CH256699A - Method of representing a pentaene. - Google Patents

Method of representing a pentaene.

Info

Publication number
CH256699A
CH256699A CH256699DA CH256699A CH 256699 A CH256699 A CH 256699A CH 256699D A CH256699D A CH 256699DA CH 256699 A CH256699 A CH 256699A
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
vitamin
oxy
trimethyl
dimethyl
parts
Prior art date
Application number
Other languages
German (de)
Inventor
F Hoffmann- Aktiengesellschaft
Original Assignee
Hoffmann La Roche
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hoffmann La Roche filed Critical Hoffmann La Roche
Publication of CH256699A publication Critical patent/CH256699A/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C403/00Derivatives of cyclohexane or of a cyclohexene or of cyclohexadiene, having a side-chain containing an acyclic unsaturated part of at least four carbon atoms, this part being directly attached to the cyclohexane or cyclohexene or cyclohexadiene rings, e.g. vitamin A, beta-carotene, beta-ionone
    • C07C403/06Derivatives of cyclohexane or of a cyclohexene or of cyclohexadiene, having a side-chain containing an acyclic unsaturated part of at least four carbon atoms, this part being directly attached to the cyclohexane or cyclohexene or cyclohexadiene rings, e.g. vitamin A, beta-carotene, beta-ionone having side-chains substituted by singly-bound oxygen atoms
    • C07C403/08Derivatives of cyclohexane or of a cyclohexene or of cyclohexadiene, having a side-chain containing an acyclic unsaturated part of at least four carbon atoms, this part being directly attached to the cyclohexane or cyclohexene or cyclohexadiene rings, e.g. vitamin A, beta-carotene, beta-ionone having side-chains substituted by singly-bound oxygen atoms by hydroxy groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C403/00Derivatives of cyclohexane or of a cyclohexene or of cyclohexadiene, having a side-chain containing an acyclic unsaturated part of at least four carbon atoms, this part being directly attached to the cyclohexane or cyclohexene or cyclohexadiene rings, e.g. vitamin A, beta-carotene, beta-ionone
    • C07C403/06Derivatives of cyclohexane or of a cyclohexene or of cyclohexadiene, having a side-chain containing an acyclic unsaturated part of at least four carbon atoms, this part being directly attached to the cyclohexane or cyclohexene or cyclohexadiene rings, e.g. vitamin A, beta-carotene, beta-ionone having side-chains substituted by singly-bound oxygen atoms
    • C07C403/12Derivatives of cyclohexane or of a cyclohexene or of cyclohexadiene, having a side-chain containing an acyclic unsaturated part of at least four carbon atoms, this part being directly attached to the cyclohexane or cyclohexene or cyclohexadiene rings, e.g. vitamin A, beta-carotene, beta-ionone having side-chains substituted by singly-bound oxygen atoms by esterified hydroxy groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2601/00Systems containing only non-condensed rings
    • C07C2601/12Systems containing only non-condensed rings with a six-membered ring
    • C07C2601/16Systems containing only non-condensed rings with a six-membered ring the ring being unsaturated

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

  

      Verfahren    zur Darstellung eines     Pentaens.       Seit 1933 ist die     Konstitution    des Vit  amins A     bekannt        (Karrer,        Helvetiea        Chimica     Acta, Band 16 [1933], S. 557).     Seither    sind       vi le    Versuche zur synthetischen Darstellung       vitamin-A-wirksamer    Verbindungen durch  geführt worden.

       @So    wurde 1942 vorgeschla  gen,     aus        4-[2',6',6'-Trimethyl-cyclohexen-          (1')-yl]-2-methyl-buten-(2)-al-(1)    auf fol  gendem Wege Verbindungen von der Kon  stitution des Vitamins A herzustellen     (Heil-          bron,    Journal of     the        Chemical        Society    Lon  don [1942], .S.727):

   Anlagerung von Ace  tylen und     Methyl-0,          -alkoxy-äthy        1-keton        bzw.          dessen        Kondensationsproduktes,        anionotrope          Umlagerung,    partielle Hydrierung der     Drei-          fa.chbindung    und Wasserabspaltung zu  irgendeinem Zeitpunkt der Synthese. Bisher  ist diesbezüglich kein     greifbarer    Erfolg  mitgeteilt worden. ähnliche Wege zur Dar  stellung von Vitamin A und     Vitamin-A-          Ester    beansprucht N.

   Milos in den     amerika;          rl.ischen        Patentschriften    Nr. 2369156, 2369160  bis 2369168 und 2382085. Dabei wird aber  dem Aldehyd     C14Ht#,0    eine unzutreffende       Strukturformel    zugeschrieben und als Folge       übersehen,    dass die Kondensationsprodukte       vorgängig    der     Dehydratisierung    einer Allyl-         umlagerung        unterworfen    werden müssen.

    Das     Kohlenstoffgerüst    des Vitamins A von  20     gohlenstoffatomen    wird dabei von  N.     Milas        stufenweise    aufgebaut aus     dem          C"-Aldehyd    durch Acetylenanlagerung und;  gegebenenfalls nach vorangehender     Wa,soer-          abspaltung,    durch. Kondensation der gebil  deten Verbindung mit 16     Kohlenstoffatomen          mit    M     ethylvinylketon    oder mit Estern von       14Oxy-butanon-(3).     



  Es wurde nun gefunden, dass man ein       fvita-min-A-wirksames        Pentaen    dadurch er  halten kann, dass     man        1--Oxy-3,7-dimethyl-6-          oxy-9-    [ 2', 6', 6' -     trimethyl-cyclohexen-    (1')     -y1]        -          nona.dien-(2,7)-in-(4)    durch Einwirkung von  1     Mol        Wassierstoff    an der     Dreifachbindung     zum     1-Oxy-3,7-dimethyl-6-oxy-9-trimethyl-          cyclohexenyl    -     nonatrien    - (2,4,7)

       hydgriert,     hierauf die     endständige        Hydroxylgruppe        ver-          estert,    eine     Allylumlagerung    vornimmt, an  schliessend .aus der erhaltenen     Verbindung     den     8ständigen        Substituenten    zusammen     mit     einem benachbarten Wasserstoffatom abspal  tet und darauf den erhaltenen     Vitamin-A-          Ester    verseift.  



