CH429700A

CH429700A - Verfahren zur Herstellung von 10-Hydroxyhexadecin-(7)-säure-(1)

Info

Publication number: CH429700A
Application number: CH1754566A
Authority: CH
Inventors: Ernst Dr Truscheit; Gerd-Lothar Dr Haberland; Walter Dr Puls; Klaus Dr Schlossmann
Original assignee: Bayer Ag
Priority date: 1962-05-19
Filing date: 1963-05-07
Publication date: 1967-02-15
Also published as: GB973844A; CH428706A; DE1189988B

Description


  



  Verfahren zur Herstellung von 10-Hydroxyhexadecin-(7)-säure-(1)
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von 10-Hydroxyhexadecin-(7)-säure-(1), die ein wichtiges Zwischenprodukt für die Herstellung des
10-Acetoxyhexadecen-(7cis)-ol-(1) ist, das ein hochwirksames Anlockmittel für   männliche Schwammspinner      (Lymantria dispar    L.) darstellt.



   Es ist bekannt, dass man die 10-Hydroxy- (7)-säure (1) herstellen kann, indem man Heptanal- (l) mit Prop  aDgylbromid    und Zink zum   4-Hydroxydecin- (l)    umsetzt, dieses in den Tetrahydropyranyläther überführt, dessen Chlor-5-jodpentan zum 1-Chlor-9-tetrahydropyranyloxypentadecin-(6) knodensiert, darin das Chloratom durch die Nitrilgruppe ersetzt, das so erhaltene 10-Tetrahydropyranyloxyhexadecin-(7)-säure-(1)-nitril alkalisch zur entsprechenden Säure verseift und diese schliesslich mit sauren Mitteln behandelt (M.   Jacobson,    M.   Beroza    und W. A.   Jones.    J. Amer. Chem. Soc. 83, 4819 [1961]).



  Dieses   Verfahren'umEasst    7 Stufen, und die   Gesamt-    ausbeute beträgt nur etwa 0, 5   O/o    der Theorie.



   Es ist weiterhin bekannt, dass man Acetylcarbinole durch Umsetzung von Epoxyden mit   Aaetylen-Grignard-    Verbindungen erhalten kann. Schliesslich ist noch bekannt, dass man durch Umsetzung von 1,   2-Epoxyoctan    mit der   Lithiumverbindung von 9-Chlornonin- (l)    das 1-Chlor-11-hydroxyheptadecin-(8) und daraus über die entsprechende Cyanverbindung der 12-Hydroxyocta  decin-' (9)-säure- (l) herstellen kann    (W. J. Gensler und C. B. Abrahams, J. Amer. Chem. Soc. 80, 4593 [1958]).



   Das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung der 10-Hydroxyhexadecin-(7)-säure-(1) zeichnet sich dadurch. aus, dass man das aus   l-Chlor-5-jodpentan und      Natriumacetylid    in flüssigem Ammoniak erhältliche 7  Chlorheptin- (l)    in metallorganischer Reaktion mit 1, 2  Epoxyoctan zum l-Chlor-9-hydroxypentadecin- (6)    umsetzt, dieses durch Umsetzung mit   Natrium-oder Kalium-    cyanid in das 10-Hydroxyhexadecin-(7)-säure-(1)-nitril   überführt und. dieses schliesslich alkalisch verseift.   



   Das erfindungsgemässe Verfahren umfasst ausgehend von l-Chlor-5-jodpentan 4 Stufen. Die   Geaamtausbeute    liegt bei etwa   31  /o    der Theorie und beträgt somit etwa   das Sechzigfache    des bekannten Verfahrens, das   präpa-    rativ unbefriedigend ist. Man kann nach J. Amer. Chem.



