CH621536A5

CH621536A5 -

Info

Publication number: CH621536A5
Application number: CH967579A
Authority: CH
Inventors: Yoshiji Fujita; Fumio Wada; Takashi Ohnishi; Takashi Nishida; Yoshiaki Omura; Fumio Mori; Takeo Hosogai; Sukeji Aihara
Original assignee: Kuraray Co
Priority date: 1975-12-02
Filing date: 1979-10-29
Publication date: 1981-02-13
Also published as: FR2351936A1; FR2338238B1; DE2653646A1; FR2351936B1; FR2361322A1; DE2653646C2; DE2660599C2; US4222963A; CH617652A5; FR2338238A1; FR2361322B1; GB1515077A; DE2660600C2; GB1515076A

Description

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REVENDICATIONS

1. Procédé de préparation d'un alcool propargylique substitué de formule générale (III) suivante:

ri r2 ch3

I I I (III)

H-f CH - C — C - CH2-kCH — C=CH2

III I

Xi Z X2 CH3-C-Ce=CH

I

OH

dans laquelle Xi et X2 sont tous les deux des atomes d'hydrogène ou un parmi X! et X2 est un atome d'hydrogène, l'autre ensemble avec Z représentant une liaison; Z ensemble avec Xi ou X2 représente une liaison ou, seul, représente un atome d'hydrogène, un groupe hydroxyle ou alcoxy inférieur; Ri et R2 sont identiques ou différents et chacun représente un atome d'hydrogène ou un groupe alcoyle inférieur; n a la valeur 1 ou 2 et lorsque n = 2, Xi, X2, Z, Ri et R2, qui apparaissent deux fois, peuvent chacun être identiques ou différents, caractérisé en ce qu'on fait réagir une cétone ß,y non saturée de formule (IV):

r2 ch3

La présente invention a pour objet un procédé de préparation des alcools propargyliques de formule générale (III) suivante:

Ri Ra

H-fCH-C

I I Z

I I

•C—CH2+nC=

ch3

c—ch3

RI R2

I I

5 H-fCH —C— C-

ch3

ch2>„ch-c=ch2

(III)

Xi Z Z2 CH3-C-C=CH I

OH

Ri

H-fCH —C—C—CH2-)-nCH-C=CH2 (IV)

III I

Xi z x2 ch3-c=o dans laquelle Xi, X2, Z, Ri, R2 et n ont la signification ci-dessus et/ou une cétone a,ß non saturée de formule (V):

Xi z x2 ch3-c=o dans laquelle Xi, X2, Z, Ri, R2 et n ont la signification ci-dessus, avec de l'acétylène, un acétylure de métal alcalin ou alcalino-terreux ou un halogénure d'éthynylmagnésium.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on fait réagir une cétone ß,y non saturée de formule (IV) avec l'acétylène dans l'ammoniac liquide ou un solvant polaire et en présence d'une quantité catalytique d'un composé fortement basique d'un métal alcalin.

3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le composé fortement basique de métal alcalin est l'hydroxyde, un alcoxyde contenant de 1 à 5 atomes de carbone ou l'amidure de sodium ou de potassium.

4. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'on conduitlaréactionàunetempératurecompriseentre —33et +30° c.

5. Procédé de préparation d'un alcool propargylique substitué de formule (III) défini dans la revendication 1, caractérisé en ce que l'on prépare la cétone ß,y non saturée de formule (IV) ou la cétone a,ß non saturée de formule (V) définies dans la revendication 1 par réaction d'un halogénure organique de formule:

■ Ri Rz

I I

h-fch-c-c - ch2 -^halogène

I I I Xi Z x2

dans laquelle Xi, X2, Z, Ri, R2 et n ont la signification ci-dessus avec l'oxyde de mésityle et/ou l'oxyde d'isomésityle, et en ce que l'on convertit la cétone ainsi obtenue en alcool propargylique substitué de formule (III) par le procédé selon la revendication 1.

6. Procédé de préparation d'un alcool propargylique substitué de formule (III) défini dans la revendication 1 caractérisé en ce que l'on prépare la cétone ß,y non saturée de formule (IV) en soumettant la cétone a,ß non saturée de formule (V) à une isomérisation en présence d'un acide ou d'une base, et en ce que l'on convertit la cétone (IV) ainsi obtenue en alcool propargylique substitué de formule (III) par le procédé selon la revendication 1.

10 dans laquelle Xi et X2 sont tous les deux des atomes d'hydrogène ou un parmi Xi et X2 est un atome d'hydrogène, l'autre ensemble avec Z représentant une liaison; Z représente une liaison ensemble avec Xi ou X2 ou c'est un atome d'hydrogène, un groupe hydroxyle ou un groupe alcoxy inférieur; Rt et R2 sont identiques ou différents et 15 représentent chacun un atome d'hydrogène ou un groupe alcoyle inférieur; naia valeur 1 ou 2 et, lorsque naia valeur 2JX1,X2, Z,Ri et R2, qui apparaissent deux fois, peuvent chacun être identiques ou différents.

Les alcools propargyliques substitués précités sont non seule-20 ment utiles comme parfums, mais aussi comme composés intermédiaires pour la préparation d'autres composés de parfumerie tels que l'ionone et l'irone, des bases cosmétiques, des médicaments, des composés chimiques agricoles, etc.

25 Dans la description suivante, le groupe ci-dessous

Ri R2

H-fCH-C-C-CH2-)-n

I I I Xi Z x2

30

(Y) est parfois indiqué en abrégé comme R. Dans ce groupe, lorsque Z est un groupe alcoxy inférieur, de préférence, c'est un groupe méthoxy, éthoxy, propoxy ou butoxy. Lorsque Ri et R2 sont tous les deux des groupes alcoyles inférieurs, il peut s'agir de groupes. alcoyles ayant de 1 à 5 atomes de carbone tels que les suivants: méthyle, éthyle, n-propyle, isopropyle, n-butyle, t-butyle, n-amyle, isoamyle, etc. Des exemples préférés de R qu'on peut citer sont les suivants:

35

40 Nomenclature Formule chimique du groupe R

n-Butyle Isoamyle Prényle

3-Méthyl-3-butényle

2,3-Diméthyl-3-hydroxybutyle

60

3-Méthyl-2-pentényle

65 2,3-Diméthyl-2-butényle ch3ch2ch2ch2-

ch3

I

ch3-ch-ch2ch2-ch3

I

ch3-c=ch-ch2-ch3 I

ch2 = c-ch2-ch2-

ch3

ch3-c-ch-ch2-

I I ohch3

c2h5 I

ch3-c=ch-ch2-

ch3

ch3-c=c-ch2-I

ch3

3

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Nomenclature Formule chimique du groupe R

c2h5 I

c=c-ch2-I

ch3

I

c=c-ch2-I

c2H5

ch3ch3 I I

c-c-ch2-I

och3

ch3 ch3

I I

ch - (ch2)3 - ch - ch2ch2 -

ch3 ch3

I I

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

ch3 ch3

I I

c-ch2ch2ch2-c=ch-ch2-

ch3 ch3

I I

c=ch - (ch2)2 - ch - ch2ch2 -

ch3 ch3

I I

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

c2h5 c2h5

I I

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

ch3 ch3

I I

c - (ch2)3 - ch - ch2ch2 -

oh ch3 ch3

I I

c - (ch2)3 - ch - ch2ch2 -

I

och3

Les alcools propargyliques, de formule (iii), non seulement ont l'utilité inhérente précitée, mais sont très importants comme composés intermédiaires très apparentés pour la préparation de composés terpénoïdes.

Un exemple d'un procédé connu pour la préparation de composés terpénoïdes comprend un procédé à plusieurs étapes basé sur la transposition de Carroll en utilisant le dicétène qui est un moyen de prolonger une chaîne en C3 très répandu ou la transposition de Claisen, qui implique l'utilisation de l'isopropényléther. Par exemple, les étapes pour la préparation de la géranylacétone en partant de la méthylhepténone sont illustrées comme suit [voir, par exemple, «J. Chem. Soc.», 704 et 1266 (1940) et 570 (1941), «Angewandte Chemie», 72, 869 (1960), les brevets USA N0" 2795617, 2628250 et 3049565]:

OH

hydrogénation

ÛH

réaction avec le dicétène ou l'isopropényléther géranylacétone O

Les allongeurs de chaîne, qui sont le dicétène et l'iso-20 propényléther, sont relativement coûteux et l'étape additionnelle pour cette réaction allongeant la chaîne est inévitable. Au contraire, en utilisant les présents alcools propargyliques et alcools allyliques, qu'on obtient facilement à partir de substances bon marché, il est possible de se passer de l'emploi d'un allongeur de chaîne en C3 25 tel que le dicétène et l'isopropényléther et cela permet de préparer les composés terpénoïdes désirés avec moins d'étapes et à un prix réduit.

