Verfahren zur Herstellung eines mehrfach ungesättigten Alkohols. Die Synthese von Vitamin t1 ist versucht worden ausgehend von ss ,Jonon der Formel:
EMI0001.0005
indem diese Verbindung vorerst nach Refor- rnatsky in Gegenwart von Zink mit. einem Halo- genessigsäureester, z. B. Äthyl-bromacetat, in den Oxy ester der Formel 1I, wobei R z. B.
die lthylgruppe bezeichnet, übergeführt wurde:
EMI0001.0016
Dieser Oxvester wurde dann durch Destilla tion in mässigem Vakuum (3 mm Hg-Säule) oder durch kurzes Erhitzen mit einer Säure am Rüekflusskühler dehydratisiert, wobei eine llisehung von Verbindungen erhalten wurde, enthaltend 5 bis 25 11/o des gewünschten Esters der Formel III:
EMI0001.0023
Die geringe Ausbeute ist ein grosser Nachteil und macht die Synthese von Vitamin A, aus- gehend von diesem Zwischenprodukt, unwirt schaftlich.
Über die Herstellung einer Verbindung, welche identisch sein soll mit dem eben ge nannten Zwischenprodukt, nach einem ähn lichen Verfahren wurde von Karrer, Salomon, Morf und Walker (Helv. Chim. Acta 15, 878, 1.932) sowie von Sobotka, Darby, Gliek und Bloch (J. Amer, Chem. Soe. 67, 403, 1945) be richtet. Heilbronn, Tones und 0'Sullivan .
(J. Chem. Soc., London, Okt. 1946, 866) ge ben jedoch an, dass die Reformatsky-Reaktion mit nachfolgender Dehydratisierung keines wegs glatt verläuft. Ihre Untersuchungen. weisen neuerdings auf die komplexe Natur der stattfindenden Reaktionen.
Die eigentliche Ursache der geringen Ausbeute an dem ge wünschten Produkt wurde bisher allerdings nicht abgeklärt, trotzdem eine zuverlässige, Methode zur Überführung der Oxyester II in die ss-Jonyliden-essigsäureester III, diesem wichtigen Zwischenprodukt in der Synthese der Vitamin-A-Säureester, sehr wünschenswert. wäre.
Es wurde nun gefunden, dass die Dehy- Üratisierung der Oxy ester II nach den bisher bekannten Verfahren wenigstens zwei ver schiedene Verbindungen liefert.
Unsere Ver suche zeigten, dass die gewünschte Verbindung nur in verhältnismässig geringer Menge gebil det wird, während in der Hauptsache ein iso- meres Reaktionsprodukt entsteht, dem sehr wahrscheinlich folgende Strukturformel zu kommt
EMI0002.0001
Diese Formel verträgt sich allerdings gut mit unsern bisherigen Untersuchungen, kann aber möglicherweise doch nicht ganz richtig sein.
Ferner ist es auch nicht ausgeschlossen, da,) bei der Dehydratisierung noch ein drittes Iso- meres entsteht, das sich wie die Verbindung IV auf die nachstehend beschriebene Weise in den gewünschten Ester III überführen lässt.
Im folgenden wird die Verbindung IV als "3,y-Ester oder ss,y-Isomer und die Verbindung III als a,ss-Ester oder a,,B Isomer bezeichnet.
Es wurde nämlich gefunden, dass a,ss-unge- Sättigte Polyensäuren oder Polyenester mit konjugierten Doppelbindungen entsprechend der Formel:
EMI0002.0018
wobei R' und R Kohlenwasserstoffgruppen oder R auch ein Wasserstoffatom bedeuten, aus dem entsprechenden ss,;,-Isomer erhalten werden können durch Behandlung mit solchen Mitteln (Katalysatoren), welche die Fähigkeit haben, konjugierte Doppelbindungen zu la- bilisier en.
Gegenstand des Patentes ist ein Verfahren zur Darstellung des für die Synthese von Vitamin A wertvollen ss-Jonyliden-äthanols, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass man den aus ss 7onon durch Umsetzung mit einem Halogen-essigester in Gegenwart von Zink bzw.
