-%, bezogen auf den 2-Halogenpropionsäurealkylester, zuzufügen, wobei bei der Verwendung von Ameisensäure als Carbonsaure die Wassermenge ge¬ ringer ausfallen oder ganz entfallen kann, da Ameisensäure sich unter den Reaktionsbedingungen zum Teil unter Wasserbildung zer- setzt. Die überwiegende Wassermenge wird in der Regel während der destillativen Entfernung des entstandenen Carbonsaurealkylesters mitabgetrennt.
In der Regel arbeitet man ohne zusätzliches Lösungsmittel, doch können auch unter den Reaktionsbedingungen inerte Lösungsmittel, z.B. chlorierte Kohlenwasserstoffe, aliphatische Kohlenwasser¬ stoffe wie Hexan, oder aromatische Kohlenwasserstoffe wie Toluol, Xylol als Verdünnungsmittel eingesetzt werden.
Es kann vorteilhaft sein, den bei der Umacylierung gebildeten
Carbonsäurealkylester während der Umsetzung, zweckmäßig durch De¬ stillation, in dem Maße, wie er gebildet wird, abzutrennen.
Die Aufarbeitung des Reaktionsgemisches zur Gewinnung der optisch aktiven 2-Halogenpropionsaure erfolgt in der Regel durch fraktio¬ nierte Destillation. Dies wird beispielsweise in der Weise durch¬ geführt, daß man aus dem Reaktionsgemisch den bei der Umacylie¬ rung gebildeten Carbonsäurealkylester und gegebenenfalls noch vorhandene Carbonsaure durch Abdestillieren abtrennt und die op- tisch aktive 2-Halogenpropionsaure als Ruckstand erhält. Das als Ruckstand erhaltene Rohprodukt kann dann durch weitere Reinigung, zweckmäßig durch Destillation, als Reinprodukt erhalten werden.
Die vorstehend beschriebenen Destillationen können bei Normal- druck, im Vakuum oder bei Überdruck durchgeführt werden. Falls die Umacylierung unter Verwendung von sauren Katalysatoren durch¬ geführt wird, werden die sauren Katalysatoren zweckmäßig vor der Destillation abgetrennt oder neutralisiert, z.B. durch Zugabe von Alkali- oder Erdalkalihydroxiden oder von Alkalisalzen schwäche- rer Sauren, z.B. Alkaliformiate und Alkaliacetate wie Natrium- for iat und Natriumacetat.
Bei der erfindungsgemäßen Umacylierung erhält man die optisch ak¬ tiven 2-Halogenpropionsäuren auf sehr wirtschaftliche Weise in- hoher Ausbeute und hoher optischer Reinheit.
Bei Synthese und Aufarbeitung bleibt die optische Reinheit erhal¬ ten oder verringert sich nur geringfügig. Die optisch aktiven 2-Chlorpropionsauren sind Einsatzstoffe bei Synthesen von Phar- maka und Pflanzenschutzmitteln, z.B. bei Synthesen von optisch aktiven Aryloxy-Propionsauren wie D-2,4-Dichlorphenoxypropion- säure, D-2-Methyl-4-chlorphenoxypropionsäure, Butyl-2- (4- [5- (tri- fluormethyl) -2-pyridinyl]oxylphenoxy] -propionat (Fluazifopbutyl) , Ethyl-2-[4-[ (6-chlor-2-benzoxazolyl)oxy]phenoxy]propionat (Fen- oxaprop-ethyl) .
Die nachfolgenden Beispiele veranschaulichen die Erfindung.
Beispiel 1
493,5 g (3,0 mol) L-2-Chlorpropionsaureisobutylester (D: 0,8 % L: 99,2 %) und 138 g (3,0 mol) Ameisensäure (100%ig) werden mit 5,6 g (0,057 mol) Schwefelsaure (100%ig) im Kolben vorgelegt. In¬ nerhalb von 3 Stunden wird eine Losung aus 552 g (12 mol) Amei¬ sensaure (100%ig) und 5,6 g (0,057 mol) Schwefelsaure (100%ig) bei Ruckfluß (112°C) zudosiert. Über eine Kolonne wird gleichzei- tig ein Azeotrop bestehend aus Isobutylformiat, Ameisensaure und Wasser aus dem Reaktionskolben abdestilliert. Nach Zulaufende wird die Reaktionslosung noch weitere 2 Stunden bei Siede¬ temperatur nachgeruhrt. Unter Abdestillieren des erwähnten Azeotrops steigt die Temperatur auf 115°C an. Der Reaktionskolben- inhalt wird mit 15,5 g (0,228 mol) Natriumformiat neutralisiert und anschließend fraktioniert destilliert. Man erhalt 308,6 g L-2-Chlorpropionsäure (D: 0,8 % L: 99,2 %) mit einem Gehalt von 99,8 % (GC) Kp40: 102°C; das entspricht einer Ausbeute von 94,6 % d. Th.
