CH522572A

CH522572A - Verfahren zur Herstellung von Polyenverbindungen

Info

Publication number: CH522572A
Application number: CH1624369A
Authority: CH
Inventors: Norbert Dr Rigassi; Ulrich Dr Schwieter
Original assignee: Hoffmann La Roche
Priority date: 1969-10-31
Filing date: 1969-10-31
Publication date: 1972-06-30

Description

Verfahren zur Herstellung von Polyenverbindungen
Es ist bereits vorgeschlagen worden, einfache aliphatische, cycloaliphatische und araliphatische Ester, z.B. den Hexa2,4-dien-säureäthylester oder den Zimtsäureäthylester, Verbindungen, die gemeinhin als Modellsubstanzen für Wittig Reaktionen verwendet werden, aus den entsprechenden Carbonylverbindungen und Halogeniden mit Hilfe einer Wittig Reaktion in Gegenwart von Äthylenoxyd aufzubauen.

Während bei diesen Umsetzungen Äthylenoxyd keinen signifikanten Vorteil gegenüber der Verwendung der üblicherweise bei der Wittig-Reaktion verwendeten säurebindenden Mittel, wie beispielsweise Alkalialkoholate oder Alkaliamide zeigt, wurde nun gefunden, dass die Synthese vom empfindlichen Polyenverbindungen aus Dialdehyden und Wittig-Komponenten, nämlich von Crocetindialdehyd, Crocetindiestern und Lycopin, Verbindungen, die bisher nur unter einigen Schwierigkeiten mit mässigen Ausbeuten erhältlich waren, durch die Verwendung von Epoxyden in erstaunlicher Weise ganz ausserordentlich erleichtert und verbessert werden kann.

Setzt man nämlich beispielsweise 1 Mol 4,9-Dimethyl dodeca-2,4,6,8,10-pentaen-1,12-dial [C14-Dialdehyd] mit 2 Mol (6,10-Dimethyl-undeca-3 ,5,9-trien-2-yl)-triphenyl- phosphoniumbromid in Gegenwart einer bisher üblicherweise zur Bindung des Halogenwasserstoffs verwendeten Base, z.B.

in Gegenwart von Natriummethylat, um, so erhält man im wesentlichen Apo-1O'-lycopinal(C27), aber praktisch kein Lycopin.

Setzt man dagegen 1 Mol 4,9-Dimethyl-dodeca-2,4,6,8, l0-pentaen-1,12-dial mit 2 Mol (6,10-Dimethyl-undeca3,5,9-trien-2-yl)-triphenylphosphoniumbromid in Gegenwart eines Epoxyds, z.B. in Gegenwart von 1,2-Butylenoxyd, um, so erhält man überraschend in praktisch quantitativer Ausbeute reines Lycopin.

Entsprechendes gilt auch für die Synthese von Crocetindiestern aus C14-Dialdehyd und (1-Alkoxycarbonyl-äthyl)- triphenylphosphoniumbromid.

Die vorliegende Erfindung betrifft demnach ein Verfahren zur Herstellung von Polyenverbindungen der Formel
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in der die Reste R die gleiche Bedeutung haben und je einen Alkoxycarbonylrest oder den 4,8-Dimethyl-nona-1,3,7-trien- 1-yl-rest darstellen.

Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass man in Gegenwart eines Epoxyds der Formel
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in der A, B, C und D Wasserstoff oder niedere Alkylreste darstellen, einen Dialdehyd der Formel
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mit einem Phosphoniumsalz der Formel
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in der R die oben gegebene Bedeutung hat, Y eine Aryloder eine niedere Dialkylaminogruppe und Z ein Halogenoder Hydrosulfation bezeichnen, umsetzt.

Von den durch die Formel II gekennzeichneten Epoxyden sind das Äthylenoxyd und 1,2-Butylenoxyd bevorzugt.

Die oben genannten Alkoxycarbonylgruppen enthalten vornehmlich 1-5 Kohlenstoffatome, wie beispielsweise die Methoxycarbonyl-, Äthoxycarbonyl- oder Isopropoxycarbonylgruppe. Es kommen in Einzelfällen jedoch auch höhere Alkoxycarbonylgruppen mit 6-20 Kohlenstoffatomen, von diesen insbesondere die Cetyloxycarbonylgruppe, in Frage.

Die vorstehend genannten niederen Alkylreste enthalten vornehmlich 1-5 Kohlenstoffatome, wie beispielsweise der Methyl-, Propyl- oder Butylrest.

Die mit Y bezeichneten Arylgruppen umfassen gemeinhin alle bekannten Arylreste, so z. B. einkernige Reste wie Phenyl; substituiertes Phenyl wie Tolyl, Xylyl, Mesityl oder p Methoxyphenyl. Die mit Y bezeichneten niederen Dialkylaminogruppen sind vorzugsweise niedere Dialkylaminogruppen mit je bis zu 4 Kohlenstoffatomen, wie z.B. Dimethyl-, Diäthyl-. Diisopropylamino.

Von den Halogenionen Z sind das Chlor-, Brom- und Jodion bevorzugt.