Magnesium und hydrolytische Zerset zung des Reaktionsproduktes erhältlichen Oxyester der Formel:
EMI0002.0029
worin R einen Kolileiiwasserstoffrest bedeutet, dehydratisiert, wobei der ss-Jonyliden-essig- ester der Formel:
EMI0002.0033
neben einem durch Unilagerung in diesen überführbaren isomeren Ester erhalten wird, dass man auf letzteren einen umlagernden Katalysator einwirken lässt und dass man so dann sowohl den bei der Dehydratisierung un mittelbar erhaltenen wie auch den durch Um lagerung gebildeten ss-Jonyliden-essigsäure- ester durch Behandlung mit. einem Metall- bzw. Halbnietallhydrid zum ss-donyliden- äthanol der Formel:
EMI0002.0045
reduziert.
Als Ilalogenaeetat kann z. B. ein Jod-, Brom- oder Chloracetat verwendet, werden. Fluoracetate haben sieh als weniger geeignet gezeigt. Zur Isoinerierung kann das ss,y-Iso- mer in einem organischen Lösungsmittel auf gelöst und sodann ein Umlagerungs-Katalysa- tor zugesetzt werden.
Es können vielerlei Lö sungsmittel verwendet werden, soweit sie ein gutes Lösungsvermögen für das Reaktionsgut aufweisen, und dies sowohl bei der Dehydrati- sierung als auch der Isomerierung. Vorzugs weise wird Benzol, Toluol, Yylol oder Petrol- äther verwendet. Auch Essigsäure und Ace ton sowie ihre Mischungen mit Tetrachlor- kohlenstoff oder Benzol sind verwendbar.
Es wurde gefunden, dass u. a. Jod, Plios- phoroxychlorid, Oxaly lchlorid, Phosphortri- chlorid, Diinethylanilin-liydrojodid, p-Toluol- sulfonsäure und Phosphorsäure geeignete Ka talysatoren sind zur Herbeiführung der Iso- inerierung. Es kann ferner auch Schwefel säure verwendet werden, doch ist bei Verwen dung dieses Katalysators Vorsicht angezeigt, da leicht Zersetzungen eintreten.
Natrium- äthy lat in wasserfreiem Äthy lalkohol ist gut rieeignet. zur Isomerierung des ss,y-Esters, wirkt aber zersetzend auf den Oxyester.
Phosphorsäure, Phosphoroxychlorid oder Schwefelsäure werden zweckmässig in Essig säure- oder Aeeton-Lösung verwendet, oder auch in Mischungen eines der genannten Lö sungsmittel mit Benzol oder Tetrachlorkohlen- stoff. Allein sind die genannten Säuren in Benzol oder in Tetrachlorkohlenstoff nur wenig löslich. 'Sowohl die Arbeitstemperaturen als die Reaktionsdauer können in weiten Gren zen variieren. Wird ein schwacher Katalysa tor verwendet, so sollte die Arbeitstemperatur erhöht oder die Reaktionszeit verlängert wer den.
Wird ein starker Umlagerungskatalysa- tor, zum Beispiel Oxalylchlorid, verwen det, so kann die Reaktion bei Zimmertem peratur in einigen Stunden durchgeführt werden. Eine höhere Temperatur verkürzt die Reaktionsdauer, doch treten bei zu hohen Arbeitstemperaturen leicht Zersetzungen ein.
Die Zeitdauer der Isonierierung kann auch dadurch verkürzt werden, dass dem Reaktions gut eine kleine Menge des Oxyesters zugesetzt wird. Der Zusatz von 10 bis 20 % Oxyester zum entsprechenden ss,1-Ester zeitigt gute Re sultate. Wird beispielsweise als Katalysator Phosphoroxyelilorid in Benzol verwendet, so beträgt die Reaktionszeit etwa eine Stunde.
Ohne Zusatz von Oxyester findet aber in der genannten Zeit keine merkbare Isomerierung statt. In diesem Falle benötigt die Durch führung der Isomerierung etwa 6 Stunden.
Die Reaktion kann, wie gesagt., innerhalb sehr weiter Temperaturgrenzen durchgeführt werden, z. B. von Zimmertemperatur bis Rück flusstemperatur. Dementsprechend variiert auch die benötigte Reaktionszeit zwischen etwa 5 Minuten und 24 Stunden und mehr.