  Soc. 83, 4819 (1961) die nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellte   10-Hydroxyhexadecin- (7)-. säure-      (1)    in   Gegenwart von Lindtar-Katalysator    partiell zur 10-Hydroxyhexadencen-(7cs)-säure-(1) hydrieren, diese mit Lithiumalanat zum hexadecen-(7cis)-diol-(1,10) reduzieren, dieses mit Acetylchlorid in das 1,   IO-Diacetoxy-    hexadecen-(7cis)- überführen und dieses   schliesslich    mit alkoholischer Lauge partiell zum   1,      10-Acetoxyhexa-      , decen-, (7cis)-ol-(1) verseifen.    Die Ausbeute beträgt etwa   55"/o der    Theorie,   bezogen auf die 10-Hydroxyhexa-      decin- (7)-säure- (l).   



   Das für das   erfindungsgemässe    Verfahren als Aus  gangsproidukt erforderliche 7-, Chlorheptin- (l)    kann man nach   J.    Amer. Chem. Soc. 70, 1699 (1948) in 85%iger   Ausbeute durch Umsetzung von l-Chlor-5-jodpentan    mit   Natriumacetylid    in flüssigem Ammonialk bei-35%   bis-40  C herstellen.   



   In der Folge wird eine bevorzugte Ausführungsform des   erfindungsgemässen Verfahrens beschrieben. Hierbei    wird 7-Chlorheptin- (1) mit einer ätherischen   n-Butyl-      lithium-Lösung    in einem indifferenten Lösungsmittel, z. B. Di-n-propyläter, D-n-butylätyer, Tetrahydrofuran oder Dioxan in die entsprechende Lithiumverbindung übergeführt. Danach fügt man 1, 0 bis 1, 5 Mol 1, 2 Epoxyoctan (pro 1, 0 Mol 7-Chloriheptin-(1) hinzu, erwärmt das Reaktionsgemisch mehrere Stunden auf Tem  peraturen von 60    bis   120  C und verdmmpft den gross-    ten Teil des Lösungsmittels unter vermindertem Druck.



  Der Rückstand wird mit einer sauer   reagier, end, en wäss-    rigen   Elektrolyt-Lösung    behandelt   und das Reaktions-      produkt durch Anäthem isoliert. Es kanm durch Hoch- vakuumdestillation gereinigt werden oder zweckmässig    als Rohprodukt   weiterverarbeitet werden.   



   Das 1-Chlor-9-hydroxypentadein-(6) wird in Ath  anol oder vorteilhaft    in Dimethylsulfoxyd mit überschüs  sigem Kalium-oder Natriumcyanid erwärmt und nach    Entfernen das   Lösungsmittels und Auswascihen    von Kalium- oder Natriumchlorid und überschässigem  Kalium- oder Natriumcyanid mit Wasser das   10-Hydr-    oxyhexadecin-(7)-säure-(1)-nitril erhalten, das durch Hochvakuumdestillation gereinigt werden kann.



   Man kann auch das 1-Chlor-9-hydroxypentadecin (6) zunächst   durchEribitzenmitNatriurnjodidinAceton    un des 1-Jod-9-hydroxypentadecin-(6) überführen und dieses dann als Rohprodukt in, alkoholischer Lösung mit Kalium- oder Natriumcyanid umsetzen.



     Pas    10-Hydroxyhexadecin-(7)-säure-(1)-nitril wird du, rch Erhitzen mit alkoholischer Kali- oder Natronlauge bis zur Beendigung, der Ammoniakentwicklung zu 10 Hydroxyhexadecin-(7)-säure-(1) verseift. Diese Ausführungsart des erfindungsgemässen Verfahrens sei anhand des folgenden Formelbildes veranschaulicht :