La description suivante permet de mieux comprendre la présente invention.

30

Alcools propargyliques substitués et leur procédé de préparation

La structure particulère de l'alcool propargylique substitué selon la présente invention provient de l'emploi de l'oxyde de mésityle ch3 ch3

(c'est-à-dire la 4-méthyl-3-pentén-2-one; CH3—C=CH —C=0) et/ou l'oxyde d'isomésityle (c'est-à-dire la 4-méthyl-4-pentén-2-one;

ch3 ch3

I I

ch2=c-ch2-c=o).

40 Comme illustré ci-après, on prépare l'alcool propargylique substitué par une première étape de réaction d'un halogénure du groupe R précité avec l'oxyde de mésityle et/ou l'oxyde d'isomésityle pour obtenir une cétone a,ß non saturée de formule (V) suivante et/ou une cétone ß,y non saturée de formule (IV) suivante 45 et une deuxième étape d'éthynylation de ladite cétone ou desdites cétones.

ch3

I

R-ch-c=ch2 (iv)

5° |

ch3-c=o ch3

r-c=c-ch3 (v)

« I ch3-c=o et/ou r—halogène

éthynylation

2,3-Diméthyl-2- CH3 pentényle

2-Ethyl-3-méthyl- CH3 — 2-butényle

2,3-Diméthyl-3- CH3 — méthoxybutyle

3,7-Diméthyloctyle CH3 —

3,7-Diméthyl- CH3 — 2,6-octadiényle

3,7-Diméthyl-2,7- CH2 = octadiényle

3,7-Diméthyl-6- CH3 — octényle

3,7-Diméthyl-2- CH3 — octényle

7-Méthyl-3-éthyl- CH3 — 2,6-nonadiényle

3,7-Diméthyl-7- CH3 — hydroxyoctyle

3,7-Diméthyl-7- CH3 — méthoxyoctyle

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4

R

AV

OH

Dans les formules et équations ci-dessus, R a la signification définie plus haut.

1. Préparation de la cétone oc,ß non saturée et de la cétone ß,y non saturée

La préparation des cétones a,ß non saturée et ß,y non saturée utilisées pour la préparation des alcools propargyliques substitués selon l'invention ne constitue pas une partie essentielle de l'invention et les cétones sont préparées par des procédés connus. A titre de référence, on décrit ci-après les procédés de préparation de ces cétones.

L'oxyde de mésityle et l'oxyde d'isomésityle sont préparés à l'échelle industrielle par la déshydratation d'un diacétone-alcool qui est un dimére de l'acétone. Suivant les conditions de préparation, environ 5-20% de la 4-méthylpentén-2-one formée correspond à 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'entre eux peut être utilisé dans la réaction avec l'halogénure organique de formule 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 que selon un procédé préféré, on conduit la réaction en présence d'une amine, d'un sel d'ammonium tertiaire ou d'un composé de phosphonium comme catalyseur et d'hydroxyde de sodium ou d'hydroxyde de potassium comme agent de condensation alcalin (voir par exemple les brevets britanniques N"* 851658 et 1059839 et le brevet USA N° 3668255). Ici, on conduit de manière connue la réaction de l'halogénure organique avec l'oxyde de mésityle et/ou l'oxyde d'isomésityle et, quels que soient les oxydes de mésityle et d'isomésityle utilisés seuls, le mélange réactionnel contient généralement à la fois une cétone ß,y non saturée de formule (IV) et une cétone oc,ß non saturée de formule (V) comme produits. Dans la réaction ci-dessus, l'agent de condensation alcalin est utilisé en une quantité d'environ 1 à environ 10 molEq et, de préférence, une quantité comprise entre 1,5 et 4 mol calculée par rapport à l'halogénure organique de formule R—halogène. On ajoute l'agent de condensation alcalin au mélange réactionnel soit tel quel, soit sous la forme d'une solution aqueuse contenant environ 40-65% en poids de celui-ci. Le catalyseur peut être une amine primaire, une amine secondaire ou une amine tertiaire, un sel d'une de ces aminés, un sel d'ammonium quaternaire ou un sel de phosphonium, et ceux qu'on préfère comprennent les suivants: le chlorure de tétrabutylammonium, le chlorure de triméthylbenzylammonium, le chlorure de triméthyllauryl-ammonium, le chlorure de triméthylcétylammonium, le chlorure de triméthylstéarylammonium, le bromure de triméthylstéaryl-ammonium, le chlorure de diméthyldicyclohexylphosphonium, le chlorure de méthyltricyclohexylphosphonium, le chlorure d'éthyltricyclohexylphosphonium et le bromure d'éthyltricyclo-hexylphosphonium. La quantité préférée de ce catalyseur est généralement comprise entre environ 0,001 et 20 mol % et, pour des résultats encore meilleurs, environ 0,005 et 2,0 mol % calculé par rapport à l'halogénure organique. La température réactionnelle peut être facultative, mais comprise entre 0 et 100° C, bien qu'une température d'environ 20 à 70° C soit particulièrement avantageuse. Dans les conditions décrites plus haut, la réaction se poursuit jusqu'à ce qu'elle soit complète en environ 1 à 30 h. Lorsqu'on désire obtenir un rapport plus élevé de cétone ß,y non saturée (IV) par rapport à la cétone a,ß non saturée (V) avec la réaction ci-dessus, il est recommandé de terminer la réaction lorsque la conversion de l'halogénure organique a atteint environ 70 à 80%. L'avantage qu'on peut ainsi obtenir est clair, si on considère le fait qu'il est habituellement difficile de préparer l'alcool propargylique correspondant de formule (III') suivante par l'éthynylation d'une cétone a,ß non saturée de formule (V)

R

(III')

15 - OH

dans laquelle 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 appré-20 ciable de cétone ß,y non saturée est obtenue, comme indiqué plus haut. Suivant la différence des points d'ébullition de la cétone a,ß non saturée et de la cétone ß,y non saturée, on peut séparer la cétone a,ß non saturée, si nécessaire, par distillation du mélange réactionnel mais, pour ce qui est de la production de l'alcool propargylique 25 de l'invention, normalement, il n'est pas nécessaire de séparer les deux cétones (IV et V) l'une de l'autre.

La préparation d'un alcool propargylique substitué de formule (III) 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 30 formule (IV). Avant la réaction d'éthynylation, on peut conduire cette isomérisation dans un système réactionnel indépendant en chauffant la cétone en présence d'un catalyseur acide. On peut appliquer l'isomérisation à la cétone ot,ß non saturée qui a été isolée ou à un mélange des cétones contenant la cétone a,ß non saturée en 35 une quantité supérieure à celle de l'équilibre thermique de la cétone ß,y non saturée. En variante, 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 .40 saturée et ainsi, on peut obtenir continuellement la cétone ß,y non saturée comme distillât. Au vu de la séparation et de 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'iso-mérisation est de préférence un acide ayant un point d'ébullition 45 plus élevé que la cétone ß,y non saturée. Des exemples de ces acides sont des acides sulfoniques aliphatiques ou aromatiques tels que l'acide benzènesulfonique, l'acide p-toluènesulfonique, l'acide laurylsulfonique, etc.; des acides monocycliques, aromatiques ou alicycliques mono-, di- ou polycarboxyliques pouvant contenir un so atome autre que le carbone, par exemple 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 aliphatiques ou hétéroaliphatiques mono-, di- ou polycarboxyliques saturés ou non saturés pouvant avoir un groupe 55 hydroxyle ou un substituant phényle tel que l'acide adipique, 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-diamino-cyclohexanetétraacétique, etc., et des acides inorganiques tels que 60 l'acide métaphosphorique, l'acide phénylphosphinique, etc. Bien que la quantité de ce catalyseur acide dépende du type de catalyseur, la quantité d'acide sulfonique, par exemple, peut être comprise entre 0,01 et 0,1 mol % calculé par rapport à la cétone a,ß non saturée et celle des autres acides peut être comprise entre 0,1 et 20 mol % et, de 65 préférence, comprise entre 4 et 8 mol % calculé par rapport à la cétone a,ß non saturée.

