Способ разделения рацематной смесисложных эфиров ароматических кислоти d, /-изомеров ментола, неоментолаи изоментола12

 

л " .". "- - - I

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К ПАТЕНТУ

< >43271О

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимый от патента— (22) Заявлено 24.02.72 (21) 1752092 23-4 (51) Ч. Кл. С 07с 35 12 (32) Приоритет 27.02.71 (31) P.2109456.4

02.02.72 P.2204771.8 (33) ФРГ

Государственный комитет

Совета Министров СССР

Опубликовано 15.06.74. Бюллетснь № 22

Дата опубликования описания 23.05.75 (53) УДК 547.596.2.07 (088.8) по декам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Иностранцы

Юрген Флейшер, Курт Бауер и Рудольф Хопп (ФРГ) Иностранная фирма

«Гаарманн и Реймер Гмбх» (71) Заявитель (ФРГ) (54) СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ РАЦЕМАТНОЙ СМЕСИ

СЛОЖНЪ(Х ЭФИРОВ АРОМАТИЧЕСКИХ КИСЛОТ

И d, l-ИЗОМЕРОВ МЕНТОЛА, НЕОМЕНТОЛА

И ИЗОМЕНТОЛА

1 2

Изобретение относится к способу разделения рацематной смеси сложных эфиров ароматических кислот и d, l-изомеров ментола,,неоментола, изоментола lia оптически чистые антиподы d- или l-формы, которые могут найти применение в пищевой или фармацевтичеокой промышленности.

Известен спосоо разделения рацематной смеси сложных эфиров ароматической кислоты и d, l-изомеров ментола или неоментола на оптически чистые антиподы d- илп I-формы путем последовательного перевода d, lментилгидрогенфталата асимметрическим основанием в диастереоизомерные соли,,кото,рые затем доэтерифицируют в полный эфир, кристаллизуют, омыляют, .и получают оптически чистые антиподы d- или l-формы. Но изBpcTiiûé способ, во-первых, многоступенчат, а также приходится использовать оптпчес,ки а,ктивные основания, которые в отдельных случаях должны быть с большой тщательностью удалены из конечного продукта. Предлагают способ разделения рацематпой смеси сложных эфиров ароматических кислот и d, l-изомеров ментола, неоментола, изоментола на оптические антиподы d- или

l-фо рмы, заключающийся в том, что в раствор или расплав соответств|ующего спирта .и гексагидробензойной или бензойной кислоты, незамещен ной или замещенной такими функцпональными заместителями,,как а 1ic01ci .ii-, нитрогруппой, атомом галогена или алкплом, замешенным илп незамещенным атомом i;1логена или трифторметиловой или трихлорметильной группой, добавляют соотвстствующий целевой эфир d- или l-формы, омыляют и получают оптически чистые антиподы d- ли

l-формы. По предлагаемому спосооу этерификацию

d, 1-ментола соответствующей кислотой, как и омыление эфира, ведут известным способом.

Целесообразно для разделения d, l-ментола на антиподы d- или l-формы применять

dl-эфир бензойной кислоты, гексагидробензой15 ной, 4-метилбензойной, 3,5-динитробензойной или 4-этоксибензойной кислоты, для неоментола — d, 1-эфир 4-метилоензойной кислоты, 3,5-динитробензойной, или 4-метоксибензойиой кислоты, для изоментола — эфир 4-мето2о ксибензойной кислоты или 3,5-динитрооензойной кислоты.

Разделение рацематной смеси осуществляют в переохлажденном,расплаве или насыщенном растворе.

В качестве растворителей применяют углеводороды, такие, как легкий бензин, промывной бензин, гексан, циклогексан, бензол, толуол, эфиры — диэтиловый, дпизопропиловый, диоксан, тетрагидрофуран; кетоны такие, как

Зо ацетон, метилэтилкетон, диэтилкетон, метил432710

1 пропилкетон, метилбутилкетон, ди-и-пропилкетон, метилизопропилкетон или спирты, как метанол, этанол, н-пропанол,,изопропанол, бутанол, амиловые спирты как с прямой, так и .разветвленной цепь|о, бензиловый спирт, циклогексанол, а также смеси указанных выше растворителей.

Разделение рацематной смеси предпочтительно проводят в растворе.

По предлагаемому способу насыщенный раствор сложного эфира ароматической кислоты и d, 1-изомеров соответствующего спирта, который получают охлаждением ниже точки плавлеция рацемата, предпочтительно в и нтервале температур 0 — 20 С, отделяют от осадка и нагревают, затем раствор разделяют на две одинаковые порции и переводят в псресыщенное состояние, при котором ец;с 0 .наступает внезапное образован 1е зародышей.

Для этой цели равные порции растворов охлаждают на 1 — 3 С ниже теыпературы насыщенияя.

