CH618672A5 - - Google Patents

Description

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REVENDICATIONS

1. Procédé de préparation d'une cétone non saturée de formule générale I suivante:

Ri R2 CH3 CH3

H-f CH—C— C—CH2-)nCH —C— CH—CH = CH—C=0 (I)

III III

xx zt x2 x3 z2 x4

dans laquelle Xi et X2 sont tous les deux des atomes d'hydrogène ou un parmi Xx et X2 est un atome d'hydrogène, et l'autre, ensemble avec Zt, représente une liaison; Zi, ensemble avec Xj ou X2, représente une liaison ou séparément, représente un atome d'hydrogène, un groupe hydroxyle ou un groupe alcoxy inférieur; Ri et R2 peuvent être identiques ou différents et chacun représente un atome d'hydrogène ou un groupe alcoyle inférieur; n = 1 ou 2 et lorsque n=2, Xi, X2, Zi, Ri et R2 peuvent chacun être identiques ou différents pour ces deux cas et X3 et X4 sont tels qu'un d'entre eux est un atome d'hydrogène et l'autre, ensemble avec Z2, représente une liaison, caractérisé en ce qu'on chauffe un alcool propargylique substitué de formule générale II suivante:

ri r2 CHa

H-f CH—C— C—CH2-)„CH—C=CH2 (II)

III I

xj zi x2 ch3-c-c=ch

I

oh dans laquelle Xi, X2, Zi, Ri, R2 et n ont les mêmes significations que celles indiquées pour la formule I à une température comprise entre 100 et 450°C et effectuant ainsi la transposition dudit alcool propargylique substitué II.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on conduit ledit chauffage en phase liquide et à une température comprise entre 100 et 250° C.

3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'on conduit le chauffage dans une atmosphère gazeuse inerte et en présence d'un composé organique polaire liquide contenant un

O

groupe sulfoxyde > S-»0, un groupe amido > N—C— ou un groupe phosphoryle s. P = O dans sa molécule.

4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit composé organique polaire est le sulfoxyde de diméthyle, le sulfoxyde de diéthyle ou le sulfoxyde de tétraméthylène.

5. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit composé organique polaire est le diméthylformamide, le diméthyl-acétamide, le diéthylformamide, le diéthylacétamide, la pyrrolidone, la N-méthylpyrrolidone, la N-éthylpyrrolidone ou l'e-caprolactame.

6. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit composé organique polaire est Phexaméthylphosphoramide, l'hexaéthylphosphoramide, le phosphate de triméthyle ou le phosphate de triéthyle.

7. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on effectue le chauffage en phase gazeuse à une température comprise entre 250 et 400° C et dans une atmosphère gazeuse inerte.

8. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite cétone non saturée est une cétone a,ß,y,5-non saturée de formule générale 1-1 :

ri r2 ch3 ch3

H-f CH—C— C—CH2-)hCH2— C=CH—CH=CH—C=0 (M) I I I Xi Zi x2

dans laquelle Xlt X2, Z1; Ri, R2 et n ont la même signification que celle indiquée pour la formule I.

9. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite cétone non saturée est une cétone a,ß,5,s-non saturée de formule générale 1-2 suivante:

Ri R2 ch3 ch3

h-fch—c—c—ch2-fnch=c—ch2—ch=ch—c=0 (1-2)

I I I Xi Zi x2

dans laquelle Xt, X2, Zl9 rlf r2 et n ont les mêmes significations que celles indiquées pour la formule I.

10. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une cétone non saturée de formule I-a:

ch3 r2 ch3 ch3

II I I

ch2-c-c-ch2-ch-c-ch-ch = ch-c=0 (I-a)

I II III

Xi Z1 X2 x3 z2 x4

dans laquelle Xt et X2 sont tels qu'un représente un atome d'hydrogène, et l'autre, ensemble avec Zu représente une liaison ; X3 et X4 sont tels qu'un d'entre eux représente un atome d'hydrogène et l'autre, ensemble avec Z2, représente une liaison; r2 est un atome d'hydrogène ou un groupe méthyle, est préparée par la transposition d'un alcool propargylique substitué de formule générale Il-a:

ch3r2 ch3

I I I

ch2-c— c-ch2-ch-c=ch2 (Il-a)

III I

Xi Zi X2 ch3-c-c=ch

I

oh dans laquelle Xi, X2, Zi et r2 ont la même signification que celle indiquée pour la formule I-a.

11. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une cétone non saturée de formule générale I-b:

ch3 ch3 ch3

I I I ch2-c-ch-ch2-ch-c-ch-ch2-ch-c-ch-III III III

Xi Zj X2 Xi Zj X2 X3 Z2 X4

ch3

I

ch=ch-c = 0 (I-b)

dans laquelle Xi, X2 et Zu du moment qu'ils apparaissent deux fois, peuvent chacun être identiques ou différents suivant le cas, Xx et X2 sont tels qu'un d'entre eux est un atome d'hydrogène et l'autre, ensemble avec Zi, représente une liaison; X3 et X4 sont tels qu'un d'entre eux est un atome d'hydrogène et l'autre, ensemble avec Z2, représente une liaison, est préparée par la transposition d'un alcool propargylique substitué de formule générale Il-b:

ch3 ch3 ch3

ch2 —c—ch—ch2 — ch—c— ch—ch2 —ch—i=ch2

III III I

Xi Zi X2 Xi Zi X2 ch3-c-c=ch (Il-b)

I

oh dans laquelle , X2 et ont la même signification que celle définie pour la formule I-b.

12. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'on soumet le produit de transposition dudit alcool propargylique substitué (Il-a) à une réaction d'isomérisation en présence d'un catalyseur d'isomérisation pour obtenir une quantité prédominante d'une cétone a}ß,y,8-non saturée de formule générale I-l-a:

ch3r2 ch3 ch3

II I I

CH2-C— C-CH2CH2-C=CH-CH=CH-C==0 (I-l-a)

I I I Xj Zj x2

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

3

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dans laquelle Xj, X2, Zt et R2 ont les mêmes significations que celles définies pour la formule I-a.

13. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que le catalyseur d'isomérisation est choisi parmi des composés de rhodium, des composés de ruthénium, des composés d'ammonium contenant de l'iode, des composés d'ammonium contenant du brome et l'iode.

14. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que le catalyseur d'isomérisation est choisi parmi les hydrates de chlorure de rhodium, l'iodure d'ammonium, les sels d'acides iodhydriques d'amine et l'iode.

15. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'on conduit la réaction en phase liquide et en chauffant jusqu'à une température comprise entre 100 et 250° C en présence d'un composé organique polaire liquide contenant un groupe amido

0 II

> N— C— ou un groupe phosphoryle s P=0 dans sa molécule et en présence d'un catalyseur d'isomérisation pour obtenir une cétone a,ß,y,5-non saturée comme produit principal.

16. Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce qu'on choisit le catalyseur d'isomérisation parmi des composés de rhodium, des composés de ruthénium, des composés d'ammonium contenant de l'iode, des composés d'ammonium contenant du brome et l'iode.

17. Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce qu'on choisit le catalyseur d'isomérisation parmi les hydrates de chlorure de rhodium, l'iodure d'ammonium, des iodes hydrate d'amines et l'iode.

18. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que le produit de transposition dudit alcool propargylique de formule générale Il-b est soumis à une réaction d'isomérisation en phase liquide et en présence d'un catalyseur d'isomérisation pour obtenir une cétone a,ß,y,5-non saturée de formule générale I-l-b:

ch3 ch3 ch3

1 I I

ch2 - c - ch - ch2 - ch - c - ch - ch2ch2 - c=ch -

Xi Zi x2 ch3

ch=ch—c=0

xt Zj x2

(I-l-b)

dans laquelle X1; X2 et Zt ont la même signification que celle indiquée pour la formule I-b.

19. Procédé selon la revendication 18, caractérisé en ce qu'on choisit le catalyseur d'isomérisation parmi des composés de rhodium, des composés de ruthénium, des composés d'ammonium contenant de l'iode, des composés d'ammonium contenant du brome et l'iode.

20. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'on conduit la réaction en phase liquide et en chauffant à une température comprise entre 100 et 250° C en présence d'un composé organique polaire liquide contenant un groupe amido

O . Il

; NC— ou un groupe phosphoryle 5 P=0 et en présence d'un catalyseur d'isomérisation pour obtenir une cétone a,ß,y,5-non saturée de formule générale I-l-b comme produit principal.

21. Procédé selon la revendication 20, caractérisé en ce qu'on choisit le catalyseur d'isomérisation parmi des composés de rhodium, des composés de ruthénium, des composés d'ammonium contenant l'iode, des composés d'ammonium contenant le brome et l'iode.

22. Procédé de préparation d'une cétone non saturée de formule générale I définie dans la revendication 1, caractérisé en ce que l'on prépare ledit alcool propargylique substitué de formule générale II en faisant réagir une cétone ß,y-non saturée de formule générale III et/ou une cétone a,ß-non saturée de formule générale IV :

Ri R2 CH3

.1 I I

5 H-fCH-C-C-CH2-)-nCH-C=CH2

III I Xi Zi x2 ch3-c=o

R1 R2 CH3

I I I

H-f CH—C— C—CH2-)nC= C—CH3

(III)

(IV)

20

Xi Zi x2 ch3-c=o dans lesquelles Xi, X2, Zi, Ri, R2 et n ont la même signification que celle définie pour la formule I, avec un composé choisi parmi l'acétylène, les acétylures de métaux alcalins et de métaux alcalino-terreux et les halogénures d'éthynylmagnésium, et en ce que l'on transpose l'alcool propargylique substitué de formule II ainsi obtenu en cétone non saturée de formule I par le procédé selon la revendication 1.

23. Procédé de préparation de l'ionone ou de l'irone, caractérisé en ce que l'on prépare une cétone non saturée de formule générale I par le procédé selon la revendication 1 et en ce que l'on convertit la cétone non saturée ainsi obtenue en ionone ou en irone par cyclisation.

30 La présente invention a pour objet un procédé de préparation de cétones terpéniques non saturées à partir d'alcools propargy-liques substitués.

Les alcools propargyliques substitués utilisés comme matières de départ dans le présent procédé ont la formule générale sui-35 vante (II):

Ri R2 CH3

I I I

H CH - C - C - CH2-)-nCH - C=CH2

III I

40 Xi Zi X2 CH3-C-C=CH

(II)

OH

Dans la formule II, Xi et X2 sont tous les deux des atomes d'hydrogène ou un parmi Xt et X2 est un atome d'hydrogène et 45 l'autre, ensemble avec Zi, représente une liaison; Zi représente une liaison, ensemble avec Xt ou X2, ou séparément est un atome d'hydrogène, un groupe hydroxyle ou un groupe alcoxy inférieur; Rt et R2 sont identiques ou différents et chacun représente un atome d'hydrogène ou un groupe alcoyle inférieur; n = 1 ou 2; et lorsque so n=2, Xi, X2, Zi, Ri et R2 qui apparaissent deux fois peuvent chacun être identiques ou différents.

Les cétones non saturées préparées à partir des alcools propargyliques de formule II selon le présent procédé sont des cétones non saturées de formule générale (I) suivante qui sont des isomères 55 structuraux desdits alcools.