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

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cétone avec une base dans un système indépendant. La cétone ot,ß non saturée peut être utilisée seule ou mélangée avec 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), des hydroxydes de métal alcalino-terreux (par exemple l'hydroxyde de calcium ou l'hydroxyde de baryum), des sels de métal alcalin d'acides faibles (par exemple le carbonate de sodium, le carbonate de potassium, l'acétate de sodium ou l'acétate de potassium), des sels de métal alcalin d'acides faibles (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), des alcoolates 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 monoéthanolamine, la diéthanolamine, la triéthanolamine, le l,5-diazabicyclo-[3,4,0]-nonène-5, le 1,5-di-azabicyclo-[5,4,0]-undécène-5 (DBU), la 2-diméthylamino-l-pyrroline, le l,4-diazabicyclo-[2,2,2]-octane (DABCO), le 5-méthyl-l-azabicyclo-[3,3,0]-octane et l'hexaméthylènetramine). Si ces bases sont solides, on les utilise de préférence à l'état dissous dans un solvant approprié tel que l'ammoniac liquide, la N-méthylpyrro-lidone, le diméthylformamide, le sulfoxyde de diméthyle, le méthanol ou l'éthanol. Si elles sont solubles dans l'eau, ces bases peuvent être utilisées en solutions aqueuses. Parmi les bases contenant un métal alcalin ou alcalino-terreux, on préfère les hydroxydes de métal alcalin, à cause de la vitesse de la réaction d'isomérisation lorsqu'on les utilise sous la forme d'une solution à 20-60% en poids dans l'eau et en association avec un sel d'ammonium quaternaire ou un sel de phosphonium, c'est-à-dire le catalyseur cité plus haut en relation avec la réaction de l'halogénure organique (R—halogène) avec l'oxyde de mésityle et/ou l'oxyde d'isomésityle. Le catalyseur peut être utilisé en une quantité comprise entre 0,001 et 10 mol % calculé par rapport à l'hydroxyde de métal alcalin utilisé, bien qu'on préfère particulièrement une quantité comprise entre 0,1 et 3 mol %. La proportion de base peut être facultativement choisie dans la gamme de 1 à 400% en poids calculée par rapport au poids de cétone oc,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 entre —10 et + 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, la cétone ß,y non saturée peut être séparée du mélange réactionnel par distillation. En variante, la distillation du mélange de cétones dans les conditions de la réaction d'isomérisation peut être utilisée 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 un taux élevé d'isomérisation 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 la structure de l'alcool propargylique peuvent être préparés par l'éthynylation des cétones. Sous ce rapport, on se rapporte aux brevets USA Nos 3082260, 3496240 et B 460846 et «Acetylenic Compounds, Préparation and Substitution Reactions», par Thomas F. Rutledge (Reinhold Book Corp., 1968).

Dans la préparation de l'alcool propargylique substitué de formule (III) selon l'invention, on peut conduire l'éthynylation de la cétone ß,y non saturée de formule (IV) ou d'un mélange de cette cétone de formule (IV) et d'une cétone a,ß non saturée de formule (V) par un procédé connu. Parmi des 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 et dans un solvant organique polaire tel que le N,N-di-méthylformamide, le sulfoxyde de diméthyle, la N-méthylpyrroli-done, le tétrahydrofuranne, le diméthyléther, le diéthyléther, le méthyléthyléther, l'anisole ou le dioxanne.

b) La réaction des cétones avec l'acétylène, comme sous a) ci-dessus, sauf qu'on utilise l'ammoniac liquide comme solvant au lieu d'un solvant organique polaire.

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

Les procédés d'éthynylation précités sont plus avantageux que d'autres procédés d'éthynylation qui impliquent l'utilisation d'un réactif de Grignard tel qu'un halogénure d'éthynylmagnésium ou d'un acétylure de métal alcalin ou de métal alcalino-terreux, parce que la production d'alcool propargylique n'est pas coûteuse et qu'une séparation technique simple est seulement nécessaire. Pour ce qui est de la séparation du solvant et de la séparation du produit, le procédé b) ci-dessus est particulièrement avantageux. Les composés fortement basiques de métaux alcalins utilisés comme catalyseurs 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 utilisés seuls ou en mélanges, entre autres. On préfère particulièrement les composés de potassium. On peut ajouter des précurseurs capables de former un tel composé basique dans le mélange réactionnel, de sorte que ce composé peut être produit in situ. Ces composés basiques peuvent être dissous dans l'eau, l'alcool ou un autre solvant avant d'être ajoutés au mélange réactionnel. Bien qu'il n'y ait pas de limitation particulière sur la quantité d'un tel composé, il est préférable, pour la préparation à l'échelle industrielle, d'utiliser le composé en une quantité comprise entre 0,1 et 30 mol % et, pour des résultats encore meilleurs, 1 et 10 mol % calculé par rapport à la cétone non saturée. Généralement, on conduit la réaction par la mise en contact de l'acétylène avec une solution de la cétone non saturée dans un solvant en présence dudit composé de métal alcalin. Le solvant réactionnel est utilisé de préférence en un volume au moins égal à celui de la cétone non saturée, et la gamme allant de 2 à 20 fois le volume de la cétone non saturée est particulièrement avantageuse.

En se référant à ce qui est connu, par exemple le brevet USA N° B 460846, cela pourrait suggérer que l'éthynylation d'une cétone a,ß non saturée dans la présente invention donnerait un alcool propargylique substitué de ladite formule (III'). Cependant, lorsqu'on conduit la réaction d'éthynylation suivant la méthode a), b) ou c) ci-dessus, l'isomérisation de la cétone a,ß non saturée de formule (V) en cétone ß,y non saturée peut avoir lieu avantageusement dans le système d'éthynylation. De nouvelles 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 carbonyle. La quantité d'acétylène peut être d'au moins 0,5 mol, de préférence de 1 à 20 mol/mol du total des cétones a,ß et ß,y insaturées. Donc, lorsqu'on conduit la réaction d'éthynylation suivant les méthodes a) à c), la cétone non saturée devant réagir ainsi peut non seulement être la cétone ß,y non saturée ou un mélange de cétone ß,y non saturée et de cétone cc,ß non saturée, mais aussi la cétone a,ß non saturée seule. Cela signifie qu'il n'est ni nécessaire de séparer et d'enlever la cétone a,ß non saturée du mélange de cétone a,ß non saturée et de cétone ß,y non saturée, obtenu 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

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6

entre —33 et +30°C et, de préférence, entre —15 et + 15°C. L'augmentation de la quantité d'acétylène à utiliser dans la réaction favorise la conversion de la cétone ß,y non saturée (IV) en alcool propargylique (III) et la suppression de la réaction d'éthynylation de l'alcool propargylique formé en cétone ß,y non saturée de formule (IV). Dans ce cas, la production d'alcool propargylique de formule (III'), qui correspond par sa structure à la cétone a,ß non saturée, peut être négligée.

Après la réaction d'éthynylation, la cétone ß,y non saturée (IV) et/ou la cétone a,ß non saturée (V) n'ayant pas réagi et/ou les cétones qui pourraient se trouver dans le mélange réactionnel qui a pour origine la réaction d'isomérisation peuvent être isolées par distillation et soumises à la réaction d'isomérisation et/ou à la réaction d'éthynylation, pour obtenir une quantité supplémentaire d'alcool propargylique.

Les alcools propargyliques de formule (III) préférés 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-1 -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-3,7,11 -triméthy ldodéca-1 -yn-3-ol, 4-isopropényl-3,7,11 -triméthy ldodéca-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, 4-isopropényl-3,ll-diméthyl-7-éthyltridéca-l-yn-6,10-dién-3-ol, 4-isopropényl-3,7,ll-triméthyldodéca-l-yn-3,ll-diol, 4-isopropényl-3,7,11 -triméthy 1-11 -méthoxydodéca-1 -yn-3-ol, 4-isopropényl-3,6,7-triméthyl-l-octyn-3,7-diol, 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.

