<Desc/Clms Page number 1>
Verfahren zur Herstellung von 6, 7-Dehydro-ss-apo-3-carotinal
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von 6, 7-Dehydro-ss- apo-3-carotinal, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass man ein Acetal von 2-Methyl-penten- (2)- in- (4) -al- (1) (im folgenden C6-Acetal genannt)
EMI1.1
siert, das Kondensationsprodukt gewünschtenfalls nach Hydrolyse mit Säure behandelt und darauf den entstandenen Aldehyd acetalisiert, das Acetal mit einem Vinyl-alkyl-äther kondensiert und das gebildete Ätheracetal mit Säure behandelt, oder zuerst mit einem Vinyl-alkyl-äther und darauf mit
EMI1.2
gebildete Kondensationsprodukt gewünschtenfalls nach Hydrolyse mit Säure behandelt.
Wie am Beispiel der 1,1-Diäthylverbindung gezeigt wird, können die als Ausgangsmaterialien benötigten C6-Acetale z. B. wie folgt hergestellt werden : Man kondensiert Orthoameisensäure- äthylester mit Propenyläther in Gegenwart von Bortrifluoridätherat zu 1,1,3,3-Tetraäthoxy-2-me-
EMI1.3
mm ; n20= 1, 4132). Durch saure Hydrolyse gewinnt man den freien Methylmalondialdehyd in wässeriger Lösung ; man veräthert ihn durch azeotrope Destillation mit Benzol und Äthylalkohol in Gegenwart von p-Toluolsulfosäure als Katalysator. Den gebildeten l-Äthoxy-2-methyl-propen-
EMI1.4
(3)= 1, 4755) wird mit einer Alkalimetall- oder Erdalkalimetallverbindung von Acetylen in flüssigem Ammoniak kondensiert.
Dabei entsteht nach Zugabe von Ammoniumchlorid das l-Äthoxy-2methyl-3-hydroxypenten-(1)-in-(4), welches anschliessend mit Orthoameisensäureäthylester und
EMI1.5
1-Diäthoxy-2-methyl-penten- (2) -in- ( 4)1, 1-Dialkoxyreste niederaliphatische Radikale, wie z. B. Äthoxy-oder Isopropoxygruppen darstellen.
Falls das Ca-Acetal - wie weiter unten beschrieben-zuerst mit dem ss-C-Aldehyd kon-
EMI1.6
glykol in Gegenwart von p-Toluolsulfosäure und destillieren des in üblicher Weise aufgearbeiteten Reaktionsgemisches.
Die erfindungsgemässe Kondensation des ss-C19- Aldehyds erfolgt zweckmässig mit einem metall-
EMI1.7
in Gegenwart eines inerten Lösungsmittels, wie z. B. Benzol oder Äther. Vorzugsweise kondensiert man den ss-C19-Aldehyd mit einer Grignardoder Lithiumverbindung der genannten Acetale, die man vorgängig der Reaktion im gleichen Gefäss und im gleichen Lösungsmittel, die zur Kondensation verwendet werden, z. B. aus Magnesium, Äthylbromid und dem entsprechenden Acetal herstellen kann.
Das Kondensationsprodukt wird nach der einen Ausführungsform am besten ohne weitere Reinigung in üblicher Weise hydrolysiert, beispielsweise durch Eingiessen in ein Gemisch von Eis und verdünnter Ammoniumchloridlösung, wobei die gebildete Acetylenverbindung in Form eines zähen Öls erhalten wird. Diese Acetylenverbindung wird einer Säurebehandlung unterworfen, wobei unter Wasser- und Alkoholabspaltung ein Aldehyd entsteht. Diese Reaktion wird zweckmässig in einem inerten Lösungsmittel, wie z. B. Aceton, Alkohol oder Äther, in Gegenwart einer wässerigen oder wasserfreien Säure, wie z. B.
Essigsäure, p-Toluosulfosäure, Salzsäure usw., durchgeführt. Besonders einfach gestaltet sich die Bildung des Aldehyds, wenn man-nach einer andern Ausführungsform - auf das metallorganische Kondensationsprodukt ohne vorhergehende Hydrolyse eine Säure, wie z. B. Eisessig, direkt einwirken lässt. Diese direkte Umsetzung wird zweckmässig in einem Lösungsmittel, wie Aceton oder Benzol, bei Temperaturen um 00 durchgeführt.