В одну из указанных выше порций раство.ра добавляют кристаллы d-формы целево"o эфира, а в другую l-формы. 11з гересыщенного раствора, кристаллизуется ментнлэфир в оптически активной форме, соэтзетствующей вародышазг,кристаллов.

Кристаллизаты обоих горций отделяют сбычныз!и приемами.

Разделение d, l-мснтилэфиров может быть осуществлено как периодически, так и непрерывно.

Неожиданно то, что оптически чистые d- .и

1-формы ментола, неоментола:: изэментола могут быть получены по предлагаемому способу, т. к„например, d, l-ментол, даже не смотря на,применение различных растворителей и различных температур н концентраций, не может быть селективной кристаллизацией разделен на антиподы и вследствие этого нельзя было ожидать, что определенные эфиры карбоновой кислоты этих субстанций могут быть .разделены. Пример 1. В смеситель11Ы1 1 сосуд, снабженный охладительным змееви:ом, пэмещают

220 л бензина и охлаждают дэ температуры

+3 Ñ, при переливании,дооазля1от твердый

d, l-ментилбензоат в достаточ1.о; кэличестве (приолизительно 350 кг), так что небольшое количество остается нерзствээз!!:!=:и. Насыщенный при температуре +3 С . астзэр отфильтровывают от нерастнэре::: —.":.э менгтилбензоата и нагревают, приблизителыго, до температуры + 5 С. 3 атем р аствор разделяют ,на две одинаковые части и вводят В два смесительных coc) да, снаожениых также охлад1! тельными змеевика ми и охлаждают до 0 С.

В один сосуд подают около 5 кг кристаллов

1-!ментилбензоата, в другой таксе же кол. 1чество кристаллов d-ментилбензоата. После перемешивания в течение 1 час кристаллизация заканчивается; выпавшие кристаллы отделяют от маточного раствора посредство;I центрифугирования и промывают холодным оен10

Зо

G5 зи нэз!. Получают приблизительно по 19 г,г

d- u l-ментнлбеизоата. Омь1ле!Iие .1 Посл дних

;получают оптически чистый Ы- илп 1-ментол.

Маточный раствор обоих кристаллизаций соединягот и вместе с 28 кг твердого юнтилбензоата, вводят вновь в смесительный котел и там снова насыщают при температуре 3 С.

П р и м с р 2. Зто непрерывное разделение, может быть 11ровс,-.оно в изображенной на чертеже аппаратуре, В смесительном котле 1 вместимостью 500 л и онабженном охладительными змеевиками 2 помещают насыщенный при температуре +3 С,раствор d, 1-ме11тилбензоата в бензине, а также изоыток твердого d, l-ментилбензоата, который непрерывно или от времени до времени пополняют, так что раствор остается постоянно насыщенным.

Раствор через задерживающий большую часть твердого материала решетчатый бараоап 3 отсасывают двумя дозир ующими насосами 4 и

5. Оба дозцрующие насоса установлены на одинакозое;количество подачи (250 л/час) и подают раствор через 2 патронных фильтра б и 7, которые отфильтровывают зародыши кристаллов, в теплообменник 8, где потоки нагревают от +3 С до +5 С. При э-,îì прошедшие через фильтры за родыши кристаллов растворяются в недостаточно насыщенном растворе. Во втором теплообменнике 9 ооа потока растворов охлаждают до 0 С и с этой температурой вводят в 2 омешивающие котла

10 и 11 емкостью каждый 250 .г, в которы.; охладительныии змеевиками 12 и 18 поддерживают температуру 0 С и которые содержат зародыши кристаллов d-ментилбензоата kI;Ik!

1-ментилбензоата. Количество кристаллов для

33ip3?I4ekIIIkI должно оыть доВольно Велико для того, чтобы кристаллизация протекала Возможно скорее (приблизительно 200 до 300г/,г объема растворителя). Из этих котлов для кристаллизации через задерживающие кристаллы решетчатые барабаны 14 или 15 отсасывают растворы двумя дозирующими насосами

1б и 17, которые установлены на количество подачи раствора приблизительно 1а 190 г/час ме-!ьlLIе, чем дозирующие насосы 4 11 5. Этим достигают того, что объем .раствора в ooo,!õ котлах для кристаллизации возрастает в такой же мере, как,количество суспендированных кристаллов, вследствие чего количество остается постоянным. Вытекагощ:.е из дэз;1рующих 13сосоВ 1б и 17 потока объединяют, сНс33 нагревают в теплообменнике 18 до температуры +3 С и вводят вновь в сз!ес;!тельный котел 1, где их снова насыщают d, !-метилбензоатом. Приблизительно каждый час;1з котлов 10 и П для кристаллизации при п::мощи вмещающих б0 л измерительных сосудоз 19 и 20 отбирают это количество суспз:1зии кристаллов и отделяют кристаллы от маточного раствора, например, посредствоз! центрифугирования. Маточные растворы после нагревания в теплообменнике 18 до температуры +3 Ñ возвращают назад в сме.-итглг1!ый котел 1. Пол1ученньье l

432710

16,9 С и размешивают в течение 0,5 час.