  Die Synthese verläuft nach folgendem  Formelschema:    
EMI0002.0001     
      Als Ausgangsverbindung für das vorlie  gende Verfahren dient     1-Oxy-3,7-dimethyl-          6    -     oxy    - 9 -     [2',6',6'-trimethyl-cyclohexen-(1')-          yll-nonadien-(2,7)-.in-(4).        Diese    Verbindung  kann durch Kondensation von     4-[2',6',6'-Tri-          methyl-cyclohexen-i(1')-yl]'-        2-methyl-buten-          (2)-al-(1)    mit     1=Oxy-3-methyl-penten-(2)-in-          (4)

      nach     Grignard    hergestellt werden.    Das     1-Oxy-3,7-dimethyl-6-oxy-9-[2',6',6'-          trimetliyl-cycloh.exen-(1')        -yll        -nonadien-(2,7)-          in.-(4)    wird der partiellen Hydrierung der       Dreifachbindung        unterworfen.    Hierzu sind  die bei     Polyenverbindungen    gebräuchlichen  Mittel anwendbar.

   Zweckmässig erfolgt die  Wasserstoffaddition durch katalytische     Ily-          drierung    in Gegenwart von     Palladiurmkata-          lysatoren,    wie beispielsweise     Pall@adium-Cal-          ciumcarbonat    und     Palladium-Bariumsulfat;          Palla.diumkohle,    an die vor Gebrauch     Chino-          lin    absorbiert wurde, ist     besonders    geeignet.  Die Wasserstoffzufuhr wird nach Aufnahme  der     berechneten    Menge Wasserstoff unter  brochen.

   Das     hydrierte    Produkt,     1=Oxy-3,        7-          dimethyl-    6     -#oxy-    9     -trimethylcyclohexenyl-no-          natrien-(2,4,7),    russ nicht isoliert und ge  reinigt werden. Es     ist    ein viskoses, gelbliches  Öl,     das.    keine     Ultraviolettstrahlen    von grösse  rer Wellenlänge als 260 mA absorbiert und  sich in     Ars.entrichlorid    mit blauer Farbe löst.

    
EMI0003.0045  
    In     denn,    durch partielle Hydrierung ge  wonnenen     Kondensationsprodukt        II    wird  nun zweckmässig die     endständige        Hydroxyl-          gruppe    zuerst durch     partielle        Veresterung     geschützt und hierauf der Ester mit einem  eine     Allylumlagerung        (Hückes.,        Theoretische     Grundlagen der organischen Chemie, 3.

   Auf  lage, Band I, S. 277 usw., Leipzig 1940) be  wirkenden Mittel behandelt, das gegebenen  falls gleichzeitig eine     Substituierung    der       6ständigen        Hydroxylgruppen    bewirkt, wobei  der     6ständige        Substituent    in die     8-Stellung     und die benachbarte Doppelbindung in die       6-Stellung    wandern.

   Man wählt zweckmässig  eine Methode, bei welcher keine unerwünsch  ten Nebenreaktionen     (Polymerisation    und       dergleichen)        eiiitreten.    Die     endständige    Hy-         droxylg    rupfe kann z.

   B. durch Einwirkung  von 1     Mol    eines organischen     Acylierungs-          mittels,    wie     eines    niederen     Fettsäureanhydri-          des,        Acetylchlorid,        Palmitinsäurechlorid    oder       ss-Naphthoesäurechlorid,        verestert    werden. Die       Allylumlagerung    kann z.

   B. mit einem Äqui  valent eines     Phosphorhalogenides    bei tiefer  Temperatur und in Gegenwart eines     inerten     Lösungsmittels bewerkstelligt werden; für  diese     Umsetzung    hat sich     Phosphortribromid     besonders:

       bewährt.    Man kann aber auch die  Verbindung     II        mit    überschüssigem     Acylie-          rungsmittel    behandeln (Einwirkung von     Fett-          säureanhydriden,        Palmitinsäurechlorid    oder       ss-Naphthoesäurechlorid),    zum Zwecke, so  wohl die     Veresterung    der endständigen     Hydr-          oxylgrüppe        a;ls    auch die Verlagerung der       Doppelbindung    herbeizuführen.

   Die     Allyl-          umlagerung    kann auch ohne     Substitution          ausgeführt    werden, z. B. durch Erhitzen in  einem     inerten        Lösungsmittel,        wie        Xylol,     zweckmässig in Gegenwart eines wasserab  spaltenden     Mittels.    Die     Reaktionsprodukts          dürften    der Formel IV entsprechen. Eine       Isolierung    ist nicht erforderlich.

   Die     Haloge-          ni.de    sind wenig     beständig;    sie sind nicht       destillierbar;    die Bromverbindungen dunkeln  beim     Stehenlassen    bei     Zimmertemperatur.          Insofern    die in der nächsten Reaktionsstufe  vorzunehmende Abspaltung nicht schon     unter     den     Umlagerungsbedingungen    erfolgt (z. B.

    Wasserabspaltung aus dem     8-Oxy-tetraen          [IV]    unter den     Umlagerungsbedingungen),     ist besonders bei den Halogeniden- alsbaldige       Weiterverarbeitung    angezeigt.  



  Zur Einführung einer     neuen    Doppelbin  dung in die Verbindung IV wird der     8stän-          dige        Substituent        zusammen    mit 1 benachbar  ten     Wasserstoffatom        abgespalten,    wofür die  üblichen Methoden angewandt werden kön  nen     (Houben-Weyl,    Methoden der organi  schen Chemie, Band     II,    S.

   947-954, Leipzig  1925),     insofern    das gesuchte     Pentaen    (Vit  amin A)     dabei    beständig     isst.    Eine     8äureab-          spaltung    kann durch Einwirkung basischer  Mittel,     gegebenenfalls    in Gegenwart eines       Verdünnungsmittels,    erfolgen; für eine     Halo-          genwasserstoffabspaltung    kann z. B.