Der als Ausgangsverbindung eingesetzte C14-Dialdehyd der allgemeinen Formel III ist eine bekannte Verbindung.

Auch die als Kondensationskomponenten verwendeten Phosphoniumsalze der allgemeinen Formel IV sind gemeinhin be kannt.

Der Dialdehyd der Formel III wird mit den Phosphoniumsalzen der Formel IV erfindungsgemäss in Gegenwart eines gegebenenfalls durch niederes Alkyl substituierten Äthylenoxyds mit Hilfe einer Wittig-Reaktion verknüpft. Von diesen durch die Formel II gekennzeichneten Epoxyden sind das Äthylenoxyd sowie besonders das in flüssiger Form vorliegende 1,2-Butylenoxyd als säurebindende Mittel bevorzugt.

Das gasförmige Äthylenoxyd wird bei der Reaktion vorzugsweise in gelöster Form, beispielsweise in einem inerten Lösungsmittel wie Hexan, Tetr,:hydrofuran oder Dimethylformamid, insbesondere aber in einem chlorierten Kohlenwasserstoff, z.B. in Methylenchlorid, in dem es bei -30" C einige Tage haltbar ist, angewendet. Das flüssige 1,2-Butylenoxyd kann sowohl mit als auch ohne Lösungsmittelzusatz verwendet werden.

Die in Gegenwart eines Epoxyds der Formel II verlaufende Kondensation der Verbindungen der Formeln III und IV zu den Polyenverbindungen der Formel I kann z.B. in der Weise durchgeführt werden, dass man den Dialdehyd der Formel III, vorzugsweise mit einem kleinen Überschuss des Triaryl-[oder Tridialkylamino]-phosphoniumsalzes, insbeson dere desTriphenylphosphoniumbromids der Formel, unter unter Zusatz eines gegebenenfalls alkylsubstituierten Ep oxyds, vornehmlich unter Zusatz von Äthylenoxyd oder 1,2
Butylenoxyd, gegebenenfalls in Gegenwart eines Lösungs mittels, z.

B. in Gegenwart eines chlorierten Kohlenwasser stoffes wie Methylenchlorid oder auch in Gegenwart von Dimethylformamid, entweder unter Rückflussbedingungen oder in einem geschlossenen System in einem zwischen etwa 30 und etwa 150 C liegenden Temperaturbereich etwa 6 bis 48 Stunden miteinander reagieren lässt und die Reaktionslösung, sofern die gewünschte Polyenverbindung nicht spontan auskristallisiert, konzentriert, worauf man aus dem Konzentrat entweder das Triphenylphosphinoxyd mit Hexan ausfällt und abfiltriert, das Filtrat eindampft und die gewünschte Polyenverbindung isoliert oder die gewünschte Polyenverbin dung mit Methanol ausfällt. Die erhaltene Polyenverbindung kann in üblicher Weise, z.B. durch Umkristallisieren oder in gelöster Form durch Adsorption an Kieselgel oder Aluminiumoxyd, gereinigt werden.

Anstelle eines Phosphoniumsalzes der Formel IV kann, sofern dem Reaktionsgemisch ein Phosphin der Formel
EMI2.1
zugesetzt wird, auch ein Halogenid der Formel
EMI2.2

<tb> R <SEP> /tlal <SEP> IVa
<tb> <SEP> Hai
<tb> in der Hal ein Halogenatom, vornehmlich Chlor oder Brom bezeichnet, eingesetzt, oder, sofern dem Reaktionsgemisch ein Phosphin der Formel
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und eine Mineralsäure der Formel
HZ zugesetzt wird, auch ein Alkanol der Formel
EMI2.4
verwendet werden.

Man kann demnach die in Gegenwart eines gegebenenfalls durch niederes Alkyl substituierten Äthylenoxyds der Formel II verlaufende Kondensation des Dialdehyds der Formel III mit einer Verbindung der Formel IV auch in der Weise durchführen, dass man den Dialdehyd der Formel III 1. mit einem Halogenid der Formel IVa in Gegenwart eines
Phosphins der Formel V oder 2. mit einem Alkanol der Formel IVb in Gegenwart eines
Phosphins der Formel V und einer Mineralsäure der For mel VI reagieren lässt.

Die unter 1 skizzierte Reaktion führt man vorzugsweise in der Weise durch, dass man den Dialdehyd der Formel III tunlich mit einem Überschuss eines Halogenids der Formel IVa insbesondere mit überschüssigem Bromid in Gegenwart von überschüssigem Triaryl-[oder Tridialkylamino]-phosphin, vornehmlich Triphenylphosphin, unter den oben für die Kondensation von Dialdehyden mit Phosphoniumsalzen angegebenen Bedingungen miteinander reagieren lässt und das erhaltene Reaktionsgemisch wie vorstehend beschrieben aufarbeitet.