Die Isonierierung verläuft bis zu einem Gleiehgewiehtszustand zwischen den beiden Isoineren, und diese können sodann durch Massnalnnen wie Adsorption, Destillation, Lö- sungsmittel-Extraktion voneinander getrennt werden. Durch Wiederholung der Isomerie- rung und der Abtrennung können Ausbeuten an dem gewünschten Isomeren bis 70 und 801/o erreicht werden.
Die Dehydratisierung des Oxyesters und die Isomerierung des Reaktionsproduktes kann auch in einem Arbeitsgang erfolgen. Zu die sem Zweck wird zweckmässig ein Katalysator verwendet, welcher gleichzeitig dehydratisie rend und umlagernd wirkt. Der Katalysator kann einer Lösung zugesetzt werden, welche den Oxyester allein oder eine Mischung des Oxy esters mit dein ss,y-Isomer enthält.
Beim Erhitzen der Mischung bewirkt der Katalysa tor zunächst die Dehy dratisierung des Oxy- esters unter der Bildung des a,fl- und des ss,y- Isomers, und sodann wird letzteres in das a,ss-Isomer umgelagert.
Die Isolierung des a,ss-Isomers aus dem Reaktionsgemisch, abwechselnd mit der wie derholten Isomerierung des ss,y-Isomers, liefert den ss-Jonyliden-essigester in hoher Ausbeute.
Die Umwandlung des ss,y-Isomers in das a,ss-Isomer beruht auf der Verschiebung eines Wasserstoffatoms. Derartige Verschiebungen gehen in sogenannten prototropischen Syste inen vor sich. Wahrscheinlich beruht die Wir kung der Katalysatoren auf der Bildung von Protonen. Die dadurch hervorgerufene Be weglichkeit der Wasserstoffatome beschleunigt die Reaktion, und die Erreichung des erwähn ten Gleichgewichtszustandes.
Die besten Ka talysatoren sind anscheinend diejenigen, wel- ehe die grösste Anziehuingskraft für die Pro tonen aufweisen, ohne gleichzeitig auf die am prototropischen System beteiligten V erbiri- dungen eine zerstörende Wirkung auszuüben.
Die Menge des verwendeten Katalysators kann in weiten Grenzen variiert werden. Es wurden befriedigende Resultate erhalten bei Verwendumg von nur 3 mg Jod pro g Ester. Die Verwendung von 80 mg Phosphoroxy- ehl.orid pro g Ester verbesserte die Ausbeute nur sehr wenig.
Wie bereits erwähnt, kann der f-Jonyliden- essigsäureester von dessen Isomer z. B. durch Destillation, Adsorption oder Extraktion mit Lösungsmitteln abgetrennt werden.
Zufolge der leichten Zersetzbarkeit der Verbindungen sollte die Destillation bei v er- inindertem Druck durchgeführt werden. Eine Kolonne mit 5 Böden genügt für eine 70pro- zentige Abtrennung des a,ss-Isomers vom ss,y- Isomer, ausgehend von einer 50-50-Mischung.
Die Möglichkeit der Abtrennung durch Extraktion mit Lösungsmitteln beruht auf der Tatsache, dass das ss,y-Isomer eine grössere Löslichkeit. in gewissen polaren Lösungsmit teln, wie z. B. wässerigen Methanol oder Di- methy lsulfolan, aufweist als das entsprechende a,ss-Isomer. Es wurde ein Gemisch von ss-Jony- liden-essigsäureester und dem ss,y-Isomer im Verhältnis 1 :1 in Petroläther aufgelöst und viermal mit Dimethylsulfolan ausgeschüttelt.
Der nach Abdampfen des Petroläthers erhal tene Rückstand enthielt das a,ss-Isomer und das ss,y-Isomer im Verhältnis 65 :35. Ähnlich wurde nach 5 Extraktionen des Isomeren- Gemisches mit 90prozentigem wässerigem Me thanol ein Rückstand erhalten mit a,ss-Iso- iner : ss,;#-Isomer = 3 :2.
Man kann auch wässerigen Äthylalkohol verwenden. Ferner können auch Lösungs mittel oder Mischungen verschiedener Lö sungsmittel verwendet werden, die eine hö here Polarität aufweisen und demzufolge ein grösseres Lösungsvermögen für die ss,;,-unge- sättigten Verbindungen als für die a,ss-unge- sättigten Verbindungen haben.
Die chromatographisehe Adsorption kann ebenfalls vorteilhaft zur Trennung der Iso- rneren dienen. Hierfür geeignet sind milde Adsorptionsmittel, wie z.