Образовавшиеся кристаллы отсасывают и получают 1,145 г d-яеоментил-3,5-динитробензоата. Аналотичным образом получают l-неоментол-3,5-динитробензоата,посредством разбавления раствора 0,5 г l-неоментил-3,5-дыниTp0îå;tçîàòà.

В результате омыления эфира получают оптическ 1 чистый d- или l-незьнентол.

Пример 11. 31,0 вес. ч. почти насыщенного раствора, состоящего из 21,6 вес. % метанола и 78,4 вес.% d, l-изоментил-4-метакснбензоата, в нагреваемом до 50 С смесительном сосуде заражают 0,05 вес. ч. d-изоментил4-метокснбензоата. Затем в течение 1 час охла ждают до +45 С, причем d-изоментил-4метоксибензоат,выпадает B кристаллическом виде. Выпавшие кристаллы отделяют и промывают холодным метанолом. Таким ооразом, получают 0,65 вес. ч. d-изоментил-4-метоксибензоата, из .которого обычным образом (посредством омыления) получают сптическп чистый d-изоментол.

Лналогично посредством заражения маточного раствора l-изоментил-4-метоксибензоатом получают опти-блески чистый l- изоментол.

iH р и м е р 12. 43,5 г d, 1-изоментил-3,5-дннитробензоата в нагреваемом, снабженном мешалкой и обратным холодильником, сосуде ,растворяют в 6,5 г горячего толуола. Зтот раствор прн +105 С заражают 0,5 г d-ttçîменпил-3,5-динитробензоата и в течение получаса, перемешивая, охлаждают,до 103 С. Прн этом осаждают 5,6 г d-изоментил-3,5-динит робензоата в виде кристаллов, которые отсасывают. Из полученного таким образом d-изоментил-3,5-динитробензоата путем омыления получают оптически чистый а-изоментол.

Лналогично описанному выше способу и:тем заражения маточного раствора или реакционного раствора l-изоментил-3,5-дипитробензоатом получают оптически чистый 1-изо.ментол.

Пример 13. 55 г d, l-неоментилбензоата растворяют в 45 г метанола и в,снабженной охлаж1дающим прибором мешалке пчи о

I — 13,5 С заражают 0,6 г d-пеоментилбензоата. Затем охлаждают до — 14 С и перемешивают в течение 35 пин. При этом осаждаются

5,6 г d- tåоментнлбензоата, который отделяют.

Г1утсм омыления d-неоментилбензоата получают оптпчески чистый d-неоментол.

AHB;Ioãë÷ tûì образом путем заражения маточного или реакционного .раствора l-неоментилбензоатом и последующего омылення полученной таким образом кристаллической фра кции .получают 1-неоментол.

Пример 14. 31 г d, l-неоментилгексагидробензоата растворяют в 69 г метанола и в снабженной охлаждающим прибором мешалке при +14 С заражают 0,35 г твердого d-»соментилгекса гидробензоата. Затем охлаждают до +13 С и перемешивают в течение 25 лин.

При этом осаждаются 2,9 г д-неоментилгсксагидрооензоата, который отделяют. Путем омыления d-неоментилгексапидробензоата получают оптически чистый d-неоментол.

Аналогичным образом путем заражения маточного или реакционного раствора l-неомеятилгексапидробензоатом и последуюше о омыления полученной таким образом кристаллической фракции получают l-неоментол.

Предмет изобретения

Спосоо разделения рацематной смеси сложных эфиров ароматических кислот и d, l изомеров ментола, неоме и нзоментола на антиподы d- или l-формы кристаллизацией с применением омыления и выделения целевого продукта известным и приемам и, от.1 ичаюи1ийся тем, что, с целью упрощения процесса, в расплав или раствор сложного эфира соответствующего спирта и гексагидробензойной или бензойной кислоты, замещенной или незамещенной, добавляют соответствующий целевой эфир d- или l-формы.

Приоритет по признакам:

27.02.71 — разделение рацематной смеси сложных эфиров ароматических кислот и d, lизомеров ментола.

02.02.72 — разделение рацематной смес сложных эфиров ароматических кислот и d, lизомеров псоментола или изоментола.

432710

; о

Составитель М. Меркулова

Текред Т. Курилко Корректор И. Сичкина

Редактор Л. Новожилова

Тип Харьк фил, пред. «Патент>

Заказ 265/754 Изд. ¹ 1729 Тираж 506 П од-.: и свое

ЦН11ИП11 Государствениого комитета Совета Министров СССР го делам изобретений и открытий

Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4, 5