DE1053497B - Verfahren zur Herstellung von Terpenketonen und -alkoholen - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft ein Verfahren' zur Herstellung von Terpenketonen und -alkoholen.

Es gibt eine große Anzahl sogenannter Terpenstoffe. Diese weisen eine oder mehrere Isopentan- oder Isopentengruppen auf und sind von großem wirtschaftlichem Wert. So sind beispielsweise Geraniol der Formel

CH,

CH,

	CH3-C	= CHCH2CH2C =	CH-CH2OH
und	Farncsol	der Formel
	CH3	CH3	CH3

Verfahren zur Herstellung von Terpenketonen und -alkoholen

Anmelder:

Eastman Kodak Company, Rochester, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. W. Wolff, Patentanwalt, Stuttgart-N, Lange Str. 51

Beanspruchte Priorität: V. St. v. Amerika vom 5. Januar 1951

CH,-C=CHCH₉CH,C = CHCH₉CH₉C=CH-CH₉Oh

im Parfümeriegewerbe begehrte Verbindungen. Von der chemischen Industrie werden Terpenstoffe verwendet, die entweder aus natürlichen Stoffen isoliert oder aus natürlichen isolierten Stoffen hergestellt werden und dementsprechend sehr teuer sind. Es ist zwar auch die Synthese von Terpenstoffen bisher in Einzelfällen gelungen. Derartige Synthesen haben jedoch im allgemeinen lediglich einen wissenschaftlichen Wert. Für die Technik sind sie unbrauchbar, da sie zu umständlich und zu kostspielig sind.

Diese bekannten synthetischen Verfahren zur Herstellung von Terpenstoffen haben verschiedene Nachteile. Synthesen, die beispielsweise nach Grignard oder Reformatsky in Anwesenheit eines Metalls durchgeführt werden, führen zwar zu Terpenverbindungen mit langer Kette. Da bei jedem Verfahrensschritt zu wenig Kohlenstoff atome eingeführt werden, ist jedoch eine große Anzahl von Verfahrensschritten erforderlich, so daß die technische Verwertung dieser Verfahren sehr unwirtschaftlich ist.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, den Aufbau von Terpenstoffen in wirtschaftlicher Weise zu ermöglichen, indem ein Keton oder ein Aldehyd mit einer Organometallverbindung umgesetzt und die erhaltene Verbindung nach der Umsetzung so umgewandelt wird, daß sie erneut eine funktionelle Gruppe, beispielsweise eine Ketogruppe, aufweist, die als Ansatzpunkt für die Bildung von weiteren Umsetzungen dienen kann. Gemäß der Erfindung ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß man ein Keton oder einen Aldehyd der Formel

R'

R-C = O

worin R und R' aliphatische Kohlenwasserstoffreste oder R' auch ein Wasserstoffatom bedeuten, mit einer Organo-John Duval Cawley, Rochester, N. Y. (V. St. A.), ist als Erfinder genannt worden

metallverbindung aus einem Ketal des 5-Halogenpentanons-2 der Formel

CH,

X-CH₂-CH₂-CH₂-C = R"

in der X ein Halogenatom und R" einen Ketalrest, vorzugsweise den Rest

— O,

— 0-

'. Alkylen,

darstellen, und einem aktiven Metall, insbesondere Mg, Li, Zn, Cd oder Hg, umsetzt, die erhaltene Verbindung zu einem Carbinol der Formel

R'

R — C — CH₂ — CH₂ — CH₂ — C = R"

OH

worin R, R' und R" die vorstehende Bedeutung haben, hydrolysiert, dieses Carbinol dann zu einem ungesättigten Keton der Formel

R'

CH,

R-C = CH-CH₂-CH₂-C = O

dehydratisiert und hydrolysiert, worauf man das so

809 787/566

erhaltene Keton, gegebenenfalls nach nochmaliger Umsetzung mit der vorgenannten organometallischen Ketalverbindung und anschließender Dehydratisierung und Hydrolyse zum höheren Keton, in an sich bekannter Weise mit einem Halogenessigsäureester, vorzugsweise nach Reformatsky, behandelt und das Reaktionsprodukt in üblicher Weise in einen Terpenalkohol, insbesondere in Geraniol, Farnesol oder Phytol überführt.

Die bei der Durchführung der Erfindung verwendeten Ketale können einfache Ketale der Formel

CH,

XCH₉CH₉CH₉C

2 2 * -* 2

. O — Alkyl

O — Alkyl

CH.