B. fein verteiltes -\atrium-Aluminium-Silikat. Das Isomeren- gemisch wird für die Adsorption zweckmässig in Petroläther aufgelöst, wobei die ss,y-Ester stärker adsorbiert werden als die a,ss-Ester. Man kann leicht so arbeiten, dass die letzteren praktisch vollständig durch die Kolonne fliessen.
Die geringen Mengen von adsorbier- tem a,ss-Ester können mit Petroläther ausge waschen werden. Nachdem die Adsorptions- kolonne frei ist von a,ss-Ester, können die ,I,y-Ester beispielsweise mit Benzol eluiert und sodann nochmals der Isomerierung unterwor fen werden.
Tabelle 1 zeigt das sich einstellende Gleich gewicht zwischen ss,;f- Lind a,ss-Isomer bei der Einwirkung verschiedener Katalysatoren auf den Oxy ester 1I, den ss-Jonolessigsäureester. Die relative Menge der Isomeren kann auf Grund der Ultraviolett-Absorptionskurven der Reaktionsmischung und der Absorptionskur ven der reinen Isomeren bestimmt werden.
Das ss""-Isomer hat beispielsweise ein starkes Absorptionsband bei 284 in,u, und die a,ss-Ver- bindung ein ähnliches Band bei 305 mu. Der gestalt bildet das Verhältnis der Extinktions- koef fizienten
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einen Massstab für die Menge an a,ss-Verbin- dung. Je niedriger die Verhältniszahl, um so höher der Gehalt an a,
ss-Verbindung. Eine
EMI0004.0078
Tabelle <SEP> 1
<tb> <I>Ve-rii@euduny <SEP> verschiedener <SEP> Katcilysatoi-eri..</I>
<tb> ss <SEP> .Jonol- <SEP> m <SEP> _ <SEP> Menge <SEP> an <SEP> Isomer
<tb> Nr. <SEP> Katalysator <SEP> essigsäure- <SEP> Lmittel* <SEP> Kataly- <SEP> Zeit <SEP> @<B>-f</B> <SEP> o <SEP> i <SEP> sso <SEP> <U>E <SEP> ?84</U>
<tb> ester <SEP> cm <SEP> 3 <SEP> sator <SEP> Std. <SEP> E <SEP> 1 <SEP> cm <SEP> E <SEP> 1 <SEP> cm <SEP> E <SEP> 304
<tb> g <SEP> mg <SEP> 284 <SEP> m,1. <SEP> 304 <SEP> mit
<tb> 1 <SEP> POCl..
<SEP> 1 <SEP> 10 <SEP> 80 <SEP> 1 <SEP> 686 <SEP> 470 <SEP> 1,46
<tb> 2 <SEP> Jod <SEP> 1 <SEP> 10 <SEP> 3 <SEP> 4 <SEP> 649 <SEP> 431 <SEP> 1,51
<tb> 3 <SEP> p-Toluolsulfonsäure <SEP> 1 <SEP> 10 <SEP> 50 <SEP> 1 <SEP> 618 <SEP> 428 <SEP> 1,44
<tb> 4 <SEP> Zinkchlorid <SEP> in <SEP> Essigsäure <SEP> 1 <SEP> 10 <SEP> 100 <SEP> 1 <SEP> 662 <SEP> 376 <SEP> 1,76
<tb> 5 <SEP> Ameisensäure <SEP> 1 <SEP> 10 <SEP> 100 <SEP> 1 <SEP> 878 <SEP> 374 <SEP> 2,35
<tb> * <SEP> Benzol <SEP> mit <SEP> Ausnahme <SEP> von <SEP> Nr. <SEP> 4. Zahl über<B>'</B>bezeichnet beispielsweise eine niedrige Konzentration an a, l-ungesättigter Verbindung, während eine Zahl unter 1,7 eine hohe Konzentration der a,ss-Verbindung an zeigt. Diese Verhältniszahl ist in der letzten Kolonne der Tabelle I angegeben.
Ein (aleiehgewichtszustand stellt sich auch ein ohne Verwendung eines Lösungsmittels, doch ist es meistens vorteilhaft, ein solches zu verwenden. Aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Benzol, Toluol und Xylol, aliphatische Kohlenwasserstoffe, wie Petroläther, ferner halogenierte Kohlenwasserstoffe, wie Tetra ehlorkohlenstoff, werden bevorzugt; Äther, wie z.