Les exemples suivants illustrent l'invention. Dans les exemples, système libéré signifie que la réaction d'éthynylation est effectuée à pression atmosphérique en faisant barboter de l'acétylène dans le milieu de réaction.

Exemple 1 :

1) Préparation des cétones oc,ß et ß,y non saturées

A une solution de 600 g d'hydroxyde de sodium dans 490 g d'eau, on ajoute 980 g d'oxyde de mésityle, ainsi que 520 g de chlorure de prényle et 25 g de chlorure de triméthylstéarylammonium, et on fait réagir le mélange au bain-marie en agitant pendant 2 h (la température réactionnelle monte jusqu'à 70° C). On verse le mélange réactionnel dans l'eau et on l'extrait à l'éthyléther. On lave la solution éthérique avec de l'eau et on la sèche sur du sulfate de sodium anhydre. On chasse l'éther par distillation sous pression réduite et on distille encore le résidu (1250 g) pour isoler l'oxyde de mésityle n'ayant pas réagi. Ensuite, on obtient comme produit, après l'ébullition, 560 g d'un mélange 2,5:1 de 3-isopropényl-6-méthyl-5-neptén-2-one et de 3-isopropylidène-6-méthyl-5-heptén-2-one (pureté=96,4%). En calculant par rapport à la pureté de 83,71 % du chlorure de prényle utilisé, le rendement en 3-isopropényl-6-méthyl-

5-heptén-2-one était 59% (410 g) et celui en 3-isopropylidène-

6-méthyl-5-heptén-2-one était 19% (130 g).

On a soumis le mélange ci-dessus de cétones non saturées à une distillation dans une colonne rectificatrice avec 30 plaques théoriques et, ainsi, on a obtenu la 3-isopropényl-6-méthyl-5-heptén-2-one à partir d'un distillât préalable bouillant à 32-34° C/0,2 mm Hg, et on a obtenu la 3-isopropylidène-6-méthyl-5-heptén-2-one à partir du distillât suivant qui bouillait à 35-38° C/0,2 mm Hg. L'identification structurelle de ces cétones était conduite par les méthodes

Spectre d'absorption infrarouge : (cm ') 1714 ( > C=O), 1642 (; C=C ;), 1445,1378,1353,1153,900.

Spectre de résonance magnétique nucléaire (5 ccl4): 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-);

O

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

O

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

Spectre de résonance magnétique nucléaire (8j|™CC1*): 1,62,1,70,1,75 (chaque s, 12H, CH3-); 2,05 (s, 3H, CH3C-);

O

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

2) Isomérisation de la cétone a,ß non saturée

Ensemble avec 7 g d'acide trans-l,2-cyclohexanedicarboxy-lique, on a introduit 130 g de la 3-isopropylidène-6-méthyl-5-heptén-2-one au fond d'une colonne rectificatrice avec 50 plaques théoriques et on a conduit la distillation sous pression réduite de 30 mm Hg avec un rapport de reflux de 30:1 et, ainsi, on a obtenu 107 g de distillât. L'analyse chromatographique gazeuse de ce distillât a indiqué que c'était un mélange de 94% de 3-isopropényl-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-isopropényl-6-méthyl-5-heptén-2-one obtenue précédemment et on les a soumis à la réaction d'éthynylation suivante:

3) Préparation de l'alcool propargylique substitué

Dans un ballon à trois cols de 51, on a ajouté 70 g de sodium métallique à 3 1 d'ammoniac liquide et on a barboté de l'acétylène gazeux à travers ce mélange. Lorsque le mélange réactionnel devenait gris, on a interrompu l'introduction d'acétylène gazeux et on a ajouté 517 g de la 3-isopropényl-6-méthyl-5-heptén-2-one (contenant une petite quantité de 3-isopropylidène-6-méthyl-5-heptén-2-one). Pendant le barbotage 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 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 et on a chassé le solvant par distillation sous pression réduite. On a distillé les 524 g de résidu sous pression réduite pour isoler 519 g d'un distillât qui bouillait à 59-61° C/0,5 mm 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

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

7

621 536

4-isopropényl-3,7-diméthyl-6-octén-l-yn-3-ol. On a conduit l'identification structurelle du produit principal par les méthodes sui-

OH

Spectre d'absorption infrarouge (cm-1): 3440 (—OH), 3300, 2120,1640,1450,1378,1128,1030,900.

Spectre de résonance magnétique nucléaire (S pp^ ccl*) :

1,40 (s, 3H, CH3 —C—); 1,60 (s, 6H, CH3~); 1,72, 1,73 (chaque s,

Ó-

I

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

Exemple 2

On a procédé comme dans l'exemple 1, partie indiquée sous le titre préparation des cétones a,ß et ß,y non saturées, sauf qu'on a utilisé 980 g d'un mélange 85:15 d'oxyde d'isométhyle et d'oxyde de mésityle au lieu de 980 g d'oxyde de mésityle. On a versé le mélange réactionnel dans de l'eau et on l'a extrait à l'éther. On a enlevé le solvant de la couche éthérique et on a distillé le résidu (1250 g) pour séparer l'oxyde d'isomésityle et l'oxyde de mésityle n'ayant pas réagi (rapport 6:94). Comme produit à point d'ébullition plus élevé, on a obtenu 560 g d'un mélange 2,5:1 de 3-isopropényl-

6-méthyl-5-heptén-2-one et de 3-isopropylidène-6-méthyl-5-heptén-

2-one.

On a distillé le mélange ci-dessus, comme dans l'exemple 1, pour obtenir 130 g de 3-isopropylidène-6-méthyl-5-heptén-2-one comme s distillât suivant. On a alors éthynylé ce distillât dans un autoclave comme suit: à 1500 ml d'ammoniac liquide contenant 130 g de la cétone ci-dessus en solution, on a ajouté une solution de 2,2 g d'hydroxyde de potassium dans 8 ml d'eau comme catalyseur. Tandis qu'on barbotait de l'acétylène gazeux dans le mélange pour io obtenir une pression totale à 0°C de 11 kg/cm2, on a conduit la réaction à 0°C pendant 1 h. On a neutralisé le mélange réactionnel avec du chlorure d'ammonium et on a séparé l'ammoniac. On a versé le résidu dans l'eau et on l'a extrait à l'éther. On a séché l'extrait éthérique sur du sulfate de sodium, puis on a enlevé l'éther. On a 15 distillé le résidu sous pression réduite pour obtenir 130,7 g de distillât. L'analyse par Chromatographie gazeuse de ce distillât a montré que c'était un mélange de 8,4% en poids de 3-isopropényl-6-méthyl-5-heptén-2-one, 26,4% en poids de 3-isopropylidène-6-méthyl-5-heptén-2-one, 64,6% en poids de 4-isopropényl-3,7-20 diméthyl-6-octén-l-yn-3-ol et 0,6% en poids d'autres produits.

Exemples 3 à 7

En utilisant les divers mélanges indiqués dans le tableau I de

3-isopropényl-6-méthyl-5-heptén-2-one et de 3-isopropylidène-25 6-méthyl-5-heptén-2-one préparés dans l'exemple 1, on a conduit la réaction d'éthynylation dans les conditions différentes indiquées dans le tableau I pour synthétiser des échantillons de 4-isopropényl-3,7-diméthyl-6-octén-l-yn-3-ol. Les résultats sont indiqués dans le tableau I.

30 Toutes les réactions impliquaient l'utilisation de 12,45 g d'un mélange de 3-isopropényl-6-méthyl-5-heptén-2-one et de 3-iso-propylidène-6-méthyl-5-heptén-2-one et, comme solvant, de 150 ml d'ammoniac liquide dans un autoclave.

Tableau I

Exemple

Composition

Solution de

Pression de

Conditions

Composition du mélange réactionnel

de la cétone catalyseur

CHeeCH

réactionnelles

de départ

(Pression

(V)

(IV)

(III)

Autres

(V)/(IV)

totale)

%

composés

3

35,5/64,5

KOH CH3OH

0,21g 10 ml

7,3 kg/cm2 (à6°C)

6°C, 6 h

20,6

7,0

71,6

0,8

4

82,4/17,6

KOH

h2o

0,21g 0,8 ml

0,5 kg/cm2 (à — 60°C)

—60-0°C, 15 mn 0°C, 2 h

41,2

15,9

42,9

Traces

5

82,4/17,6

h2o

0,8 ml

0,6 kg/cm2 (à — 60°C)

0°C, 2h

36,4

14,4

49,2

Traces

6

82,4/17,6

h2o

0,8 ml

1,0 kg/cm2 (à — 60°C)

0°C, 2 h

22,7

8,0

69,3

Traces

7

40,0/60,0

h2o

0,8 ml

(à — 60°C)

—60-0°C, 15 mn 0°C, 15 mn

50,8

8,6

39,7

0,9

Note:

(III) 4-isopropényl-3,7-diméthyl-6-octén-l-yn-3-ol. (V) 3-isopropylidène-6-méthyl-5-heptén-2-one.