  
EMI2.1     


<tb> Cl- <SEP> (CH2) <SEP> s-C=CH <SEP>  >  <SEP> C1 <SEP> (cH2) <SEP> 5CeCCH2CH <SEP> (CH) <SEP> CH
<tb>  <SEP> 2. <SEP> + <SEP> C <SEP> %CH- <SEP> (CH2) <SEP> 5-CHs <SEP> OH
<tb> 7-Chlor-l-heptin <SEP> O
<tb>  <SEP> l-Chlor-6-pentadecin-9-ol
<tb>  <SEP> + <SEP> KCN
<tb>  <SEP> 2.-I-N <SEP> NC- <SEP> (CHs) <SEP> s-C=C-CHs-CH- <SEP> (CH2) <SEP> s-CHs
<tb>  <SEP> OH
<tb>  <SEP> 10-Hydroxy-7-hexadecin-1-säurenitril
<tb>  <SEP> - <SEP> -- <SEP> HOOC- <SEP> (CH2) <SEP> s-C=C-CI2-CH- <SEP> (CH2) <SEP> s-CHs
<tb>  <SEP> OH
<tb>  <SEP> 10-Hydroxy-7-hexadecin-1-säure
<tb> 
Beispiel   1   
Zur Lösung von 32, 5   Gewichtsteilen 7-Chlor-l-    heptin in 750   Volumteilen reinem Dioxan lässt    man unter Riihren bei Raumtemperatur das Gemisch aus 82 Volumteilen einer 3,

   06-molaren Lösung von n-Butyllithium in n-Hexan und 170 Volumteilen wasserfreiem   Ather      fliessen    und erhitzt das   Reaktionsgemisch l Stunde    am   Rüddlusskübler zum Sieden. Das Reaktionsgemisch    wird dann mit 50 Gewichtsteilen   1,    2-Epoxyoctan, gelöst in 150 Volumteilen Dioxan, versetzt und 15 bis 20 Stunden am Rückflusskühler zum Sieden erhitzt. Das   Lösungsmittel wird zum grössten Teil abdestilliert,    der Rückstand mit Eis und verdünnter Schwefelsäure versetzt und das   entstandene Gamisch mehrfach    mit Äther geschüttelt.

   Die vereinigten   Atherauszügewerdenzu-    nächst mit Wasser, dann mit wässiger 5-bis 10%iger Natriumhydrogencarbonatlösung gewaschen und über Natriumsulfat getrocknet. Der Äther wird bei Normaldruck und   das nicht umjgesetzte    1,   2-Epoxyoctan unter    dem Druck von 12 Torr (etwa 17, 5 Gewichtsteile vom Kp.12 = 56 bis 57  C, nD20 = 1,4215) abdestilliert. Der   Rückstand wird im Hochvakuum destillierit. Man erhält    40, 5   Gewichtsteile (= 63"/o    der Theorie) l-Chlor < 6  pentadecin-9-ol vom Kp. 0, o1    =   140    bis 145  C, nD20 = 1,   4750.   



     3\1    Gewichtsteile des erhaltenen 1-Chlor-6-penta  decin-9-ols    werden mit 60   Gewichtsteilen Natriumjodid    in 1200 Volumteilen Aceton 24 Stunden am   Rüokfluss-      kuhler    zum Sieden erhitzt. Dann wird das Aoeton abdestilliert und der Rückstand mit 400 bis 500 Volum  teilen Äther versetzt. Die entstandene Ätherlösung    wird mehrfach mit Wasser geschüttelt und   dann über Natnum-    sulfat getrocknet. Das nach dem Verdampfen des Äthers erhaltene rohe 1-Jod-6-pentadecin-9-ol, etwa 40 Gewichtsteile, wird mit 17   Gewiohtsteilen Kaliumcyanid    in 50 Volumteilen Wasser und 300 Volumteilen Äthanol 12 bis 15   Stunden am Rückflusskühler zum Sieden er-    hitzt.

   Man verdampft das Athanol zum grössten Teil   unter dem Dr. usk von    12 Torr, versetzt den Rückstand mit Wasser und schüttelt das Gemisch mehrfach mit Ath, er. Nach, dem Waschen der vereinigten Ätherauszüge mit Wasser und dem Trocknen über Natriumsulfat wird der Äther verdampft. Man erhält etwa 28 Gewichtsteile 10-Hydroxy-7-hexadecin-1-säurenitril vom Kp.0,001 =   1@15     C (Luftbadtemperatur), nD20 = 1,4729.