   Kalium-           carbonat    in siedendem Aceton, für eine     Car-          bonsäurea13spaltung        Erhitzen.        im.    Vakuum  angewendet werden. Es ist vorteilhaft, dabei  Bedingungen zu wählen, bei welchen die ab  gespaltene Säure     laufend    aus dem     Umset-          zungsgemisch    ausgeschieden wird.

   Eine       Wasserabspaltung        erfolgt    bei     Erhitzen.    mit  wasserabspaltenden     Mitteln,    zweckmässig in  Gegenwart eines     inerten        Lösungsmittels;     man     känn    z. B. ohne     Isolierung    des     Zwi-          stheriproduktes        (IV)    die Verbindung     III    in  einem     inerten    Lösungsmittel vom Siedepunkt       zwischen    80 und 150 C, wie z.

   B.     Xylol,    in  Gegenwart einer     geringen    Menge Jod kochen.  Das     Erzeugnis        entspricht    der     Formel    V. Die  erhaltenen     Vitamin-A-Ester    (V), welche sich  durch ihre     iStabilität        auszeichnen    und selbst  auch     Vitamin-A-Wirkung    aufweisen, können  in an- sich üblicher Weise     zum    Vitamin A       (VI)    verseift werden.

      Nach den vorstehend erläuterten     Ausfüh-          rungsformen    der Erfindung erhält man     Vit-          amin    A, welches die     gleichei    biologische Wirk  samkeit besitzt     wie    das aus natürlichen  Materialien gewonnene Vitamin A.

   Das Ver  fahrensprodukt ist gekennzeichnet     durch,    das  im     Ultraviolettspektrum        bei    328     mu    auftre  tende     -Absorptionsmaximum    und durch die  für     Vitamin    A     charakteristischen        Farbreiak-          tionen    mit     Antimontrichlorid        (Absorptions-          maxima.bei    620     und    580     my),        Arsentrichlorid,

            chlorwasserstoffhaltigem    Aluminiumsilikat  und     Trichloressi.gsäure.       - Das     Reaktionsprodukt    kann nach den  gleichen Methoden     gereinigt    werden wie aus       natürlichen        Materialien.        gewonnene    Hochkon  zentrate von Vitamin A (Trennen zwischen       Lösungsmitteln,        chromatographische        Adsorp-          tion,    schonende     Destillation    und     gristallisa          tion)

  .Die        Produkte    sind, genau wie natür  liches Vitamin A, vor dem     zerstörenden        Ein-          flüss    von Licht, Luft und Hitze zu schützen.       Es        empfiehlt    sich die Zugabe von     Antioxy-          Üantien,    welche auch während des gesamten  Ablaufes der Synthese anwesend sein kön  nen;

   als     Antioxydantien    eignen sich     bee'on-          -ders        Tocopherole,       Das so gewonnene     Vitamin    A soll als  Arzneimittel     verwendet    werden.  



       Beispiel   <I>1:</I>  10 Gewichtsteile     1-Oxy-3,7-dimethyl-6-          oxy-9-        [    2', 6', 6' -     trimethyl-cyclo:hexen-(1')        -yll        -          nonadien-(2,7)-in-(4)        werden        in    100 Raum  teilen Methylalkohol gelöst und unter     Zusatz     von 0,3     Gewichtsteilen.4%igem        Palladium-          Calciumearbonat-gatalysator    mit 0,

  2 Ge  wichtsteilen     Pyridin    in einer Wasserstoff  atmosphäre     hydriert.    Nach Aufnahme von  1 Mal     Wasserstoff    wird die Hydrierung un  terbrochen, worauf das     Reaktionsgemisch     vom     Katalysator        abfiltriert    wird.

   Beim Ein  dämpfendes     Lösungsmittels    erhält     mann    in       quantitativer        Ausbeute        1-Oxy-3,7-dimethyl-          6        ,axy-9        a        [2',6',6'        -trimethyl-cyclahegen-    (I')  yll-nönatrien-(2,4,7),     ein    hellgelbes, sehr  zähes 01 vom     n"    - 1,524. Die Verbindung  enthält 2 aktive Wasserstoffatome und zeigt  im     Ultraviolett-A#bsorptionsspektrum    keine  Absorption über 260     m .     



  . 2     Gewichtsteile        1-Oxy-3,7-dimethyl-6-          oxy    - 9 -1     trimethyl    -     cyclohexenyl    -     nonatrien-          (2,4,7)    werden in 40 Raumteilen Äther ge  löst, mit einer Mischung von 1 Gewichtsteil       Aoetylchlorid    und 2 Gewichtsteilen Eisessig  versetzt und 1 Stunde zum gelinden Sieden  erhitzt.

   Nach dem Erkalten der     Rea;ktions-          misehung        nimmt    man in     Petroläther    auf,  wäscht mit wässerigem Methylalkohol,     Bi-          carbonatldsun#,o.        und    Wasser, trocknet und       verdampft    das     Lösungsmittel.        Der        Rückstand     ist     .ein    gelbes 01,

   das eine     Acetylgruppe    ent  hält und im     TJltraviolettspektrum    das Licht  von 320 bis 330     mu        absorbiert.    Beim     Ver-          füttern    an     Vitamin-A    Mangelratten     ist    das       erhaltene    Rohprodukt     biologisch    stark wirk  sam.  



  Statt mit     Acetylchlorid    und Eisessig  kann das     partiell        hydrierte\Kondensations-          Produkt    zur     Veresterung,        Allylumlagerung     und     Dehydratisierung    auch mit     Acetanhydrid     in Gegenwart von     Alkaliacetat    gekocht wer  den.  



  Die so     gewonnenen        Rohprodukte    werden  nach den     Angaben:    zur     Reinigung    von Vit-           amin-A-Esterkonzentraten    aus natürlichen  Materialien (z. B.     Helvetica        Chimica.    Acta.,       Bd.    27 19441, S.443) an einer Aluminium  oxydsäule     chromatographiert.    Bei der     Eluie-          rung    des stark gelb fluoreszierenden Ab  schnittes wird ein noch     unreines        Vitamin-A-          Acetat    in Form eines gelben Öls erhalten.