(IV) 3-isopropényl-6-méthyl-5-heptén-2-one.

Exemple 8

On a procédé comme dans l'exemple 1, partie décrite sous préparation des cétones a,ß et ß,y non saturées, sauf qu'on a utilisé 590g de 2,3-diméthyl-l-chloro-2-butène au lieu de 520 g de chlorure de prényle, et 730 g d'un mélange 6:1 de 3-isopropényl-5,6-diméthyl-5-heptén-2-one et de 3-isopropylidène-5,6-diméthyl-5-heptén-2-one 65 1,1 comme distillât à point d'ébullition élevé (bouillant à 92,0-95,5° C/ 5,5 mm Hg). On a conduit l'identification structurelle des produits comme suit: (s, 2H,

O

Spectre d'absorption infrarouge (cm J): 3070,1712,1640,1445, 1373,1350,1152, 898.

Spectre de résonance magnétique nucléaire (5 ccl*): 1,51,1,54,1,57,1,58 (s, 12H, CH3-); 1,93 (s, 3H, CH3C-);

2,55 (m, 2H, -CH2-); 3,13 (t, 1H, -C-

I ° CH-);4,73

O

=CH,

621 536

Puis, dans un autoclave de 5 1, on a placé 2500 ml d'ammoniac liquide et 56 g du mélange de cétone non saturée obtenue par la réaction ci-dessus. En présence d'une solution aqueuse à 20% en poids de 2,8 g d'hydroxyde de potassium comme catalyseur, on a fait passer de l'acétylène gazeux dans le mélange à — 60° C pour obtenir une pression totale d'environ 1,5 kg/cm2. On a augmenté la température réactionnelle jusqu'à 5°C (à ce moment, la pression totale était de 14,5 kg/cm2), et on a poursuivi la réaction à cette température pendant 4 h. On a alors abaissé la température réactionnelle jusqu'à — 40° C et on a neutralisé le mélange réactionnel avec du chlorure d'ammonium. Après séparation de l'ammoniac, on a versé le résidu dans de l'eau et on l'a extrait à l'éther. On a séché l'extrait sur du sulfate de sodium anhydre et on a chassé le solvant par distillation sous pression réduite. On a encore distillé le résidu sous pression réduite pour obtenir 58,5 g d'un distillât bouillant à 89-92° C/2,3 mm Hg. L'analyse chromatographique gazeuse de ce distillât a montré que c'était un mélange de 3,5% de 3-iso-propényl-5,6-diméthyl-5-heptén-2-one, 12,5% de 3-isopropylidène-5,6-diméthyl-5-heptén-2-one et 84% de 4-isopropényl-3,6,7-tri-méthyl-l-octyn-6-én-3-ol. On a identifié le produit structurelle-ment par les méthodes suivantes:

OH

Spectre d'absorption infrarouge (cm *): 3440,3300,3070,1639, 1450,1375,900.

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

i

1,41 (s, 3H, CH3—C—); 1,56 (s, 9H, CH3-); 1,74 (s, 3H,CH3-); o-

i

2,21-2,45 (m, 3H, —CH2 — CH—); 2,31 (s, 1H, -C=CH);

I

4,86 (s, 2H, - C=CH2).

Exemple 9:

1) Préparation des cétones a,ß et ß,y non saturées En procédant de manière analogue à ce qui est décrit dans l'exemple 1, on a fait réagir 142,8 g de chlorure de géranyle et 162,7 g d'oxyde de mésityle 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 méthyltricyclohexylphosphonium 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, puis on l'a séchée. On a chassé par distillation sous pression réduite le solvant et l'oxyde de mésityle n'ayant pas réagi de la solution éthérique et on a distillé sous vide les 188 g de résidu pour obtenir 164 g d'un mélange de 58% de 3-isopropényl-6,10-diméthyl-5,9-undécadién-2-one et 42% de 3-iso-propylidène-6,10-diméthyl-5,9-undécadién-2-one en tant que distillât bouillant à 80-98° C/0,2 mm Hg (rendement=79,87%). On a rectifié ce mélange pour obtenir 76 g de 3-isopropényl-6,10-diméthyl-5,9-undécadién-2-one bouillant à 84-89° C/0,25 mm Hg et 47 g de 3-isopropylidène-6,10-diméthyl-5,9-undécadién-2-one bouillant à 93-97° C/0,25 mm Hg, et 34 g d'un distillât (fraction moyenne) était isolé aussi. On a établi l'identité structurelle de chaque produit par les méthodes suivantes:

o

Spectre d'absorption infrarouge (cm x): 1713 (> C=0), 1670, 1640(5 C=C c), 1440,1376,1352,1153,1110,900.

Spectre de résonance magnétique nucléaire (5 jjj^s CCI") : 1,53,1,57,1,60 (chaque s, 12H, CH3—); environ 1,92-2,05 (m, 4H, —CH2CH2 —); 1,95 (s, 3H, CH3C-); environ 2,05-2,40

o

(m, 2H, —CH2—); 3,05 (t, 1H, -CH-); 4,85,4,87 (chaque s, 2H,

V*

o

Spectre d'absorption infrarouge (cm *): 1685 (; C=0), 1615 (5.C=C c), 1440,1375,1351,1200,1170,978, 850, 830.

Spectre de résonance magnétique nucléaire (8 cc'4):

1,53,1,58 (chaque s, 9H,CH3—); 1,69,1,75 (chaque s, 6H, CH3—); environ 1,95-2,10 (m, 4H, -CH2CH2-); 2,04 (s, 3H, CH3C-);

o

2,89 (d, 2H, —CH2—); 4,99 (t, 2H, =CH-).

2) Isomérisation des cétones a,ß non saturées

On a chauffé les 34 g de distillât moyen ci-dessus et Al g de 3-isopropylidène-6,10-diméthyl-5,9-undécadién-2-one en présence de 5 g d'acide 4-nitro-isophtalique dans une colonne rectificatrice avec 50 plaques théoriques, sous une pression réduite de 5 mm Hg avec un rapport de reflux de 30:1, et on a conduit la distillation dans les conditions d'isomérisation. Par ce procédé, on a obtenu 64 g de distillât. L'analyse par Chromatographie gazeuse de ce distillât a montré que c'était un mélange de 92% en poids de 3-isopropényl-6,10-diméthyl-5,9-undécadién-2-one et 8% en poids de 3-isopropylidène-6,10-diméthyl-5,9-undécadién-2-one. On a réuni ce mélange avec 76 g de la 3-isopropényl-6,10-diméthyl-

5.9-undécadién-2-one obtenue précédemment pour la réaction d'éthynylation suivante:

3) Préparation de l'alcool propargylique substitué

Dans un ballon à trois cols de 2 1, on a placé 11 d'ammoniac liquide, puis on a ajouté 13 g de sodium métallique. On a barboté de l'acétylène gazeux à travers le mélange obtenu. Lorsque le mélange réactionnel est devenu gris, on a ajouté 140 g de 3-isopropényl-

6.10-diméthyl-5,9-undécadién-2-one. On a poursuivi l'introduction d'acétylène gazeux à — 33° C pendant 3 h pour effectuer la réaction d'éthynylation. Après avoir enlevé l'ammoniac, on a neutralisé le mélange réactionnel en ajoutant du chlorure d'ammonium, on l'a versé dans l'eau et on l'a extrait à l'éther. On a séché la couche éthérique sur du sulfate de sodium anhydre et on a chassé le solvant par distillation sous pression réduite. On a distillé le résidu sous un vide poussé pour obtenir 138 g de 4-isopropényl-3,7-ll-triméthyl-dodéca-6,10-dién-l-yn-3-ol comme distillât bouillant à 120-125° C/ 0,3 mm Hg. L'analyse par Chromatographie gazeuse de ce distillât a montré qu'il contenait 1% en poids de 3-isopropényl-6,10-diméthyl-5,9-undécadién-2-one et 4% en poids de 3-isopropy-lidène-6,10-diméthyl-5,9-undécadién-2-one. On a établi l'identité structurelle du produit par les méthodes suivantes:

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

8

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

Spectre de résonance magnétique nucléaire (8 CCI*): 1,40 (s, 3H, CH3—); 1,53, 1,58, 1,75 (s, 12H, CH3-); environ 1,87-2,50 (m, 7H, -CH2CH2-, — CH2 —CH—); 2,30 (s, 1H,

—C=CH); environ 4,70-5,15 (m, 4H, =CH2, =CH-).

