Procédé de préparation de la phytol-cétone Dans le brevet principal on a décrit un procédé simple de préparation de la phytol-cé- tone par introduction d'un groupe isopentène dans la pseudo-ionone pour allonger la chaîne de cette dernière.
Le présent brevet a pour objet un procédé de préparation de la phytol-cétone en partant d'un composé carbonylique autre que la pseudo- ionone, mais en utilisant le même mécanisme de réaction.
Le procédé selon la présente invention est caractérisé en ce que l'on fait réagir la géranyl- acétone avec un complexe organo-métallique, obtenu par action d'un métal actif sur un acétal d'une 5-halogéno-pentanone-2, pour former un carbinol tertiaire comprenant le groupement
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dans lequel 1e$ atomes d'oxygène terminaux sont liés à un reste d'hydrocarbure de façon à for mer un acétal simple ou cyclique et en ce que l'on transforme ledit carbinol par déshydratation, hydrogénation des doubles liaisons et hydro lyse du groupe acétal,
en phytol-cétone.
La phytol-cétone ainsi obtenue est une subs tance connue servant de produit intermédiaire pour la synthèse du phytol, de la chlorophylle et de la vitamine E.
La géranyl-acétone de départ peut être pré parée selon un procédé analogue décrit par la brevetée dans un brevet suisse déposé égale ment le 29 décembre 1951.
Les acétals utilisables peuvent être prépa rés en faisant réagir une 5-halogéno-2-penta- none avec un alcoyl-orthoformiate en présence d'un alcool, ou en faisant réagir une 5-halo- géno-2-pentanone avec un 1,2- ou 1,3-glycol.
De tels acétals simples ou cycliques réagis sent par leur atome d'halogène en position 5 avec un métal actif pour former un complexe organo-métallique.
Ce comportement des acétals de 5-halogéno- 2-pentanones ou de leurs dérivés organo-métal- liques est anormal si l'on se rapporte aux tra vaux d'Arens et van Dorp qui ont montré que l'acétal cyclique halogéné
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ne forme pas de composé organo-halogéno-mé- tallique avec un métal actif tel que le magné sium ou autres métaux comparables (Rec. trav. chien. 65, 729 (1946)),
et .aux travaux de Wil- limann et Schinz, Helv. chien. Acta, 32, 2158 (1949) qui indiquent pour l'acétal cyclique
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et ses dérivés organo-métalliques d'autres pro cessus réactionnels.
Dans un mode de réalisation préféré de l'in vention, on fait réagir un métal actif, tel que le Li, Mg, Zn, Cd, Hg, sur un acétal alcoyléno- cyclique (par exemple éthyléno-cyclique) d'une 5-halogéno-pentanone-2, tel que par exemple un 2-(gamma-halogénopropyl)-2-méthyl-1,3- dioxolane pour former un composé organo- halogéno-métallique de formule
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où X est un atome d'halogène, M est le métal actif et R" est un groupe alcoylène (éthylène, propylène,
butylène...).
Ce composé organo-halogéno-métallique réagit ensuite avec la géranyl-acétone pour for mer l'alcool tertiaire (carbinol).
On peut aussi préparer le composé organo- métallique à partir d'un acétal simple d'une 5- halogéno-pentanone-2, du type
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où X peut être un halogène quelconque (le chlore et le brome étant cependant préférables) et où les groupements alcoyle sont avantageu sement des radicaux alcoyle inférieurs, compre nant de un à quatre atomes de carbone.
De préférence, on utilise la 5-chloro-pen- tanone-2 comme halogéno-pentanone de départ. La réaction entre le complexe organo-mé- tallique et la géranyl-acétone conduit à un car binol de chaîne notablement plus longue.
Cette réaction s'effectue facilement en ajou- tarït une solution de ladite géranyl-acétone à une solution du composé organo-métallique dans un solvant tel que l'éther anhydre. Une réaction exothermique se produit aussitôt et se poursuit jusqu'à son terme avec un bon ren dement. Il suffit ensuite de diluer par de l'eau le mélange obtenu pour décomposer le com plexe métallique et obtenir ainsi le carbinol ter tiaire recherché.
Cet alcool tertiaire est ensuite transformé en la cétone qui contient une unité d'isopen- tane de plus que la géranyl-cétone de départ. Dans cette transformation, on soumet l'alcool à une déshydratation de son groupe carbinol, à une hydrogénation des doubles liaisons et à une hydrolyse du groupe acétal pour former la phytol-cétone (cétone saturée), ces réactions pouvant être effectuées dans un ordre quelcon que, du moins en ce qui concerne la déshydra tation et l'hydrolyse.
La déshydratation de l'alcool tertiaire s'ef fectue facilement suivant les méthodes de dés hydratation connues, par exemple en le chauf fant en présence d'un agent déshydratant, tel qu'un acide ou un sel d'acide ou un ,autre agent de déshydratation analogue. Les agents de dés hydratation classiques convenant à l'opération comprennent les acides minéraux, les acides or ganiques tels que l'acide oxalique et l'acide para-toluène-sulfonique, des anhydrides tels que l'anhydride acétique, et des composés acides tels que le chlorure de zinc, le trichlorure de phos phore, le chlorure d'oxalyle et l'oxychlorure de phosphore, etc.
L'hydrogénation du produit de déshydrata tion, pour saturer les doubles liaisons, s'effectue facilement en le traitant par l'hydrogène gazeux sous faible pression (par exemple de 1,5 à 3,5 kg/cm-) en présence d'un catalyseur d'hy drogénation tels que le nickel Raney, la mousse de platine, le palladium, etc.