Zur Vornahme der Kondensation mit einem Vinyläther, z. B. dem Vinyläthyläther, arbeitet man zweckmässig in Gegenwart eines inerten Lösungsmittels, wie z. B. Benzol, Äther oder
<Desc/Clms Page number 2>
Petroläther. Als Kondensationsmittel verwendet man saure Katalysatoren, wie z. B. Zinkchlorid, Bortifluoridätherat usw. Die erhaltenen Ätheracetale können, gleich wie die Kondensationsprodukte des ss-C19-Aldehyds, der Säurebehandlung unterworfen werden. Diese wird besonders vorteilhaft durch Erwärmen auf 1000 mit einem
Gemisch von Natriumacetat in wässerigem Eisessig vorgenommen.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die eben beschriebenen Reaktionsschritte wie folgt ausgeführt : Cò-Aeetal wird mittels einer metallorganischen Reaktion mit ss-C19-Aldehyd kondensiert und das Kondensationsprodukt mit Säure behandelt, wobei Dehydro-ss-apo-4-carotinal gebildet wird. Letzteres wird acetalisiert und anschliessend mit einem Vinyläther kondensiert. Mittels Säurebehandlung wird das Kondensationsprodukt in Dehydro-ssapo-3-carotinal übergeführt.
Bei dieser Ausführungsform des Verfahrens kann auch ein cyclisches Acetal als Ausgangsverbindung verwendet werden, wobei die metallorganische Kondensation mit dem Lithiumderivat in flüssigem Ammoniak durchgeführt wird. Vor der Kondensation mit dem Vinyläther wird der nach der Säurebehandlung erhaltene Aldehyd wieder acetalisiert, was zweckmässig durch Umsetzung mit einem Gemisch von Alkohol und Orthoameisensäureester in Gegenwart eines sauren Katalysators, wie z. B. Phosphorsäure oder p-Toluosulfosäure, geschieht.
Nach einer andern bevorzugten Ausführungsform wird das C-Acetal in Gegenwart eines sauren Kondensationsmittels mit Vinyläther umgesetzt. Das bei dieser Reaktion entstandene Cl-Ätheracetal wird mittels einer metallorganischen Reaktion mit ss-C19-Aldehyd kondensiert
EMI2.1
vollen Farbstoff dar. Es kann als Lebensmittelfarbstoff sowie als Geflügelfutterzusatz für die Eidotterfärbung verwendet werden. Weiter ist es Zwischenprodukt für die Synthese wichtiger Carotinoidpigmente.
Beispiel 1 : Man stellt zunächst unter Eiskühlung aus 2, 7g Magnesium, 14g Äthylbromid und 30 ml absolutem Äther eine Lösung von Äthylmagnesiumbromid her. Dazu tropft man innerhalb 30 Minuten unter kräftigem Rühren ohne Kühlung eine Lösung von 16, 8 g 1, 1-Diäthoxy-2- methyl-penten- (2)-in- (4) in 30 ml absolutem Benzol, wobei die Reaktionslösung stets leicht siedet. Die Grignardverbindung scheidet sich zum Teil körnig, zum Teil in zähflüssiger Form aus. Man kocht noch während 30 Minuten am Rückfluss und tropft dann innerhalb 30 Minuten unter Kühlung mit Wasser eine Lösung von 22 g ss-C19-Aldehyd in 50 ml absolutem Äther zu, wobei bis auf wenig ungelöste Anteile eine klare gelbe Lösung entsteht.
Man rührt noch während 3 Stunden bei Raumtemperatur weiter und giesst dann die Reaktionslösung auf eine Mischung von 20 g Ammoniumchlorid und Eis. Nach Extraktion mit Äther, Waschen mit Wasser, Trocknen über Natriumsulfat und Eindampfen
EMI2.2
[2, 6, 6-in- (4) als zähflüssiges Kondensationsprodukt.
U.V.-Absorptionsmaximumbei281m (inPetrol- äther).