Exemple 10

On a procédé comme décrit dans l'exemple 9, sous le titre préparation des cétones a,ß et ß,y non saturées, sauf qu'on a utilisé de l'oxyde d'isomésityle d'une pureté de 98,4% au lieu de l'oxyde de mésityle. On a ainsi obtenu 164 g d'un mélange de 58% en poids de 3-isopropényl-6,10-diméthyl-5,9-undécadién-2-one et 42% en poids de 3-isopropylidène-6,10-diméthyl-5,9-undécadién-2-one en tant que distillât bouillant à 80-98° C/0,2 mm Hg (rendement=79,87%).

On a rectifié le mélange ci-dessus par un procédé analogue à celui décrit dans l'exemple 9 et on a fait réagir 76 g de la 3-iso-propényl-6,10-diméthyl-5,9-undécadién-2-oneobtenuedans 1000ml d'ammoniac liquide et en présence d'un catalyseur comprenant 1,3 g d'hydroxyde de potassium et 5 ml d'eau en introduisant de l'acétylène gazeux pour obtenir une pression totale à — 5° C de 6,7 kg/cm2.

On a conduit la réaction en autoclave 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 l'extrait éthérique sur du sulfate de sodium anhydre. On a chassé le solvant par distillation sous pression réduite et on a distillé le résidu sous pression réduite pour obtenir 77,4 g d'un distillât bouillant à 120-125°C/0,3 mm 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-iso-propylidène-6,10-diméthyl-5,9-undécadién-2-one et 84,1% en poids de 4-isopropényl-3,7,11 -triméthy ldodéca-6,10-dién-1 -yn-3-ol.

On a fait réagir séparément 34 g du mélange de 3-isopropényl-6,10-diméthyl-5,9-undécadién-2-one et de 3-isopropylidén-6,10-diméthyl-5,9-undécadién-2-one qu'on avait obtenue comme distillât moyen lors de la rectification des produits réactionnels bouillant à 80-98° C/0,2 mm Hg par la réaction de l'oxyde d'isomésityle et du chlorure de géranyle, dans 500 ml d'ammoniac liquide et en présence d'un catalyseur comprenant 0,62 g d'hydroxyde de potassium dans 2,3 ml d'eau en introduisant de l'acétylène gazeux pour obtenir une pression totale à 5°C de 10 kg/cm2. On a poursuivi la réaction en autoclave à 5° C pendant 3 h. L'analyse par Chromatographie gazeuse du mélange réactionnel a montré que c'était un mélange de 5,2% en poids de 3-isopropényl-6,10-diméthyl-5,9-undécadién-2-one, 15,7% en poids de 3-isopropyli-dène-6,10-diméthyl-5,9-undécadién-2-one et 79,1 % en poids de 4-isopropényl-3,7,11 -triméthyldodéca-6,10-dién- l-yn-3-ol.

Exemple 11 :

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

Dans une solution de 300 g (7,5 mol) d'hydroxyde de sodium dans 245 g d'eau, on a agité 522 g (5 mol) de chlorure de prényle d'une pureté de 90% et 980 g (10 mol) d'oxyde de mésityle en présence de 24,2 g de chlorure de triméthylstéarylammonium comme catalyseur à une température de 32-35° C. On a suivi la réaction et les résultats obtenus sont indiqués dans le tableau II.

(Tableau en tête de la colonne suivante)

La réaction était complète après 5 h et, ensuite, l'extraction à l'éther et la distillation comme dans l'exemple 1 étaient conduites pour obtenir la 3-isopropényl-6-méthyl-5-heptén-2-one (rendement=65%) et la 3-isopropylidène-6-méthyl-5-heptén-2-one (rendement = 12%). On a isomérisé ce dernier composé, c'est-à-dire la 3-isopropylidène-6-méthyl-5-heptén-2-one et on l'a distillé en chauffant en présence de 5 g d'acide indole butyrique.

621 536

Tableau II

Temps

Conversion du

Rapport molaire réactionnel chlorure de

3-isopropényl

(h)

prényle (%)

isomère/3-iso-

propylidène

isomère

1,5

55

89,27/10,73

2,5

76

84,16/15,84

3,5

84

78,05/21,95

4,5

86

79,96/20,04

5,5

93

77,34/22,66

Par ce procédé, on a isolé 76 g de 3-isopropényl-6-méthyl-5-heptén-2-one d'une pureté de 98%. On a réuni ce produit avec le composé précédent ci-dessus et on les a soumis à la réaction d'éthynylation suivante.

2) Préparation de l'alcool propargylique substitué

Dans un autoclave de 51, on a introduit 21 d'ammoniac liquide et 485 g de 3-isopropényl-6-méthyl-5-heptén-2-one et en présence de 2,5 g d'hydroxyde de potassium, on a conduit l'éthynylation à une température de — 2 à 5° C en barbotant de l'acétylène à travers le mélange. Après la réaction, on a enlevé l'ammoniac liquide et on a versé le résidu dans l'eau et on l'a extrait à l'éther. On a séché l'extrait éthérique sur du sulfate de sodium anhydre et on a enlevé le solvant On a distillé le résidu sous un vide poussé pour obtenir le 4-isopropényl-3,7-diméthyl-6-octén-l-yn-3-ol avec un rendement global de 70% calculé par rapport au chlorure de prényle. Le produit d'éthynylation contenait 0,2% en poids de 3-isopropényl-6-méthyl-5-heptén-2-one et 1,3% en poids de 3-isopropylidène-6-méthyl-5-heptén-2-one.

Exemple 12:

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

A 1000 ml d'ammoniac liquide, on a ajouté une petite quantité de nitrate ferrique, puis on a ajouté 23 g de sodium métallique. On a agité le mélange à — 40° C pendant 1 h et il se formait de l'amidure de sodium. On a alors ajouté à ce mélange, goutte à goutte, 98 g d'oxyde de mésityle à une température comprise entre —40 et — 33° C. Après l'addition, goutte à goutte, de l'oxyde de mésityle, on a encore agité le mélange à la même température pendant 30 mn. On a ajouté à ce mélange 152 g de bromure d'isoamyle, puis on a remplacé l'ammoniac par 1000 ml de diéthyléther. Lorsque la température réactionnelle avait atteint 0°C, on a neutralisé le mélange réactionnel avec du chlorure d'ammonium et on l'a versé dans l'eau. Après avoir lavé à l'eau, on a séché la couche éthérique sur du sulfate de sodium anhydre. On a chassé le solvant par distillation sous pression réduite et on a distillé le résidu sous vide et on a ainsi obtenu 82 g de 3-isopropényl-6-méthylhepta-2-one sous forme d'un distillât bouillant à 72-75°C/15-16 mm Hg. L'analyse à Chromatographie gazeuse de ce produit a montré qu'il contenait 13% de 3-isopropylidène-6-méthylheptan-2-one.

2) Préparation de l'alcool propargylique substitué

Dans un autoclave, on a fait réagir le distillât ci-dessus dans 1000 ml d'ammoniac liquide et en présence de 6 ml de méthoxyde de potassium à 20% comme catalyseur à 0° C pendant 6 h, en introduisant de l'acétylène gazeux pour atteindre une pression totale de 8 kg/cm2. On a neutralisé le mélange réactionnel et on a enlevé l'ammoniac. On a versé le résidu dans de l'eau et on a extrait à l'éther. On a lavé la couche éthérique avec de l'eau, puis on l'a séchée. On a alors concentré l'extrait éthérique sous pression réduite pour enlever le solvant et on a distillé le résidu pour obtenir 81,5 g de 4-iso-propényl-3,7-diméthyl-l-octyn-3-ol en tant que distillât bouillant à 66-66,5°C/l,5 mm Hg. L'analyse par Chromatographie gazeuse de

9

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

621 536

10

ce distillât a montré que c'était un mélange de 6,6% en poids de 3-isopropényl-6-méthylheptan-2-one, 15,7% en poids de 3-isopro-pylidène-6-méthylheptan-2-one et 77,7% en poids de 4-isopropényl-3,7-diméthyl-1 -octyn-3-ol. On a identifié structurellement le produit par les méthodes suivantes:

OH

Spectre d'absorption infrarouge (cm-1): 3460, 3300,1638, 1469,1451,1040,1009,922, 896.