:o

R'"

sein, in der R" eine Alkylengruppe ist, die bekanntermaßen leicht durch Umsetzen von 5-Halogen-pentanon-2 mit einem 1,2- oder 1,3-Glykol hergestellt werden können. Sowohl die einfachen wie die cyclischen Ketale reagieren mit einem aktiven Metall und bilden eine metallorganische Verbindung. Bei Verwendung von Lithium als aktives Metall ersetzt dieses das Halogenatom in der 5-Stellung des Ketals. Die anderen Metalle: Magnesium, Zink, Cadmium und Quecksilber, bilden mit den einfachen Ketalen eine organisch-halogenmetallische komplexe Verbindung der Formel

CH,

XMeCH₂CH₂CH₂C;

, O — Alkyl

■ O — Alkyl

oder mit den cyclischen Ketalen eine komplexe Verbindung der Formel

CH₃

XMeCH₂CH₉CHX:

.0 O

R'"

CH₃

.0

XMeCH₂CH₂CH₂Cf_x

R'"

0-

worin X ein Halogenatom, Me das aktive Metall und R" eine Alkylengruppe bedeuten.

Dieses Verhalten des Ketals von 5-Halogen-pentanon-2 ist anormal in Anbetracht der Tatsache, daß Ar ens und van Dorp dargelegt haben, daß das halogenisierte cyclische Ketal

CH,

XCH₂C:

;o —CH₂

0 —CH₉

10 keine organisch-halogenmetallischc. Verbindung mit einem aktiven Metall, wie Magnesium od. dgl., eingeht (Rec. trav. chim., 65, S. 729 [1946]), und William und Schiuz (HeIv. Chim. Acta, 32, S. 2158 [1949]) dargelegt haben, daß das cyclische Ketal

in der X ein Halogenatom ist, sein, wobei als Alkylgruppen die Methyl-, Äthyl-, Propyl- und Butylgruppe besonders in Frage kommen. Als Ketale werden bevorzugt die cyclischen Alkylenketale der Formel

CH,

XCH₂CH₂C

.0-CH₉

0-CH₉

und seine organisch-metallischen Derivate ungern mit den Verbindungen reagieren, die gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden.

Diese organisch-halogenmetallische Verbindung reagiert mit einem Aldehyd oder einem Keton nach der Formel

R'

R-C = O

worin R einen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest und R' entweder Wasserstoff oder einen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest bedeutet. Bei der Herstellung von Terpenstoffen wird vorzugsweise ein Methylketon der Formel

CH₃

40 R-C = O

Die Ketalgruppc tritt weder in die Reaktion gemäß der Erfindung ein, noch wirkt sie auf deren Verlauf ein. Die Ketalgruppe wird in der Folge zu einer Carbonylgruppe hydrolysiert. Aus Gründen der Zweckmäßigkeit und Wirtschaftlichkeit wird ein niederes cyclisches Propylenketal bevorzugt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung reagiert ein cyclisches Alkylenketal von 5-Halogenpentanon-2 mit einem aktiven Metall mit oder ohne einen Initiator, wie Methyljodid, und bildet eine organischhalogenmetallische Verbindung nach der Formel

verwendet.

Typische Beispiele für aliphatische Methylketone, die verwendet werden, sind Aceton bei der Synthese von Geraniol oder Farnesol oder Methylheptenon bei der Synthese von Farnesol.

Die Reaktion zwischen der metallorganischen Verbindung und der Carbonylverbindung ergibt ein Carbinol mit wesentlich vergrößerter Kettenlänge; ein typisches Beispiel ist die Reaktion eines cyclischen Alkylenketals mit der organisch-metallischen komplexen Verbindung

R'

CH,

R-C = O + XMeCH₂CH₂CH₂C:

R'

CH₃

R-C-CH₂CH₂CH₂C:

OH

Gleichung 1

-CH₂
0-CH₂
",0-CH₂
^X0 —CH₂

Diese Reaktion kann leicht ausgeführt werden, indem

man eine Lösung der Carbonylverbindung einer Lösung der metallorganischen Verbindung in einem geeigneten

Lösungsmittel, beispielsweise trockenem Äther, zusetzt.

Eine exotherme Reaktion sstzt unmittelbar ein und setzt ■sich bis zum Abschluß bei gutem Ergebnis fort. Die Verdünnung der Reaktionsmischung mit Wasser zersetzt einen etwa vorhandenen Metallkomplex in das gewünschte Carbinol.

Das Carbinol wird dann in ein Keton umgewandelt, das eine Isopenteneinheit mehr enthält als die ursprüngliche Carbonylverbindung. Bei der Umwandlung wird das Carbinol der Dehydratisierung und Hydrolyse unterworfen, um ein ungesättigtes Keton zu erhalten.

Die Dehydratisierung des Carbinols kann nach bekannten Dehydratisierungsver fahren leicht bewirkt werden, beispielsweise durch Erhitzen des Carbinols mit einem sauren Material, z. B. einer Säure oder einem sauren Salz oder einem ähnlichen Dehydratisierungsmittel.