Das erhaltene Kondensationsprodukt wird in 200 ml Äther gelöst und nach Zugabe von 20 ml alkoholischer Salzsäure über Nacht bei Raumtemperatur stehengelassen. Die entstandene Lösung wird vorerst mit Natriumbicarbonatlösung und anschliessend mit Wasser gewaschen, mit Natriumsulfat getrocknet und im Vakuum bei 45'singe- dampft. Man erhält dabei etwa 29 g eines zähflüssigen, stark gelbgefärbten Öles. Dieses wird in 150 ml Petroläther (Siedeintervall 30-45 ) gelöst, angeimpft und während einiger Stunden bei - 10 stehengelassen. Der ausgeschiedene Kristallbrei wird abgenutscht und mehrmals mit kaltem Petroläther gewaschen. Man trocknet im Vakuum bei 30 und erhält 17 g 4, 5-Dehydro-
EMI2.3
mum bei 400 mu, (in Petroläther).
18 g 4, 5-Dehydro-ss-apo-4-carotinal werden in 17 ml Orthoameisensäureäthylester suspendiert, mit einer Lösung von 0, 24 ml Phosphorsäure und einer Spur p-Toluolsulfosäure in 8 ml absolutem Alkohol versetzt und einige Stunden bei Raumtemperatur verrührt. Wenn alles gelöst ist, lässt man noch 15 Stunden stehen, gibt unter Eiskühlung 1, 5 ml Pyridin und hierauf 50 ml 5%ige Natriumbicarbonatlösung zu und extrahiert mit Petroläther. Man wäscht den Extrakt mit Wasser, trocknet mit Natriumsulfat und dampft im Vakuum ein. Der Rückstand wird im Hoch-
EMI2.4
366 und 380 m {j. (in Petroläther).
Dieses wird mit 4 ml 10% iger Zinkchloridlösung in Essigester und hierauf tropfenweise mit 4, 27 g Vinyl- äther unter Rühren bei 30-35'versetzt. Man lässt das Reaktionsgemisch 15 Stunden stehen, gibt zum entstandenen rohen 15- [2, 6, 6-Trimethyl-
EMI2.5
Lösung von 5 g Natriumacetat in 50 ml 95%iger Essigsäure zu und erhitzt unter energischem Rühren in Stickstoffatmosphäre 4 Stunden auf 95-100'wobei der gebildete Essigester langsam ] abdestilliert. Man lässt die Reaktionsmischung unter Rühren erkalten, wobei das Reaktionsprodukt auskristallisiert. Es wird abfiltriert, mit Wasser gewaschen und aus Petroläther oder Äthanol umkristallisiert. Man erhält 13 g 6, 7-]
EMI2.6
<Desc/Clms Page number 3>
U. V.-Absorptions-Beispiel 2 : Zu einer ausgehend von 8 g Lithium bereiteten Lösung von Lithiumamid in 2000 ml flüssigem Ammoniak tropft man innerhalb einer Stunde 168 g1,1-Diäthoxy-2-methyl-penten- (2)-in- (4) zu und spült mit 20 ml Äther nach.
Man rührt noch während 4-5 Stunden und fügt dann innerhalb einer Stunde eine Lösung von 220 g -C"-Aldehyd in 750 ml absolutem Äther zu. Das Reaktionsgemisch wird über Nacht weitergerührt und anschliessend wie in Beispiel 1 unter Verwendung von 100 g Ammoniumchlorid hydrolysiert und aufgearbeitet. Das dabei erhaltene 4, 5-Dehydro-ss-apo-4-carotinal kann schliesslich wie in Beispiel 1 weiterverarbeitet werden.