    Das     Ultraviolett-Absorptionsspektrum        zeigt     ein.     ausgeprägtes        P'entaenmaximum    bei 326     mit     und die     Carr-Price-Reaktion    gibt     intensive     Blaufärbung mit     Absorptionsmaxima    bei  620 und 580     mu.       1 Gewichtsteil des     gereinigten    Produktes  wird unter vollständigem     Aussehluss    von  Luft mit 50 Raumteilen frisch     bereiteter     1     n-äthanolischer        Kalilauge    versetzt und  durch kurzes Erhitzen auf dem 

  Wasserbad       verseift.    Man fügt 100 Teile Wasser und  50 Raumteile     Petroläther    vom Siedepunkt  30 bis 60 C zu, trennt die wässerige Schicht  ab, wäscht mit Wasser und verdampft das  Lösungsmittel. Der Rückstand wird, wie       Vitamin-A-Konzentrate    aus natürlichen Ma  terialien (z.

   B.     Helvetica        Chi.mica    Acta,       Bd.    27     (19441,        @S.    443), an einer Aluminium  oxydsäule     chromatograph        fiert.    Das     Eluat    der       gelbgrünlich    fluoreszierenden Hauptzone lie  fert eingelbes     Vitamin-A-Präparat,    dessen .       Ultraviolett-Absorptionsspektrum    ein ausge  prägtes Maximum bei 325     m,u    besitzt. Die  Verbindung zeigt alle Farbreaktionen des  Vitamins A, und sie ist     biologisch    hochwirk  sam.  



  <I>Beispiel 2:</I>  1     Gewichtsteil        1-Oxy-3,7-dimethyl-6-oxy-          9    - [2',6',6' -     trim.ethyl    -     cyclohexen        -;(V)    -     yll        -          nonatrien-(2,4,7),    dargestellt nach     Beispiel    1,  wird in 5 Raumteilen     Pyridin    und 5 Raum  teilen Benzol gelöst und mit der Lösung von  1,1     Gewichtsteilen        Palmitinsäurechlorid    in  5     Raumteilen    Benzol versetzt.

   Das Gemisch  wird 14     Stunden    bei     Zimmertemperatur    ge  rührt. Darauf wird mit     Petroläther    vom  Siedepunkt 30 bis 60  C verdünnt, mit     Bi-          carbonatlösung    und Wasser gewaschen,     mit     Natriumsulfat getrocknet und     eingeengt.     Man erhält ein dickflüssiges Öl, das bei der         Zerewitinoff-Bestimmung    Werte für 1 akti  ves     Wasserstoffatom    ergibt.  



  5 Gewichtsteile     dieser    Verbindung wer  den mit 50 Raumteilen     Petroläther    vom  Siedepunkt 80 bis 120  C gekocht und in       inerter    Atmosphäre     unter    Rühren     mit    der  Lösung von 0,1 Gewichtsteil Jod in 10     Raum-          teilen        Petroläther    vom     Siedepunkt    80 bis  120  C versetzt.

   Man erhitzt noch     1/.1    Stunde  unter     Rückfluss,    lässt erkalten, verdünnt mit       Petroläther    vom Siedepunkt 30 bis 60  C,  wäscht mit 95 %     ibtem    Methylalkohol und  Wasser, trocknet und verdampft das Lö  sungsmittel.

   Der Rückstand ist ein gelbes  Öl, das im     Ultra@violett-Absorptions,spektrum     ,ein     Maximum.    bei 328     mu    besitzt und bei der       Carr-Price-Reaktion    ein     Hauptabsorptions-          maximum    bei 620     m,y        und    ein Nebenmaxi  mum bei 580     m,cc    aufweist. Das Produkt kann  nasch den     Angaben    in Beispiel 1 verseift  und     gereinigt    werden.

           Beispiel   <I>3:</I>    4     Gewichtsteile        1-Oxy-3,7-dim-ethyl-6-          oxy-9-        [    2', 6', 6'-     trimethyl-cyclohexen-    (1')     -yll        -          nonadien-(2,7)-in-(4)    werden in 100     Raum-          teilen-    Methylalkohol ;

  gelöst und unter Zusatz  von 0,2 Gewichtsteilen 4%iger     Palladium-          kohle,    an die vor Gebrauch 0,1 Gewichts  teil     Chinolin        adsorbiert    wurde,     bei*        Zimmer-          temperatur    in einer     Wasserstoffatmosphäre          hydriert.    Die Geschwindigkeit der     Waoser-          staffaufn:

  ahme        steigt    am Anfang und fällt  nasch Aufnahme von 0,7 bis 0,8     Mol.    Nach  der Aufnahme von 1     Mol        Wasserstoff    wird  die Hydrierung     unterbrochen    und der     Kata-          lysator        abfiltriert.    Das Filtrat wird im Va  kuum eingedampft und der     Rückstand        in     einer     Molekulardestillationsapparatur        frak-          tianiert.    Man gewinnt 3,5 Gewichtsteile fast  reines     1-Oxy-3,

  7-dimethyl-6-oxy-9-trimethyl-          cyclohexenyl-nonatrien-(2,4,7)    vom Siede  punkt 100     bis    110  C und 10-5<U>um</U>.     Hg.     



  1     Gewichtsteil        1-Oxy-3,7-dimethyl=6-oxy-          9    -     trimethyl    -     cyclohexenyl        -;nonatrien    - (2,4, 7)  wird in 10     'Gewichtsteilen        Pyridin    gelöst und  mit 0,36     Gewichtsteilen        Acetanhydrid    iver-      setzt.

   Nach     14stündigem    Stehen bei     20     C       wird    mit     Petroläther    vom     Siedepunkt    30  bis 60  C     verdünnt,    mit 1 n Schwefelsäure,       Bicarbönatlösung    und Wasser     gewaschen,    mit       Natriumsulfat    getrocknet und eingedampft.

    Der Rückstand siedet im Hochvakuum bei  180  C     Clbadtemperatur    und 0,01 mm     Rg.     Dickes 01 vom
EMI0006.0012  
    5     Gewichtsteile    dar partiell     veresterten          Verbindung    werden in 100 Raumteilen     Pe-          troläther    vom     Siedepunkt    80 bis 120  C unter       Einleiten:        rvion        iStickstoff    und     Rühren    unter       Rückfluss    gekocht.