Typische geeignete Dehydratisierungsmittel sind Mineralsäuren, organische Säuren, wie Oxalsäure und p-Toluolsulfonsäure, Anhydride, wie Essigsäureanhydrid, und saure Salze, wie Zinkchlorid, Phosphortrichlorid, Oxalylchlorid, Phosphoroxychlorid.

Die Hydrolyse des dehydratisierten Ketals zum entsprechenden Keton kann leicht mittels einer wäßrigen Säure oder nach anderen bekannten Hydrolyseverfahren bewirkt werden. Verdünnte wäßrige Mineralsäuren werden bevorzugt.

Bei der Synthese einer Verbindung, die leicht in Geraniol umgewandelt werden kann, wird vorzugsweise folgendes Verfahren gemäß der Erfindung angewendet.

Aceton läßt man mit einer metallorganischen Verbindung reagieren. Die Reaktion wird durch die nachstehende Gleichung veranschaulicht, bei der eine organisch-halogenmetallische komplexe Verbindung verwendet wird, in der das Halogenid Chlor und das Metall Magnesium und die Verbindung ein cyclisches Äthylenketal ist.

in Gegenwart von Pyridin oder' mit einem ähnlichen Dehydratisierungsmittel erhitzt wie folgt

CH,

CH,

.O — CH,

CHo — C — CH₂CH₉CH₉C

POCL

OH
CH₃

0-CH₉

CH,

->- CH, -C = CHCH₉CH₉C

0-CH₉

CH,

CH,

:o —ca,

CH₃-C = O + ClMgCH₂CH₂CH₂C;

0-CH₉

CH,

CH,

C Hq — C — C Ho C Ho C Ho C.,

OH
Gleichung 2

.0-CH₉

0-CH₉

Das Carbinol nach der Gleichung 2 wird dann zu einem ungesättigten cyclischen Ketal dehydratisiert, indem man es mit einem sauren Material, wie Phosphoroxychlorid, Gleichung 3

Dieses ungesättigte cyclische Ketal wird dann mit wäßriger Säure zu dem entsprechenden ungesättigten Keton hydrolysiert.

CH,

CH,-C = CHCH₉CH

CH,

.0 —CH,

2 2

0-CH₉

CH₃

CH₃

H₂O
H+

CHo-C = CHCH₉CH₉C = 0

Gleichung 4

Auf diese Weise ist die Kettenlänge des Acetons durch eine Isopentengruppe verlängert worden. Das nach Gleichung 4 hergestellte ungesättigte Keton (Methylhepteon) wird darauf leicht in Geraniol umgewandelt, indem man dieses Keton einer Reformatsky-Reaktion mit einem Halogenessigsäureester unterwirft, um einen Ester der Geraniolsäure zu bilden, worauf man diesen Ester durch ein geeignetes Reduktionsverfahren zu Geraniol reduziert, beispielsweise indem man den Ester mit einem ätherlöslichen Metallhydrid, wie Lithium-Aluminiumhydrid, Lithium-Borhydrid, Aluminiumhydrid, behandelt.

Die Synthese von Farnesol wird durch die erfindungsgemäßen Verfahren in gleicher Weise erleichtert. Das ungesättigte Keton, wie es nach der Gleichung 4 hergestellt wurde, läßt man reagieren mit einer komplexen Verbindung des cyclischen Alkylenketals von 5-Halogenpentanon-2 mit Metall. Eine typische Reaktion, bei der eine lithiumorganisch-metallische komplexe Verbindung des cyclischen Athylenketals verwendet wird, ist folgende:

CH_S

CH,

CH₃-C = CH-CH₂CH₂CH₂C = O + LiCH₂CH₂CH₂C

.0-CH₉

0 —CH₉

CH,

CH,

CH_a

— C == CHCHnCHoC — CH< >CHoCHoC

OH

.0-CH₉

0-CH₉

Gleichung 5

Das nach der Gleichung 5 hergestellte Carbinol wird zuvor beschrieben. Diese Reaktion ist in der folgenden dann mit einem sauren Dehydratisierungsmittel de- Gleichung veranschaulicht: hydratisiert und mit wäßriger Säure hydrolysiert, wie

CH₃ CH₃

I 1

C H₃ — C = CHCH₂CH₂C — C H₂ C H₂

OH

CH₃

CH₃

D ehydr atisier ung
Hydrolyse

0-CH₂

Gleichung 6

CH₃

— C = CHCHXHX = CHCHXHX = O

Wie man sieht, unterscheidet sich das ungesättigte Keton nach der Gleichung 6 von Farnesol in der Weise, wie sich das Keton nach der Gleichung 4, Methylheptenon, von Geraniol unterscheidet. In der gleichen Weise kann das Keton nach der Gleichung 6 leicht in Farnesol umgewandelt werden, indem man es einer Reformatsky-Reaktion mit einem Halogenessigsäureester unterwirft und den sich ergebenden Ester zu Farnesol reduziert.