Ri R2

CH,

CH3

H-fCH-C-C —CH2-)-nCH—C—CH—CH=CH—C=0 (I)

III III 60 Xi Zi x2 x3 z2 x4

Dans la formule I, Xi, X2, Zi, Ri, R2 et n ont la même signification que celle définie pour la formule II, un parmi X3 et X4 est un atome d'hydrogène et l'autre, ensemble avec Z2, représente une liaison. Les cétones non saturées de formule I sont utiles non 65 seulement comme parfums en soi, mais aussi comme intermédiaires pour la préparation d'autres composés de parfumerie tels que l'ionone et l'irone, des produits pharmaceutiques, des produits chimiques pour l'agriculture, diverses substances colorantes, etc.

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Dans la description suivante, le groupe:

Ri R2

I I

h-fch-c-c-ch2-)-n

I I I Xi Zi X2

ci-dessus est parfois abrégé en R. En ce qui concerne ce groupe, lorsque Zi est un groupe alcoxy inférieur, ledit groupe alcoxy est de préférence un groupe méthoxy, éthoxy, propoxy ou butoxy. Lorsque Ri et R2 sont tous les deux des groupes alcoyle inférieur, ils peuvent être des groupes alcoyle ayant de 1 à 5 atomes de carbone, tels que les groupes méthyle, éthyle, n-propyle, isopropyle, n-butyle, t-butyle, n-amyle, isoamyle, etc. Parmi les exemples préférés de R, on peut citer les suivants:

Nomenclature du Formule chimique groupe R

Nomenclature du Formule chimique groupe R

n-Butyle

Isoamyle

Prényle

3-Méthyl-3-butényle

2,3-Diméthyl-3-hydroxybutyle

3-Méthyl-2-pentényle

2,3-Diméthyl-2-butényle

2,3-Diméthyl-3-butényle

2,3-Diméthyl-2-pentényle

CH3CH2CH2CH2-ch3

ch3-ch-ch2ch2-ch3

ch3-c=ch-ch2-ch3

ch2=c-ch2-ch2-ch3

ch3-c-ch-ch2-

I I ohch3

c2h5

ch3-c=ch-ch2-

ch3

I

ch3-c=c-ch2-I

ch3 ch3

I

ch2=c-ch-ch2-I

ch3 c2h5

ch3-c=c-ch2-

2-Ethyl-3-méthyl-2-butényle

2,3-Diméthyl-3-méthoxybutyle ch3 ch3

ch3-c=c-ch2-

I

c2h5

CH3CH3

I I CH3-c— c-ch2-I

OCH3

ch3 ch3

I I

3,7-DiméthyloctyIe CH3-CH-(CH2)3- ch-ch2ch2-

ch3 ch3

ch3-c==ch-(ch2)2-c=ch-ch2-

ch3 ch3

ch2 = è - ch2ch2ch2 - è=ch - ch2 -

3,7-Diméthyl-2,6-octadiényle

3,7-Diméthyl-2,7-octadiényle

3,7-Diméthyl-6-octényle

3,7-Diméthyl-2-10 octényle

7-Méthyl-3-éthyl-2,6-nonadiényle

15 3,7-Diméthyl-7-hydroxyoctyle ch3 ch3

I I

ch3-c=ch-(ch2)2- ch-CH2CH2-

ch3 ch3 I I

ch3-ch-(ch2)3- c=ch-chz-

c2h5 c2h5

,-<t:=ch-fch,i,-(!:

CH-CH,-

3,7-Diméthyl-7-20 méthoxyoctyle

CH3-C=CH-(CH2)2 CH3 CH3

CH3 - C - (CH2)3 - CH - CH2CH2 -I

OH

CH3 CH3

CH3 - C-(CH2)3 - CH - CH2CH2 -

I

OCH3

Un procédé typique connu pour la préparation de composés 25 terpénoïdes comprend un procédé multistade fondé sur la transposition de Carroll en utilisant le dicétène qui est un agent allongeur de chaîne en C3 répandu ou la transposition de Claisen impliquant l'utilisation de l'isopropényléther. Par exemple, les étapes pour la préparation de la pseudo-ionone en partant de la méthylhepténone 30 peuvent être illustrées comme suit: [voir par exemple le brevet USA N° 2861109, le brevet britannique N° 948752, W. Kimel et al, «J. Org. Chem.», 23,153 (1958) et R. Marbet et al, «Angew. Chem.», 72, 869 (I960)].

éthynylation -*■

transposition réaction avec le dicétène ou l'isopropényléther pseudo-ionone

Les allongeurs de chaîne qui sont le dicétène et l'isopropényléther sont relativement coûteux et l'étape additionnelle pour une 50 telle réaction d'allongement de la chaîne est inévitable. Au contraire, en utilisant les alcools propargyliques substitués de la présente invention, qu'on obtient facilement à partir de matières peu coûteuses, il est possible de se passer de l'utilisation d'un allongeur de chaîne C3 tel que le dicétène ou l'isopropényléther, et cela permet de 55 préparer les composés terpénoïdes désirés en moins d'étapes et à un prix réduit.

On décrit maintenant de manière détaillée la présente invention. 1. Préparation des alcools propargyliques substitués

60 La structure particulière de l'alcool propargylique substitué selon la présente invention dérive de l'utilisation de l'oxyde de mésityle (c'est-à-dire la 4-méthyl-3-pentén-2-one;

CH3 CH3

CH3 —C=CH—C=0) et/ou l'oxyde d'isomésityle (c'est-à-dire la

65 CH3 CH3

I I 4

4-méthyl-4-pentén-2-one ; CH2 = C—CH2—C=O) comme matières de départ pour la préparation dudit alcool.

5

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Comme illustré ci-dessous, l'alcool propargylique substitué est préparé par une première étape de réaction d'un halogénure du groupe précité R avec l'oxyde de mésityle et/ou l'oxyde d'iso-mésityle pour obtenir une cétone a,ß-non saturée de formule IV suivante et/ou une cétone ß,y-non saturée de formule III suivante et 5 une deuxième étape d'éthynylation de ladite cétone ou desdites cétones.

CH3

r-ch-c=ch2

(III)

(IV)

et/ou et/ou

(IV)

En référence aux formules et équations ci-dessus, R a la signification indiquée plus haut.

1) Préparation de la cétone aß-non saturée et de la cétone

ß,y-non saturée

La préparation de la cétone a,ß-non saturée et de la cétone ß,y-non saturée utilisées pour la préparation des alcools propargyliques substitués ne fait pas partie essentielle de la présente invention, puisque les cétones sont préparées par des procédés connus.

A titre de références, on décrit ci-dessous les procédés de préparation de ces cétones.

L'oxyde de mésityle et l'oxyde d'isomésityle ont été préparés à l'échelle industrielle par la déshydratation d'un diacétone-alcool qui est un dimère d'acétone. Suivant les conditions de préparation, environ 5 à 20% de la 4-méthylpentén-2-one formée donnent la 4-méthyl-4-pentén-2-one (oxyde d'isomésityle) et le solde est la 4-méthyl-3-pentén-2-one (oxyde de mésityle).

L'oxyde de mésityle et l'oxyde d'isomésityle peuvent être séparés l'un de l'autre par distillation et chacun d'eux peut être utilisé pour la réaction avec l'halogénure organique R-halogène. Cependant, dans la pratique, il est avantageux de soumettre le mélange d'oxyde de mésityle et d'oxyde d'isomésityle à la réaction envisagée. Généralement, la préparation de cétones substituées par la réaction de cétones avec des halogénures organiques est connue, et il est aussi connu qu'un procédé préféré consiste à conduire la réaction en présence d'une amine, d'un sel d'ammonium tertiaire ou un composé au phosphonium comme catalyseur et l'hydroxyde de sodium ou l'hydroxyde de potassium comme agent alcalin de condensation (par exemple, voir brevets britanniques Nos 851658 et 1059839 et le brevet USA N" 3668255). Dans la présente invention, on conduit la réaction de l'halogénure organique avec l'oxyde de mésityle et/ou l'oxyde d'isomésityle de manière connue et quel que soit l'oxyde de mésityle ou d'isomésityle utilisé seul, généralement le mélange réactionnel contient à la fois une cétone ß,y-non saturée de formule III et une cétone a,ß-non saturée de formule IV comme produit. Dans la réaction ci-dessus, on utilise l'agent alcalin de condensation en une quantité d'environ 1 à 10 moles-équi-valents, et de préférence une valeur comprise entre environ 1,5 et 4 moles par mole d'halogénure organique (R-halogène). On ajoute l'agent alcalin de condensation au système réactionnel soit tel quel, soit sous la forme d'une solution aqueuse contenant environ 40 à 65% en poids de cet agent. Le catalyseur peut être une amine primaire, une amine secondaire ou une amine tertiaire, un sel d'une telle amine, un sel d'ammonium quaternaire ou un sel de phosphonium, et ceux qu'on préfère comprennent le chlorure de tétra-butylammonium, le chlorure de triméthylbenzylammonium, le chlorure de triméthyllaurylammonium, le chlorure de triméthyl-cétylammonium, le chlorure de triméthylstéarylammonium, le bromure de triméthylstéarylammonium, le chlorure de diméthyl-dicyclohexylphosphonium, le chlorure de méthyltricyclohexyl-phosphonium, le chlorure d'éthyltricyclohexylphosphonium et le bromure d'éthyltricyclohexylphosphonium. La quantité préférée de ce catalyseur est généralement comprise entre environ 0,001 et 20 moles % et, pour des résultats encore meilleurs, environ 0,005 et 2,0 moles %, calculé par rapport à l'halogénure organique. La température réactionnelle est facultative, mais comprise entre 0 et 100° C, bien qu'une température comprise entre environ 20 et 70° C soit particulièrement avantageuse. Dans les conditions décrites plus haut, la réaction est terminée en environ 1 à 30 h. Lorsqu'on désire obtenir un rapport plus élevé de cétones ß,y-non saturées (III):cétones a,ß-non saturées (IV) avec la réaction ci-dessus, il est à conseiller d'arrêter la réaction lorsque la conversion de l'halogénure organique a atteint environ 70 à 80%. Ce rapport plus élevé ß,y-:a,ß- est préféré du-moment qu'il est habituellement difficile de préparer l'alcool propargylique correspondant de formule II' suivante par l'éthynylation d'une cétone a,ß-non saturée de formule IV.

(II')

45 (où R a la signification ci-dessus). Cependant, il faut indiquer que, même lorsqu'on utilise l'oxyde de mésityle seul dans ladite réaction avec un halogénure organique, une quantité appréciable de cétone ß,y-non saturée est produite comme indiqué plus haut. Suivant la différence du point d'ébullition entre la cétone a,ß-non saturée et so la cétone ß,y-non saturée, on peut séparer la cétone a,ß-non saturée, si nécessaire par distillation du mélange réactionnel mais, en ce qui concerne la préparation de l'alcool propargylique de la présente invention, normalement il n'est pas nécessaire de séparer les deux cétones III et IV l'une de l'autre.

55 La préparation d'un alcool propargylique substitué de formule II à partir de la cétone a,ß-non saturée est accompagnée de l'isomérisation de cette cétone en la cétone ß,y-non saturée de formule III.