Die unter 2 beschriebene Reaktion führt man zweckmässig in der Weise durch, dass man den Dialdehyd der Formel III zusammen mit einem Überschuss eines Alkohols der Formel IVb in Gegenwart von einem Triaryl-[oder Tridialkylamino]-phosphin, insbesondere Triphenylphosphin, und einer Halogenwasserstoffsäure oder Schwefelsäure, bevorzugt Chlor- bzw. Bromwasserstoffsäure unter den oben für die Kondensation von Dialdehyden mit Phosphoniumsalzen angegebenen Bedingungen miteinander reagieren lässt und das erhaltene Reaktionsgemisch wie vorstehend beschrieben aufarbeitet. Dem Reaktionsgemisch kann gegebenenfalls ein wasserentziehendes Mittel, wie z.B. grobkörniges Magnesiumsulfat oder ein Molekularsieb mit für die Bindung von Wasser geeigneter Porengrösse, beigefügt werden.

Es ist auch möglich, die Reaktion 2 in der Weise durchzuführen, dass man einen Alkohol der Formel IVb zunächst mit einem Phosphin der Formel V und einer Mineralsäure der Formel VI miteinander reagieren lässt und dann den Dialdehyd der Formel III und ein Epoxyd der Formel II dem Reaktionsgemisch zufügt. Auch hier können erwünschtenfalls wasserbindende Mittel wie oben beschrieben beigefügt werden.

Beispiel 1
1,08 g 4,9-Dimethyl-dodeca-2,4,6,8, 10-pentaen-1, 12-dial, 6,00 g (1-Methoxycarbonyl-äthyl)-triphenylphosphonium- bromid, 30 ml Methylenchlorid und 10 ml 1,2-Butylenoxyd werden im Autoklav 20 Stunden bei 90" C geschüttelt. Die Reaktionslösung wird anschliessend eingedampft. Der Rückstand wird in Methylenchlorid gelöst und durch 75 g Aluminiumoxyd filtriert. Das Filtrat wird zur Trockne eingedampft.

Der zurückbleibende Crocetindimethylester schmilzt nach dem Umkristallisieren aus Benzol bei 225-227" C. Ausbeute an reinem Crocetindimethylester bezogen auf den eingesetzten Dialdehyd: etwa 87 %.

Beispiel 2
5 g a-Brom-propionsäureäthylester, 7,4 g Triphenylphosphin und 2 g 4,9-Dimethyl-dodeca-2,4,6,8 , 10-pentaen- 1,12- dial werden in 30 ml 1,2-Butylenoxyd 15 Stunden bei 90" C im Autoklav geschüttelt. Die Reaktionslösung wird anschliessend unter vermindertem Druck eingedampft. Der Rückstand wird in Methylenchlorid gelöst und durch 150 g Aluminiumoxyd filtriert. Das Filtrat wird zur Trockne eingedampft. Der zurückbleibende Crocetindiäthylester schmilzt nach dem Umkristallisieren aus Benzol bei 216-128" C. Ausbeute an reinem Crocetindiäthylester bezogen auf den eingesetzten Dialdehyd: etwa 82%.

Beispiel 3
5,9 g t-Jonol-[6,10-Dimethyl-undeca-3,5,9-trien-2-ol], 10 g Triphenylphosphoniumbromid und 2,2 g 4,9-Dimethyl- dodeca-2,4,6,8,10-pentaen-1,12-dial werden in 30 ml 1,2-Butylenoxyd 20 Stunden im Autoklav auf 90" C erhitzt. Das Reaktionsgemisch wird anschliessend gekühlt und mit 100 ml Methanol gut durchgerührt. Das ausfallende Lycopin schmilzt nach dem Umkristallisieren aus Benzol/Methanol bei 173 bis 174" C. Ausbeute an reinem Lycopin bezogen auf den eingesetzten Dialdehyd: etwa 73%.

Claims

PATENTANSPRUCH

Verfahren zur Herstellung von Polyenverbindungen der Formel EMI3.1 in der die Reste R die gleiche Bedeutung haben und je einen Alkoxycarbonylrest oder den 4,8-Dimethyl-nona-1,3,7-trien1-yl-rest darstellen. dadurch gekennzeichnet, dass man in Gegenwart eines Epoxyds der Formel EMI3.2 in der A, B, C und D Wasserstoff oder niedere Alkylreste darstellen, einen Dialdehyd der Formel EMI3.3 mit einem Phosphoniumsalz der Formel EMI3.4 in der Y eine Aryl- oder eine niedere Dialkylaminogruppe und Z ein Halogen- oder Hydrosulfation bezeichnen, umsetzt.

UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man 4,9-Dimethyl-dodeca-2,4,6,8,10-pentaen-1,12- dial in Gegenwart von Äthylenoxyd oder 1,2-Butylenoxyd mit einem Phosphoniumsalz der Formel EMI3.5 worin Y' die Phenylgruppe und Z' das Brom- oder Chlorion bezeichnen, umsetzt.

2. Verfahren nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man 4,9-Dimethyl-dodeca-2,4,6,8,10-pentaen 1, 12-dial mit (l-Äthoxycarbonyl-äthyl)-triphenylphosph niumbromid umsetzt.

3. Verfahren nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man 4.9-Dimethyl-dodeca-2,4,6,8,10-pentaen-1,12- dial mit (6,1 0-Dimethyl-undeca-3 ,5,9-trien-2-yl)-triphenyl- phosphoniumbromid umsetzt.