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Verfahren zur Herstellung ungesättigter Verbindungen
Es wurde gefunden, dass man aus Hydroxyverbindungen der Vitamin A-, Carotin- oder Polyen-Reihe Wasser abspalten kann, wenn man die Wasserabspaltung erfindungsgemäss durch Einwirkung von N-Halo- genmono- oder -diamiden niederer aliphatischer Monocarbonsäuren, wie z. B. N-Bromacetamid, NBromdiacetamid oder von N-Halogenimiden aliphatischer und aromatischer Dicarbonsäuren, wie z. B. N-Chlor-, N-Brom-, N-Jod-succinimid, N-Brom-, N-Jodphthalimid oder die N-Brom-oder N-Jodimide der 1, 8-Naphthalindicarbonsäure vornimmt.
Die Wasserabspaltung wird zweckmässig in Gegenwart von Lösungsmitteln, wie z. B. Tetrachlorkohlenstoff, Methylenchlorid, Chloroform oder Benzol, sowie bei etwas erhöhten Temperaturen, z. B. bei Temperaturen bis ungefähr 150 C, vorgenommen. Arbeitet man dagegen in Abwesenheit von Lösungsmitteln, so kann es vorteilhaft sein, die Wasserabspaltung im Vakuum durchzuführen, dabei nur so hoch zu erhitzen, bis die Wasserabspaltung beginnt. Die N-Halogenverbindungen werden im allgemeinen nur in sehr geringen Mengen zugesetzt. Mengen im Bereich zwischen 0, 1 Gew.-"%), bezogen auf die Hydroxyverbindungen, vorzugsweise 0, 2-1 Gew.-%, sind im allgemeinen ausreichend.
Als Ausgangsstoffe für das erfindungsgemässe Verfahren kommen vorzugsweise tertiäre Carbinole der Vitamin A-, Carotin- und Polyen-Reihe in Betracht, die in Nachbarstellung zur Hydroxylgruppe eine aktivierte Methylengruppe besitzen. Die Aktivierung dieser Methylengruppe kann z. B. durch eine Nitriloder Carbonylgruppe oder aber durch eine C-C-Doppel-oder Dreifachbindung hervorgerufen werden.
Das erfindungsgemässe Verfahren hat den besonderen Vorteil, dass es bei seiner Anwendung möglich ist, aus Hydroxyverbindungen der Vitamin A-oder Carotin-Reihe Verbindungen mit einer zusätzlichen Doppelbindung zu erhalten, ohne dass eine Retrojonylidenumlagerung eintritt.
Be is pieli : 20 g ss-Jonolacetonitril {5-[2', 6', 6' -Trimethyl-cyclohexen- (1') -yl] -3-methylpen- ten- (4)-ol- (3)-säurenitril- (l)} werden in 200 cm3 abs. Tetrachlorkohlenstoff gelöst, 100 mg N-Bromsuccinimid eingetragen und unter Stickstoff 45 Minuten am Rückfluss erhitzt. Nach dem Abkühlen wird mit 0, In-Natriumthiosulfatlösung und Wasser gewaschen, über Natriumsulfat'getrocknet, das Lösungs-
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np(lOgE = 4,06 und 4,04) über. Im U. R.-Spektrum ist keine OH-Bande feststellbar.
Beispiel 2 : 8 g 3-Meihyl-hexen- (4)-ol- (3)-säurenitril- (l) werden in 100 cams abs. Tetrachlorkohlenstoff gelöst und unter Stickstoff mit 80 mg N-Bromsuccinimid eine Stunde am Rückfluss gekocht. Nach der in Beispiel 1 beschriebenen Aufarbeitung erhält man 7,5 g ungesättigtes Nitril, welches im
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bei 263 mg (loge = 3, 3) übergeht. Es handelt sich dabei um das 3-Methyl-hexadien-(2,4)-säurenitril-(1).
Im U. R.-Spektrum ist keine OH-Bande mehr feststellbar.
Beispiel 3 : 20 g ss-Jonolcrotonsäureäthylester {7-[7',6',6'-Trimethyl-cryclohexen-(1')-yl]- -5-methyl-heptadien-(2,6)-ol-(5)-säureester-(1)} werden in 200 cm3 abs. Benzol unter Stickstoff zum Sieden erhitzt, 100 mg N-Jodsuccinimid zugesetzt und das Gemisch eine Stunde am Rückfluss erhitzt.
Nach dem Waschen mit wässeriger 0, In-Natriumthiosulfatlösung wird die Lösung über Natriumsulfat ge-
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dieser Temperatur bis zum völligen Aufhören der Gasentwicklung. Nun wird im Vakuum erkalten gelassen, mit Äther gelöst, die ätherische Lösung mit 0, 1n-Natriumthiosulfatlösung und Wasser gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und der Äther abgedunstet. Der Rückstand, im Gewicht von 4, 9 g, wird im Hochvakuum destilliert und liefert bei 0,001 Torr und 1400C Luftbadtemperatur 8-Jonylidencrotonsäure- äthylester als chlorgasfarbenes dickes Öl mit U. V.-Absorptionsmaximum bei 333 m (loge = 4,2) über.
Im U. R.-Spektrum ist keine OH-Bande feststellbar.