   Im     Verlaufe    von 10 Mi  nuten wird eine     Lösung    von 0,1. Gewichts  teilen Jod     in    20     Raumteilen        Petroläther          (Siedepunkt    80 bis 120  C)     zugefügt.    Man  rührt noch 20     Minuten    unter     Rückfluss,    lässt  erkalten     und        verdünnt        mit        Petl        oläther    vom       ,Siedepunkt    30 bis; 60  C.

   Man wäscht mit       Thiosulfatlösung,        907o!gem    Methylalkohol  und     Wasser,    trocknet und verdampft das       Lösungsmittel.    Der Rückstand ist ein gelbes  0'1, das im     Ultraviolett        ein,        ausgeprägtes          ,

  Iagimum    bei 328     my        besitzt    und bei der       Carr-Prioe-Reaktion        ein        Ilauptabsorptions-          magimum    bei 620     mu    und     ein.        Nebenvzaxi-          mum    bei 580     mu        aufweist.     



  Die     Allylumlagerung    und     Dehydratisie-          rung    der     partiell        acetylierten    Verbindung ge  lingt in     gleicher        Weise\    durch Kochen in     Pe-          troläther    mit einer geringen Menge einer       Verbindung,    die     leicht    Jod abspaltet, wie       beispielsweise        Jodwasserstoff,

          Phosphordi-          jodid    oder     Halogenjodide.    Das gleiche Pro  dukt erhält man auch beim Kochen von  1     Gewichtsteil        1-Acetoxy-3,7-dixAethyl-6-ogy-          9-trimethylcyclohegenyl-nonatriAn-(2,4,7)    in  10     Raumteilen        Toluol        mit    0,25 Gewichts  teilen einer starken     organischen        Carbonsäure,     wie     Glycalsä.ure,        Phthaleäure,

          Malonsäure     oder     Ogalsäure        oder    z. B. mit     PhthaIsäure-          anhydrid.     



       Diese    Rohprodukte werden nach .den An  gaben von Beispiel 1     chromatographisch        ge-          reinigt,        verseift    und     wieder        cllromatoigra-          phiert.    Dabei erhält man     Vitamin.    A mit  dem     spezifischen    Ultraviolett-Absorptions-         spektrum.        bie    Verbindung ist biologisch voll  wirksam.



      Method of representing a pentaene. The constitution of vitamin A has been known since 1933 (Karrer, Helvetiea Chimica Acta, Volume 16 [1933], p. 557). Since then, many attempts have been made to synthesize vitamin A-active compounds.

       @So it was proposed in 1942, from 4- [2 ', 6', 6'-trimethyl-cyclohexen- (1 ') - yl] -2-methyl-buten- (2) -al- (1) on the following Ways to make connections from the constitution of vitamin A (Heilbron, Journal of the Chemical Society London [1942], p.727):

   Addition of acetylene and methyl-0, -alkoxy-ethy 1-ketone or its condensation product, anionotropic rearrangement, partial hydrogenation of the tri-fold bond and elimination of water at any point in the synthesis. So far, no tangible success has been reported in this regard. N. claims similar ways of producing vitamin A and vitamin A esters.

   Milos in America; Romanian patents Nos. 2369156, 2369160 to 2369168 and 2382085. However, the aldehyde C14Ht #, 0 is assigned an incorrect structural formula and, as a result, it is overlooked that the condensation products must first be subjected to dehydration by an allyl rearrangement.

    The carbon structure of vitamin A of 20 carbon atoms is built up in stages by N. Milas from the C "-aldehyde by addition of acetylene and, if necessary, after previous water cleavage, by condensation of the compound formed with 16 carbon atoms with or with methyl vinyl ketone Esters of 14-oxy-butanone- (3).



  It has now been found that a fvita-min-A-effective pentaene can be obtained by adding 1 - oxy-3,7-dimethyl-6- oxy-9- [2 ', 6', 6 '- trimethyl-cyclohexen- (1 ') -y1] - nona.dien- (2,7) -in- (4) by the action of 1 mol of hydrogen on the triple bond to form 1-oxy-3,7-dimethyl-6-oxy -9-trimethyl- cyclohexenyl-nonatriene - (2,4,7)

       hydrogenated, then esterified the terminal hydroxyl group, undertakes an allyl rearrangement, then split off the 8-position substituent from the compound obtained together with an adjacent hydrogen atom, and then saponifies the vitamin A ester obtained.



  The synthesis proceeds according to the following equation:
EMI0002.0001
      The starting compound for the present process is 1-oxy-3,7-dimethyl- 6 - oxy - 9 - [2 ', 6', 6'-trimethyl-cyclohexen- (1 ') - yll-nonadiene- (2, 7) -. In- (4). This compound can be obtained by condensation of 4- [2 ', 6', 6'-trimethyl-cyclohexen-i (1 ') -yl]' - 2-methyl-buten-(2) -al- (1) with 1 = oxy-3-methyl-penten- (2) -in- (4)

      according to Grignard. The 1-oxy-3,7-dimethyl-6-oxy-9- [2 ', 6', 6'-trimethyl-cycloh.exen- (1 ') -yl-nonadiene- (2,7) - in. - (4) is subjected to the partial hydrogenation of the triple bond. The agents customary for polyene compounds can be used for this purpose.

   The hydrogen addition is expediently carried out by catalytic lyrogenation in the presence of palladium catalysts, such as, for example, palladium-calcium carbonate and palladium-barium sulfate; Palladium carbon to which quinoline has been absorbed before use is particularly suitable. The hydrogen supply is interrupted after the calculated amount of hydrogen has been absorbed.

   The hydrogenated product, 1 = oxy-3, 7-dimethyl- 6 - # oxy- 9 -trimethylcyclohexenyl-natrien- (2,4,7), soot cannot be isolated and purified. It is a viscous, yellowish oil which does not absorb ultraviolet rays of a wavelength greater than 260 mA and which dissolves in arsenic trichloride with a blue color.

