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Publication number: BE492394A
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Description


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  Procédé de préparation par synthèse du pentadécanolide. 



   Cette invention se rapporte à la préparation par syn- thèse du pentadécanolide ou lactone de l'acide   hydroxy-l-penta-   décylique. En particulier, cette invention se rapporte à la préparation du pentadécanolide à partir de l'alcool-1-undécène- 10 avec un rendement supérieur à celui qu'on obtient grâce aux procédés usuels pour la préparation du pentadécanolide, décrits dans la littérature. 



   L'alcool-l-undécène-10 peut être obtenu facilement par réduction des esters de l'acide undécènylique qu'on peut se pro- curer sur le marché, ou préparer facilement à partir de l'huile de castor. 



   Pour obtenir le   pentadécanolide à   partir de l'alcool-   l-undécène-10   conformément à l'invention, on effectue les opéra- tions suivantes : 

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On transforme l'alcool -1-undécène-10 en halogénure-1 de   undécényl-lOde   préférence en bromure. La préparation du bromure peut se faire par l'une des méthodes connues, au moyen de l'acide bromhydrique en solution aqueuse ou du tribromure de phosphore. 
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   On fait réagir l'halogénure obtenu selon la réaction (1), avec le diéthyl-malonate sodique après quoi l'ester malo- nique de substitution est transformé par saponification, dé- carboxylation et estérification en un ester,   l'éthyl   ester de préférence, de l;acide-1-dodécène-11 carboxylique. Il n'est pas nécessaire de purifier aucun des produits intermédiaires. On peut également utiliser d'autres réactifs qui conduisent à allonger la chaîne, de deux atomes de carbone, tels que l'acé- tylacétate d'éthyl ou le cyanacétate d'éthyl. 
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   On prépare l'halogénure, le bromure de préférence, à partir de l'alcool obtenu selon la réaction (3) comme décrit en   (1).   
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   On fait réagir à nouveau l'halogénure mentionné en (4) avec le   diéthyl-malonate   de soude ou l'un des autres réactifs 

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 cités, comme décrit en (2). On saponifie et on   décarboxyle   le malonate substitué pour le transformer en acide   tétradécèneè   13-carboxylique-1. 
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   On   ajoute a   l'acide non saturé obtenu selon la réaction (5) un hydracide halogène, de préférence l'acide bromhydrique dans des conditions qui   .favorisent-   la formation de l'acide tétradécane-14-halogéno-1-carboxylique, par exemple en présence d;oun peroxyde, à basse température dans un milieu inerte tel que le toluène ou l'éther de pétrole., par exemple. 
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   On effectue par cyclisation la transformation de l'aci- de   tétradécane-14-halogéno-l-carboxylique   obtenu dans la réac- tion décrite au paragraphe 6, en pentadécanolide selon des méthodes connues, par exemple dans des conditions de forte dilution avec une cétone ayant un point d'ébullitionen-dessous de 140 C, sous l'influence d'un carbonate alcalin. On peut    correspondant également le transformer en l'hydroxy-acide/qui est ensuite    cyclisé de façon connue. Enfin, l'acide bromé peut être transformé en acide iodé, lequel peut être cyclisé. 



     Il   est également possible de remplacer les étapes mentionnées en 2 et 3 par une seule réaction. 



     A   cette fin, on met à profit le fait déjà connu en soi, que les composés de Grignard réagissent avec l'oxyde d'é- thène en formant des alcools dont la chaîne contient deux atomes de carbone en plus que le produit de départ. (cf par exemple   7.Grignard,   C. R. 136, 1260; G.S. Hiers et R.Adams, J.A.C.S.48, 1089). 



   On a découvert que les halogénures que l'on peut uti- liser dans la synthèse du pentadécanolide comme produit de départ ou comme produit intermédiaire, qui contiennent une 

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 chaine d'au moins 11 atomes de carbone avec une double liaison à l'extrémité, peuvent être facilement transformes en alcool s primaires non saturés par la réaction mentionnée ci-dessus. 



