CH650488A5

CH650488A5 - Verfahren zur herstellung des m-phenoxy-benzyl-alkohols.

Info

Publication number: CH650488A5
Application number: CH4518/81A
Authority: CH
Inventors: Gergely Heja; Dezso Korbonits; Endre Palosi; Pal Kiss; Csaba Goenczi; Ida-Kanzel Szvoboda; Ede Marvanyos; Judit Kun; Maria-Wundele Szomor; Gabor Szabo; Tamas Kallay; Laszlo Ledniczky
Original assignee: Chinoin Gyogyszer Es Vegyeszet
Priority date: 1980-07-10
Filing date: 1981-07-09
Publication date: 1985-07-31
Also published as: JPS5740431A; PL132134B1; IE51362B1; YU42413B; DD200795A5; SU1209025A3; GB2080799A; IT1144742B; ES8204711A1; IE811469L; AU542642B2; FR2486526B1; IT8167944A0; DE3126429A1; ES504338A0; GB2080799B; FR2486526A1; US4709081A; CS221849B2; JPH0131495B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung des m-Phenoxy-benzylalkohols der Formel

Diese Verbindung wird in mehreren Verfahren hergestellt. Die gemeinsame Charakteristik dieser Synthesen ist, dass zuerst das 3-Hydroxy-toluol (m-Kresol) zum 3-Phenoxy-toluol umgesetzt wird, wonach die Methylgruppe durch Oxi-dations-, danach durch Reduktionsreaktion umgesetzt und so der m-Phenoxy-benzylalkohol hergestellt wird. Die Oxydation von 3-Phenoxy-toluol wird auch durch partielle Haloge-nierung der Methylgruppe, danach durch Hydrolyse und Reduktion durchgeführt (amerikanische Patentschrift Nr. 4 065 505, ungarische Patentschrift Nr. 170 866, deutsche Auslegeschriften Nr. 2 605 678,2 757 031,2 604 473, 2 604 474,2 651371,2 402 457,2 741 764,2 744 603, 2 707 232,2 704 512, belgische Patentschrift Nr. 809 867).

Gemäss der japanischen Kokaku Nr. 443/73 wird die Ätherbildung durch die Reaktion von m-Hydroxy-benzyl-acetat und Halogenbenzole in Gegenwart von einem Kupferkatalysator durchgeführt, wonach das Acetat von m-Phe-noxy-benzylalkohol entsteht. Der Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, dass die Ausbeute gemässigt sowie der Syntheseweg lang ist.

Der gemeinsame Nachteil der oben beschriebenen Verfahren besteht darin, dass die Ausgangsstoffe (reines isome-renfreies m-Kresol, m-Hydroxy-benzylalkohol) schwer zugänglich sind, durch die Oxydation von m-Phenoxy-toluol kann kein einheitliches Produkt erhalten werden (dies ist die Lage auch bei der Halogenierung), sowie die Trennung des erhaltenen Reaktionsgemisches kompliziert ist.

Es ist bekannt, dass sich der m-Brom-benzylalkohol, der aus dem billigen und in grossen Mengen zur Verfügung stehenden Benzaldehyd hergestellt werden kann, unter alkalischen Bedingungen zersetzt [Chem. Ber. 63,855 (1930)], so kann er als Ausgangsstoff der Ulmann-Reaktion (die Äther-bildung) nicht in Frage kommen.

Dieser Nachteil sollte gemäss der japanischen Kokaku Nr. 03023/79, die zu dem neuesten Stand der Technik gehört, aufgehoben werden. Laut diesem Verfahren wird als Ausgangsstoff der weniger unstabile m-Chlor-benzylalkohol angewandt, der mit einem Phenol-alkalimetallsalz in Gegenwart von einem Kupfersalz als Katalysator zum m-Phenoxy-benzylalkohol verestert wird. Während der zur Ätherbildung nötigen langen Reaktionszeit (eine Erwärmung für 24 Stunden) beschädigt sich aber der Ausgangsstoff auch oder unerwünschte Nebenreaktionen erfolgen und die Ausbeute bezogen auf den m-Phenoxy-benzylalkohol ist gemässigt (38%).