    
EMI0003.0045
    In the condensation product II obtained by partial hydrogenation, the terminal hydroxyl group is expediently protected first by partial esterification and then the ester is subjected to an allyl rearrangement (Hückes., Theoretical Fundamentals of Organic Chemistry, 3.

   On position, Volume I, p. 277 etc., Leipzig 1940) be treated agents that, if necessary, simultaneously causes a substitution of the 6-position hydroxyl groups, the 6-position substituent migrating into the 8-position and the adjacent double bond into the 6-position .

   It is expedient to choose a method in which no undesirable side reactions (polymerization and the like) occur. The terminal Hydroxylg rupfe can z.

   B. by the action of 1 mole of an organic acylating agent, such as a lower fatty acid anhydride, acetyl chloride, palmitic acid chloride or ß-naphthoic acid chloride, esterified. The allyl rearrangement can e.g.

   B. be accomplished with an equi valent of a phosphorus halide at low temperature and in the presence of an inert solvent; Phosphorus tribromide is particularly suitable for this implementation:

       proven. However, compound II can also be treated with excess acylating agent (action of fatty acid anhydrides, palmitic acid chloride or ß-naphthoic acid chloride), for the purpose of esterifying the terminal hydroxyl group as well as causing the double bond to be displaced.

   The allyl rearrangement can also be carried out without substitution, e.g. B. by heating in an inert solvent such as xylene, conveniently in the presence of a water-splitting agent. The reaction product should correspond to formula IV. Isolation is not required.

   Halogeni.de are not very stable; they cannot be distilled; the bromine compounds darken on standing at room temperature. Insofar as the cleavage to be carried out in the next reaction stage does not already take place under the rearrangement conditions (e.g.

    Elimination of water from the 8-oxy-tetraene [IV] under the rearrangement conditions), is particularly indicated in the case of the halides - as soon as further processing.



  To introduce a new double bond in compound IV, the 8-position substituent is split off together with 1 adjacent hydrogen atom, for which the usual methods can be used (Houben-Weyl, Methods of Organic Chemistry, Volume II, p.

   947-954, Leipzig 1925), insofar as the desired pentaene (vitamin A) eats consistently. Acid can be split off by the action of basic agents, if appropriate in the presence of a diluent; for an elimination of hydrogen halide z. B.

   Potassium carbonate in boiling acetone, heating for carboxylic acid cleavage. in the. Vacuum can be applied. It is advantageous to choose conditions under which the acid split off is continuously excreted from the reaction mixture.

   Water is split off when heated. with dehydrating agents, expediently in the presence of an inert solvent; you can z. B. without isolation of the intermediate product (IV) the compound III in an inert solvent with a boiling point between 80 and 150 ° C, such as.

   B. xylene, boil in the presence of a small amount of iodine. The product corresponds to formula V. The vitamin A esters (V) obtained, which are characterized by their stability and themselves also have vitamin A effects, can be saponified to vitamin A (VI) in the usual manner.

      According to the embodiments of the invention explained above, vitamin A is obtained, which has the same biological effectiveness as vitamin A obtained from natural materials.

   The process product is characterized by the absorption maximum occurring in the ultraviolet spectrum at 328 mu and by the color reactions with antimony trichloride (absorption maxima at 620 and 580 my), arsenic trichloride, which are characteristic of vitamin A,

            aluminum silicate containing hydrogen chloride and trichloroacetic acid. - The reaction product can be purified using the same methods as from natural materials. Obtained high concentrates of vitamin A (separation between solvents, chromatographic adsorption, gentle distillation and crystallization)

  Like natural vitamin A, the products must be protected from the damaging effects of light, air and heat. It is advisable to add antioxidants, which can also be present during the entire course of the synthesis;

   bee'on-ders tocopherols are suitable as antioxidants. The vitamin A obtained in this way is to be used as a medicine.



       Example <I> 1: </I> 10 parts by weight of 1-oxy-3,7-dimethyl-6-oxy-9- [2 ', 6', 6 '- trimethyl-cyclo: hexen- (1') -yl - Nonadiene- (2,7) -in- (4) are dissolved in 100 parts by volume of methyl alcohol and, with the addition of 0.3 parts by weight, 4% palladium calcium carbonate catalyst with 0,

  2 parts by weight of pyridine hydrogenated in a hydrogen atmosphere. After uptake of hydrogen once, the hydrogenation is interrupted, whereupon the reaction mixture is filtered off from the catalyst.

   In the case of a dampening solvent, 1-oxy-3,7-dimethyl-6, axy-9 a [2 ', 6', 6 '-trimethyl-cyclahegen- (I') yll-nönatriene- (2, 4.7), a light yellow, very tough oil of n "- 1.524. The compound contains 2 active hydrogen atoms and shows no absorption over 260 m in the ultraviolet absorption spectrum.



  . 2 parts by weight of 1-oxy-3,7-dimethyl-6-oxy-9 -1 trimethyl-cyclohexenyl-nonatriene- (2,4,7) are dissolved in 40 parts by volume of ether, with a mixture of 1 part by weight of aoetyl chloride and 2 parts by weight Glacial acetic acid is added and the mixture is heated to a gentle boil for 1 hour.

   After the reaction mixture has cooled down, it is taken up in petroleum ether, washed with aqueous methyl alcohol, bicarbonate lsun #, or the like. and water, dries and evaporates the solvent. The residue is a yellow 01,

   which contains an acetyl group and absorbs light from 320 to 330 mu in the ultraviolet spectrum. When fed to vitamin A deficient rats, the raw product obtained is biologically strong.



  Instead of using acetyl chloride and glacial acetic acid, the partially hydrogenated condensation product for esterification, allyl rearrangement and dehydration can also be boiled with acetic anhydride in the presence of alkali acetate.



  The crude products obtained in this way are chromatographed on an aluminum oxide column according to the information: for the purification of vitamin A ester concentrates from natural materials (e.g. Helvetica Chimica. Acta., Vol. 27 19441, p.443). When the strongly yellow fluorescent section is eluted, a still impure vitamin A acetate is obtained in the form of a yellow oil.