  On utilise de préférence des bromures. 



   De cette façon, il est possible de transformer en une seule opération l'halogénure 1- de undécenyl-10 en alcool-1- tridécène-12 selon le schéma de la réaction halogénure-1 de undécenyl-10   +     Mg(éther   absolu)   @   composé de Grignard   4-   oxyde d'éthène (éther absolu)   alcool-1   tridécène-12, 
Cette réaction peut par conséquent remplacer les étapes 2 et 3 mentionnées ci-dessus. 



   On peut, si on le désire, répéter l'opération avec 1' halogénure-1 de   tridécényl-12   grâce à quoi on obtient l'al- cool-10-pentadécène(-14 lequel doit être ensuite transformé en acide tétradécène-13 carboxylique-1, par oxydation. De ce fait, l'étape de la réaction 5 n'est pas nécessaire. 



   L'invention est mise davantage en lumière grâce aux exemples qui suivent : I. Bromure de undécenyl. 



     Onrefroidit à   -10 C   912   gr.   (5936   môles) d'undécenol, 1600 cm3 de toluène anhydre et   13   gr.de bases pyridiniques sèches De -10  C à-5  C, on ajoute un mélange de 528   gr.   (1,95 moles) de tribromure de phosphore et 1600 cm3 de toluène anhydre en 1 heure et demie à 2 heures et demie, en agitant. On laisse refroidir le liquide à la température ambiante, tandis qu'on agite et on le soumet finalement à ébullition pendant 2 heures et demie, en agitant. Après refroidissement, on sépare par dé- claire   cantation   la couche supérieure/de la couche inférieure, solide ou semi-solide. On élimine le toluène par distillation et on distille rapidement le résidu sous vide, sans colonne.

   En cas de distillation fractionnée sous vide, on recueille la frac- tion dont le point d'ébullition   sous 4   mm est de 106 -109  C, 

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 dont nD20 est égal à environ   1,465 -     1,468.   C'est le pro- duit recherché, dont le rendement est de 72-73% de la quantité théorique, II.   Dodécne     carboxylate   d'éthyl- 
On dissout 44   gr.   (1,913 môles) de sodium dans 450   gr.   d'alcool éthylique absolu. On ajoute en 1/4 d'heure   380   gr. 



  (2,37   môles),   de diéthylmalonate, en agitant. On porte le liquide à 40 C et on ajoute à cette température, en 5 heures,  444,5'     gr.   



  (1,908 môles) de bromure de undécenyl, en agitant. On continue l'agitation pendant deux heures à 40  C et on laisse reposer le liquide pendant une nuit à la température ambiante. âpres contrôle de l'alcalinité, on élimine par distillation environ 400 cm3 d'alcool et on saponifie le produit par addition à l'ébullition, en 3/4 d'heure, d'un mélange de 640   gr.   de lessive de potasse à 50% et de 300 gr. d'eau, en agitant. 



   L'ébullition est continuée pendant une demi-heure et on élimine de l'alcool par distillation jusqu'à ce que le liquide ait atteint la température de 95 C   Apres   refroidissement et addition de 1/2 litre d'eau, on acidifie légèrement par rapport au rouge Congo. On sépare l'acide   undécenyl-malonique   par fil- tration forcée, on le lave à l'eau et on le sèche . Après quoi, on le décarboxyle par chauffage à 160-165 C. L'acide dodécène carboxylique brut est mélangé avec 750 gr. d'éthanol à   95% et   41 gr. d'acide sulfurique. On soumet le mélange à ébllition pendant 6 heures après quoi on élimine les 3/4 de l'alcool par distillation.

   Le produit obtenu étant séparé et lavé, on le distille sous vide et on recueille les fractions ayant un point d'ébullition de 115 - 130  environ sous 3 mm., dont nD20 est égal à1,442 à1,443 C'est le produit recherché dont le rendement est de 79 à 82%de la quantité théorique. 