On peut conduire cette isomérisation dans un système réac-60 tionnel indépendant avant la réaction d'éthynylation en chauffant la cétone en présence d'un catalyseur acide. L'isomérisation peut être appliquée à la cétone a,ß-non saturée isolée ou à un mélange des cétones contenant la cétone a,ß-non saturée en une quantité supérieure à celle de l'équilibre thermique avec la cétone ß,y-non 65 saturée. Parce que la cétone ß,y-non saturée a un point d'ébullition plus bas comparé à la cétone a,ß-non saturée, on peut soumettre un mélange des deux cétones à la distillation dans les conditions appropriées pour l'isomérisation de la cétone a,ß-non saturée, et

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ainsi on peut obtenir de manière continue la cétone ß,y-non saturée seule comme distillât. Considérant la séparation et l'isolement de la cétone ß,y-non saturée par distillation après ou pendant l'étape d'isomérisation, le catalyseur acide à utiliser pour la réaction d'isomérisation est de préférence un acide ayant un point d'ébullition plus élevé que la cétone ß,y-non saturée. Des exemples d'un tel acide sont des acides sulfoniques aliphatiques ou aromatiques tels que l'acide benzènesulfonique, l'acide p-toluènesulfonique, l'acide laurylsulfonique, etc.; des acides mono-, di- ou polycarboxyliques monocycliques, aromatiques ou alicycliques qui peuvent contenir un atome autre que le carbone tels que l'acide p-toluique, l'acide 4-nitro-m-toluique, l'acide 4-hydroxybenzoïque, l'acide vanillique, l'acide 4-nitro-isophtalique, l'acide cyclohexanecarboxylique, etc.; des acides mono-, di- ou polycarboxyliques saturés ou non saturés aliphatiques ou hétéroaliphatiques qui peuvent avoir un groupe hydroxyle ou un substituant phényle tels que l'acide adi-pique, l'acide 1,2-hydroxystéarique, l'acide benzylique, l'acide p-nitrocinnamique, l'acide diglycolique, etc.; des aminoacides aliphatiques ou aromatiques tels que l'acide indolebutyrique, l'acide 1,2-diaminocyclohexanetétraacétique, etc., et des acides inorganiques tels que l'acide métaphosphorique, l'acide phénylphosphi-nique, etc. Tandis que la quantité du catalyseur acide dépend du type de catalyseur, la quantité d'acide sulfonique, par exemple, peut être comprise entre 0,01 et 0,1 mole % par rapport à la cétone a,ß-non saturée et la quantité des autres acides peut être comprise entre 0,1 et 20 moles % et de préférence comprise entre 4 et 8 moles %, calculé par rapport à la cétone a,ß-non saturée. De préférence, la température réactionnelle est comprise entre environ 80 et 200° C.

Un autre procédé d'isomérisation de la cétone a,ß-non saturée est tel qu'avant la réaction d'éthynylation, on met en contact la cétone avec une base dans un système indépendant. La cétone a,ß-non saturée peut être utilisée seule ou mélangée à la cétone ß,y-non saturée. La base précitée est par exemple un hydroxyde de métal alcalin (par exemple l'hydroxyde de sodium, l'hydroxyde de lithium ou l'hydroxyde de potassium), un hydroxyde de métal alcalino-terreux (par exemple l'hydroxyde de calcium ou l'hydroxyde de baryum), des sels d'acide faibles de métaux alcalins (par exemple le carbonate de sodium, le carbonate de potassium, l'acétate de sodium ou l'acétate de potassium), des sels d'acide faibles de métaux alcalino-terreux (par exemple le carbonate de calcium ou le carbonate de magnésium), des amidures de métal alcalin (par exemple l'amidure de lithium, l'amidure de sodium ou l'amidure de potassium), un alcoolate de métal alcalin (par exemple le méthoxyde de sodium, l'éthoxyde de sodium, le t-butoxyde de sodium ou le t-butoxyde de potassium) et des bases organiques contenant de l'azote, y compris des aminés tertiaires, des aminés secondaires et des imines cycliques (par exemple la triéthylamine, la monoéthanol-amine, la diéthanolamine, la triéthanolamine, le 1,5-diazabicyclo-[3,4,0]-nonène-5, le l,5-diazabicyclo-[5,4,0]-undécène-5 (abréviation : DBU), la 2-diméthylamino-l-pyrroline, le 1,4-diazabicyclo-[2,2,2]-octane (abréviation: DABCO), le 5-méthyl-l-azabicyclo-[3,3,0]-octane et Phexaméthylènetétramine). Ces bases, si elles sont solides, sont utilisées de préférence à l'état dissous dans un solvant approprié tel que l'ammoniac liquide, la N-méthylpyrrolidone, le diméthylformamide, le sulfoxyde de diméthyle, le méthanol ou l'éthanol. Si elles sont solubles dans l'eau, on peut utiliser ces bases en tant que solutions aqueuses. Parmi les bases contenant un métal alcalin ou un métal alcalino-terreux, des hydroxydes de métal alcalin sont particulièrement avantageux pour ce qui est de la vitesse de la réaction d'isomérisation, lorsqu'on les utilise en tant que solution dans l'eau à 20-60% en poids et en association avec un sel d'ammonium quaternaire ou un sel de phosphodium, c'est-à-dire le catalyseur précité en ce qui concerne la réaction d'un halogénure organique (R-halogène) avec l'oxyde de mésityle et/ou l'oxyde d'isomésityle. La catalyseur peut être utilisé en une quantité comprise entre 0,001 et 10 moles % calculé par rapport à l'hydroxyde de métal alcalin utilisé, bien qu'une gamme de 0,1 à 3 moles %

soit particulièrement avantageuse. La proportion de la base peut être facultativement choisie dans la gamme de 1 à 400 % en poids calculé par rapport au poids de cétone a,ß-non saturée, en tenant compte de facteurs tels que la vitesse réactionnelle, l'économie et la température réactionnelle. La température réactionnelle préférée est comprise entre 50 et 200° C pour des bases organiques contenant de l'azote et elle est comprise entre — lOet +100° C pour d'autres bases. Les bases qu'on utilise le plus avantageusement pour la mise en œuvre de la présente invention sont des bases fortes organiques contenant de l'azote telles que DBU et DABCO et des solutions aqueuses d'hydroxyde de sodium ou d'hydroxyde de potassium. Après la réaction d'isomérisation, on peut séparer la cétone ß-y-non saturée du mélange réactionnel par distillation. En variante, la distillation du mélange de cétones dans les conditions de la réaction d'isomérisation peut être adoptée en utilisant une telle base (par exemple DBU) qui a un point d'ébullition plus élevé que les cétones a,ß- et ß,y-non saturées et qui permet une vitesse d'isomérisation élevée, et ainsi on peut obtenir continuellement la cétone ß,y-non saturée.

2) Préparation de l'alcool propargylique substitué

Il est connu que des composés ayant une structure d'alcool propargylique peuvent être préparés par éthynylation de cétones. A cet égard, on se rapporte aux brevets USA Nos 3082260 et 3496240 et à la demande de brevet US publiée N° B 460846 et «Acetylenic Compounds, Préparation and Substitution Reactions» par Thomas F. Rutledge (Rheinhold Book Corp., 1968).

Pour la préparation de l'alcool propargylique substitué de formule II utilisée dans la présente invention, on peut conduire l'éthynylation de la cétone ß,y-non saturée de formule III ou d'un mélange de cette cétone de formule III et d'une cétone a,ß-non saturée de formule IV par un procédé connu. Parmi les exemples préférés de ce procédé d'éthynylation, on peut citer les suivants:

a) la réaction des cétones avec l'acétylène en présence d'une quantité catalytique d'un composé fortement basique d'un métal alcalin dans un solvant polaire organique tel que le N,N-diméthylformamide, le sulfoxyde de diméthyle, la N-méthylpyrrolidone, le tétrahydrofuranne, le diméthyléther, le diéthyléther, le méthyléthyléther, l'anisole ou le dioxanne;

b) la réaction des cétones avec l'acétylène de la même manière que sous a) ci-dessus, sauf qu'on utilise l'ammoniac liquide comme solvant au lieu d'un solvant polaire organique;

c) la réaction des cétones avec l'acétylène de la même manière que sous a) ci-dessus, sauf qu'on utilise comme solvant un mélange d'ammoniac liquide et d'un solvant polaire organique.

Les procédés d'éthynylation précités sont moins coûteux et nécessitent seulement une technique simple de séparation, en comparaison avec les autres procédés d'éthynylation qui entraînent l'utilisation d'un réactif de Grignard tel qu'un halogénure d'éthynyl-magnésium ou un acétylure de métal alcalin ou de métal alcalino-terreux. En ce qui concerne la séparation du solvant et la séparation du produit, le procédé b) ci-dessus est particulièrement avantageux. Les composés fortement basiques de métaux alcalins utilisés comme catalyseur sont les hydroxydes de sodium et de potassium, des alcoxydes de sodium et de potassium contenant de 1 à 5 atomes de carbone tels que le méthoxyde de sodium, l'éthoxyde de sodium, le butoxyde de sodium, l'éthoxyde de potassium, le butoxyde de potassium, etc., et des amidures de sodium et de potassium. On préfère particulièrement les composés de potassium. On peut ajouter des précurseurs capables de donner naissance à un tel composé basique au système réactionnel de sorte que ledit composé peut être produit in situ. Ces composés basiques peuvent être dissous dans l'eau, un alcool ou un autre solvant avant d'être ajouté au système réactionnel. Bien qu'il n'y ait pas de limitation particulière sur la quantité d'un tel composé basique, il est préférable pour une production à l'échelle industrielle que ladite base soit utilisée en une quantité de 0,1 à 30 moles % et, pour des résultats encore meilleurs, 1 à 10 moles %, calculé par rapport à la cétone non saturée. Géné6

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ralement, on conduit la réaction par la mise en contact de l'acétylène avec une solution de la cétone non saturée dans le solvant en présence dudit composé de métal alcalin. Le solvant réactionnel est de préférence utilisé en un volume au moins égal à celui de la cétone non saturée, une gamme de deux à vingt fois le volume de la cétone non saturée étant particulièrement avantageuse.

La référence à ce qui est connu, par exemple la demande de brevet USA publiée N° B 460846, pourrait suggérer que l'éthynyla-tion d'une cétone a,ß-non saturée dans la présente invention donnerait un alcool propargylique substitué de formule II'. Cependant, on a trouvé de manière inattendue que, lorsqu'on conduit cette réaction d'éthynylation à une pression élevée d'acétylène, l'isomérisation de la cétone a,ß-non saturée de formule IV en cétone ß,y-non saturée de formule III a lieu in situ et, en outre, l'éthynylation de la cétone ß,y-non saturée est favorisée simultanément. D'autres études ont indiqué que ce phénomène est spécifique à la cétone a,ß-non saturée ayant un substituant hydrocarbure tel que le groupe R précité en position a par rapport au groupe car-bonyle. L'expression pression élevée d'acétylène utilisée ici signifie que l'acétylène est présent dans le système réactionnel en une quantité supérieure à sa solubilité dans le solvant et excédant la quantité qui sera consommée par la réaction d'éthynylation. La pression partielle d'acétylène est de préférence comprise entre 1 kg/cm2 gauge et 15 kg/cm2 gauge à 0° C dans le système réactionnel. Donc, lorsqu'on conduit la réaction d'éthynylation sous une telle pression élevée d'acétylène, la cétone non saturée qu'on doit ainsi faire réagir peut être non seulement la cétone ß,y-non saturée ou un mélange de cétone ß,y-non saturée et de cétone a,ß-non saturée, mais aussi la cétone a,ß-non saturée seule. Cela signifie qu'il n'est ni nécessaire de séparer la cétone a,ß-non saturée du mélange de cétone a,ß-non saturée et de cétone ß,y-non saturée obtenue par la réaction d'un halogénure organique (R-halogène) avec l'oxyde de mésityle et/ou l'oxyde d'isomésityle, ni nécessaire de soumettre la cétone à une réaction d'isomérisation distincte. La température réactionnelle peut être comprise entre —33 et +30°C et de préférence —15 et + 15°C. La pression élevée d'acétylène est efficace pour l'isomérisation de la cétone a,ß-non saturée, la favorisation de la conversion de la cétone ß,y-non saturée III en alcool propargylique II et la suppression de la réaction d'éthynylation de l'alcool propargylique formé en cétone ß,y-non saturée de formule III. Dans ce cas, la formation d'un alcool propargylique de formule II', de structure correspondant à la cétone a,ß-non saturée, peut être négligée.

