CH617649A5 - - Google Patents

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CH617649A5
CH617649A5 CH1426376A CH1426376A CH617649A5 CH 617649 A5 CH617649 A5 CH 617649A5 CH 1426376 A CH1426376 A CH 1426376A CH 1426376 A CH1426376 A CH 1426376A CH 617649 A5 CH617649 A5 CH 617649A5
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Wolfgang Klaus Giersch
Guenther Ohloff
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Firmenich & Cie
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
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    • C07C45/67—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by reactions not involving the formation of >C = O groups by isomerisation; by change of size of the carbon skeleton
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    • C07C2602/00—Systems containing two condensed rings
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Description

L'invention a précisément pour objet un procédé pour la préparation des énantiomères S(+), respectivement R(—) du 2-méthyl-6-méthylène-octa-2,7-diène-4-ol à partir de (—)2-pinène-4-one, respectivement (+)2-pinène-4-one. Elle est définie aux revendications.
La première étape du procédé de l'invention consiste à iso-mériser la double liaison endocyclique de la (—)2-pinène-4-one (lia), respectivement de la (+)2-pinène-4-one (IIb), afin d'obtenir le composé bicyclique correspondant possédant la double liaison exocyclique. Selon l'invention, ladite isomérisation s'effectue au moyen d'un agent basique, tel un hydrure ou un alcoolate de métal alcalin. A titre d'agent isomérisant basique, on peut utiliser par exemple l'hydrure de sodium, le méthylate de sodium ou encore le terbutylate de potassium, en présence d'un solvant organique inerte.
La (—)2-(10)-pinène-4-one (Illa), respectivement la (+)2-(10)-pinène-4-one (Illb), ainsi obtenues sont ensuite soumises à l'action d'agents réducteurs stéréosélectifs, de façon à obtenir l'alcool correspondant de configuration voulue. Ainsi, en traitant la 2-(10)-pinène-4-one lévogyre (Illa) au moyen d'un borhydrure ou aluminohydrure de sodium ou potassium par exemple, on isole un 2-(10)-pinène-4-ol lévogyre de formule
A
pr c'est-à-dire de configuration eis [voir à ce sujet: «Tetrahedron», 24,4251 (1968)].
En effectuant par contre la réduction du composé Illa susmentionné au moyen d'un mélange d'isopropanol et d'isopropylate d'aluminium, on isole un 2-(10)-pinène-4-ol de formule
%c de configuration trans (voir à ce sujet: «Schimmel Berichte», 1940,42; ibid. 1942/43, 50).
De façon analogue, la réduction de 2-(10)-pinène-4-one dextrogyre (Illb) au moyen d'un mélange d'isopropanol et d'isopropylate d'aluminium permettra d'obtenir le 2-(10)-pinène-4-ol de configuration trans correspondant, alors que la réduction dudit composé Illb au moyen d'un borhydrure ou aluminohydrure de métal alcalin conduira au 2-(10)-pinène-4-ol de configuration eis correspondant.
La dernière étape du procédé de l'invention consiste à soumettre à pyrolyse le produit résultant de la réduction décrite ci-dessus. Ladite pyrolyse s'effectue selon les techniques usuelles dans l'art, notamment selon celles mentionnées dans le brevet EUA N° 2972638 ou dans «Helv. Chim. Acta», 54,1813 (1971) par exemple. Selon une mise en œuvre particulière du procédé de l'invention, l'alcool bicyclique résultant de la réduction citée plus haut, initialement dissous dans un solvant organique inerte, est introduit à l'une des extrémités d'une colonne chauffée à la température choisie et maintenue sous pression réduite, le produit de pyrolyse étant recueilli par refroidissement, à l'autre extrémité de ladite colonne.
On utilise de préférence une colonne en quartz, remplie d'éléments faits du même matériau, chauffée à une température comprise entre 400 et 450° C et maintenue sous une pression réduite de l'ordre de 14 torrs. Le temps de passage du produit à pyrolyser au sein de la colonne chauffée est déterminant quant au rendement en produit final. Il est notamment fonction de la longeur de ladite colonne et de la pression, éléments qui seront tous deux ajustés en conséquence.
Le produit résultant de ladite pyrolyse, recueilli après refroidissement à basse température, —80 à —100° C environ, est ensuite purifié selon les méthodes usuelles dans l'art, extraction, distillation fractionnée ou Chromatographie en phase gazeuse, par exemple.
Partant, selon l'invention, de 2-(10)-pinène-4-ol lévogyre de configuration eis (IVa) ou de 2-(10)-pinène-4-ol de configuration trans résultant de la réduction de 2-(10)-pinène-4-one dextrogyre (Illb) au moyen du mélange d'isopropanol et d'isopropylate d'aluminium, on isole, après purification du produit de pyrolyse, le S(+)-2-méthyl-6-méthylène-octa-2,7-diène-4-ol (la).
Partant de 2-(10)-pinène-4-ol de configuration trans (IVb) ou de 2-(10)-pinène-4-ol de configuration eis résultant de la réduction de 2-(10)-pinène-4-one dextrogyre (Illb) au moyen d'un borhydrure ou aluminohydrure de métal alcalin, on isole par contre le R(—)-2-méthyl-6-méthylène-octa-2,7-diène-4-ol (Ib).