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  III.   Tridécenol.   On introduit dans un grand ballon 2000 gr.   d'éthanol   (éthanol absolu de qualité, commerciale) dans lequel on dissout 18   gr.   de sodium. Après quoi, on ajoute 70 gr. de di-éthylphtalate et on fait bouillir la masse sous réfrigérant à reflux pendant une heure. Tandis qu'on y fait passer un faible courant d'azote gazeux sec, on ajoute 522 gr. (2,175 môles) de dodécène carboxylate   d'éthyl,   après quoi, on ajoute en 1 heure et demie à 2 heures,   230   grammes de sodium (10 môles) en 20 à 25 morceaux égaux. On fait bouillir tout en introduisant de l'azote, pendant 1 heure et demie. 



   On élimine par distillation l'alcool à l'état absolu, autant que possible, après quoi, on peut poursuivre la distil- lation en ajoutant; de l'eau. On lave le résidu et on le frac- tionne. La fraction ayant un point d'ébullition de 114à   1400   C. environ, sous 3 mm. et dont nD20 est   approximativement   égal à 1,4526-   1,4540,est   recueillie. C'est le produit recherché. 



  En outre, on obtient une certaine quantité d'acide dodécène- carboxylique qu'on peut réintroduire dans le cycle du procédé. 



   Le rendement est   83-84%'   de la quantité théorique. 
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  IV.- Alcool-1-tridécène 12. 



   On introduit 51 gr. de magnésium et 1000 cm3 d'éther absolu dans un vase à réaction. En ajoutant lentement   466   gr. de bromure-1 de undécényl-10, on prépare le composé de Grignard de la façon habituelle. On refroidit le produit à la températu- re de -5  C. approximativement   et, à   cette température, on ajoute progressivement un mélange de 140 gr. d'oxyde   d'éthène   et de   560   gr. d'éther absolu. On continue l'agitation à -5 C pendant quelques heures et on laisse reposer le produit pendant à 0 C une nuit/.

   Le lendemain, on élimine l'éther par distillation on   agitantpour   autant que la consistance de la masse provenant   de la réaction le permet ; ajoute 800 cm3 de benzène anhydre   et on distille le produit jusqu'à ce que la température de la 

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 masse provenant de la réaction atteigne 80 C. On continue       agiter sous le réfrigérant à reflux pendant une here et on refroidit. On décompose le produit de la façon habituelle avec de l'acide dilué. Le rendement s'élève à   60-65%'   de la quantité théorique. Le point d'ébullition sous 2   mm.   est ap- proximativement de 110-120 C. 



  V.- Bromure de tridécenyl. 



   On refroidit à   -10 C   un mélange constitué de   474   gr. 



    (2,394   môles) de   tridscénol,   708 cm3 de toluène anhydre et 60gr de bases pyridiniques et on ajoute à -10 C à -5 C. en 2 à3 heures un mélange de 237 gr. (0,875 môles) de tribromure de phosphore et de 708 cm3 de toluène.   On   laisse refroidir le contenu du vase jusqu'à la température ambiante et on porte à l'ébulli- tion tout en agitant pendant 2 heures et demie. La suite des opérations est entièrement analogue à celle qui est   dé-   crit au n    I.   



   Les fractions qui ont un point d'ébullition de 117 à 125  C, approximativement sous 2 mm., avec nD20 égal appro- ximativement à   1,468 -     1,470,   est recueillie. C'est le produit recherché. Le rendement est 775   78%'   de la quantité théorique. 



  VI. - Acide   tétradécène   carboxylique  
On dissout 44 gr.   (1,91   môles) de sodium dans 440 gr. d'éthanol absolu. On ajoute 368 gf.   (2,30   môles) de diéthyl- malonate en   15   minutes environ, et en outre 480 gr.   (1,84     mles.   de bromure de tridécényl en 5 heures à 40  C. On continue à agiter pendant 2 heures à 40  C et on laisse reposer pendant une nuit à la température ambiante.