B. Isopropyläther, sind weniger geeignet, weil bei deren Verwendung die Isomerisierung sehr langsam erfolgt..
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Tabelle <SEP> 2
<tb> <I>Verwendung <SEP> verschiedener <SEP> Lösungsmittel.</I>
<tb> 3-Jonol- <SEP> Menge <SEP> an <SEP> Isomer
<tb> Kataly- <SEP> essigsäure <SEP> Lösungs- <SEP> Katalv- <SEP> Zeit <SEP> ss ö <SEP> a <SEP> ss <SEP> <U>E <SEP> 284</U>
<tb> Nr. <SEP> Bator <SEP> ester <SEP> ciMel <SEP> sator <SEP> Std. <SEP> E <SEP> 1 <SEP> cm <SEP> E <SEP> 1 <SEP> em <SEP> E <SEP> 304
<tb> <B>9</B> <SEP> mg <SEP> 284 <SEP> mi, <SEP> 304 <SEP> mii
<tb> 1 <SEP> .Tod <SEP> 1. <SEP> <B>10</B> <SEP> Toluoi <SEP> 3 <SEP> 0,5 <SEP> 682 <SEP> 441 <SEP> 1,55
<tb> POC1., <SEP> 1 <SEP> do. <SEP> 80 <SEP> 0,\? <SEP> 719 <SEP> 444 <SEP> 1,60
<tb> (<B>10</B>' <SEP> .
<SEP> 1 <SEP> Ben0ZOl <SEP> 80 <SEP> 1,0 <SEP> 743 <SEP> 428 <SEP> 1,74
<tb> 4 <SEP> do. <SEP> 1 <SEP> 10 <SEP> 80 <SEP> 1,0 <SEP> 963 <SEP> 466 <SEP> 2,07
<tb> Isopropyläther
<tb> <B>5</B> <SEP> (1o. <SEP> 1 <SEP> 10 <SEP> 80 <SEP> 1,0 <SEP> 763 <SEP> 458 <SEP> <B>1,67</B>
<tb> Tetraehlorkohlenstoff
<tb> 6 <SEP> d <SEP> o. <SEP> 1 <SEP> 10 <SEP> 80 <SEP> 1.,0 <SEP> 648 <SEP> 458 <SEP> 1,42
<tb> Petroläther Aus nachfolgender Tabelle ist ersichtlich, dass die Verwendung der Katalysatoren in sehr stark verdünnter Lösung die Erreichung des Gleichgewichtszustandes verzögert.
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Tabelle <SEP> 3
<tb> <I>Einfluh <SEP> der <SEP> Konzentration <SEP> der <SEP> Reaktionsmittel.</I>
<tb> f-Jonol- <SEP> Menge <SEP> an <SEP> Isomer
<tb> Kataly- <SEP> essigsäure- <SEP> Benzol <SEP> Kataly- <SEP> Zeit <SEP> Pr <SEP> äss <SEP> <U>E <SEP> 284</U>
<tb> Nr. <SEP> Bator <SEP> ester <SEP> ems <SEP> Bator <SEP> Std. <SEP> E <SEP> 1 <SEP> cm <SEP> E <SEP> 1 <SEP> cm <SEP> E <SEP> 304
<tb> g <SEP> mg <SEP> 284 <SEP> mp. <SEP> 304 <SEP> Mini.
<tb> 1. <SEP> POCI.s <SEP> 1 <SEP> 10 <SEP> 80 <SEP> 1 <SEP> 743 <SEP> 428 <SEP> 1,74
<tb> do. <SEP> 1 <SEP> .
<SEP> 40 <SEP> 80 <SEP> 1 <SEP> 1005 <SEP> 453 <SEP> 2,22 Bei den erwähnten Versuchen wurde stets der Äthy lester der ,B-Jonolessigsäure verwen det, doeh können aueh andere Ester verwen det werden.
Die folgende Tabelle zeigt vergleichsweise die Verhältnisse bei Verwendung des Allyl- und Phenylesters.