L'hydrolyse de l'acétal déshydraté et hydro géné pour former la phytol-cétone correspon dante s'effectue simplement par une solution aqueuse acide, ou suivant d'autres méthodes bien connues d'hydrolyse, les solutions aqueuses d'acides minéraux diluées étant particulièrement recommandables.
Dans lie procédé selon l'invention, on fait donc d'abord réagir la géranyl-acétone avec un complexe métallique d'un acétal, par exemple. alcoyléno-cyclique,
d'une 5-halogéno-pentano- ne-2. Ce stade de réaction est représenté par l'équation suivante en utilisant le complexe de magnésium d'un acétal éthyléno-cyclique
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Ce carbinol tertiaire est ensuite déshydraté par un agent déshydratant acide et l'acétal cy clique non saturé ainsi obtenu est soumis à une hydrogénation catalytique de ses doubles liai sons et ensuite à une hydrolyse avec un acide dilué pour donner la phytol-cétone de formule
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De cette manière,
la chaîne de la g6ranyl- acétone de départ est allongée d'un groupe iso- pentane. La phytol-cétone ainsi obtenue con duit facilement au phytol en la soumettant à une réaction de Reformatsky suivie d'une ré duction en phytol de l'ester obtenu.
Le procédé selon l'invention est illustré par l'exemple suivant Dans un ballon de 21 à trois tubulures muni d'un agitateur à joint étanche, d'un réfrigérant à reflux et d'une ampoule à brome et contenant 7,8 g de tournure de magnésium et 15 cm,' d'éther anhydre, on ajoute 1 cm3 d'iodure de méthyle.
Quand la réaction s'amorce, on intro duit dans le ballon une solution de 49,4 g de 2- (gamma-chloropropyl) -2-méthyl-1,3 -dioxo- lane dans 200 cm3 d'éther anhydre en réglant l'adjonction de manière à assurer un léger re flux d'environ 30 minutes. On obtient alors une solution du composé de formule.
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A la solution de ce complexe dans 215 cm3 d'éther anhydre, on ajoute lentement une solu- tion de 58 g de géranyl-acétone dans 200 cm3 d'éther anhydre jusqu'à ce que le dégagement de chaleur prenne fin. On décompose 1e mélange réactionnel avec de la glace et avec du chlorure d'ammonium, on élimine l'éther par distillation et on chauffe le résidu à 1000 C sous une pres sion de 1 mm Hg, pour éliminer un produit se condaire volatil.
Le résidu est constitué par le carbinol tertiaire qui est le produit de conden sation entre le géranyl-acétone et 1e complexe organo-métallique.
On ajoute ensuite 18,4 g d'oxychlorure de phosphore à 55 cm3 de pyridine sèche dans un récipient fermé muni d'un agitateur, d'un en tonnoir à robinet et d'un condensateur à reflux équipé d'un dessiccateur rempli de chlorure de. calcium. On ajoute à ce mélange, goutte à goutte, 32,4 g dudit carbinol tertiaire dissous dans du benzène anhydre. Après adjonction, on brasse le mélange pendant 1 h, puis on chauffe à reflux tout en continuant à brasser pendant 1 h. Après refroidissement, on verse sur de la glace contenant de l'acide chlorhydrique con centré et on extrait avec de l'éther.
On lave la solution avec de l'acide chlorhydrique dilué, avec de l'eau, puis avec une solution de NaHC03 et finalement à nouveau avec de l'eau et l'on sèche. Après évaporation de l'éther, on obtient 23,1 g de produit déshydraté (acétal cyclique non saturé) qui est essentiellement constitué par le composé de formule
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On agite, en présence d'hydrogène, sous pression initiale de 3,5 kg/cm2 et à la tempéra ture de 170 C, une fraction pesant 18,
8 g du- dit acétal non saturé préparé comme décrit ci- dessus avec 125 cm3 d'éthanol et 4 à 5 cm3 de boue déposée de nickel Raney. En 10 minu tes, la pression .tombe à 2,8 km/cm- tandis que la température s'élève à 300 C, après quoi la fixation d'hydrogène gazeux se ralentit brus quement. On chauffe le mélange à 500 C pen dant encore 85 minutes et on recharge en hy drogène gazeux pour ramener la pression à 3,5 kg/cm2 après un nouveau délai de 40 mi nutes. On continue d'agiter toute une nuit à la température ambiante.
On filtre le catalyseur et on élimine l'alcool du filtrat. Il reste 18,8 g d'une huile incolore constituée par l'acétal éthyléno-cyclique de la phytol-cétone. L'ana lyse en lumière infrarouge confirme que le composé est totalement saturé.
On agite pendant 2 h à 500 C, un mélange de 36,6 g dudit acétal éthyléno-cyclique de la phytol-cétone, 220 cm3 de méthanol, 55,5 cm3 d'eau et 8 cm3 'd'acide sulfurique concentré. Après refroidissement, on dilue par de l'eau et on extrait avec de l'éther, ce qui donne 31,6 g de phytol-cétone à l'état d'huile presque inco lore bouillant à 169-1710 C sous 7 mm Hg. L'analyse à l'infra-rouge révèle un groupe car bonyle.
La phytol-cétone fournit une semi-car- bazone fondant à 68-690 C après recristallisa- tion dans de l'éthanol.