Lorsqu'on conduit la réaction d'éthynylation dans le système réactionnel à la pression atmosphérique en barbotant de l'acétylène à travers le système réactionnel (appelé désormais un système à acétylène libéré), il faut utiliser ou bien la cétone ß,y-non saturée ou un mélange contenant une proportion prédominante de ladite cétone et une proportion mineure de cétone a,ß-non saturée, parce que l'isomérisation de la cétone a,ß-non saturée en cétone ß,y-non saturée a lieu avec difficulté dans un tel système. De toute manière, l'alcool propargylique substitué de formule Il'n'est guère formé à partir de la cétone a,ß-non saturée.

Après la réaction d'éthynylation, on peut isoler la cétone ß,y-non saturée de formule III n'ayant pas réagi et/ou la cétone a,ß-non saturée IV et/ou les cétones qui pourraient être contenues dans le mélange réactionnel ayant pour origine la réaction d'isomérisation par distillation et les soumettre à la réaction d'isomérisation et/ou la réaction d'éthynylation pour obtenir une quantité additionnelle de l'alcool propargylique.

Des exemples préférés des alcools propargyliques de formule II qu'on peut ainsi obtenir par ladite réaction d'éthynylation sont ceux qui contiennent les groupes R préférés cités plus haut. Ainsi, ces alcools comprennent les suivants: 4-Isopropényl-3-méthyl-l-octyn-3-ol, 4-Isopropényl-3,7-diméthyl-l-octyn-3-ol, 4-Isopropényl-3,7-diméthyl-l-octyn-6-én-3-ol, 4-Isopropényl-3,7-diméthyl-l-octyn-7-én-3-ol, 4-Isopropényl-3,7-diméthyl-l-nonyn-6-én-3-ol,

4-Isopropényl-3,7,ll-triméthyldodéca-l-yn-3-ol, 4-Isopropényl-3,7,11-triméthyldodéca-1 -yn-6,10-dién-3-ol, 4-Isopropényl-3,7,ll-triméthyldodéca-l-yn-10-én-3-ol, 4-Isopropényl-3,7,ll-triméthyldodéca-l-yn-6-én-3-ol, s 4-Isopropényl-3,ll-diméthyl-7-éthyltridéca-l-yn-6,10-dién-3-ol, 4-Isopropényl-3,7,l l-triméthyldodéca-l-yn-6,1 l-dién-3-ol, 4-Isopropényl-3,7,11 -triméthyldodéca-1 -yn-3,11-diol, 4-Isopropényl-3,7,11 -triméthyl-11 -méthoxydodéca-1 -yn-3-ol, 4-Isopropényl-3,6,7-triméthyl-l-octyn-3,7-diol, io 4-Isopropényl-3,6,7-triméthyl-7-méthoxy-l-octyn-3-ol, 4-Isopropényl-3,6,7-triméthyl-l-octyn-6-én-3-ol, 4-Isopropényl-3,6,7-triméthyl-l-octyn-7-én-3-ol, 4-Isopropényl-3,6,7-triméthyl-l-nonyn-6-én-3-ol, et 4-Isopropényl-6-éthyl-3,7-diméthyl-l-octyn-3-ol.

15

2. Préparation d'une cétone a,ß,y,8-non saturée et d'une cétone ot,ß,5,e-non saturée

On a maintenant trouvé que, conformément à la présente invention, la cétone non saturée de formule I:

(I)

(où R a la signification indiquée plus haut; la ligne pointillée indique 25 qu'une double liaison existe à l'une ou l'autre des positions ainsi indiquées) peut être préparée par une réaction de transposition qui comprend le chauffage de l'alcool propargylique substitué de formule II. Ce produit est normalement un mélange d'une cétone a,ß,y,5-non saturée de formule 1-1 :

et d'une cétone a,ß,S,8-non saturée de formule 1-2:

(1-1)

(1-2)

On peut conduire cette réaction de transposition en phase liquide ou en phase gazeuse. Bien qu'on emploie une température réactionnelle comprise entre 100 et 450° C, on préfère, au vu de la 40 vitesse réactionnelle et de la sélectivité, choisir une température comprise entre 100 et 250° C et notamment 130 et 230° C pour la réaction en phase liquide, ou comprise entre 250 et 400° C pour la réaction en phase gazeuse, bien que la température optimale dépende du temps de séjour. La réaction peut être conduite dans 45 l'atmosphère ambiante. Cependant, il est préférable généralement de conduire la réaction dans une atmosphère gazeuse inerte, par exemple d'azote ou d'hélium, afin d'empêcher que des réactions secondaires désavantageuses aient lieu. La pression réactionnelle n'est pas particulièrement critique, et normalement la réaction se 50 poursuit de manière satisfaisante à la pression atmosphérique. Cependant, pour la réaction en phase gazeuse ainsi que lorsque, dans la réaction en phase liquide, le point d'ébullition à la pression atmosphérique de l'alcool propargylique substitué ou du solvant, si on en utilise un, est plus bas que la température réactionnelle, il peut 55 être nécessaire d'utiliser une pression élevée appropriée aux autres conditions réactionnelles. Du moment que cette réaction est simplement une réaction thermique, le temps réactionnel dépend de la température utilisée. Ainsi par exemple, le temps réactionnel est compris entre 2 et 15 h lorsque la température réactionnelle est 60 comprise entre 150 et 190° C. Dans la réaction en phase liquide, l'utilisation d'un solvant n'est pas essentielle, bien qu'il soit possible d'utiliser un solvant tel qu'un alcool, par exemple le méthanol ou l'éthanol, et des hydrocarbures aromatiques, par exemple le benzène, le toluène ou le xylène.

65 Généralement, la réaction de transposition en soi d'un alcool propargylique en une cétone non saturée qui est un de ses isomères de structure, sous l'effet de la chaleur, est connue sous le nom de transposition Oxy-Cope. Cependant, l'alcool propargylique

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substitué particulier utilisé dans la présente invention n'a pas été soumis à une transposition Oxy-Cope, et il n'est pas connu non plus qu'une cétone ayant une structure terpénoïde puisse être obtenue de cette manière. En bref, ce qui est connu concernant la réaction de transposition Oxy-Cope sera passé en revue. L'expression transposition Oxy-Cope est utilisée par J.A. Berson et al. qui ont étudié cette réaction avec des composés cycliques [«J. Am. Chem. Soc.», 86, 5017 et 5019 (1964)]. A la suite de cela, A. Viola et al. ont étudié la réaction de composés acycliques en phase gazeuse [«J. Am. Chem. Soc.», 87,1150 (1965)]. Ensuite, un certain nombre i de chercheurs ont conduit des recherches théoriques et appliquées concernant cette réaction. Cependant, en ce qui concerne les alcools propargyliques, tout ce qui est connu est le travail de A. Viola et al. [«J. Am. Chem. Soc.», 92,2404 (1970)]. Ils ont obtenu la cétone

]

) en chauffant le 5-hexén-l-

non saturée (

OH

yn-3-ol ( ) en phase gazeuse à 350-390° C.

La transposition d'un alcool propargylique substitué de formule II en une cétone terpénoïde de formule I par chauffage conformément à la présente invention permet de préparer le terpène désiré très facilement et à un coût très bas comparé aux procédés classiques de préparation pour des cétones terpénoïdes à l'aide d'agents allongeurs de chaîne. Cependant, ce procédé laisse à désirer pour ce qui est de la sélectivité de la réaction envers les cétones désirées de formule I. Plus particulièrement parce que la sélectivité qu'on peut obtenir par le procédé ci-dessus est aussi basse qu'environ 50%, il est souhaitable d'augmenter la sélectivité pour une meilleure économie de la préparation.

A cet égard, on a trouvé qu'en utilisant un composé organique polaire liquide contenant un groupe sulfoxyde ; S->0, un groupe O

amido j N— C— ou un groupe phosphoryle s P=0 (appelé parfois additif), cela est efficace pour causer une amélioration importante de la sélectivité de la réaction de transposition en phase liquide. L'additif précité peut être choisi parmi une vaste gamme de composés, à condition qu'ils soient stables dans les conditions de la réaction de transposition selon la présente invention et qu'ils ne soient pas directement impliqués dans la réaction, et seulement si on les utilise dans des conditions telles qu'ils restent à l'état liquide. Du point de vue de la disponibilité, on peut citer des additifs préférés tels que le sulfoxyde de diméthyle, le sulfoxyde de diéthyle, le sulfoxyde de tétraméthylène, le diméthyl-formamide, le diméthylacétamide, le diéthylformamide, le diéthyl-acétamide, la pyrrolidone, la N-méthylpyrrolidone, la N-éthyl-pyrrolidone, l'e-caprolactame, l'hexaméthylphosphoramide, î'hexaéthylphosphoramide, le phosphate de triméthyle et le phosphate triéthyle.

Pour la mise en œuvre du présent procédé, il y a une tendance telle que, lorsqu'on augmente la quantité dudit additif, la sélectivité envers la cétone non saturée de formule I est améliorée. Normalement, il est pratique d'utiliser l'additif en une proportion ne dépassant pas vingt fois le volume de l'alcool propargylique substitué de formule II. L'effet de l'additif est observé généralement lorsqu'on l'utilise en une proportion qui n'est pas inférieure à environ 0,5 fois (en volume) dudit alcool propargylique. Selon le type d'additif utilisé, les proportions de la cétone a,ß,y,8-non saturée:cétone a,ß,5,s-non saturée peuvent varier. Par exemple, tandis que le rapport 6,10-diméthyl-3,6,9-undécatrién-2-one:6,10-diméthyl-3,5,9-undécatrién-2-one est environ 9:1 lorsqu'on fait réagir le 4-isopropényl-3,7-diméthyl-l-octyn-6-én-3-ol en présence de la N-méthylpyrrolidone comme additif (dit alcool propargylique: additif = 1:3 en volume) à 165°C pendant 4 h, la proportion de cette cétone formée devient plus grande si on utilise le sulfoxyde de diméthyle au lieu de la N-méthylpyrrolidone.

La classe citée ci-après des cétones non saturées selon la présente invention est considérée comme particulièrement utile en ce sens que celles-ci trouveront un large marché. Une d'elles est une classe de cétones non saturées de formule I-a comme on peut l'obtenir à partir de l'alcool propargylique substitué de formule Il-a, également indiqué ci-après, où, en se référant au groupe précité R, un parmi X! et X2 est l'hydrogène, et l'autre, ensemble avec Zlt représente une liaison, Rj est un groupe méthyle, R2 est un atome d'hydrogène ou un groupe méthyle et n = 1.