    The ultraviolet absorption spectrum shows a. pronounced pentaen maximum at 326 with and the Carr-Price reaction gives an intense blue color with absorption maxima at 620 and 580 mu. 1 part by weight of the purified product is mixed with 50 parts by volume of freshly prepared 1N ethanolic potassium hydroxide solution with complete exclusion of air and heated briefly on the

  Saponified water bath. 100 parts of water and 50 parts by volume of petroleum ether with a boiling point of 30 to 60 ° C. are added, the aqueous layer is separated off, washed with water and the solvent is evaporated off. Like vitamin A concentrates, the residue is made from natural materials (e.g.

   B. Helvetica Chi.mica Acta, Vol. 27 (19441, @S. 443), chromatographed on an aluminum oxide column. The eluate of the yellow-greenish fluorescent main zone delivers a yellow vitamin A preparation, its. Ultraviolet absorption spectrum has a pronounced maximum at 325 m, u. The compound shows all color reactions of vitamin A, and it is biologically highly effective.



  <I> Example 2: </I> 1 part by weight 1-oxy-3,7-dimethyl-6-oxy-9 - [2 ', 6', 6 '- trim.ethyl - cyclohexene -; (V) - yll - Nonatriene (2,4,7), shown according to Example 1, is dissolved in 5 parts by volume of pyridine and 5 parts by volume of benzene and mixed with the solution of 1.1 parts by weight of palmitic acid chloride in 5 parts by volume of benzene.

   The mixture is stirred for 14 hours at room temperature. It is then diluted with petroleum ether at a boiling point of 30 to 60 ° C., washed with bicarbonate solution and water, dried with sodium sulfate and concentrated. A viscous oil is obtained which, in the Zerewitinoff determination, gives values for 1 active hydrogen atom.



  5 parts by weight of this compound are boiled with 50 parts by volume of petroleum ether with a boiling point of 80 to 120 ° C. and a solution of 0.1 part by weight of iodine in 10 parts by volume of petroleum ether with a boiling point of 80 to 120 ° C. is added in an inert atmosphere with stirring.

   The mixture is refluxed for a further 1 / .1 hour, allowed to cool, diluted with petroleum ether at a boiling point of 30 to 60 ° C., washed with 95% methyl alcohol and water, dried and the solvent evaporated.

   The residue is a yellow oil, which in the ultra @ violet absorption spectrum, a maximum. at 328 mu and in the Carr-Price reaction has a main absorption maximum at 620 m, y and a secondary maximum at 580 m, cc. The product can be saponified and cleaned according to the information in Example 1.

           Example <I> 3: </I> 4 parts by weight of 1-oxy-3,7-dim-ethyl-6-oxy-9- [2 ', 6', 6'-trimethyl-cyclohexene (1 ') -yl - nonadiene- (2,7) -in- (4) are in 100 parts of volume- methyl alcohol;

  dissolved and with the addition of 0.2 part by weight of 4% palladium carbon, onto which 0.1 part by weight of quinoline was adsorbed before use, hydrogenated at room temperature in a hydrogen atmosphere. The speed of the Waoser staff collection:

  The absorption rises at the beginning and then falls. Uptake of 0.7 to 0.8 mol. After 1 mol of hydrogen has been absorbed, the hydrogenation is interrupted and the catalyst is filtered off. The filtrate is evaporated in vacuo and the residue is fractionalized in a molecular distillation apparatus. 3.5 parts by weight of almost pure 1-oxy-3 are obtained,

  7-dimethyl-6-oxy-9-trimethyl-cyclohexenyl-nonatriene- (2,4,7) with a boiling point of 100 to 110 ° C. and 10-5 μm. Ed.



  1 part by weight of 1-oxy-3,7-dimethyl = 6-oxy- 9 - trimethyl - cyclohexenyl -; nonatriene - (2,4,7) is dissolved in 10 parts by weight of pyridine and mixed with 0.36 part by weight of acetic anhydride.

   After standing at 20 ° C. for 14 hours, the mixture is diluted with petroleum ether boiling from 30 to 60 ° C., washed with 1N sulfuric acid, bicarbonate solution and water, dried with sodium sulfate and evaporated.

    The residue boils in a high vacuum at 180 C bath temperature and 0.01 mm Rg. Dickes 01 vom
EMI0006.0012
    5 parts by weight of the partially esterified compound are boiled under reflux in 100 parts by volume of petroleum ether with a boiling point of 80 to 120 ° C. while introducing: rvion nitrogen and stirring.

   In the course of 10 minutes a solution of 0.1. Share weight iodine in 20 parts by volume petroleum ether (boiling point 80 to 120 C) is added. The mixture is stirred under reflux for a further 20 minutes, allowed to cool and diluted with petroleum ether of boiling point 30 to; 60 C.

   It is washed with thiosulfate solution, methyl alcohol and water, dried and the solvent is evaporated off. The residue is a yellow 0'1, which in the ultraviolet a, pronounced,

  It has a maximum absorption of 328 microns and in the Carr-Prioe reaction an initial absorption maximum of 620 microns and a. Secondary maximum at 580 mu.



  The allyl rearrangement and dehydration of the partially acetylated compound succeed in the same way by boiling in petroleum ether with a small amount of a compound that easily splits off iodine, such as hydrogen iodide,

          Phosphorodiodide or haloiodides. The same product is obtained when boiling 1 part by weight of 1-acetoxy-3,7-dixAethyl-6-ogy-9-trimethylcyclohegenyl-nonatriAn- (2,4,7) in 10 parts by volume of toluene with 0.25 parts by weight of a strong organic carboxylic acid, such as glycalic acid, phthalic acid,

          Malonic acid or ogalic acid or e.g. B. with phthalic anhydride.