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Tabelle <SEP> 4
<tb> <I>Vergleich <SEP> verschiedener <SEP> Ester.</I>
<tb> (3-Jonol- <SEP> Menge <SEP> an <SEP> Isomer
<tb> g
<tb> essigsäure- <SEP> Benzol <SEP> Kataly- <SEP> Zeit <SEP> <B><I>317</I></B> <SEP> a, <SEP> <B>1010</B> <SEP> e <SEP> " <SEP> <B>E</B> <SEP> 284
<tb> Nr. <SEP> Ester <SEP> Katalysator <SEP> ester <SEP> cma <SEP> Bator <SEP> Std.
<SEP> E <SEP> 1 <SEP> i <SEP> E <SEP> 1 <SEP> cm <SEP> E <SEP> 304
<tb> g <SEP> mg <SEP> 284 <SEP> m#t <SEP> 304 <SEP> m".
<tb> Ally <SEP> l- <SEP> Jod <SEP> 1 <SEP> 40 <SEP> 3 <SEP> 4 <SEP> 641 <SEP> 487 <SEP> 1,32
<tb> 2 <SEP> Phenyl- <SEP> Jod <SEP> 1 <SEP> 40 <SEP> 3 <SEP> 4 <SEP> 569 <SEP> 365 <SEP> <B>1</B>,55
<tb> 3 <SEP> Äthyl- <SEP> Tod <SEP> 1 <SEP> 40 <SEP> 3 <SEP> 4 <SEP> .563 <SEP> 342 <SEP> 1,6-1 Die Verhältniszahl für den Allylester l,32) entsprieht einem Gehalt von ungefähr 5.311/o der a"8-Verbindung in der Gleiehge- wiehtsmisehung,während der Wert 1,
64 für den Äthylester einem Gehalt von ungefähr 31% der a,ss-Verbindung entsprielit.
EMI0006.0013
Tabelle <SEP> 5
<tb> <I>Einwirkung <SEP> verschiedener <SEP> Umlager <SEP> ungs-Katalysatoren <SEP> auf <SEP> die <SEP> ss" <SEP> -Ve@bi.azdicng.</I>
<tb> p <SEP> ly Nr. <SEP> Ester <SEP> Lösungs- <SEP> Zeit <SEP> Kataly- <SEP> Tempe <SEP> g <SEP> Bator <SEP> Kata <SEP> cm3
<tb> pro <SEP> Lösungs mittel <SEP> Std. <SEP> Bator <SEP> ratur <SEP> g <SEP> Ester <SEP> mittel <SEP> pro
<tb> g <SEP> Ester
<tb> <I>1 <SEP> k</I> <SEP> Benzol <SEP> 1 <SEP> POCl<B>#,</B> <SEP> 78" <SEP> C <SEP> 0,06 <SEP> 10
<tb> <I>2</I> <SEP> Benzol <SEP> 6 <SEP> do. <SEP> 78" <SEP> C' <SEP> do.
<SEP> do.
<tb> 3 <SEP> Tetraehlorkohlenstoff <SEP> 6 <SEP> <B>cl <SEP> 0.</B> <SEP> 79" <SEP> C <SEP> do. <SEP> <B>da.</B>
<tb> <I>4 <SEP> ss,y</I> <SEP> Benzol <SEP> 1. <SEP> do. <SEP> 78" <SEP> C' <SEP> do. <SEP> <B>(1</B>o.
<tb> + <SEP> 20 <SEP> % <SEP> Oxpester
<tb> #> <SEP> ss, <SEP> Benzol <SEP> 1 <SEP> H,PO, <SEP> 78" <SEP> C <SEP> 0,09 <SEP> 30
<tb> POCl,s <SEP> 0,10
<tb> <I>6 <SEP> ss,y</I> <SEP> Aceton <SEP> 95 <SEP> 0/0 <SEP> 0,5 <SEP> HSO4 <SEP> 55" <SEP> C <SEP> 0,60 <SEP> 10
<tb> 7 <SEP> ss,;
, <SEP> Benzol/Essigsäure <SEP> <B>10</B> <SEP> min. <SEP> H,SO, <SEP> 40" <SEP> C <SEP> 0,37 <SEP> 12,5
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Isomer
<tb> "/" <SEP> a,ss-Ester <SEP> in <SEP> der <SEP> a,9 <SEP> ss,7 <SEP> <U>E <SEP> 284</U>
<tb> Nr. <SEP> Isomerisierungsmischung <SEP> E <SEP> <B>1010</B> <SEP> E <SEP> <B>1010</B>
<tb> (Infrarot-Analyse) <SEP> 1 <SEP> cm <SEP> 1 <SEP> cm <SEP> E <SEP> 304
<tb> 304 <SEP> ml).