Beispiel 2
493,5 g (3,0 mol) L-2-Chlorpropιonsaureιsobutylester (D: 0,8 % L: 99,2 %) und 138 g (3,0 mol) Ameisensaure (100%ig) werden mit 5,6 g (0,057 mol) Schwefelsaure (100%ιg) im Kolben vorgelegt. In¬ nerhalb von 3 Stunden wird eine Losung aus 306,7 g (6 mol) Amei¬ sens ure (90%ig) und 5,6 g (0,057 mol) Schwefelsaure (100%ιg) bei Ruckfluß (112°C) zudosiert. Über eine Kolonne wird gleichzeitig ein Azeotrop bestehend aus Isobutylformiat, Ameisens ure und Was- ser aus dem Reaktionskolben abdestilliert. Nach Zulaufende wird noch weitere 2 Stunden bei Siedetemperatur nachgeruhrt und weiter abdestilliert. Dabei steigt die Temperatur auf 115°C an. Der Reak tionskolbeninhalt wird mit 15,5 g (0,228 mol) Natriumformiat neutralisiert und anschließend fraktioniert destilliert. Man er- halt 305,4 g L-2-Chlorpropionsaure (D: 0,9 % L: 99,1 %) mit einem Gehalt von 99,9 % (GC) Kp40: 102°C; das entspricht einer Ausbeute von 93,7 % d. Th. Beispiel 3
329 g (2,0 mol) L-2-Chlorpropionsäureisobutylester (D: 0,8 % L: 99,2 %) und 230 g (5,0 mol) Ameisensäure (100%ig) werden mit 3,4 g (0,035 mol) Schwefelsäure (100%ig) im Kolben vorgelegt. In¬ nerhalb von 3,5 Stunden wird eine Lösung aus 460 g (10 mol) Amei¬ sensäure (100%ig) und 3,4 g (0,035 mol) Schwefelsäure (100%ig) bei Rückfluß (112°C) zudosiert. Über eine Kolonne wird gleichzei¬ tig ein Azeotrop bestehend aus Isobutylformiat, Ameisensäure und Wasser aus dem Reaktionskolben abdestilliert. Nach Zulaufende wird noch weitere 2 Stunden bei Siedetemperatur nachgerührt und weiter abdestilliert. Dabei steigt die Temperatur auf 116°C an. Der Reaktionskolbeninhalt wird mit 9,52 g (0,14 mol) Natrium¬ formiat neutralisiert und anschließend fraktioniert destilliert. Man erhält 205 g L-2-Chlorpropionsäure (D: 0,9 % L: 99,1 %) mit einem Gehalt von 99,8 % (GC) Kp32 : 97°C; das entspricht einer Aus¬ beute von 94,3 % d. Th.
Beispiel 4
164,5 g (1,0 mol) L-2-Chlorpropionsäureisobutylester (D: 0,8 % L: 99,2 %) und 333 g (5,0 mol) Essigsäure (90%ig) werden mit 3,68 g (0,036 mol) Schwefelsäure (96%ig) im Kolben vorgelegt. Bei 110°C bis 115°C werden innerhalb von 6 Stunden 666 g (10 mol) was- serhaltige Essigsäure (90 %) zudosiert. Gleichzeitig wird ein Azeotrop bestehend aus Isobutylacetat und Wasser über eine Ko¬ lonne aus dem Reaktionskolben abdestilliert. Anschließend wird der Reaktionskolbeninhalt mit 5,9 g (0,072 mol) Natriumacetat neutralisiert und fraktioniert destilliert. Man erhält 100 g L-2-Chlorpropionsäure (D: 1,0 % L: 99,0 %) mit einem Gehalt von 99,8 % (GC) KP54 : 107°C; das entspricht einer Ausbeute von 92,0 % d. Th.