Dans les formules ci-dessus, les lignes pointillées signifient chacune qu'une des positions indiquées de cette manière est une double liaison carbone/carbone. Une autre classe des cétones non saturées utiles selon la présente invention comprend les cétones non saturées de formule I-b suivantes qu'on peut obtenir à partir des alcools propargyliques substitués de formule Il-b où on se réfère au groupe R précité, n=2, Xi, X2, Zj, Rt et R2 respectivement sont identiques dans les deux cas, et un parmi Xx et X2 est l'hydrogène, l'autre, ensemble avec Zu représente une liaison, Rt est un groupe méthyle et R2 est un hydrogène.

(n-b)

OH

Dans les formules, les lignes en pointillé signifient chacune que l'une ou l'autre des positions ainsi indiquées est une double liaison carbone/carbone.

45 Les exemples de cétones non saturées qu'on peut obtenir selon le présent procédé correspondent aux alcools propargyliques décrits plus haut et on peut citer les suivantes comme exemples des cétones non saturées qui ne sont pas couvertes par les formules I-a et I-b ci-dessus.

60

0CH-.

9

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OCHj

3. Isomérisation des cétones ot,ß,8,e-non saturées

Comme on l'a indiqué plus haut, la cétone non saturée préparée selon le présent procédé est un mélange de la cétone a,ß,y,ö-non saturée 1-1 et la cétone a,ß,5,e-non saturée 1-2. Tandis que la position de la double liaison carbone/carbone dans ladite cétone non saturée n'est pas critique en ce qui concerne certaines applications, les cétones non saturées contenant une double liaison à la position y,8- par rapport au groupe carbonyle comme indiqué par la formule 1-1 sont avantageuses pour d'autres utilisations, par exemple lorsqu'on envisage de préparer des ionones ou des irones par cycli-sation. Les cétones non saturées dans lesquelles une signification particulière est liée à la double liaison en position y,5- par rapport au groupe carbonyle satisfont à la fois la formule 1-1 et à l'une ou l'autre des formules I-a et I-b. Ainsi, les formules applicables à ces cétones non saturées peuvent être écrites: I-l-a et I-l-b, respectivement.

45

(I-l-b)

Dans la formule I-l-a ci-dessus, la ligne pointillée signifie qu'il existe une double liaison à l'une des positions indiquées et R2 est un atome d'hydrogène ou un groupe méthyle. Dans la formule I-l-b, les lignes pointillées signifient chacune qu'une double liaison existe à l'une des positions ainsi indiquées. Les cétones a,ß,8,e-non saturées correspondantes aux cétones ot,ß,y,8-non saturées de formules I-l-a et I-l-b respectivement peuvent être représentées par les formules I-2-a et I-2-b suivantes :

(I-2-a)

65

(I-2-b)

Dans la formule I-2-a, la ligne pointillée et R2 ont la même signification que celle définie respectivement pour la formule I-l-a, tandis que, dans la formule I-2-b, la ligne pointillée est telle que définie pour la formule I-l-b.

Ainsi, on désire souvent isomériser la cétone de formule I-2-a préparée en tant que mélange avec la cétone de formule I-l-a ou la cétone de formule I-2-b qu'on peut obtenir en mélange avec la cétone de formule I-l-b pour obtenir la cétone a,ß,y,8-non saturée de formule I-l-a ou de formule I-l-b. Dans ces buts, l'utilisation d'un composé de rhodium, de ruthénium, d'un composé iodé contenant l'ammonium, d'un composé bromé contenant l'ammonium ou l'iode comme catalyseur d'isomérisation, est efficace pour la mise en œuvre du présent procédé.

Il est connu que l'isomérisation d'une cétone non conjuguée en une cétone conjuguée est catalysée par un acide ou un alcali tel qu'un acide inorganique ou organique, l'hydroxyde ou le carbonate d'un métal alcalin ou d'un métal alcalino-terreux. Cependant, il est désavantageux d'utiliser ces acides ou alcalis comme catalyseurs pour l'isomérisation des cétones ot,ß,8,e-non saturées en cétones a,ß,y,8-non saturées à cause de leur instabilité envers des acides ou des alcalis forts.

Les exemples les plus avantageux des composés précités qu'on peut utiliser comme catalyseurs d'isomérisation selon le présent procédé sont les chlorures de rhodium hydraté, l'iodure d'ammonium, des sels d'HI d'amines et l'iode. Les aminés comprennent des mono- et polyamines primaires, secondaires et tertiaires, aussi bien cycliques qu'acycliques.

Bien qu'il ne soit pas aussi efficace que les catalyseurs précités, le chlorure de tris(triphénylphosphine)rhodium, le chlorure de tris-(triphénylphosphine)ruthénium, l'acétylacétonate de rhodium, l'acétylacétonate de ruthénium, le chlorure de ruthénium hydraté, les chlorures de tris(pyridine)rhodium, le bromure d'ammonium et les sels d'HBr d'amines peuvent aussi être utilisés comme catalyseurs d'isomérisation.

Dans la présente invention, bien que ladite réaction d'isomérisation s'applique à la cétone non saturée distincte de formule I-2-a ou de formule I-2-b, elle s'applique aussi à un mélange de la cétone non-saturée de formule I-2-a et de formule I-l-a ainsi qu'à un mélange de la cétone non saturée de formule I-2-b et celle de formule I-l-b. Bien que la quantité dudit catalyseur d'isomérisation ne soit pas vraiment critique, de préférence on en utilise une quantité qui n'est pas moins d'environ 0,05% en poids par rapport à la cétone non saturée de formule I-2-a ou b dans le but d'accélérer la réaction. D'autre part, en ce qui concerne la saturation de la vitesse réactionnelle, il ne semble pas nécessaire d'utiliser plus d'environ 10% en poids du catalyseur calculé par rapport à la cétone non saturée de formule I-2-a ou b. On conseille dans la pratique d'utiliser de 0,1 à 2% en poids du catalyseur d'isomérisation par rapport à la cétone non saturée de formule I-2-a ou b. La température réactionnelle peut être aussi basse que 0°C, d'une part, et aussi élevée que 250° C, d'autre part, mais, au vu de la stabilité thermique des cétones non saturées de départ et produites et de la vitesse et de la sélectivité réactionnelle, il est préférable de conduire la réaction à des températures comprises entre 50 et 200° C. On peut conduire la réaction à la pression atmosphérique à une pression élevée ou une pression réduite.

Le catalyseur d'isomérisation utilisé pour le présent procédé n'a pas d'effet nuisible sur la réaction de transposition de l'alcool propargylique substitué de départ. Donc, la réaction de transposition de l'alcool propargylique substitué de formule Il-a ou Il-b et l'isomérisation de la cétone de formule I-2-a ou I-2-b contenue dans le mélange formé de cétones non saturées peuvent être conduites dans un même système réactionnel, pour autant que la vitesse réactionnelle finale à l'intérieur de la gamme de chevauchement des

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10

températures des deux réactions le permette dans la pratique. L'avantage de la réaction d'isomérisation selon la présente invention est réalisé le mieux dans les conditions précitées. Ainsi, par la réaction de transposition dans les conditions d'isomérisation, les cétones a,ß,y,ö-non saturées de formule I-l-a et de formule I-l-b peuvent être préparées directement avec le rendement le plus satisfaisant à partir des alcools propargyliques substitués de formule Il-a et de formule Il-b respectivement.

La réaction d'isomérisation selon la présente invention ne nécessite pas essentiellement un solvant ou un diluant. Cependant, il n'est pas gênant d'utiliser des diluants dans la mesure où ils sont stables dans les conditions réactionnelles et qu'ils ne participent pas en soi à la réaction. Des exemples de ces diluants sont le méthanol, l'éthanol, le benzène, le toluène, le xylène, le diméthylacétamide et la N-méthylpyrrolidone. Lorsqu'on conduit la réaction d'isomérisation dans le même système réactionnel que celui de la transposition de l'alcool propargylique substitué de formule Il-a ou de formule Il-b comme indiqué plus haut, on tient compte de l'utilisation d'un additif qui ne gêne pas la réaction d'isomérisation et qui convient à la réaction de transposition. Des études sur ce point ont montré qu'un composé organique polaire contenant un groupe O II

amido ; N— C— ou un groupe phosphoryle s P=0 convient dans ce but. Ces composés organiques n'ont pas d'influence sur la réaction 25 d'isomérisation, mais augmentent la sélectivité pour la conversion des alcools propargyliques substitués de formule Il-a et Il-b en les cétones non saturées correspondantes.

La quantité d'additif utilisée dans ce but est analogue à la quantité indiquée en ce qui concerne la réaction de transposition 30 en l'absence d'un catalyseur d'isomérisation. La quantité de catalyseur d'isomérisation pour cette forme d'exécution est aussi analogue à celle citée plus haut.

En résumé, une forme d'exécution préférée du présent procédé de préparation de cétones non saturées comprend une étape de préparation d'un mélange de cétones non saturées de formule I-l-a et de formule I-2-a ou un mélange de cétones non saturées de formule I-l-b et de formule I-2-b par la transposition de l'alcool propargylique substitué de formule Il-a ou de formule Il-b et une étape d'isomérisation de la cétone non saturée de formule I-2-a ou de formule I-2-b en cétone non saturée de formule I-l-a ou de formule I-l-b en présence d'un catalyseur, ces deux étapes étant conduites dans des systèmes réactionnels indépendants ou dans un seul système réactionnel.

transposition

(Il-b)

transposition

OH

(I-l-b)

isomerisation

(I-2-b)

Un premier exemple de la cétone non saturée qui est particulièrement avantageux pour la préparation par le procédé ci-dessus est la 6,10-diméthyl-3,5,9-undécatrién-2-one

)

qu'on peut obtenir à partir du 4-isopropényl-3,7-diméthyl-l-octyn-6-én-3-ol. Cette cétone non saturée peut être cyclisée en présence d'un catalyseur acide en ionone qui est précieuse comme produit de parfumerie ou comme intermédiaire pour la préparation de la vitamine A et de colorants. Un deuxième exemple est la 6,9,10-tri-méthyl-3,5,9-undécatrién-2-one

(

"V

)

qu'on peut obtenir à partir du 4-isopropényl-3,6,7-triméthyl-l-octyn-6-én-3-ol. Cette cétone non saturée est utile comme intermédiaire pour la préparation de l'irone. Les suivantes sont d'autres cétones a,ß,y,8-non saturées qu'on prépare de préférence par le procédé décrit plus haut.

(I-l-a)

isomérisation

(I-2-a)

Il est entendu que les formules chimiques données ci-dessus et ci-après ne sont pas destinées à indiquer les structures stéréo-60 spécifiques des composés.

Les exemples suivants illustrent l'invention.