<SEP> 284 <SEP> mm
<tb> 1 <SEP> 0 <SEP> 381 <SEP> 10<B>1</B>5 <SEP> 2,67
<tb> 2 <SEP> 45 <SEP> 389 <SEP> 566 <SEP> 1,-15
<tb> 3 <SEP> 45 <SEP> 430 <SEP> 670 <SEP> 1,56
<tb> 45 <SEP> 451 <SEP> 737 <SEP> 1,6-1
<tb> 5 <SEP> 45 <SEP> 422 <SEP> 667 <SEP> 1,58
<tb> 6 <SEP> 45 <SEP> 408 <SEP> 768 <SEP> 1,88
<tb> 7 <SEP> 45 <SEP> 422 <SEP> 642 <SEP> 1,52 Aus Tabelle 5 ist ersiehtlieh, dass - wie sehon erwähnt - die Erreiehung des Gleieli- gewiehts mit Phosphoroxyehlorid und Benzol.
ganz erheblieh mehr als eine Stunde Behand-
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lung, <SEP> am <SEP> Rüekflusskühler <SEP> erfordert. <SEP> In <SEP> obiger
<tb> Tabelle <SEP> ist <SEP> der <SEP> Prozentgehalt <SEP> an <SEP> a,ss-Verbin dungen, <SEP> das <SEP> heisst <SEP> an <SEP> ss-.Tonyliden-essigsäiire ester <SEP> in <SEP> der <SEP> Isonierisiei-ungsmiseliun- <SEP> sowohl nach den Infrarotmessungen als nach den LTltraeiolettabsorptionswerten angegeben. Zur Standardisierung der analytischen Bestim mungen wurden gereinigte Präparate der a,ss- und ss,;,-Ester verwendet.
Versuche 2 und 3 zeigen, dass eine sechs stündige Behandlung am Rückflusskühler mit Phosphoroxy Chlorid und Benzol ausreicht, zur Durchführung der Isomerisierung bis zum Gleichgewichtszustand (etwa 50 % a,ss-Ester). Tetraehlorkohlenstoff erwies sich als etwas günstiger als Benzol, weil geringere Zerset zung der Ester erfolgte.
Versuch 4 zeigt, dass der Zusatz von 20 % Oxyester (ss-Jonolessigsäureester) zum ss,;,- Ester genügt, um die Isomerisierung mit Phos- phoroxyehlorid in Benzol in einer Stunde durchzuführen.
Die Versuche 5, 6 und 7 zeigen die Wirk samkeit verschiedener Mineralsäuren als Ka talysatoren zur Isomerisierung des ss""-Esters. <I>Beispiel:</I> <I>1.</I> ,Darstellung <I>des</I> :
Ithylesters <I>der</I> ss-Jonol- essigsdure. 96 g (0,3 Mol) ss-Jonon, 96 (0,575 Mol) *lthylbromacetat, 37,6 g (0,575 Atom) Zink staub und 250 em@' Benzol wurden nach Zu satz eines Jodkristalles am Rückflusskühler bis zum Einsetzen der Reaktion erhitzt. Nachdem die Wärmeentwicklung beendet war, wurde die Mischung weitere 30 Minuten am Rück Flusskühler erhitzt, sodann abgekühlt und mit einem Überschuss an 5prozentiger Salzsäure ausgeschüttelt.
Die Benzolschicht wurde nach ; einander mit Wasser und verdünnter Na- t riumbikarbonatlösung ausgewaschen. Nach dem Trocknen über Natriumsulfat wurde das Benzol abdestilliert und der aus dem rohen Oxyester bestehende Rückstand in einem z@#- r klisehen Molekulardestillationsapparat destil liert.
Es wurde ein gereinigtes Produkt er halten in Form eines strohgelben viskosen Öls;
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in Äthanol; ein zwei ' tes Präparat zeigte
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<I>2.</I> Dehydratisierung <I>des</I> Oxyesters <I>und</I> Isomerisierung.