Le procédé de la présente invention peut être illustré au moyen du schéma réactionnel ci-après:
( Voir page suivante )
La 2-pinène-4-one lévogyre (IIa), respectivement la 2-pinène-4-one dextrogyre (IIb), utilisées comme produit de départ selon le procédé de l'invention, peuvent être obtenues dans le commerce auprès de fournisseurs spécialisés (par exemple Glidden Co., Cleveland, Ohio, E.U.A.). Les composés IIa et IIb peuvent être en outre aisément préparés à partir d'a-pinène lévogyre, respectivement dextrogyre, par oxydation de ce dernier selon des méthodes connues.
L'invention sera illustrée de façon plus détaillée à l'aide de l'exemple ci-après. Dans ledit exemple, les températures sont indiquées en degrés centigrades et les abréviations utilisées possèdent le sens usuel dans l'art.
Exemple
S(+)-2-méthyl-6-méthylène-octa-2,7-diène-4-ol a) 25 g de 2-pinène-4-one lévogyre — [oc]d°= —218° (c=9,9 dans CH3OH) — ont été ajoutés goutte à goutte à 15,5 g d'hydrure de sodium en suspension dans 300 ml de tétrahydro-furanne anhydre. L'agitation du mélange réactionnel a été poursuivie durant près de 50 h, à température ambiante, puis on a
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IIb
Illa
IIa
Mb
>0
k0K
1 Réduction au moyen de ME—BH* ou ME—A1EU (ME=NA, K, Li).
2 Réduction au moyen d'isopropanol/isopropylate d'Al.
versé le tout sur un mélange de 150 g d'acide borique et 300 g de glace. Après extraction à l'éther, neutralisation, lavage, séchage des extraits organiques et finalement distillation, on a recueilli 21 g de 2-(10)-pinène-4-one-lévogyre, Eb. 52°/0,01 torr.
[oc]d° = - 56° (c= 10,4 dans CH3OH).
IR (film): 3080,1723,1650,1461,1388,1298,1270,1242,1198, 1098,1028,918 cm-1;
RMN(CCU): 0,77 (3H,s); 1,37 (3H,s); 1,74 (lH,m); 2,5-3,3 (5H); 4,82 (2H,m) 5 ppm;
SM: M+ = 150 (7); m/e= 135 (4), 122 (5), 107 (16), 91 (12), « 83 (100), 82 (23), 79 (20), 67 (12), 55 (34), 41 (13), 39 (16), 27 (13). b) 20 g de 2-(10)-pinène-4-one lévogyre obtenue ci-dessus, dissous dans 50 ml d'éther anhydre, ont été ajoutés goutte à goutte à 1,4 g de LÌAIH4 en suspension dans 200 ml d'éther anhydre.
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Une fois l'addition des réactifs terminée, on a chauffé le tout durant 1 h à reflux puis, après refroidissement à température ambiante, on a versé le mélange réactionnel sur un mélange d'acide chlorhydrique et de glace en excès. Après extraction à l'éther, neutralisation au moyen d'une solution de NaHCCh à 10% dans H2O, lavage, séchage des extraits organiques et finalement distillation, on a recueilli 19 g de 2-(10)-pinène-4-ol lévogyre, Eb. 110o/0,01 torr (pureté 95%).
Après recristallisation dans l'éther de pétrole, on a isolé un 2-(10)-pinène-4-ol lévogyre pur, dont les caractéristiques sont les suivantes:
F. 62-3°; [a]è°= -3,61°(c=l,0dans CH3OH).
IR (film): 3380, 3080,1645,1475,1300,1245,1057,1015,937, 870 cm-1 ;
RMN (CCU): 0,90 (3H,s); 1,21 (3H,s); 2,0-3,3 (6H); 2,90 (1H,S); 4,23 (lH,m); 4,60 (2H,m) 5 ppm;
SM: M+ = 152 (4); m/e=137 (6), 134 (14), 119 (18), 109 (22), 91 (27), 85 (100), 81 (25), 79 (25); 69 (19), 67 (23), 55 (19), 41 (43), 29 (15).
c) 5 g de 2-(10)-pinène-4-ol lévogyre obtenu sous lettre b), sous la forme d'une solution à 20% dans la pyridine, ont été soumis à pyrolyse dans les conditions suivantes: la solution ci-dessus est ajoutée goutte à goutte au sommet d'une colonne en quartz de 50 cm de longueur, remplie d'anneaux en quartz également et maintenue à une température de 400° environ. Le produit résultant de la pyrolyse est recueilli à l'extrémité inférieure de ladite colonne, à —80° environ. Toute l'opération se déroule en circuit fermé, sous pression réduite (14 torrs).
5 Une fois l'opération ci-dessus terminée, le mélange résultant de la pyrolyse, dissous dans de l'éther, est premièrement lavé au moyen d'une solution aqueuse diluée d'acide sulfurique, neutralisé au moyen de NaHCCb à 10% dans l'eau et finalement lavé au moyen d'une solution aqueuse saturée en NaCl. Après distillation 10 des fractions volatiles, on recueille un produit contenant environ 40% de l'énantiomère désiré et 60% environ de 2-(10)-pinène-4-ol de départ.