Exemple 1 :

1) Préparation des cétones a,ß- et ß,y-non saturées 65 A une solution de 600g d'hydroxyde de sodium dans 490 g d'eau, on a ajouté 980 g d'oxyde de mésityle ainsi que 520 g de chlorure de prényle et 25 g de chlorure de triméthylstéarylammonium, puis on a fait réagir le mélange au bain-marie en agitant pendant 2 h (la tempé-

11

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rature réactionnelle est montée à 70° C). On a versé le mélange réactionnel dans l'eau et on l'a extrait à l'éthyléther. On a lavé la solution éthérique à l'eau et on l'a séchée sur du sulfate de sodium anhydre. On a chassé l'éther par distillation sous pression réduite et on a encore distillé le résidu de 1250 g pour séparer l'oxyde de mésityle n'ayant pas réagi. Ensuite, on a obtenu, comme produit à point d'ébullition plus élevé, 560 g d'un mélange 2,5:1 de 3-iso-propényl-6-méthyl-5-heptén-2-one et de 3-isopropylidène-6-méthyl-5-heptén-2-one (pureté 96,4%). En se fondant sur la pureté de 83,71% du chlorure de prényle utilisé, le rendement en 3-iso-propényl-6-méthyl-5-heptén-2-one était 59% (410 g) et celui de la 3-isopropylidène-6-méthyl-5-heptén-2-one était 19% (130 g).

On a soumis le mélange ci-dessus de cétones non saturées à la distillation dans une colonne de rectification avec 30 plaques théoriques et ainsi on a obtenu la 3-isopropényl-6-méthyl-5-heptén-2-one à partir d'un premier distillât bouillant à 32-34° C/0,2 mm de Hg, et on a obtenu la 3-isopropylidène-6-méthyl-5-heptén-2-one à partir du distillât suivant bouillant à 35-38° C/0,2 mm de Hg. On a identifié structurellement ces cétones par les méthodes suivantes:

o

Spectre d'absorption infrarouge: (cm-1): 1714 (: C=0), 1642 (2 C=C :), 1445,1378,1353,1153,900.

Spectre de résonance magnétique nucléaire (8^s CCI<):

1,57, 1,58 (chaque s, 9H, CH3-), 1,99 (s, 3H, CH3C-),

o

2,03-2,40(m, 2H, -CH2-), 3,07 (t, IH, - C-CH c),

ii o

4,85,4,89 (chaque s, 2H, =CH2), 4,95 (t, 1H, =CH-),

de l'acétylène gazeux à travers ce mélange. Lorsque le mélange réactionnel a passé à une couleur grise, on a interrompu l'introduction de l'acétylène gazeux et on a ajouté 517 g de la 3-iso-propényl-6-méthyl-5-heptén-2-one (contenant une petite quantité de 5 3-isopropylidène-6-méthyl-5-heptén-2-one). En faisant barboter de l'acétylène gazeux, on a conduit la réaction à — 33° C pendant 3 h. Après avoir enlevé l'ammoniac, on a neutralisé le mélange réactionnel avec du chlorure d'ammonium, on l'a versé dans l'eau et on l'a extrait à l'éther. On a séché la solution éthérique sur du sulfate de io sodium et on a chassé le solvant par distillation sous pression réduite. On a distillé les 524 g de résidu sous pression réduite pour séparer 519 g d'un distillât bouillant à 59-61°C/0,5 mm de Hg. Ce distillât était un mélange de 2% en poids de 3-isopropényl-6-méthyl-5-heptén-2-one, 8% en poids de 3-isopropylidène-6-méthyl-5-heptén-2-one et 90% en poids de 4-isopropényl-3,7-diméthyl-6-octén-l-yn-3-ol. On a identifié la structure du produit principal par les méthodes suivantes :

Spectre d'absorption infrarouge (cm-1): 1688 (2 C = 0), 1615 (; C=C c), 1440,1375,1350,1278,1202,1170,975,935, 850.

Spectre de résonance magnétique nucléaire (S^J™ CC14): 1,62,1,70,1,75 (chaque s, 12H, CH3-), 2,05 (s, 3H, CH/:-),

Ö

2,88 (d, 2H, — CH2—), 4,97 (t, 1H, -CH = C c).

2) Isomérisation de la cétone aß-non saturée

On a introduit 130 g de la 3-isopropylidène-6-méthyl-5-heptén-2-one ci-dessus ensemble avec 7 g d'acide trans-1,2-cyclo-hexanedicarboxylique en bas d'une colonne de rectification ayant 50 plaques théoriques et on a conduit la distillation à une pression réduite de 30 mm de Hg avec un rapport de reflux de 30:1 et ainsi on a obtenu 107 g de distillât. L'analyse par Chromatographie gazeuse de ce distillât a montré que c'était un mélange de 94% de 3-iso-propényl-6-méthyl-5-heptén-2-one et 6% de 3-isopropylidène-6-méthyl-5-heptén-2-one. On a réuni le produit avec 410 g de 3-iso-propényl-6-méthyl-5-heptén-2-one qu'on avait obtenu préalablement et on l'a soumis à la réaction d'éthynylation suivante.

3) Préparation de l'alcool propargylique substitué

Dans un ballon à trois cols d'une capacité de 51, on a ajouté 70 g de sodium métallique à 31 d'ammoniac liquide et on a barboté

25 Spectre d'absorption infrarouge (cm *): 3440 (— OH), 3300, 2120,1640,1450,1378,1128,1030,900.

Spectre de résonance magnétique nucléaire (5^cc'4):

30 1,40(s, 3H, CH3-C-), 1,60(s, 6H, CH3-), 1,72,1,73

O- I

(chaque s, 3H, CH3-), 2,00-2,47 (m, 3H, -CH2-CH-), 2,30 (s, 1H, -C=CH),env. 4,83-5,00 (m, 3H, =CH-, =CH2).

35 4) Préparation des cétones a,ß,Y,8- et a,ß,8,e-non saturées

Dans un ballon à trois cols de 500 ml de capacité, on chauffe 197 g (pureté=90%) de 4-isopropényl-3,7-diméthyl-6-octén-l-yn-3-ol dans une atmosphère d'azote gazeux à une température intérieure de 150° C pendant 10 h. On distille directement sous vide le mélange 40 réactionnel de transposition ainsi obtenu pour isoler 101 g d'une fraction à point d'ébullition bas contenant la matière de départ n'ayant pas réagi (p.é. = 76°C et moins/0,16-0,17 mm de Hg) et 70 g d'une fraction à point d'ébullition élevé qui consiste en les produits de transposition qui sont la 6,10-diméthyl-3,5,9-undéca-45 trién-2-one et la 6,10- diméthyl-3,6,9-undécatrién-2-one (pureté=94,7%) (p.é. = 76-92° C/0,16-0,17 mm de Hg). On a identifié la structure du produit de transposition de la manière suivante. On a séparé et dédoublé le mélange ci-dessus en deux composants par Chromatographie gazeuse. On a identifié un des composants comme 50 étant la 6,10-diméthyl-3,5,9-undécatrién-2-one parce que ces spectres d'absorption infrarouge et de résonance magnétique nucléaire concordaient à ceux d'un échantillon commercial authentique du composé. Pour une preuve additionnelle, on a fait réagir le même composé en présence du catalyseur qui était l'acide phos-55 phorique de manière connue et par rapport à la formation d'a-ionone et de ß-ionone, on l'a identifié comme étant la 6,10-diméthyl-3,5,9-undécatrién-2-one. On a établi que l'autre composant était la 6,10-diméthyl-3,6,9-undécatriên-2-one par les méthodes suivantes.

Spectre d'absorption infrarouge (cm-1): 1675,1623,1440,1376, ss 1360,1255.

Spectre de résonance magnétique nucléaire (ô^4):

1,60 (s, 9H), 2,11 (s, 3 H), 2,72 (m, 4H), 5,01 (m, 1H), 5,12 (m, 1H), 5,94 (m, 1H), 6,40-6,90 (m, 1H).

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12

Exemple 2:

1) Préparation des cétones a,ß- et ß,y-non saturées

On a procédé comme dans l'exemple 1 (préparation des cétones ot,ß- et ß,y-non saturées) sauf qu'on a utilisé 590g de 2,3-diméthyl-l-chloro-2-butène au lieu de 520 de chlorure de prényle. On a versé le mélange réactionnel dans l'eau et on l'a extrait à l'éther. On a lavé la solution éthérique à l'eau et on l'a séchée sur du sulfate de sodium anhydre. On a séparé le solvant de la solution éthérique sous pression réduite et on a distillé le résidu pour isoler l'oxyde de mésityle n'ayant pas réagi. En tant que fraction à point d'ébullition élevé (p.é.=92,0-92,5° C/5,5 mm de Hg), on a obtenu 730 g d'un mélange 6:1 de 3-isopropényl-5,6-diméthyl-5-heptén-2-one et de 3-iso-propylidène-5,6-diméthyl-5-heptén-2-one. On a identifié la structure du produit précédent par les méthodes suivantes:

Spectre d'absorption infrarouge (cm *): 3070,1712 (; C=0), 1640 (5 C=C c), 1445,1373,1350,1152, 898.

Spectre de résonance magnétique nucléaire (Sjjj^ ccl*):

1,51,1,54,1,57,1,58 (s, 12H, CH3-), 1,93 (s, 3H, CH3C-),

Ô

(pureté=84%) à une réaction de transposition en le chauffant dans une atmosphère d'azote à une température interne de 165° C pendant 4 h. On a distillé directement sous vide le mélange réactionnel pour séparer une fraction à point d'ébullition bas con-s tenant la matière de départ n'ayant pas réagi. Comme distillât à point d'ébullition élevé (p.é. = 103-105° C/0,7 mm de Hg), on a obtenu 101 g d'un mélange du produit désiré, c'est-à-dire la 6,9,10-triméthyl-3,5,9-undécatrién-2-one et de 6,9,10-triméthyl-3,6,9-undécatrién-2-one (pureté=93 %). Chacun de ces composés était un io mélange 3:7 d'isomères eis- et trans-. On a identifié la structure comme suit:

1,88-2,55 (m, 2H, -CH2~), 3,13 (t, IH, - C-CH),

4,73 (s, 2H, =CH2). °

2) Préparation de l'alcool propargylique substitué

On a procédé comme dans l'exemple 1 (préparation de l'alcool propargylique substitué) sauf qu'on a utilisé 560 g de 3-isopropényl-5,6-diméthyl-5-heptén-2-one (contenant une petite quantité de 3-isopropylidène-5,6-diméthyl-5-heptén-2-one) au lieu de 517 g de 3-isopropényl-6-méthyl-5-heptén-2-one. Après avoir séparé l'ammoniac, on a neutralisé ce mélange réactionnel d'éthynylation avec du chlorure d'ammonium, on l'a versé dans l'eau et on l'a extrait à l'éther. On a séché la solution éthérique sur du sulfate de sodium anhydre et on l'a distillée sous pression réduite pour séparer le solvant. On a encore distillé le résidu sous pression réduite pour isoler 585 g d'un distillât à 89-92° C/2,3 mm de Hg. On a trouvé que ce distillât était un mélange de 3,5% en poids de 3-isopropényl-5,6-diméthyl-5-heptén-2-one, 12,5% en poids de 3-isopropylidène-5,6-diméthyl-5-heptén-2-one et 84% en poids de 4-isopropényl-3,6,7-triméthyl-l-octyn-6-én-3-ol. On a identifié la structure du produit d'éthynylation par les méthodes suivantes:

Spectre d'absorption infrarouge (cm 1): 1718,1668,1630, 1587,1440,1376,13Ö0,1255,1156,970, 885.

La différence entre les fragments caractéristiques des spectres de masse de la 6,9,10-triméthyl-3,5,9-undécatrién-3-one et la 20 6,9-10-triméthyl-3,6,9-undécatrién-2-one est que, tandis que la première donne des pics intenses à m/e: 124,109, 83, 55,43 et 41 (100%), la dernière a un fragment principal à m/e 43 (100%).