Gegenüber den oben beschriebenen Verfahren wurde gefunden, dass der m-Phenoxy-benzylalkohol einfach und auch unter industriellen Bedingungen in hohen Ausbeuten erhalten werden kann, wenn man einen Ester der Formel (II)

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X

worin

X für Chlor oder Brom steht

R1 für ein geradkettiges oder verzweigtes Alkyl mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, welches gegebenenfalls durch Phenyl, Naphthyl, Tetrahydronaphthyl oder m-Phenoxy-benzyl substituiert ist, Cycloalkyl mit 3 bis 6 Kohlenstoffatomen, welches gegebenenfalls ein- oder mehrfach durch geradkettiges oder verzweigtes Alkyl oder Alkenyl mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen substituiert ist, Phenyl oder Naphthyl steht, mit einem Phenol-alkalimetallsalz umsetzt und das erhaltene Diphenyläther-Derivat der Formel (III)

worin R1 die oben angegebenen Bedeutungen besitzt, durch die Hydrolyse der Estergruppe zum m-Phenoxy-benzylal-kohol der Formel (I) umsetzt.

Im erfindungsgemässen Verfahren wird die Ätherbildung bevorzugt so durchgeführt, dass man einen Ester der Formel (II) in einem wasserfreien Lösungsmittelmedium oder in einer Schmelze in Gegenwart von einem Metall-Katalysator mit einem Alkalimetallphenolat erhitzt. Als Alkalimetallphe-nolat wird vorzugsweise Kaliumphenolat in einem 10 bis 50 Mol% Überschuss eingesetzt. Als Lösungsmittel kommen apolare organische Lösungsmittel, vorzugsweise Xylol, oder polare Lösungsmittel, vorzugsweise Pyridin oder Phenol, oder das Gemisch derselben in Frage. Arbeitet man in einer Schmelze, so wird als Verdünnungsmittel bevorzugt Phenol eingesetzt.

Als Katalysatoren werden Kupfer und/oder Kupfer(I)-salze - vorzugsweise Kupfer(I)chlorid - in einer Menge von 0,05 bis 0,3 Mol% angewandt.

Die Ätherbildung wird vorteilhaft bei einer Temperatur von 130°C bis 210°C, insbesondere zwischen 140°C und 180°C durchgeführt.

Der während der Ätherbildung erhaltene Ester des 3-Phe-noxy-benzylalkohols wird in bekannter Weise, zum Beispiel durch saure oder basische Hydrolyse zum 3-Phenoxy-benzyl-alkohol bevorzugt in einem wässrigen-organischen Medium, besonders bevorzugt in wässrigem Methanol umgesetzt. Die Hydrolyse kann auch mit der Hilfe von einem sauren Austauschharz sehr vorteilhaft durchgeführt werden. Als Säure-Katalysatoren können Mineralsäure, vorteilhaft Salzsäure oder Schwefelsäure, oder saure Austauschharze; als Base-Katalysatoren Alkalimetallhydroxyde, vorteilhaft Natriumhydroxyd oder Kaliumhydroxyd, angewandt werden.

Die Äusgangsstoffe der Formel (II) können in bekannter Weise durch die Halogenierung von Benzaldehyd, die Reduktion des erhaltenen m-Halogen-benzaldehyds, danach durch die Acylierung des so erhaltenen m-Halogen-benzalde-hyds mit einem Säureanhydrid oder Säurehalogenid hergestellt werden. So erhält man die Ester der Formel (II) in hohen Ausbeuten.

Es wurde unerwartet festgestellt, dass sich die Reaktivität der aromatischen Halogengruppe in den m-Halogen-benzyl-

alkohol-Derivaten, die mit Carbonsäuren acyliert sind, in grossem Masse im Verhältnis zu den m-Halogen-benzylalko-holen erhöht. So können höhere Ausbeuten erreicht werden, sowie die Reaktionszeiten in grossem Masse vermindert 5 werden.