Spectre de résonance magnétique nucléaire (y jj™ ccl*): 0,80,0,91 (s, 6H, CH3—); 1,40 (s, 3H, CH3-); 1,73,1,75 (s, 3H,

I I

CH3); environ 1,10-2,25 (m, 6H, - CHCH2CH2CH-); 2,27 (s, 1H, — C=CH); environ 4,84,4,95 (chaque s large, 2H,

I

—C=CH2).

Exemple 13:

1) Préparation des cétones ot,ß et ß,y non saturées Dans 500 ml d'ammoniac liquide, on a dissous 23 g de sodium métallique, puis on a ajouté une quantité catalytique de chlorure ferrique pour obtenir de l'amidure de sodium. Puis on a ajouté, goutte à goutte, à ce mélange un mélange de 176 g de chlorure de tétrahydrogéranyle et 196 g d'oxyde de mésityle. Après l'addition, goutte à goutte, de l'oxyde de mésityle, on a encore agité le mélange à — 33° C pendant 2 h. Après la réaction, on a enlevé l'ammoniac du mélange réactionnel et on a neutralisé le résidu avec du chlorure d'ammonium, on l'a versé dans l'eau et on l'a extrait à l'éther. On a séché l'extrait sur du sulfate de sodium anhydre, puis on a chassé le solvant et l'oxyde de mésityle n'ayant pas réagi par distillation sous pression réduite. On a soumis le résidu à une distillation sous vide 5 pour obtenir 178,5 g de 3-isopropényl-6,10-diméthylundéca-2-one (rendement=75%) en tant que distillât bouillant à 95-98° C/ 0,50 mm Hg. L'analyse par Chromatographie gazeuse de ce distillât a montré qu'il contenait 11% de 3-isopropylidène-6,10-diméthyl-undéca-2-one.

10

2) Préparation de l'alcool propargylique substitué

En utilisant un autoclave de 21, on a éthynylé 178,5 g de 3-iso-propényl-6,10-diméthylundéca-2-one dans 700 ml de N-méthyl-pyrrolidone et en présence de 2 g d'hydroxyde de potassium 15 (température réactionnelle: 0-5°C, temps réactionnel=3h). On a versé le mélange réactionnel dans l'eau et on l'a extrait à l'éther. On a lavé la couche éthérique à l'eau, on l'a séchée et distillée sous pression réduite pour enlever le solvant. On a distillé le résidu sous un vide poussé pour obtenir 173 gde4-isopropényl-3,7,ll-triméthyldodéca-20 l-yn-3-ol en tant que distillât bouillant à 110-115°C/0,2 mm Hg. L'analyse par Chromatographie gazeuse de ce distillât a montré qu'il contenait 12,4% en poids de 3-isopropylidène-6,10-diméthyl-undéca-2-one et 0,2% en poids de 3-isopropényl-6,10-diméthyl-undéca-2-one.

25

Exemples 14 à 19

En conduisant la réaction de condensation de divers halo-génures organiques (R—halogéno) avec l'oxyde de mésityle dans 30 diverses conditions, on a obtenu des cétones a,ß non saturées (V) et des cétones ß,y non saturées (IV). On a éthynylé chacune des cétones ß,y non saturées (IV) séparées dans les conditions indiquées et on a obtenu les alcools propargyliques (III) correspondants.

Tableau III

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

Halogénure organique R—halogéno Oxyde Conditions réactionnelles Rendement Rapport de mésityle (%) molaire

Type Quantité (mol) des cétones (IV)/(V)

(mol) formées

(IV)+(V)

14

15

16

17

18

19

Cl

2,0

1,0

2,0

1,0

4,0

3,0

2,5

4,0

Sodium (2,0 mol) dans l'ammo- 80 niac, chlorure ferrique comme catalyseur, — 33° C, 6 h

Sodium (1,1 mol) dans l'ammoniac, 80 chlorure ferrique comme cataly-lyseur, — 33° C, 6 h

Solution aqueuse à 55% de NaOH 86 (3 mol) chlorure de triméthylstéa-rylammonium, 35° C, 2 h

Solution aqueuse à 55 % de NaOH 83 (2,0 mol), chlorure de triméthyl-stéarylammonium, 35-45° C, 3 h

Solution aqueuse à 55% de KOH 84 (2,0 mol), chlorure de triméthyl-stéarylammonium, 40° C, 2 h

Sodium (1,0 mol) dans l'ammoniac, 72 chlorure ferrique comme catalyseur, — 33°C, 3 h

89/11 90/10 75/25 73/27 77/23 91/9

11

621 536

Exemple

Réaction d'éthynylation de la cétone ß,y non saturée (IV)

Conditions réactionnelles

Alcool propargylique formé (III)

Type Rendement (%)

par rapport à (IV)

14

15

16

17

18

19

HO

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

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

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

HO

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

HO

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

HO

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

87

86

95

94

35 des cétones a,ß non saturées (V) et des cétones ß,y non saturées (IV). xemples 20 à 24 Qn a éthynylé chacune des cétones ß,y non saturées (IV) dans les

On a condensé divers halogénures organiques (R—halogéno) conditions indiquées pour préparer l'alcool propargylique avec l'oxyde de mésityle dans diverses conditions pour préparer substitué (III). Les résultats sont indiqués dans le tableau IV.

Tableau IV

Exemple

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

Halogénure organique R—halogéno

Type

Quantité (mol)

Oxyde Conditions réactionnelles de mésityle

(mol)

Rendement (%)

des cétones formées

(IV)+(V)

Rapport molaire

(IV)/(V)

20

21

22

23

24

OH

OC H

Br Cl Br Cl Cl

2,0

1,0

2,0

1,0

2,0

1,0

2,0

2,5

3,0

Sodium (2,0 mol) dans l'ammo- 62 niac, catalyseur: chlorure ferrique, — 33° C, 6 h

Sodium (1,1 mol) dans l'ammo- 58 niac, catalyseur: chlorure ferrique, — 33° C, 6 h

Sodium (2,0 mol) dans l'ammo- 65 niac, catalyseur: chlorure ferrique, — 33°C, 6 h

Solution aqueuse à 55% de 80 NaOH (2,0 mol). Chlorure de triméthylstéarylammonium 35-40° C, 3 h

Solution aqueuse à 55% de 81 KOH (2,0 mol). Chlorure de triméthylstéarylammonium 40° C, 2 h

88/12 90/10 89/11 75/25

78/22

621 536

12

Exemple

Réaction d'éthynylation de la cétone ß,y non saturée (IV)

Conditions réactionnelles Alcool propargylique formé (III)

Type

Rendement (%) par rapport à (IV)

20

21

22

23

24

ooÇ fc,

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

l'autoclave OH

Sodium (1,4 mol) dans l'ammoniac, système libéré Sodium (0,7 mol) dans l'ammoniac, système libéré Sodium (1,4 mol) dans l'ammoniac, système libéré

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

91

85

93

91

92

Exemples 25 à 28

Dans 150 ml d'ammoniac liquide et en présence d'un catalyseur qui consiste en 0,21 g d'hydroxyde de potassium dans 0,8 ml d'eau, on a éthynylé 12,45 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%) préparé comme dans l'exemple 9 dans un autoclave. Après la réaction, on a neutralisé le mélange avec du chlorure d'ammonium et on a enlevé l'ammoniac liquide. On a dissous le résidu dans l'éther et on l'a versé dans l'eau, puis on l'a extrait à l'éther. On a lavé la couche éthérique avec de l'eau, on l'a 35 séchée, puis distillée sous pression réduite pour enlever l'éther. On a analysé le résidu par Chromatographie gazeuse. Les résultats sont indiqués dans le tableau VII.