Beispiel 5
329 g (2,0 mol) L-2-Chlorpropionsäureisobutylester (D: 0,8 % L: 99,2 %) und 625 g (10 mol) Essigsäure (96%ig) werden mit 11 g (0,108 mol) Schwefelsäure (96%ig) im Kolben vorgelegt. Bei 114-C bis 120°C werden innerhalb von 7,5 Stunden 666 g (10 mol) wasser- haltige Essigsäure (90%ig) zudosiert. Gleichzeitig wird ein Azeotrop bestehend aus Isobutylacetat und Wasser über eine Ko¬ lonne aus dem Reaktionskolben abdestilliert. Anschließend wird noch weitere 2,5 Stunden bei 120°C nachgerührt und Azeotrop ab¬ destilliert. Das verbleibende Reaktionsgemisch wird mit 17,7 g (0,216 mol) Natriumacetat neutralisiert und fraktioniert. Man er¬ hält 206,8 g L-2-Chlorpropionsäure (D: 1,0 % L: 99,0 %) mit einem Gehalt von 99,7 % (GC) Kp47: 104°C; das entspricht einer Ausbeute von 95,0 % d. Th.
Beispiel 6
122,5 g (1 mol) D-2-Chlorpropionsäuremethylester (D: 99 % L: 1 %) und 138 g (3 mol) Ameisensäure (100%ig) werden mit 5,5 g (0,054 mol) Schwefelsäure (96%ig) im Kolben vorgelegt. Innerhalb von 75 Minuten wird eine Lösung aus 300 g (6,5 mol) Ameisensäure (100%ig) und 2,9 g (0,0284 mol) Schwefelsäure (96%ig) bei Rück¬ fluß (102°C) zudosiert. Über eine Kolonne wird gleichzeitig ein Azeotrop bestehend aus Methylformiat, Ameisensäure und Wasser aus dem Reaktionskolben abdestilliert. Nach Zulaufende wird noch eine halbe Stunde bei Siedetemperatur nachgerührt und weiter ab- destilliert. Dabei steigt die Temperatur auf 106°C an. Der Reakti¬ onskolbeninhalt wird mit 11,2 g (0,165 mol) Natriumformiat neutralisiert und anschließend fraktioniert destilliert. Man er¬ hält 103 g D-2-Chlorpropionsäure (D: 99 % L: 1 %) mit einem Gehalt von 99,4 % (GC) , Kp62 : 109°C; das entspricht einer Ausbeute von 94,4 % d. Th.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung von optisch aktiven 2-Halogenpro- pionsäuren, dadurch gekennzeichnet, daß man die entsprechen¬ den optisch aktiven 2-Halogenpropionsäurealkylester bei erhöhter Temperatur mit einer Carbonsäure in einer Umacylie- rungsreaktion unter Bildung der optisch aktiven 2-Halogenpro- pionsäure und des Carbonsäurealkylesters umsetzt und die erhaltene optisch aktive 2-Halogenpropionsäure aus dem Reak¬ tionsgemisch abtrennt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung bei Temperaturen von 40°C bis 200°C durchführt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die erhaltene optisch aktive 2-Halogenpropionsäure in der Weise aus dem Reaktionsgemisch abtrennt, daß man aus dem Re¬ aktionsgemisch den bei der Umacylierung gebildeten Carbon- säurealkylester und gegebenenfalls noch vorhandene Carbon¬ säure durch Abdestiliieren abtrennt und die optisch aktive 2-Halogencarbonsäure als Destillationsrückstand erhält.
4. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung am Siedepunkt der zur Umacylierung einge¬ setzten Carbonsäure bzw. des bei der Umacylierung gebildeten Carbonsäurealkylesters durchführt.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der bei der Umacylierung gebildete Carbonsäurealkylester wäh¬ rend der Umsetzung abdestilliert wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung bei Drücken von 0,1 bis.10 bar durchführt.
7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man die erhaltene optisch aktive 2-Halogenpropionsäure in der Weise aus dem nach der Umacylierung anfallenden Reaktionsge¬ misch isoliert, daß man das Reaktionsgemisch einer fraktio nierten Destillation unterzieht.
8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man die Carbonsäure im Überschuß verwendet.
9. Verfahren nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung in Anwesenheit eines sauren Katalysators durchführt .
10. Verfahren nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß man zusätzlich ein unter den Reaktionsbedingungen inertes Lösungsmittel verwendet.
11. Verfahren nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß man es zur Herstellung von optisch aktiven 2-Chlorpropionsäu¬ ren verwendet.
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