Beispiel 3 : 33, 6 g 1, 1-Diäthoxy-2-methyl- penten- (2)-in- (4) werden mit 35 ml absolutem Benzol verdünnt und innerhalb einer Stunde gleichzeitig mit 15ml 10 oiger ZinkchloridEssigesterlösung und einer Mischung von 17 g Vinyläther in 17 ml absolutem Benzol versetzt wobei die Temperatur durch mässige Kühlung zwischen 28-30'gehalten wird. Man lässt über Nacht bei Raumtemperatur stehen, gibt 3 ml Pyridin zu und giesst die Reaktionslösung auf ein Gemisch von Natriumbicarbonat und Eis. Nach Extraktion mit Petroläther, Waschen mit Natriumbicarbonatlösung und Trocknen über Pottasche-Natriumsulfat und Eindampfen im Wasserstrahlvakuum, erhält man 49 g rohes 1, 1, 3-Tri- äthoxy-4-methyl-hepten-(4)-in-(6). Die Hochvakuumdestillation (unter Stickstoff) liefert
EMI3.1
Man stellt zunächst unter Eiskühlung aus 2, 7 g Magnesium, 14 g Äthylbromid und 30 ml absolutem Äther eine Lösung von Äthylmagnesiumbromid her. Dazu tropft man innerhalb 30 Minuten unter Rühren ohne Kühlung eine Lösung von 24 g 1,1,3-Triäthoxy-4-methyl-hepten- (4)-in- (6) in 30 ml absolutem Äther, wobei die Reaktionslösung stets leicht siedet. Anschlie- ssend kocht man während 30 Minuten unter Rückfluss und tropft innerhalb 30 Minuten, unter Küh-
EMI3.2
rührt noch 3 Stunden bei Raumtemperatur und giesst dann die Reaktionslösung auf eine Mischung von 20 g Ammoniumchlorid und Eis. Nach Extraktion mit Äther, Waschen mit Wasser, Trocknen mit Natriumsulfat und Eindampfen im
EMI3.3
aufhexen- (1)-yl]-4,9,13-trimethyl-8-hydroxy-1,1,3-tri- äthoxy-pentadecatetraen-(4,9,11,13)-in-(6), welcher sogleich in der nächsten Stufe eingesetzt wird.
U. V.-Absorptionsmaxima bei 281 und 292 m ; jL (in Petroläther).
Die erhaltene Ätherlösung wird mit 20 ml 8% niger alkoholischer Salzsäure und 10 g Natriumsulfat versetzt und über Nacht bei Raumtemperatur stehengelassen. Anschliessend wird die Reaktionslösung mit Wasser und Natriumbi- carbonatlösung gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und am Vakuum bei 450 eingedampft. Man erhält ein zähflüssiges Öl, das mit einer Lösung von 40 g Natriumacetat in 30 ml Wasser und 240 ml Eisessig versetzt wird. Man erwärmt das Gemisch während 4 Stunden auf 95-100 unter Stickstoffatmosphäre. Man giesst alsdann das Reaktionsgemisch auf Eis und extrahiert mit Äther/Petroläther.
Nach dem Waschen des Extraktes mit Wasser und Natriumbicarbonatlösung, wird derselbe über Natriumsulfat getrocknet und das Lösungsmittel am Wasserstrahlvakuum bei 450 entfernt. Der Rückstand wird in 200 ml Methanol heiss gelöst und, nach Animpfen, über Nacht bei 0 stehengelassen.
Das durch Abnutschen gewonnene rohe De-
EMI3.4
siert. Man erhält so 15 g eines reinen Präparates vom Schmelzpunkt 122, 5 .
Beispiel 4 : Eine ausgehend von 13 g Magnesium und 70 g Äthylbromid hergestellte Äthylmagnesiumbromidlösung in 400 ml absolutem Benzol wird auf-7 gekühlt und langsam mit 84g
EMI3.5
eine Lösung von 108, 5 g ss-C-Aldehyd in 150 ml Benzol zugetropft, und das Reaktionsgemisch U Stunden bei 0-5'gehalten. Darauf wird innerhalb von 30 Minuten eine Lösung von 120 ml Eisessig in 150 ml Benzol zugesetzt, die Mischung 30 Minuten unter Rückfluss gekocht, innerhalb der nächsten 30 Minuten 100 ml Wasser zulaufen gelassen und das Gemisch noch einmal l Stunde unter Rückfluss gekocht.
Das Reaktionsgemisch wird auf 1500 ml Eiswasser gegossen und die benzolische Phase wird mit 750 ml gesättigter Kochsalzlösung ausgeschüttelt, mit etwa 50 g Kaliumcarbonat getrocknet und das Lösungsmittel abgedampft. Man erhält das 4, 5-Dehydro- ss-apo-4-carotinal als kristallines Produkt. U. V.Absorptionsmaximum bei 400 m [i ; Ei = 1730.
Die Überführung in 6, 7-Dehydro-ss-apo-3-carotinal erfolgt nach den Angaben von Beispiel 1.