       These crude products are purified by chromatography according to the information given in Example 1, saponified and again chromatographed. This gives you vitamin. A with the specific ultraviolet absorption spectrum. the compound is fully biologically effective.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Darstellung eines Pentaens, dadurch gekennzeichnet, dass man 1-Ogy-3,7- dimethyl-t.6r-ogyr- 9- (2',6',6'-trimethyl=cyola- hegen- (1')-y1) -ndnadien- (2,7)-i-.-(4) durch ,Einwirkung von 1 Mol Wasserstoff an der Dreifachbindung zum 1-Ogy-3, PATENT CLAIM: Process for the preparation of a pentaene, characterized in that 1-Ogy-3,7- dimethyl-t.6r-ogyr- 9- (2 ', 6', 6'-trimethyl = cyola- hegen- (1 ' ) -y1) -ndnadien- (2,7) -i -.- (4) by, action of 1 mol of hydrogen on the triple bond to 1-Ogy-3, 7-dimethyl-6- ogy - 9 - trimethyl - cyolohegenyl - nonätrien - (2,4,7) hydriert, hierauf die endständige Hydrogylgruppe verestert, eine Allylum@la,o#e- run; 7-dimethyl-6-ogy-9-trimethyl-cyolohegenyl-nonaetriene- (2,4,7) hydrogenated, then the terminal hydroyl group esterified, an allylum @ la, o # e- run; vornimmt, anschliessend aus. der erhal tenen Verbindung den 8ständigen Substi- tuenten zusammen mit einem benachbarten Wasserstoffatom abspaltet und darauf den erhaltenen Vitamin-A-Ester verseift. <B>UNTERANSPRÜCHE:</B> 1. Verfahren nach Patentanspruch, da; undertakes, then from. The 8-position substituent is split off from the compound obtained together with a neighboring hydrogen atom and the vitamin A ester obtained is then saponified. <B> SUBClaims: </B> 1. Method according to patent claim, there; :durch. gekennzeichnet, dass mann die end- ständige Hydrogylgruppe durch Behandeln mit 1 Mal eines Acylierungsmittels ver estert. 2. :by. characterized in that the terminal hydroyl group is esterified by treatment with an acylating agent once. 2. Verfahren. nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die endständige Hydrogylggruppe durch Behandeln mit 1 Mod eines. Acetylie- rungsmittels verestert. 3. Procedure. according to claim and dependent claim 1, characterized in that the terminal Hydrogylggruppe by treating with 1 Mod one. Esterifying agent esterified. 3. Verfahren nach Patentanspruch und den Unteransrprüchen 1 und 2, dadurch ge kennzeichnet, dass mann die Allylumlagerung und die Dehydratisierung mit einer geringen Menge Jod bewirkt. 4. Method according to patent claim and dependent claims 1 and 2, characterized in that the allyl rearrangement and the dehydration are effected with a small amount of iodine. 4th Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass mann die Allyl- umlagerung und die Einführung einer neuen Doppelbindung mit einer starken organi- sehen Carbonsäure ibewirkt. 5. Verfahren nach Patentanspruch, : Process according to patent claim, characterized in that the allyl rearrangement and the introduction of a new double bond are effected with a strong organic carboxylic acid. 5. Method according to claim: da durch gekennzeichnet, dass man die Allyl- umlagerunb und die Einführung einer neuen Doppelbindung mit Phthalsäureanhydrid be wirkt. 6. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass man die partielle Hydrierung in Gegenwart eines Palladium- katalysators durchführt. characterized by the fact that the allyl rearrangement and the introduction of a new double bond are effected with phthalic anhydride. 6. The method according to claim, characterized in that the partial hydrogenation is carried out in the presence of a palladium catalyst. Verfahren nach Patentanspruch und Unteranspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass man als Katalysator bei der Teilhydrie rung Palladiumkohle, an die vor Gebrauch Chinolin adsorbiert wurde, verwendet. $. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Umsetzungen in Gegenwart von Antiogydantien vorge nommen werden. Process according to patent claim and dependent claim 6, characterized in that the catalyst used in the partial hydrogenation is palladium-carbon to which quinoline was adsorbed before use. $. Process according to claim, characterized in that the reactions are carried out in the presence of anti-ogydants.
CH256699D 1948-08-31 1945-10-18 Method of representing a pentaene. CH256699A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH256699T 1948-08-31

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CH256699A true CH256699A (en) 1948-08-31

Family

ID=4471816

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CH256699D CH256699A (en) 1948-08-31 1945-10-18 Method of representing a pentaene.

Country Status (1)

Country Link
CH (1) CH256699A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1005510B (en) * 1954-10-15 1957-04-04 Pfizer & Co C Process for the production of vitamin A esters

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1005510B (en) * 1954-10-15 1957-04-04 Pfizer & Co C Process for the production of vitamin A esters

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE855399C (en) Process for the production of ª ‰ -carotene
DE2602314C3 (en) Process for the production of pure diosmin
CH256699A (en) Method of representing a pentaene.
DE1005956B (en) Process for the production of vitamin A or its esters
DE839495C (en) Process for the preparation of pentaenes (vitamin A alcohol or its ester)
DE1642646B2 (en) Process for the production of the coenzymes Q deep 9, Q deep 11, Q deep 12 and Q deep 10
DE818943C (en) Process for the production of ª ‰ -carotene
CH257577A (en) Method of representing a pentaene.
DE857963C (en) Process for the preparation of a ª ‰ -C-carotenoid
DE844900C (en) Process for the production of pentaenes (vitamin A-aether)
DE844596C (en) Process for the production of pentaenes (vitamin A and its esters)
CH261886A (en) Method of representing a pentaene.
CH262179A (en) Method of representing a pentaene.
DE818942C (en) Process for the production of ª ‰ -carotene
CH262181A (en) Method of representing a pentaene.
DE1028118B (en) Process for the production of vitamin A aldehyde, alcohol or its esters
DE731972C (en) Process for the preparation of d 1-tocopherols
CH276556A (en) Process for the preparation of pentaenes.
DE2700341A1 (en) OXO C RING BENZOPYRANE
DE818941C (en) Process for the production of pentaenes (vitamin A and its derivatives)
CH255253A (en) Method of representing a pentaene.
DE845043C (en) Process for the production of pentaenes (vitamin A-aether)
CH256698A (en) Method of representing a pentaene.
CH262180A (en) Method of representing a pentaene.
AT226227B (en) Process for the preparation of derivatives of 1,2,3,4-tetrahydro-Δ1 &#39;, 2&#39;-cyclopenteno- [4&#39;, 5 &#39;: 2,3] -naphthalene