Exemples 3 à 13

25 On a préparé les cétones a,ß,y,5- et a,ß,5,e- non saturées de formule I par l'étape de condensation de divers halogénures organiques (R-halogéno) avec l'oxyde de mésityle pour obtenir une cétone a,ß-non saturée IV et une cétone ß,y-non saturée HI, l'étape d'éthynylation de la cétone ß,y-non saturée telle qu'isolée et 30 l'étape de chauffage de l'alcool propargylique substitué II obtenu pour effectuer la transposition de celui-ci. Les résultats sont indiqués dans les tableaux la, Ib, le.

( Tableaux en pages suivantes)

A-ér

OH

Spectre d'absorption infrarouge (cm-1): 3440 (—OH), 3300, 3070,1639, 1450,1375,900.

Spectre de résonance magnétique nucléaire (5^ cc'*) :

1,41 (s, 3H, CH3-C-), 1,56 (s, 9H, CH3-), 1,74 (chaque s, 3H

I

O-

I

CH3-),2,21-2,45(m,3H, -CH2-CH-),2,31 (s, 1H, -C=CH), 4,86 (s, 2H, =CH2).

3) Préparation des cétones a,ß,y,5- et a,ß,8,e-non saturées Dans un ballon à trois cols d'une capacité de 500 ml, on a soumis 226 g du 4-isopropényl-3,6,7-triméthyl-l-octyn-6-én-3-ol

35

Exemple 14

On a mélangé 120 ml de 4-isopropényl-3,7-diméthyl-l-octyn-6-én-3-ol avec 240 ml de sulfoxyde de diméthyle puis, dans une atmosphère d'azote, on a maintenu le mélange à 165° C pendant io 4 h. On a distillé directement sous vide le mélange réactionnel pour séparer une fraction à point d'ébullition bas contenant le sulfoxyde de diméthyle et la matière de départ n'ayant pas réagi. Puis on a obtenu comme fraction à point d'ébullition élevé bouillant à 80,5-89,5° C/0,15 mm de Hg un mélange de 6,10-diméthyl-3,5,9-45 undécatrién-2-one et de 6,10-diméthyl-3,6,9-undécatrién-2-one avec un rendement de 68,2% et une sélectivité de 73,7%. Lorsqu'on a conduit la réaction en l'absence de sulfoxyde de diméthyle et à 150° C pendant 7 h, le rendement en produit désiré était 38,2% avec une sélectivité de 51,1%.

50

Exemple 15

On a chauffé un mélange 1:1 (v/v) de 4-isopropényl-3,7-diméthyl-l-octyn-6-én-3-ol et de sulfoxyde de diméthyle comme dans l'exemple 14 pour obtenir un produit de transposition qui était 55 un mélange de 6,10-diméthyl-3,5,9-undécatrién-2-one et de

6,10-diméthyl-3,6,9-undécatrién-2-one avec un rendement de 66,7% et une sélectivité de 70,9%.

Exemple 16

60 On a chauffé un mélange 1:3 (v/v) de 4-isopropényl-3,7-diméthyl-l-octyn-6-én-3-ol et de sulfoxyde de diméthyle comme dans l'exemple 14 pour obtenir le mélange désiré de cétones non saturées avec un rendement de 69,6% et une sélectivité de 75,5%.

65 Exemples 17 et 18

On a mélangé 5 ml de 4-isopropényl-3,7-diméthyl-l-octyn-6-én-3-ol avec 5 ml ou 15 ml de N-méthylpyrrolidone puis, dans une atmosphère d'azote, on a conduit la réaction à une température de

• 13 Tableau la:

Réaction de l'halogénure organique avec l'oxyde de mésityle

618 672

Exemples R-halogène Oxyde de Conditions Rendement (%) des Rapport mésityle réactionnelles cétones III+IV molaire

Type Quantité (moles) formées III/IV

(moles)

_! 2,0 4,0 Sodium (2,0 moles) dans 80

l'ammoniac. Catalyseur: chlorure ferrique, — 33°C, 6 h

ÒC Hj

89/11

4 2>° 4>° idem 62 88/12 OH

5 2,0 4,0 idem 65 89/11

T Br

6 l'O 1,8 Sodium (1,1 mole) dans 80 90/10

l'ammoniac. Catalyseur: chlorure ferrique,

— 33°C, 6 h

1,0 1,8 idem 58 90/10

2,0 4,0 Solution aqueuse à 55% 86 75/25

de NaOH (3 moles),

chlorure de triméthylstéarylammonium,

35° C, 2 h

1,0 3,0 Solution aqueuse à 55% 83 73/27

CX de NaOH (2 moles),

chlorure de triméthylstéarylammonium,

35-40° C, 3 h

10 1,0 3,0 idem 80 75/25

11 1,0 2,5 Solution aqueuse à 55% 84 77/23

de KOH (2,0 moles),

chlorure de triméthylstéarylammonium,

40° C, 2 h

12 1,0 2,5 idem 81 78/22 Cl

13 /Tv ^ ^ Br 1,0 4,0 Sodium (1,0 mole) dans 72 91/9

OH l'ammoniac, catalyseur:

chlorure ferrique,

— 33°C, 3 h

Ex<

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

Tableau Ib:

Réaction d'éthynylation de la cétone ß,y-non saturée III

Conditions réactionnelles

Alcool propargylique II formé

Type

Rendement (%) calculé par rapport

à ni

Sodium (1,4 mole) dans l'ammoniac, système libéré

idem idem

Sodium (0,7 mole) dans l'ammoniac, système libéré

idem

KOH (1% en poids) dans l'ammoniac à 0-5° C pendant 5 h en autoclave

OH

"ÌQÌ

92

91

93

93

85

90

KOH (1% en poids) dans la N-méthylpyrrolidone à 0-3 °C pendant 5 h en autoclave idem

KNH2 (0,5% en poids) dans l'ammoniac à 3-6° C pendant 5 h en autoclave idem

KOH (1% en poids) dans le diméthylformamide à —2 à +3°C pendant 5 h en autoclave

-ioi"

OH

91

91

93

92

90

15

Tableau le:

Réaction de transposition de l'alcool propargylique II

618 672

Exemples

Conditions réactionnelles

Cétones non saturées I formées

Type

Rendement (%) par rapport à II

9

10

11

12

13

150° C, 10 h 165° C, 4 h

165° C, 4 h 150° C, 10 h 165° C, 4 h

185° C, 2 h 185° C, 2 h 165° C, 4 h

185° C, 2 h 165° C, 4 h

185° C, 2 h

53 51

55 44 48

37 30 53

35 53

40

165° C pendant 4 h. Le rendement du mélange obtenu de 6,10-diméthyl-3,5,9-undécatrién-2-one et de 6,10-diméthyl-3,6,9-undécatrién-2-one a été déterminé par Chromatographie gazeuse (PEG 20M, température de la colonne = 170° C) (méthode par référence interne). Les résultats sont indiqués dans le tableau II.

Tableau II

Exemples

Quantité de N-méthyl-

Rendement

Sélectivité

pyrrolidone utilisée (ml)

(%)

(%)

17

5

64,0

66,9

18

15

67,6

70,5

Exemple 19

On a chargé un ballon à trois cols de 1000 ml de capacité avec 226 g de 4-isopropényl-3,6,7-triméthyl-l-octyn-6-én-3-ol (pureté=84%), préparé comme dans l'exemple 2 et 470 ml de sulfoxyde de diméthyle. Dans une atmosphère d'azote, on a chauffé le mélange jusqu'à une température interne de 150° C pendant 10 h pour effectuer une transposition du composé de départ. On a distillé directement sous vide le produit réactionnel pour séparer une fraction à point d'ébullition bas du sulfoxyde de diméthyle et de matière de départ n'ayant pas réagi. Ensuite, comme fraction à point d'ébullition élevé (bouillant à 103-105° C/0,7 mm de Hg), on a obtenu 132 g d'un mélange 1:1 des produits désirés: la 6,9,10-tri-50 méthyl-3,5,9-undécatrién-2-one et la 6,9,10-triméthyl-3,6,9-undéca-trién-2-one (pureté=93 %). Chacun d'entre eux était un mélange 3:7 d'isomères eis- et trans-.

Exemples 20 à 30

55 Dans une atmosphère d'azote, on a maintenu un mélange de 5 ml de 4-isopropényl-3,7-diméthyl-l-octyn-6-én-3-ol et 15 ml d'un des divers additifs indiqués dans le tableau III à 165° C pendant 4 h. Le rendement en produit de transposition, c'est-à-dire un mélange de 6,10-diméthyl-3,5,9-undécatrién-2-one et de 6,10-60 diméthyl-3,6,9-undécatrién-2-one était déterminé par Chromatographie gazeuse (PEG 20M, température de la colonne =170° C) (méthode par référence interne). Les résultats sont exposés dans le tableau III.

(Tableau en tête de la colonne suivante)

65

Exemples 31 à 34

Dans une atmosphère d'azote, on a maintenu un mélange de 5 ml

618 672

16

Tableau III :

Exemples

Additif

Rendement (%)

Sélectivité (%)

20

Sulfoxyde de diéthyle

67,6

73,4

21

Sulfoxyde de tétra-

méthylène

70,1

75,0

22

Diméthylformamide *

61,7

68,6

23

Diméthylacétamide

63,3

70,9

24

Diéthylformamide

63,8

69,3

25

Diéthylacétamide

63,7

69,8

26

Pyrrolidone

66,5

71,1

27

e-Caprolactame

62,7

68,8

28

Phosphate de triméthyle

59,2

65,2

29

Phosphate de triéthyle

57,5

64,0

30

Hexaméthylphosphor-

amide

70,0

71,0

*Dans l'exemple 22 seulement, on a conduit la réaction à 150°C pendant 10 h.

de 4-isopropényl-3,6,7-triméthyl-l-octyn-6-én-3-ol et 15 ml d'un des additifs indiqués dans le tableau IV à 165° C pendant 4 h pour effectuer une réaction de transposition de la matière de départ. Les valeurs des rendements et de sélectivité des produits, c'est-à-dire la 6,9,10-triméthyl-3,5,9-undécatrién-2-one et la 6,9,10-triméthyl-3,6,9-undécatrién-2-one, sont indiquées dans le tableau IV.

Tableau IV:

Exemples

Additif

Rendement (%)

Sélectivité (%)

31

N-méthylpyrrolidone

66,9

73,5

32

Pyrrolidone

65,4

72,4

33

Diméthylacétamide

66,9

72,3

34

Phosphate de triméthyle

63,6

69,5

Exemple 34 :

1) Préparation des cétones a,ß- et fi,y-non saturées

Dans une solution de 99,6 g d'hydroxyde de sodium dans 81,5 g d'eau et en présence de 5 g de chlorure de méthyltricyclohexyl-sulfonium, on a fait réagir 142,8 g de chlorure de géranyle avec 162,7 g d'oxyde d'isométhyle (pureté=98,4%) à 40° C pendant 4 h. On a versé le mélange réactionnel dans l'eau et on l'a extrait à l'éther. On a lavé la solution éthérique à l'eau et on l'a séchée sur du sulfate de sodium anhydre. Ensuite, on a chassé par distillation sous pression réduite l'éther, l'oxyde d'isomésityle n'ayant pas réagi et l'oxyde de mésityle qui est le produit d'isomérisation. On a distillé sous vide le résidu qui pesait 188 g pour isoler 164 g d'un mélange de 3-isopropényl-6,10-diméthyl-5,9-undécadién-2-one (58%) et de 3-isopropylidène-6,10-diméthyl-5,9-undécadién-2-one (42%) comme distillât bouillant à 80-98° C/0,2 mm de Hg. On a rectifié ce mélange pour isoler, en tant que fraction bouillant à 84-89° C/0,25 mm de Hg, 76 g de 3-isopropényl-6,10-diméthyl-5,9-undécadién-2-one et, en tant que fraction bouillant à 93-97° C/0,25 mm de Hg, 47 g de 3-isopropylidène-6,10-diméthyl-5,9-undécadién-2-one ensemble avec 34 g d'une fraction à point d'ébullition intermédiaire.