So kann das m-Phenoxy-benzylacetat durch Erhitzen von m-Brom-benzylacetat mit Kaliumphenolat in Gegenwart von kleinen Mengen an Pyridin und Kupfer(I)chlorid während drei Stunden in einer Ausbeute von 77%, doch kann der 10 m-Phenoxy-benzylalkohol aus m-Brom-benzylalkohol unter ähnlichen Reaktionsbedingungen nur in Spuren erhalten werden.

Das m-Chlor-benzylacetat setzt sich mit Kalium-phenolat in der auch Phenol enthaltenden Schmelze bei 160°C wäh-15 rend 5 Stunden in einer Ausbeute von 73% zum Äther um. Laut dem Beispiel 2 der japanischen Kokaku Nr. 03023/79 kann die Ätherifizierung von m-Chlor-benzylalkohol bei einer Temperatur von 176 bis 178°C nach Erhitzen für 24 Stunden durchgeführt werden und die Ausbeute beträgt nur 2» 38%.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden durch die folgenden Beispiele näher erläutert.

Beispiel 1

25 10,35 g (0,11 mol) Phenol, 6,15 g (0,11 mol) Kaliumhydroxyd und 35 cm3 Xylol werden zusammengewogen. Das Wasser wird unter Rühren und Kochen azeotropisch destilliert. 5 cm3 Pyridin und 0,5 g Kupfer(I)chlorid werden zugegeben, danach 22,91 g (0,1 mol) 3-Brom-benzylacetat unter 30 Rühren und Kochen während 15 Minuten dem Reaktionsgemisch zugetropft. Das Reaktionsgemisch wird für weitere 3 Stunden unter Rühren gekocht. Nach Abkühlung wird das Reaktionsgemisch filtriert und das Filtrat mit dem Gemisch von 25 cm315%-iger Natriumchlorid-Lösung und 2 cm3 35 40%-iger Natriumhydroxyd-Lösung gewaschen und die organische Phase in Vakuum eingedampft. Der Rückstand wird in Vakuum destilliert und so erhält man 18,65 g 3-Phenoxy-benzylacetat.

Siedepunkt: 142-145°C/53,2 Pa,

4» r£°: 1,5621,

Ausbeute: 77%.

Beispiel 2

28,29 g (0,3 mol) Phenol, 11,2 g (0,2 mol) Kaliumhydroxyd 45 und 20 cm3 Xylol werden zusammengewogen. Das Wasser wird unter Rühren und Kochen azeotropisch destilliert, danach das Xylol auch abdestilliert. Dem Reaktionsgemisch werden 1,0 g Kupfer(I)chlorid und 1,0 g aktiviertes Kupfer zugegeben, danach 22,91 g (0,1 mol) 3-Brom-benzylacetat so unter Anwendung von einem Ölbad mit 180°C während 25 Minuten zugetropft. Das Reaktionsgemisch wird bei dieser Temperatur 2 Stunden nachgerührt. Nach Abkühlung wird dem Reaktionsgemisch 50 cm315%-ige Natriumchlorid-Lösung zugegeben, danach filtriert. Das Filtrat wird zweimal 55 mit 30 cm3 Toluol extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen werden mit dem Gemisch von 30 cm315%-iger Natriumchlorid-Lösung und 10 cm3 40%-iger Natriumhydroxyd-Lösung gewaschen. Die organische Phase wird eingedampft und der Rückstand in Vakuum destilliert. Man erhält 17,2 g 60 3-Phenoxy-benzylacetat.

Siedepunkt: 142-145°C/53,2 Pa,

n2D°: 1,5621,

Ausbeute: 71%.