Le S(+)-2-méthyl-6-méthylène-octa-2,7-diène-4-ol a été finalement isolé du mélange ci-dessus à l'état pur par chromato-15 graphie en phase gazeuse préparative (colonne Carbowax - 3m-150°). Le produit ainsi obtenu se caractérise comme suit: [oc]d°= +11,82° (c=0,4 dans CH3OH).
IR (film): 3320, 3090,1675,1630,1595,1442,1375,1020,990, 895 cm-1 ;
20 RMN (CDCI3): 1,70 (3H,d,J= 1 cps); 1,75 (3H,d,J= 1 cps); 2,44 (2H,d,J= 7 cps) ; 4,54 (lH,d de t,Ji = 6,5 cps, J2 = 8 cps) ; 5,0-5,45 (5H); 6,44 (lH,d de d, Ji = 11 cps, J2 = 8 cps) 8 ppm;
SM: M+ = 152 (0,5); m/e= 151 (0,5), 134 (1), 119 (4), 109 (4), 91 (5), 85 (100), 67 (14), 57 (7), 55 (10), 43 (10), 41 (32), 39 (12), 25 31 (14), 29 (14).
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Claims (2)

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    2
    REVENDICATIONS
    1. Procédé pour la préparation d'un énantiomère du 2-méthyI-6-méthylène-octa-2,7-diène-4-ol, caractérisé en ce que:
    A) on traite un composé bicyclique insaturé de formule 5
    HIb lia au moyen d'un agent isomérisant basique, pour obtenir un composé de formule on réduit ensuite ledit composé Illb au moyen d'un mélange d'isopropanol et d'isopropylate d'aluminium et finalement on sou-îo met à pyrolyse le produit résultant de ladite réduction pour obtenir l'énantiomère S(+) de formule la
    Illa
    20
    on réduit ensuite ledit composé nia au moyen d'un borhydrure ou aluminohydrure de métal alcalin et finalement on soumet à pyrolyse le produit résultant de ladite réduction pour obtenir l'énantiomère S(+) de formule ou
    D) on prépare le composé Illb comme indiqué ci-dessus, on le 25 réduit au moyen d'un borhydrure ou aluminohydrure de métal alcalin et finalement on soumet à pyrolyse le produit résultant de ladite réduction pour obtenir l'énantiomère R(—) de formule la
    30
    OU
    B) on prépare le composé Illa comme indiqué ci-dessus, on le réduit au moyen d'un mélange d'isopropanol et d'isopropylate d'aluminium et finalement on soumet à pyrolyse le produit résultant de ladite réduction pour obtenir l'énantiomère R(—) de formule
    Ib
    OK
    V H
    40 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on utilise, comme agent isomérisant basique, un hydrure ou un alcoolate de métal alcalin.
  2. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite pyrolyse s'effectue sous pression réduite, à une température 45 comprise entre 400 et 450° C.
    Ib so L'énantiomère S{+) du 2-méthyl-6-méthylène-octa-2,7-diène-4-ol, de formule ou
    C) on traite un composé bicyclique insaturé de formule
    IIb la
    65
    au moyen d'un agent isomérisant basique, pour obtenir un composé de formule est un produit connu. Son action à titre de phérormone vis-à-vis de certains insectes a été démontrée il y a quelque temps déjà [voir à ce sujet: «Science», 154, 509 (1966)].
    Diverses synthèses du mélange racémique correspondant ont été proposées depuis lors et se trouvent notamment décrites dans «Tetrahedron», 24,4249 (1968), «J. Org. Chem.», 39,1957 (1974) et «Agr. Biol. Chem.», 38,2045 (1974).
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    A ce jour, deux synthèses seulement, conduisant à l'une des formes énantiomères du 2-méthyl-6-méthylène-octa-2,7-diène-4-ol, ont été divulguées. La première d'entre elles ne comporte pas moins de 10 étapes réactionnelles et ne présente de ce fait, pour l'homme de l'art, qu'un intérêt académique. Elle conduit en outre à l'obtention du R(-)-2-méthyl-6-méthylène-octa-2,7-diène-4-ol de formule
    OH
    ^ H
    c'est-à-dire à la forme énantiomère antipode du produit biologi-
    quement actif (voir à ce sujet: «Tetrahedron Letters», 1976, 1609).
    Des travaux tout récents, finalement, décrivent une synthèse de l'énantiomère la, mais ce dernier est obtenu avec un rendement optique extrêmement faible, de l'ordre de 10% [voir à ce sujet: «Acta Chem. Scand.», B 30,664 (1976)].
    Il y a donc nécessité impérieuse, pour l'homme de l'art, de disposer d'une synthèse rationnelle permettant d'obtenir le S(+)-2-méthyl-6-méthylène-octa-2,7-diène-4-ol optiquement pur mentionné plus haut, accessoirement l'énantiomère R(—) correspondant.
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