Beispiel 5 : Zu einer ausgehend von 4, 5 g Lithium bereiteten Lösung von Lithiumamid in 500 ml flüssigem Ammoniak tropft man innerhalb 1 Stunde 69 g 1,1-Äthylendioxy-2-methyl-penten- (2)-in- (4). Nach 5stündigem Rühren tropft man innerhalb 2 Stunden 110 g ss-C -Aldehyd in 1000 ml Äther zu. Das Gemisch wird über Nacht weitergerührt und durch Zusatz von 50 g Ammoniumchlorid hydrolisiert.
Der nach Abdampfen des Ammoniaks, Abnutschen der Reaktionslösung, Waschen derselben mit Wasser, Trocknen über Natriumsulfat und Eindampfen bei 400 am Vakuum erhaltene ölige Rückstand wird in 1950 ml Methylenchlorid gelöst und bei -40 0 zuerst mit 78 ml Eisessig und darauf innerhalb 20 Sekunden
EMI3.6
nische Phase wird mit Wasser und Bicarbonatlösung gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet
<Desc/Clms Page number 4>
und bei 40 im Vakuum eingedampft. Das erhaltene Rohprodukt wird in 500 ml Petroläther gelöst und bei-10 stehengelassen. Die ausgeschiedenen Kristalle werden bei-50 mit Petroläther gewaschen und bei 40 im Vakuum getrocknet. Man erhält 91 g 4, 5-Dehydro-ss-apo- 4-carotinal vom Schmelzpunkt 81-83 ; U.
V.Absorptionsmaximum bei 400 mil. Die Überführung in 6, 7-Dehydro-ss-apo-3-carotinal erfolgt nach den Angaben von Beispiel 1.
Beispiel 6 : Ausgehend von 13 g Magnesium in 90 ml Äther und 40 g Triäthylamin einerseits und 70 g Äthylbromid in 400 ml absolutem Benzol anderseits wird eine Grignardlösung bereitet.
Diese wird auf-7 abgekühlt und unter Tief-
EMI4.1
gestellt) betropft. Nachdem alles eingetragen ist, wird 1i- Stunden gerührt : und anschliessend bei - 70 eine Lösung von 108, 5g ss-Cj -Aldehyd in 150 ml Benzol innerhalb etwa 30 Minuten zugegeben. Das Reaktionsgemisch wird 1i- Stunden bei 30 weitergerührt. Darauf wird innerhalb von 30 Minuten eine Lösung von 120 ml absolutem Eisessig in 150 ml absolutem Benzol so zugetropft, dass die Temperatur 150 nicht übersteigt. Es wird 15 Minuten unter Rückfluss gekocht und die noch warme Reaktionsmischung auf 2000 ml Eiswasser gegossen. Die benzolhaltige Schicht wird abgetrennt und über Natriumsulfat getrocknet.
Der nach dem Abdampfen des Lösungsmittels erhaltene Rückstand wird mit 540 ml einer aus 1200 ml Eisessig, 200 g Natriumacetat und 150 ml Wasser bereiteten Lösung während 4 Stunden bei 950 gerührt, langsam mit 500 ml hochsiedendem Petroläther verdünnt und auf
EMI4.2
stehengelassen und das dunkelrote Dehydro-ssapo-3-carotinal bei 40 getrocknet. U. V.-Ab-
EMI4.3
[jL ; EjPATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von 6, 7-Dehydro- ss-apo-3-carotinal der Formel 15- [2, 6, 6-Trimethylcyclohexen- (l)-yl]-4, 9, 13-trimethyl-pentadeca- hexaen-(2,4,8,10,12,14)-in-(6)-al-(1), dadurch gekennzeichnet, dass man ein Acetal von 2-Methyl- penten- (2) -in- (4) -al- (1) entweder zuerst mit
EMI4.4
- [2, 6, 6 - Trimethyl- cyclohexen - (1) - yl] -2, 6 - di-Kondensationsprodukt gewünschtenfalls nach Hydrolyse mit Säure behandelt und darauf den entstandenen Aldehyd acetalisiert, das Acetal mit einem Vinyl-alkyl-äther kondensiert und das gebildete Ätheracetal mit Säure behandelt, oder zuerst mit einem Vinyl-alkyl-äther und darauf mit
EMI4.5
gebildete Kondensationsprodukt gewünschtenfalls nach Hydrolyse mit Säure behandelt.