  C10H27ON Molekulargewicht =   249,    4 Berechnet C 77, 05    /o    H 10,   91"/a N5, 62 /o    Gefunden C 77,   22 ouzo    H 11, 01 % N 5,36 %
Zur Verseifung werden 25   Gewiohtsteile    des rohen 10-Hydroxy-7-hexadecin-1-säurenitrils mit der Lösung von 25 Gewichtsteilen Wasser. und 170 Volumteilen   Athanol    15 Stunden am Rückflusskühler zum Sieden erhitzt. Man   verdampft das Athanol weitestgehend    und versetzt den Rückstand mit Wasser. Die entstandene klare Lösung wird bei 0  C mit 10%iger wässriger Phosphorsäure angesäuert und der   ausgefallene Nieder-    schlag mit Äther extrahiert.

   Die   Ätherauszüge    werden nach dem Waschen mit wässriger Natriumchloridlösung über Natriumsulfat getrocknet. Nach dem Verdampfen des Ather. wird der Rückstand, etwa 25 Gewichtseile, aus Petroläther, Kp. = 30 bis 50 C, dem wenig Äther zugesetzt wurde, umkristallisiert. Man erhalt 16, 5 Ge  wichtsteile    10-Hydroxy-7-hexadecin-1-säure vom F = 50 bis 51  C. Die   Gesamtausbeute beträgt 36"/e    der Theorie, bezogen auf 7-Chlor-l-heptin, bzw. 31 % der Theorie, bezogen auf   l-Chlor-5-jadpentan.   



   Die   bsscbdeibenen Verfahrensstufen werden    unter   Ausschluss von Luftsauerstoff zwecikmässig m    einer Stickstoffatmosphäre durchgeführt.



   Beispiel 2
30 Gewichtsteile 1-Chlor-6-pentadecin-9-ol werden mit 25 Gewichtsteilen Kaliumcyanid in 50 Volumteilen Wasser und 300 Volumteilen Äthanol 72 Stunden unter Stickstoff am Rüokflusskühler zum Sieden erhitzt. Nach der im Beispiel   1    beschriebenen Aufarbeitung erhält man etwa 24 Gewichtsteile 10-Hydroxy-7-hexadecin-1säurenitril vom Kp.0,001 =   115     C   (Lufbbadtemperatur),    nD20   = 1,    4730.

Claims

PATENTANSPRUCH Verfahren zur Herstellung von 10-Hydroxyhexa- decin- (7)-säure- (l), dadurch gakemizeichnet, dass man das aus l-Chlor-5-jodpentan und Natriumacetylid in metallorganischer Reaktion mit 1, 2-Epoxyoctan zum 1-Chlor-9-hydroxypentadecin-(6) umsetzt, dieses durch Umsetzung mit Natrium-oder Kaliumcyanid in das 10-Hydroxyhexadecin-(7)-säure=(1)-nitril überführt und dieses schliesslich alkalisch verseift.

UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach. Patentanspruch, dadurch gekenn- zeichnet, dass man das 7 Chlor-lHheptin in die Lithiumverbindung überführt, diese mit 1, 2-Epoxyoctan zum l-Chlor-9-hydroxy-6-pentadecin umsetzt und das Chlor- derivat durch Umsetzung mit Natrium-oder Kalium- cyanid in Gegenwart von Dimethylsulfoxyd oder Alkohol in das 10-Hydroxy-7-hexadecin-1-säurenitrl überführt und diesel schliesslich mit wässriger alkoholischer Kalioder Natronlauge verseift.

2. Verfahren nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man das 1-Chlor-9-hydroxypenta decin- (6) durch Erhitzen mit Natriumjodid in Aceton in das l-Jod-9-hydroxypentadecin- (6) überführt und dieses Jod-derivat durch Umsetzung mit Natrium-oder Kaliumcyanid in das 10-Hydroxyhexadecin-(7)-säure (l)-nitril überführt.