2) Préparation de l'alcool propargylique substitué

On a introduit dans un autoclave 76 g de 3-isopropényl-6,10-diméthyl-5,9-undécadién-2-one, 1000 ml d'ammoniac liquide et, comme catalyseur, une solution de 1,3 g d'hydroxyde de potassium dans 5 ml d'eau et on a barboté de l'acétylène gazeux dans le mélange à une pression totale à — 5°C de 6,7 kg/cm2. On a ainsi conduit la réaction à — 5° C pendant 3 h. On a neutralisé le mélange réactionnel avec du chlorure d'ammonium et, après avoir enlevé l'ammoniac, on a versé le résidu dans l'eau et on l'a extrait à l'éther. On a séché la solution éthérique sur du sulfate de sodium anhydre, puis on l'a distillée sous pression réduite pour séparer le solvant. On a encore distillé le résidu sous pression réduite pour isoler 77,4 g d'une fraction bouillant à 120-125° C/0,3 mm de Hg. L'analyse par Chromatographie gazeuse de .ce distillât a montré que c'était un mélange de 3,6% en poids de 3-isopropényl-6,10-diméthyl-5,9-undécadién-2-one, 12,3% en poids de 3-isopropylidène-6,10-diméthyl-5,9-undécadién-2-one et 84,1% en poids de 4-iso-propényl-3,7,ll-triméthyldodéca-6,10-dién-l-yn-3-ol. On a établi comme suit l'identité du produit d'éthynylation.

OH

Spectre d'absorption infrarouge (cm 1): 3500, 3450, 3290, 1630,1442,1373,1125,1025,942,920, 895.

Spectre de résonance magnétique nucléaire (dans CCU; ppm): 1,40 (s, 3H, CH3-), 1,53, 1,58, 1,75 (s, 12H, CH3-), env. 1,87-2,50

I

(m, 7H, -CH2-CH2-, — CH2 — CH—), 2,30 (s, 1H, -C=CH), env. 4,75-5,15 (m, 4H, =CH2, =CH-).

3) Préparation de la cétone a, $,8,e-non saturée

Dans un ballon à trois cols de 200ml de capacité, on a maintenu un mélange de 26,2 g de 4-isopropényl-3,7,ll-triméthyldodéca-6,10-dién-l-yn-3-ol (pureté=84,l%) et 90 ml de N-méthylpyrrolidone à une température de 165°C et dans une atmosphère d'azote pendant 4 h. On a distillé directement sous vide le mélange réactionnel pour séparer 15,2 g d'une fraction à point d'ébullition élevé composée en grande partie de 6,10,14-triméthyl-3,6,9,13-pentadécatétraén-2-one (bouillant à 134-138° C/0,49 mm de Hg).

Spectre d'absorption infrarouge (cm l): 2960,2920,2850,1715, 1680,1620,1440,1375,1355,1155,965.

Exemple 35:

1) Préparation des cétones a,ß,7,S- et oc,ß,8,e-non saturées

On a introduit dans un ballon à trois cols d'une capacité de

300 ml 48 g de 4-isopropényl-3,7-diméthyl-l-octyn-6-én-3-ol et 160 ml de N-méthylpyrrolidone puis, dans une atmosphère d'azote, on a maintenu le mélange à 165° C en agitant pendant 4 h. On a distillé directement le mélange réactionnel pour isoler 30,2 g d'un mélange de 6,10-diméthyl-3,6,9-undécatrién-2-one (appelé 1-2)

et de 6,10-diméthyl-3,5,9-undécatrién-2-one (appelé 1-1). Le rapport 1-2:1-1 était 93,2:6,8.

(1-2) Spectre d'absorption infrarouge (cm-1): 2960,2920, 2850, 1715,1675,1623,1440,1360,1255,1160,1110,970.

(1-1) Spectre d'absorption infrarouge (cm-1): 2960,2910, 2820,1660,1625,1585,1440,1360,1250,1155,970, 885.

2) Isomérisation de la cétone a,ß,ö,e-non saturée

On a introduit dans un ballon à trois cols d'une capacité de 20 ml 5 ml du mélange de cétone ci-dessus, 5 ml d'éthanol et 0,2 ou 0,5% en poids, calculé par rapport au mélange de cétone, d'iode (0,009 g ou 0,022 g), et on a conduit la réaction d'isomérisation à la température du reflux de l'éthanol en agitant. Le changement en fonction du temps du rapport 1-2:1-1 dans le mélange réactionnel était déterminé par Chromatographie gazeuse (PEG 20M, température de la colonne = 170° C). Les résultats sont indiqués dans le tableau V.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

17

618 672

Exemples 36 à 42

En utilisant 5 ml d'un mélange (I-2/I-1=93,2:6,8) de 6,10-di-méthyl-3,6,9-undécatrién-2-one 1-2 et de 6,10-diméthyl-3,5,9-undé-catrién-2-one 1-1, on a conduit la réaction d'isomérisation dans les conditions indiquées dans le tableau VI. Les résultats sont indiqués dans le tableau VI.

Exemple 43

Dans une atmosphère d'azote, on a maintenu un mélange de 10 ml de 4-isopropényl-3,6,7-triméthyl-l-octyn-6-én-3-ol et 20 ml de N-méthylpyrrolidone à 165° C pendant 5 h pour effectuer une transposition du composé de départ. On a mélangé 5 ml du mélange ainsi obtenu, c'est-à-dire un mélange (1-2:1-1 = 82,8:17,2) de

Tableau VI:

Ex.

Catalyseur

Quantité

Solvant

Temps réac

Température de réaction

Rapport 1-2:1-1

Type

(% en poids)

Type

Quantité (ml)

tionnel

(h)

(°C)

Iode

0,5

_

0

5

70

22,9:77,1

36

37

Iodure d'ammonium

1

N-méthylpyrrolidone

15

3

165

5,3:94,7

38

Trichlorure de rhodium (trihydrate)

0,5

Ethanol

10

3

reflux

5,5:94,5

39

Chlorure de tris(tri-

phénylphosphine)-

rhodium

0,5

Toluène

10

2

100

45,2:54,8

40

Chlorure de tris(tri-

phénylphosphine)-

ruthénium

0,5

Toluène

10

2

100

70,3:29,7

41

Diméthylaniline, HI

1

N-méthylpyrrolidone

15

3

165

5,1:94,9

42

Bromure d'ammonium

3

Ethanol

10

4

reflux

61,5:38,5

témoin

Acide phosphorique

0,1 (ml)

Ethanol

1

0,5

reflux vitesse ex. 1

à 85%

d'isomérisation = 5,9%

2

Carbonate de potassium aqueux à 10%

0,5 (ml)

Ethanol

1

0,5

reflux vitesse d'isomérisation = 0%

3

Ethoxyde de sodium

0,01 (g)

Ethanol

1

3,0

Temp. ord.

vitesse d'isomé-

1,5%

Tableau V:

Temps réactionnel

(h)

Quantité d'iode 0,2% en poids

Rapport 1-2:1-1

Quantité d'iode 0,5% en poids

Rapport 1-2:1-1

0,5

_

10,1:89,9

1

75,8:24,2

8,4:91,6

2

54,0:46,0

7,1:92,9

3

33,5:66,5

6,4:93,6

4

24,2:75,8

5,9:94,1

5

18,6:81,4

5,7:94,3

6,9,10-triméthyl-3,6,9-undécatrién-2-one (appelé 1-2) et de 6,9,10-triméthyl-3,5,9-undécatrién-2-one (appelé 1-1) avec 0,5% en poids par rapport audit mélange de cétone, d'iode et 5 ml d'éthanol. On a ainsi conduit la réaction d'isomérisation à la température de reflux de l'éthanol en agitant pendant 2 h. Le rapport de la cétone 55

1-2: cétone 1-1 dans le mélange réactionnel était de 6,3:94,7.

Exemple 44 :

1) Préparation de la cétone <x,ß,S,e-non saturée 60

Dans un ballon à trois cols d'une capacité de 200 ml, on a maintenu un mélange de 26,2 g de 4-isopropényl-3,7,l 1-triméthyldodéca-6,10-dién-l-yn-3-ol (pureté=84,1%) et 90 ml de N-méthylpyrrolidone à une température de 165°C dans une atmosphère d'azote pendant 4 h. On a distillé directement sous vide le mélange réac- 65 tionnel pour isoler 15,2 g d'une fraction à point d'ébullition élevé composé principalement de 6,10,14-triméthyl-3,6,9,13-pentadécaté-traén-2-one (bouillant à 134-138° C/0,49 mm de Hg) (appelé 1-2).

2) Isomérisation de la cétone oc,ß,8,e-non saturée

Dans un ballon à trois cols d'une capacité de 20 ml, on a agité un mélange de 3,5 g du distillât ci-dessus, 8 ml d'éthanol et 0,0175 g d'iode à la température de reflux de l'éthanol pendant 3 h pour effectuer la réaction d'isomérisation. On a versé le mélange réactionnel dans l'eau et on l'a extrait à l'éther. On a séché la couche éthérique sur du sulfate de magnésium anhydre et on l'a distillée pour enlever l'éther. On a distillé le résidu sous pression réduite pour isoler 2,5 g d'une fraction bouillant à 131-139° C/0,11-0,13 mm de Hg. On a trouvé que ce distillât était composé pratiquement de 6,10,14-triméthyl-3,5,9,13-pentadécatétraén-2-one (appelé 1-1).

(1-2) Spectre d'absorption infrarouge (cm-1): 2960, 2920, 2850, 1715,1680,1620,1440,1375,1355,1155,965.

(1-1) Spectre d'absorption infrarouge (cm-1): 2960, 2910, 2820, 1665,1625,1585,1440,1360,1250,1155,1170, 970, 885.

618 672

Exemple 45

Dans une atmosphère d'azote, on a maintenu un mélange de 48 g de 4-isopropényl-3,7-diméthyl-l-octyn-6-én-3-ol, 160 ml de N-méthylpyrrolidone et 0,24 g d'iode à 165° C en agitant pendant 4 h et ainsi, on a conduit à la fois les réactions de transposition et

18

d'isomérisation. On a distillé directement le mélange réactionnel pour isoler en tant que fraction à point d'ébullition élevé 31,1 g d'un mélange de 6,10-diméthyl-3,6,9-undécatrién-2-one (1-2) et de 6,10-diméthyl-3,5,9-undécatrién-2-one (1-1). Le rapport 1-2:1-1 5 était de 5,3:94,7.

R