Tableau VII

Exemples

Ethynylation

Pression totale (ammoniac acétylène)

Conditions réactionnelles

Composition du mélange réactionnel

Cétone (% en poids) Produit d'éthynylation

3-Isopropényle1 3-Isopropylidène2 (% en poids)

25

26

27

28

3,7 kg/cm2 à —10° C 5,5 kg/cm2 à 0°C 9,2 kg/cm2 à 15°C

4,0 kg/cm2 à —10° C 7,7 kg/cm2 à 5°C

12,5 kg/cm2 à —10° C ll,6kg/cm2 à0°C

5,2 kg/cm2 à — 11°C 6,7 kg/cm2 à — 5°C

1 h à — 30/+16°C 6,30

et 6 h à 16°C

1 h à — 30/+5°C 5,20 et 3 h à 5°C

'A h à — 45/0°C 7,65 et 3 h à 0°C

lOmnà —40/—5°C 4,48 et 3 h à —5°C

22,55

15,73 15,14 14,69

71,15

79,07 77,22 80,84

13-Isopropényl-6,10-diméthyl-5,9-undécadién-2-one.

Exemples 29 à 44

On a conduit une réaction d'isomérisation de la cétone oc,ß non saturée en agitant, en utilisant la 3-isopropylidène-

2 3-Isopropylidène-6,10-diméthyl-5,9-undécadién-2-one.

«s 6-méthyl-5-heptén-2-one (pureté de 97,1 %) comme cétone de départ pour obtenir la 3-isopropényl-6-méthyl-5-heptén-2-one comme cétone produite. Les conditions réactionnelles et les résultats sont indiqués dans le tableau VIII.

13

Tableau Vili

621 536

Exemples

Conditions réactionnelles

Résultat de la réaction

Base

Catalyseur

Tempé

Temps

Rapport

Sélectivité

rature

(mn)

molaire1

de la

Type

Quantité

Type

Quantité

(°C)

réaction 2

(% en

poids/

cétone)

29

Solution aqueuse

257

_

0

70

60

0,13

96,3

de NaOH à 55%

30

Solution aqueuse

332

Chlorure de tri

1,03

70

60

0,49

97,2

de NaOH à 55%

méthylstéaryl

ammonium

31

Solution aqueuse

195

Chlorure de tri

0,95

70

60

0,42

95,5

de NaOH à 25,3%

méthylstéaryl

ammonium

32

Solution aqueuse

240

Chlorure de tri

0,90

70

60

0,51

96,3

de NaOH à 40,3%

méthylstéaryl

ammonium

33

NaOH en poudre

20

-

0

70

30

0,10

57,5

34

Solution aqueuse

100

Iodure d'éthyltri-

1,0

70

30

0,10

57,5

de CH3COONa

cyclohexyl-

à 50%

phosphonium

35

Solution aqueuse

5

(Ammoniac

(600)

0

60

0,35

99,0

de KOH à 20%

liquide comme

milieu réactionnel)

36

CH3ONa en

20

-

0

70

30

0,11

43,8

poudre

37

DBU

5

-

0

70

60

0,21

98,1

38

DBU

5

-

0

120

60

0,47

95,3

39

Triéthanolamine

5

-

0

120

0,03

91,2

40

DABCO

5

-

0

120

60

0,44

96,3

41

Solution aqueuse

300

Chlorure de tri

1,0

90

120

0,15

94,2

saturée de

méthylstéaryl

MgC03

ammonium

1 Rapport molaire = [Quantité de la cétone obtenue (mole) dans le mélange réactionnel]/[Quantité de cétone de départ (mole) qui reste dans le mélange réactionnel].

2 Sélectivité de la réaction=[Quantité totale de la cétone de départ et cétone obtenue après la réaction] x 100/[Quantité de cétone de départ introduite].

L'exemple de référence 1 indique qu'en utilisant la 3-iso-propylidène-6-méthyl-5-heptén-2-one, il est difficile de conduire l'éthynylation des cétones non saturées (V) avec l'acétylure de métal alcalin. Les exemples comparatifs 2 et 3 montrent que la 3-iso-propylidène-6-méthyl-5-heptén-2-one subit la réaction d'isomérisation: cétone a,ß non saturée (V)^lcétone ß,y non saturée (IV) à une température particulièrement avantageuse pour l'éthynylation sous pression d'acétylène ( - 15°C à + 15°C). L'exemple comparatif 4 montre que l'oxyde de mésityle, qui est une cétone a,ß non saturée n'ayant pas de substituant en position a, est pratiquement non susceptible à la fois à l'isomérisation en cétone ß,y non saturée (oxyde d'isomésityle) et à une réaction d'éthynylation au cours de l'éthynylation à haute pression d'acétylène.

Exemple de référence 1

Dans 1000 ml d'ammoniac liquide, on a dissous 8,4 g de lithium métallique et on a barboté de l'acétylène gazeux dans la solution pour produire l'acétylure de lithium. A la solution d'acétylure de lithium obtenue, on a ajouté 200 g de 3-isopropylidène-6-méthyl-5-heptén-2-one et on a de nouveau introduit de l'acétylène gazeux. La température réactionnelle était — 33° C et le temps réactionnel

était 4 h. On a neutralisé le mélange réactionnel avec du chlorure d'ammonium, puis, après avoir enlevé l'ammoniac liquide, on a versé 50 le résidu dans l'eau et on l'a extrait à l'éther. L'analyse chroma-tographique gazeuse du mélange réactionnel a montré que pratiquement ni la 3-isopropényl-6-méthyl-5-heptén-2-one, ni la 4-iso-propényl-3,7-diméthyl-6-octén-l-yn-3-ol n'étaient produites.

55 Exemple de référence 2

Dans un autoclave de 500 ml, on a agité un mélange de 180 g d'ammoniac liquide, 52 g de 3-isopropylidène-6-méthyl-5-heptén-

2-one et, comme catalyseur, une solution aqueuse à 20% en poids de 1,15 g d'hydroxyde de potassium était agitée à 0°C. On a échange tillonné successivement le mélange réactionnel et on l'a analysé par

Chromatographie gazeuse. Les résultats ont montré que les rapports

3-isopropényl-6-méthyl-5-heptén-2-one/3-isopropylidène-6-méthyl-5-heptén-2-one étaient de 0,13 après 40 mn, 0,24 après 1 h, 0,33 après 1 Vi h, 0,39 après 2 h et 0,40 après 4 h.

65

Exemple de référence 3

Comme dans l'exemple de référence 2, on a agité un mélange de 180 g d'ammoniac liquide, 52 g de 3-isopropényl-6-méthyl-5-

14

621 536

heptén-2-one et, comme catalyseur, une solution aqueuse à 20% en poids de 1,15 g d'hydroxyde de potassium à 0°C dans un autoclave de500ml.0na échantillonné successivement le mélange réactionnel et on l'a analysé par Chromatographie gazeuse. On a trouvé que les rapports de 3-isopropényl-6-méthyl-5-heptén-2-one/3-iso-propylidène-6-méthyl-5-heptén-2-one étaient de 0,72 après 1 h, 0,54 après l'A h, 0,47 après 2 h et 0,43 après 2'A h.

Exemple de référence 4

Dans un autoclave de 300 ml, on a introduit 150 ml d'ammoniac liquide, 7,4 g d'oxyde de mésityle (contenant 6% d'oxyde d'isomésityle) et, comme catalyseur, une solution aqueuse à 20% en poids de 0,21 g d'hydroxyde de potassium et de l'acétylène gazeux dans le mélange pour obtenir une pression totale à — 60° C de 1 kg/cm2. On a élevé la température réactionnelle jusqu'à 0° C (à ce moment, la pression totale était de 6,5 kg/cm2) et on a agité le mélange pendant 6 h. On a neutralisé le mélange réactionnel et, s après avoir enlevé l'ammoniac, on a versé le résidu dans de l'eau et on l'a extrait à l'éther. On a lavé la couche éthérique à l'eau, puis on l'a séchée. On a enlevé le solvant de l'extrait par distillation sous pression réduite et on a analysé le résidu par Chromatographie gazeuse. On a trouvé que le mélange réactionnel comprenait presque exclu-io sivement l'oxyde de mésityle de départ, et qu'une quantité très mineure du produit d'éthynylation seulement. On trouvait aussi une quantité mineure du produit de condensation de l'oxyde de mésityle.

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