   Après contrôle de l'al- calinité, on élimine l'alcool par distillation et on saponifie. le produit avec un mélange de 644 gr. de lessive de potasse à 50% et de 200 gr.d'eau comme indiqué dans l'exemple   II.   Après avoir éliminé l'alcool par distillation, on acidifie par rap- 

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 port au rouge Congo et l'acide tridécènyl malonique formé est séparé par filtration sous vide, lavé et séché. On effectue la décarboxylation comme indiqué dans l'exemple II. L'acide   tétradécène   carboxylique brut est purifié par fractionnement sous vide (point d'ébullition sous 2 mm.,   170     190 C).   On considère comme pures les fractions dont le point de fusion initial est supérieur à 46 C. Les autres peuvent être recris- tallisées dans du méthanol ou redistillées.

   Le rendement est 77 à 79% de la quantité théqrique. 



  VII. Alcool 1-   pentadécène   14.- 
On introduit dans un vase à réaction   27   gr. de magnésium et 800 cm3 d'éther absolu. On prépare le composé de Grignard de la façon habituelle avec   261.gr.   de bromure-1 de tridécenyl- 12. On refroidit le produit à 0  C et on ajoute progressive- ment, à cette température, un mélange de 100 grammes d'oxyde   d'éthène   et de 200 gr. d'éther absolu. On laisse reposer le mélange provenant de la réaction pendant une nuit à 0 C. Le   lendemain,on   élimine l'éther par distillation, on ajoute du benzeème et on continueà distiller le produit jusqu'à ce que la température dans la masse ait atteint 75 C. On agite sous réfrigérant à reflux pendant 2 heures et on continue a traiter le mélange de la façon habituelle. 



   Le rendement du produit purifié par distillation s'élève approximativement à. 60,% .de la quantité théorique. Le point d'ébullition est. de 150 à   l60 C.   sous 2,5 mm. On peut purifier davantage le produit par recristallisation dans l'éther de pétrole. Point de fusion   32  à 32.5  C. La réaction selon Grignard peut être remplacée par une autre pour la prépara- tion de composés organo-métalliques, par exemple en employant du   lithium'..   

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  VIII. Acide bromoté --,rad éc.-I' ne, c a rbo-,¯Vliue. 



   Une solution de 300 gr.   (1,25   môles) d'acide   tétra     décène   carboxylique dans 3000 cm3 de toluène anhydre est re- froidie entre 0 et 2  C. On ajoute 15 gr. d'un peroxyde organi- que, de peroxyde de butyl   ditertiaire   ou du peroxyde de ben- zoîl par exemple et on introduit lentement et régulièrement de l'acide bromhydrique sec, pendant 7 à 8 heures   jusqu'à   saturation. De plus, on apporte régulièrement un peu de per- oxyde (par exemple 3 gr. toutes les heures et demie). La quan- tité d'acide bromhydrique nécessaire peut être préparée à partir de 90 gr. de tétraline et 150 gr. de   brômear   exemple. 



   Après introduction, on doit laisser reposer le contenu du vase bien fermé, pendant la nuit, à la même température, après quoi, on élimine par distillation sous vide à 35 - 40 C, deux litres de toluène. On refroidit le résidu   à -10    C en agitant et on le sépare par aspiration intense. Le gateau re-   cueilli '  sur le filtre est réduit en poudre et séché à l'air jusqu'à avoir un poids constant . Le produit obtenu de cette 
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 manière a un point de fusion initial d'au moins 64 C. On peuj.t continuer à le traiter sans plus. Le rendement est approxima- tivement 76% de laquantité théorique. 



   On peut récupérer dans le filtrat un peu d'acide bromé et une certaine quantité du produit de départ, ce qui porte le rendement   total à.   80% approximativement. 



    IX.- Pentadécanoli.de.   