65 Beispiel 3

18,07 g (0,192 mol) Phenol, 8,42 g (0,15 mol) Kaliumhydroxyd und 20 cm3 Xylol werden zusammengewogen. Das Wasser wird unter Rühren und Kochen azeotropisch destil

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liert, danach das Xylol auch abdestilliert. Dem Reaktionsgemisch werden 1,0 g Kupfer(I)chlorid und 1,0 g aktiviertes Kupfer zugegeben, danach 18,07 g (0,1 mol) 3-Chlor-benzyl-acetat unter Anwendung von einem Ölbad mit 160°C während 70 Minuten zugetropft und 4 Stunden bei dieser Temperatur nachgerührt. Nach Abkühlung wird dem Reaktionsgemisch 25 cm3 Toluol zugegeben, danach filtriert und mit 25 cm3 Toluol gewaschen. Das Filtrat wird mit dem Gemisch von 30 cm315%-iger Natriumchlorid-Lösung und 2 cm3 40%-iger Natriumhydroxyd-Lösung gewaschen. Die organische Phase wird eingedampft und der Rückstand in Vakuum destilliert. Man erhält 17,68 g 3-Phenoxy-benzyl-acetat.

Siedepunkt: 138-144°C/40 Pa,

ng: 1,562,

Ausbeute: 73%.

Beispiel 4

2,42 g (0,01 mol) 3-Phenoxy-benzylacetat, 5 cm3 Methanol und 5 cm3 2 N Natriumhydroxyd-Lösung werden 3 Stunden unter Rückfluss erhitzt. Danach wird das Methanol aus dem Reaktionsgemisch abdestilliert und die organische Phase in 30 cm3 Methylenchlorid gelöst, mit 10 cm31 N Salzsäure-Lösung und 10 cm3 Wasser gewaschen, danach eingedampft. Man erhält 1,90 g 3-Phenoxy-benzylalkohol.

n2D°: 1,593,

Ausbeute: 95%.

Beispiel 5

2,42 g (0,01 mol) 3-Phenoxy-benzylacetat, 5 cm3 Methanol und 5 cm3 2 N Salzsäure-Lösung werden 3 Stunden unter Rückfluss erhitzt. Danach wird das Methanol aus dem Reaktionsgemisch abdestilliert. Die organische Phase wird in 30 cm3 Methylenchlorid gelöst, mit 10 cm3 Wasser, 10 cm31 N Natriumhydroxyd-Lösung und 10 cm3 Wasser gewaschen, danach eingedampft. Man erhält 1,8 g 3-Phenoxy-benzyl-alkohol.

n2D°: 1,593,

Ausbeute: 90%.

Beispiel 6

2,42 g (0,01 mol) 3-Phenoxy-benzylacetat, 10 cm3 Methanol, 10 cm3 Wasser und 0,2 g saures Austauschharz (Nafion H) werden 9 Stunden unter Rückfluss erhitzt. Nach Abkühlung wird das Reaktionsgemisch filtriert und eingedampft. Der Rückstand wird in 30 cm3 Methylenchlorid gelöst, mit 10 cm31 N Natriumhydroxyd-Lösung und 10 cm3 Wasser gewaschen, danach eingedampft. Man erhält 1,8 g 3-Phenoxy-benzylalkohol.

n2D°: 1,593,

Ausbeute: 90%.

Beispiel 7

In eine Lösung von 55,7 g (0,298 mol) 3-Brom-benzylal-kohol in 50 cm3 Benzol wird 36,5 g (0,357 mol) Essigsäureanhydrid unter Kochen während 30 Minuten zugetropft. Das s Reaktionsgemisch wird für weitere 6 Stunden unter Rückfluss erhitzt. Nach Abkühlung wird das Reaktionsgemisch mit 100 cm3 Benzol verdünnt und mit 100 cm3 Wasser grundsätzlich gewaschen. Die organische Phase wird abgetrennt, danach eingedampft und der Rückstand in Vakuum destil-io liert. Man erhält 62,8 g 3-Brom-benzylacetat.