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kohlenstoff zwei Stunden am Rückflusskühler in einer Stickstoffatmosphäre zum Sieden erhitzt. Das abgekühlte Reaktionsgemisch wird nach dem Verdünnen mit Äther mit wässeriger 0, ln-Natriumthiosulfat- lösung und Wasser geschüttelt. Nach dem Trocknen über Natriumsulfat wird das Lösungsmittel unter vermindertem Druck verdampft und der Rückstand im Hochvakuum destilliert. Man erhält so zirka 4 g ss-Jo- nylidencrotonsäureäthylester vom Kip"", = 140 C (Luftbadtemperatur); #max 331 m (loge = 4,2).
Beispiel 6 : Die Lösung von 10 g ss-Jonolcrotonsäureäthylester in 100 cm3 Methylenchlorid, Chloroform oder Tetrachlorkohlenstoff wird mit 100-150 mg N-Jodphthalimid 30 - 50 Minuten am Rückflusskühler zum Sieden erhitzt. Das abgekühlte Gemisch wird mit Äther verdünnt und die Lösung mit wässeriger 0, 1n-Natriumthiosulfatlösung, Wasser, ln-Natronlauge und wieder mit Wasser geschüttelt. Nach dem Trocknen über Natriumsulfat wird das Lösungsmittel unter vermindertem Druck verdampft. Man erhält etwa 9 g ss-Jonylidencrotonsäureäthylester als hellbraune ölige Flüssigkeit, deren Infrarotabsorptionsspektrum keine OH-Bande mehr aufweist. Das U. -Absorptionsspektrum des Rohproduktes besitzt ein Maximum bei 331 mg (loge = 4,2).
Das gleiche Ergebnis erhält man bei Verwendung von N-Bromphthalimid, N-Bromsuccinimid oder N-Bromacetamid.
Beispiel 7: 7g 1-[2',6',6'-Trimethylcyclohexen-(1')-yl]-3, 7-dimethyl-7-hydroxy-nonatrien- -(1,3,5)-säurenitril-(9) werden in einem Rundkolben mit 100 mg N-Jodsuccinimid versetzt, gut durchmischt und bei 14 Torr Vakuum langsam im Ölbad auf 800C Badtemperatur erhitzt. Es setzt alsbald starke Blasenbildung ein, wobei nach zirka 20 Minuten die Gasentwicklung allmählich aufhört. Nach dem Erkalten wird der Kolbeninhalt mit Äther aufgenommen, mit Natriumthiosulfatlösung und Wasser gewa-
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während im U. R.-Spektrum keine OH-Bande und eine scharfe a, ss-ungesättigte C=N-Bande nachweisbar sind.
Beispiel 8 : 11, 9 g roher 1- [2', 6', 6'-Trimethyl-cyclohexen- (l')-yl]-3, 7-dimethyl-7-hydroxy- - nonatrien- (l, 3, 5)-säureäthylester-(9) werden in 100 cm3 Tetrachlorkohlenstoff gelöst und unter Stickstoff mit 100 mg N-Jodsuccinimid eine Stunde am Rückfluss gekocht ; nach dem Abkühlen schwimmen auf der Oberfläche der Lösung Wassertropfen. Dann wird im Stickstoffstrom mit wässeriger Natriumthiosulfatlösung und Wasser gewaschen, die Tetrachlorkohlenstofflösung über Natriumsulfat getrocknet und im Vakuum in einer Stickstoffatmosphäre abgedampft.
Es verbleiben 11,2 g ungesättigter Vitamin A-Säureäthylester, der im Hochvakuum bei 1/1000 Torr und 150 - 1700C Luftbadtemperatur als orangegelbes Öl übergeht. Das U. V.-Absorptionsspektrum dieses Esters zeigt nur eine Absorptionsbande bei 350 mg (loge = 4, 5), während ein bei Verwendung von p-Toluolsulfonsäure, Oxalsäure, Phosphoroxychlorid oder Phosphorpentoxyd als Wasserabspaltungsmittel erhaltener ungesättigter Ester die für vorhandenen Retroester-Anteil charakteristischen drei Absorptionsbanden bei 365 mg, 349 mu und 333 mg zeigt. Der so erhaltene Ester kann durch alkalische Verseifung in die bekannte alltrans Vitamin A-Säure vom Schmelzpunkt 186, 50C überführt werden.
Beispiel 9 : Eine mit N-Jodphthalimid durchgeführte Wasserabspaltung aus dem in Beispiel 8 ver- wendeten Hydroxyester führt in gleicher Weise zum Vitamin A-Säureester.
19 g des Hydroxyesters werden dabei in 150 cm abs. Tetrachlorkohlenstoff unter Stickstoff mit
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200 mg N-Jodphthalimid eine Stunde am Rückfluss erhitzt. Nach der in Beispiel 8 beschriebenen Aufarbeitung werden 18 g roher Vitamin A-Säureester mit Xmax 350 m (loge = 4, 48) erhalten, welcher im U. R. keine OH-Bande und eine starke a, ss-ungesättigte Estercarbonylbande zeigt. Die alkalische Verseifung ergibt wieder trans Vitamin A-Säure vom Schmelzpunkt 186, 50C.