   Pour cet objet, on donne comme exemple la méthode décrite par   H.   Hunsdiecker (brevet hollandais sous la spéci- fication 53.032).Dans un mélange à l'ébullition, de 9 litres de méthyléthylcétone séchée sur du carbonate de potassium et de 400 gr. environ de carbonate de potassium, on introduit à vitesse constante, une solution de 300 gr. d'acide bromo- tétradécane carboxylique dans 4200 cm3 de   mcthyléthylcétone,   On n'ajoute pas plus de 40 gr. d'acide bromé par   jour .   Après l'addition, on fait bouillir pendant quelques heures,   on ce-   

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 froidit et on sépare par filtration du mélange de sels préci- pites. On sépare entièrement le solvant par distillation. 



  On introduit le résidu dans de l'éther de pétrole et on sé- pare, par distillation, des résidus salins et des polymères insolubles. Après élimination du solvant, on fractionne gros- dans   sièrement   et on introduit à nouveau/de l'éther de pétrole la fraction bouillant à 110 à   1400   C sous 2 mm approximativement et -on l'agite avec des petites portions   d'acide     sulphUrique   froid à 70%, pendant un temps assez long pour que l'acide sul- phurique ne soit plus, ou seulement très légèrement, coloré. 



  On lave la solution jusqu'à réaction neutre, on sépare le sol- vant et le produit obtenu est fractionné soigneusement sous vide. Si c'est nécessaire pour la qualité du produit, on peut répéter le fractionnement. Les fractions qui donnent un pro- duit clair et incolore à l'état fondu et qui ont un point d'ébullition initial d'au moins 34 C peuvent être considérées comme produit de qualité. Le rendement en   penta-décanolide   s'élève approximativement à 80% de la quantité théorique. 



   REVENDICATIONS. 



  1.- Procédé de préparation de l'acide 14-halogéno-tétradécane- 1-carboxylique et pour la préparation à partir de celui-ci du   penta-décanolide,   caractérisé en ce qu'on   ajoute 3-     l'ecide   té-   tradécène4l3-carboxylique-l,   de l'acide hydro-halogéné , dans des conditions qui.favorisent la formation de l'acide 14 halo-   géno-tétradécane-1-carboxylique,   après quoi, xxxxxxxxx, si est transformé oh le désire, l'acide halogéné/en pentadécanolide par cyclisa- tion.

Claims

2..- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'acide hydrohalogéné ajouté à l'acide tétradécène-13-carbo- xylique-1 est l'acide bromhydrique. <Desc/Clms Page number 11>

3.- Procédé selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'on effectue l'addition de l'acide hydro-halogéné à l'aci- EMI11.1 de tétradécène-13-carboxylique-l à basse température, en pré- sence d'un peroxyde organique.

4.- Procédé de préparation par synthèse du pentadécanolide à partir de l'alcool-l-undécène-10, caractérisé en ce que l'al- cool-l-undécène-10 est transformé successivement en halogénure l-d'undécenyl-10, ce dernier en acide dodécène-11- carboxyli- que-1 ou en un de ses dérivés convenant pour la réduction,ce dernier en alcool-l-tridécène-12 et celui-ci, à nouveau,en son halogénure, lequel halogénure est transformé ensuite en acide EMI11.2 l-tétradécene-13-carboxylique, auquel on ajoute encore de l'a- cide hydro-halogéné selon les revendications 1 à 3, après quoi, l'acide halogène est finalement transformé par cyclisation en pentadécanolide.

5.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que EMI11.3 l'alcool-1-tridécène-l est préparé par transformation de 1' halogénure 1- de undécenyl-10, en composé de Grignard, de la façon ordinaire, ou en composé organique métallique analogue, par exemple au moyen de lithium,et en faisant réagir ensuite ce dernier avec l'oxyde d'éthène, après quoi, on décompose le produit de la façon habituelle au moyen d'acide dilué, EMI11.4 l' alcool-1-tridécè ne ¯-12 étant alors transformé à son tour en acide tétradécène-13- carboxyliquel d'une façon connue, par exemple selon la revendication 4.

6. - Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'halogénure 1 de tridécényl-12. est transformé également en EMI11.5 alcool-1- pentadécëne-1 selon le procédé décrit et ce dernier est oxydé de façon connue en acide tétradécène-13-carboxy- lque-1.