Siedepunkt 100-104°C/53,2 Pa,

ng: 1,5435,

Ausbeute: 92%.

is Beispiel 8

In eine Lösung von 84,4 g (0,592 mol) 3-Chlor-benzyl-alkohol in 40 cm3 Benzol wird 61,55 g (0,6 mol) Essigsäureanhydrid unter Kochen während 15 Minuten zugetropft. Das Reaktionsgemisch wird für weitere 6 Stunden unter Rück-20 fluss erhitzt. Nach Abkühlung wird das Reaktionsgemisch mit 100 cm3 Benzol verdünnt und mit 100 cm3 Wasser grundsätzlich gewaschen. Die organische Phase wird abgetrennt und eingedampft. Man erhält 105,2 g 3-Chlor-benzylacetat, welches zur Ätherbildung geeignet ist.

25 n£°: 1,5226,

Ausbeute: 96%.

Beispiel 9

Man arbeitet analog wie im Beispiel 1, doch verwendet 30 man 28,5 g m-Brom-benzyl-diäthylacetat anstelle von m-Brom-benzylacetat. Man erhält 23,8 g 3-Phenoxy-benzyl-diäthylacetat.

Siedepunkt: 160°C/26 Pa,

Ausbeute: 80%.

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Beispiel 10

Man arbeitet analog wie im Beispiel 4, doch verwendet man 2,98 g 3-Phenoxy-benzyl-diäthylacetat anstelle von 3-Phenoxy-benzylacetat. Man erhält 1,92 g 3-Phenoxy-40 benzylalkohol.

njb°: 1,5935,

Ausbeute: 95%.

Beispiel 11

45 Man arbeitet analog wie im Beispiel 3, doch verwendet man 24 g 3-Chlor-benzyl-diäthylacetat anstelle von 3-Chlor-benzylacetat. Man erhält 20,8 g 3-Phenoxy-benzyl-diäthyl-acetat.

Siedepunkt: 160°C/26 Pa.

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Claims

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PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zur Herstellung des m-Phenoxy-benzylalko-hols der Formel (I)

dadurch gekennzeichnet, dass man einen Ester der Formel ai)

X

worin

X für Chlor oder Brom steht

R1 für ein geradekettiges oder verzweigtes Alkyl mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, welches gegebenenfalls durch Phenyl, Naphthyl, Tetrahydronaphthyl oder m-Phenoxybenzyl substituiert ist, Cycloalkyl mit 3 bis 6 Kohlenstoffatomen, welches gegebenenfalls ein- oder mehrfach durch geradekettiges oder verzweigtes Alkyl oder Alkenyl mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen substituiert ist, Phenyl oder Naphthyl steht, mit einem Phenol-alkalimetallsalz umsetzt und das erhaltene Diphenyläther-Derivat der Formel (III)

worin R1 die oben angegebenen Bedeutungen besitzt, durch die Hydrolyse der Estergruppe zum m-Phenoxy-benzylal-kohol der Formel (I) umsetzt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man den Ester der Formel (II) in einer Lösung oder in einer Schmelze mit Phenol-natriumsalz oder Phenol-kalium-salz in Gegenwart von Kupfer und/oder einem Kupfer(I)salz, vorteilhaft Kupfer(I)chlorid, in wasserfreiem Medium erhitzt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ätherbildung in einem apolaren, vorteilhaft in Xylol, oder polaren, vorteilhaft in Pyridin oder Phenol, organischen Lösungsmittel oder in einer Schmelze, vorteilhaft in Gegenwart von Phenol als Verdünnungsmittel, durchgeführt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ätherbildung bei einer Temperatur von 130°Cbis210°C, vorteilhaft zwischen 140°Cund 180°C, durchgeführt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydrolyse durch saure oder basische Katalyse, bevorzugt mit einer Mineralsäure, besonders bevorzugt mit Schwefelsäure oder Salzsäure oder mit Alkalimetallhydro-xyden, bevorzugt mit Kaliumhydroxyd oder Natriumhydroxyd oder mit einem sauren Austauschharz durchgeführt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydrolyse in einem Gemisch von Wasser und einem organischen Lösungsmittel, bevorzugt in wässrigen Alkoholen, besonders bevorzugt in wässrigem Methanol, durchgeführt wird.