14,8 g des erhaltenen Oxyestcrs wurden in 106 em3 Benzol aufgelöst und eine Lösung von 0,5 em3 POCl., in 42 em3 Benzol zugefügt. Das Ganze wurde eine Stunde am Rüekfluss- kühler erhitzt.. Sodann wurde das Gemisch abgekühlt, über 15 g Natrium-Aluminium-Sili- kat abgezogen und mit 100 em3 Benzol nachge waschen.
Nach Abdestillierung des Lösungs mittels im Vakuum wurde der Rückstand in 100 cm' Petroläther aufgenommen und durch eine Kolonne abgezogen, welche einen Durch messer von 50 mm hatte und auf eine Länge von 50 ein mit. fein verteiltem Natrium-Alu- minium-Silikat gefüllt war.
Die Kolonne wurde sodann mit 1800 cm-' Petroläther ausge- wäschen. Nach Abdampfen des Lösungsmittels wurden 8 g gereinigter Äthylester der ss-Jony- liden-essigsäure erhalten.
Die Kolonne wurde mit 1300 em3 Aceton eluiert, um das Isomer vom Adsorbenten ab zutrennen. Die erhaltene Lösung wurde ab destilliert und als Rückstand 6,5 g des ss,y- Isomers erhalten. Das Produkt wurde in 35 cm-3 Benzol aufgelöst und zu der Lösung 0,21 em3 POC13 in 30 ein' Benzol hinzugefügt.
Die Mischung wurde 6 Stunden am Rückfluss- kühler erhitzt, sodann abgekühlt, wiederholt mit Wasser gewaschen und über Natrium sulfat getrocknet und schliesslich das Lösungs mittel abdestilliert.
Der Rückstand, bestehend aus 6,4 g einer Mischung des a,ss- und ss,y-Isomers, wurde in 50 cm? Petroläther aufgelöst und wie oben beschrieben durch eine Adsorptionskolonne abgezogen. Nach dem Auswaschen mit 600 cm' Petroläther wurde das Lösungsmittel abdestil- liert. Ausbeute: 3 g ss-Jonyliden-essigsäure- äthylester (a,ss-Ester).
Die Kolonne wurde mit Aceton eluiert. Nach Abdampfen des Lösungsmittels wurden 3,3 g des ss,y-Isomers erhalten. Dieses Pro dukt wurde reserviert für die Isomerisierung zusammen mit dem ss,y-Isomer aus einem spä teren Arbeitsgang. Demnach wurde gewonnen ans 14,8 g Äthylester der ss-Jonol-essigsäure 11 g prak tisch reiner ss-Jonyliden-essigsäure-äthylester, wobei noch genügend ss,y-Ester übrigblieb, um eine weitere Menge von 1 - des a,ss-Esters zu bilden.
Praktisch die gesamte Menge an ss"-Isomer ist also zur Isomerisierung verfügbar. Die ein zigen Verluste wurden durch Zersetzung wäh rend der Behandlung am Rüekflusskühler, ferner durch Zersetzungen in der Adsorptions- kolonne sowie durch Bildung einer geringen Menge von Nebenprodukten verursacht.
Die Trennung des a,ss- vom ss,y-Isomeren kann auch durch fraktionierte Destillation im Vakuum erfolgen oder auch durch Extraktion mit Lösungsmitteln.
<I>3. Darstellung von</I> ss-Jonyliden-iith.anol. 4,6 g (0,175 Mol) ss-Jonyliden essigsäure- äthy lester wurden in 60 cm-' trockenem Äther aufgelöst und im Verlaufe von 2 Minuten 50 em3 einer 0,4-n-ä.therischen Lösung von Lithium-Aluminium-Hydrid (LiAIH,) ' zuge fügt.
Nach weiterem Umrühren während 5 Mi nuten wurden 100 cm3 5prozentige Salzsäure zugesetzt, die Ätherschicht mit Wasser ge waschen und das Lösungsmittel abdestilliert, wobei als Rückstand 4,0 g ss-Jonyliden-äthanol erhalten wurden. Das Produkt zeigte E /o 1 cm <B>(</B>?65 mcc) = 534 in Äthanol.
Das ss-Jony liden-äthanol ist. eine bereit bekannte organische Verbindung.
Die Reduktion des ss-Jonyliden-essigsäure- esters kann auch unter Verwendung z. B. von Lithium-Bor-Ilydrid erfolgen.