Das vorstehend beschriebene Verfahren der Erfindung stellt eine Kombination von Verfahrensschritten dar, die sich an sich bekannter chemischer Methoden bedienen. Es ist jedoch weder die Kombination der einzelnenVerfahrensschritte noch deren Anwendung zum Herstellen von Terpenstoffen bisher bekanntgeworden. Die Erfindung besteht in der Anwendung grundsätzlich bekannter Verfahrensschritte auf neue Ausgangsstoffe und Zwischenprodukte in solcher Kombination, daß die Darstellung bisher nicht oder nur schwer synthetisch zugänglicher Terpenstoffe unter technisch und wirtschaftlich tragbaren Bedingungen ermöglicht wird.

Da, wie erwähnt, die Ausgangsstoffe des Verfahrens neu sind, wird zunächst deren Darstellung kurz an Hand eines Beispiels beschrieben:

In einen 1-1-Dreihalskolben mit abgedichtetem Rührer, Tropf trichter und einem zu einem Destillierkühler führenden Auslaßrohr wird eine Mischung aus i Mol ■Kaliumhydroxyd und 200 ecm Diäthylcarbinol unter Rühren bis zum Destillieren des Carbinols erhitzt und weiterdestilliert, bis der Dampf eine Temperatur von 180⁰C erreicht hat. Nun setzt man frisches Carbinol zu, um das abdestillierte zu ersetzen, und kühlt unter starkem Rühren auf ungefähr 1O⁰C. Darauf werden langsam unter Rühren 135 g Acetessigester zugesetzt. Nun ersetzt man das Auslaßrohr durch einen mit Trockeneis-Aceton gespeisten Rückflußkühler und den Tropf trichter durch ein Thermometer und ein Gaseinleitrohr, das bis zum Boden des Kolbens reicht, und leitet unter Rühren bei 25 bis .30⁰C 48,4 g Äthylenoxyd sowie 1 Stunde nach Abschluß dieser Zugabe bei. 9⁰C weitere 48,4 g Äthylenoxyd ein. Nach einstündigem Rühren läßt man über Nacht stehen, verdünnt dann mit 400 ecm Wasser und setzt darauf 70 ecm Essigsäure und 5 ecm konzentrierte Salzsäure zu. Die obere Schicht wird abgetrennt und die untere wäßrige Schicht dreimal mit Äther extrahiert, die vereinigten organischen Schichten getrocknet, der Äther abdestilliert und der Rückstand fraktioniert, wobei man 80,0 g α-Acetobutyrolacton vom Siedepunkt = 125 bis 138⁰C/ 18 Torr erhält. Statt mittels Kaliumhydroxyd in Diäthylcarbinol kann man das a-Acetobutyrolacton auch mit in Äthanol oder überschüssigem Acetessigester aufgelöstem Natrium herstellen.

In einem 3-1-Dreihalskolben mit zwei Tropftrichtern und einer 18-Zoll-Vigreuxkolonne, die mit einem wirksamen absteigenden Kühler verbunden ist, erhitzt man 260 ecm konzentrierte Salzsäure und 290 ecm Wasser zum Sieden und fügt durch den einen Trichter langsam 294 g cc-Acetobutyrolacton zu, während durch den anderen Trichter zur Aufrechterhaltung des Volumens wäßrige Salzsäuremischung zugeführt wird. Es geht ein Gemisch aus Wasser und 5-Chlor-2-pentanon über. Die untere Schicht des Destillats besteht aus 221 g 5-Chlor-2-pentanon (gelborangefarbenes 2,4-Dinitrophenyl-hydrazon vom Fp. = 126,5 bis 127,5⁰C).

. Man erhitzt eine Mischung von 80 g S-Chlor-pentanon-2, 45 g Äthylenglykol, 120 ecm Benzol und 1,25 g p-Toluolsulfonsäuremonohydrat 2 Stunden in einem Dean-Stark-Gerät unter Rückfluß, läßt über Nacht stehen und erhitzt dann weitere 90 Minuten unter Rückfluß. Die Mischung wird mit verdünntem Ammoniumhydroxyd und Wasser gewaschen und das Benzol abdestilliert. Die Fraktionierung des Rückstandes ergibt 94,5 g 2-(y-Chlorpropyl)-2-methyl-l,3-dioxolan vom Siedepunkt = 94 bis 97°C/ 20 Torr, d\^s = 1,098 und n^!i = 1,4480. Andere Ketale werden analog hergestellt und mit geeigneten Metallen zu den als Ausgangsstoffe für das Verfahren der Erfindung dienenden metallorganischen Verbindungen umgesetzt.

Beismel 1

In bekannter Weise wurden 15,3g Magnesium-Drehspänen und 30 ecm trockenem Äther in einer dreihalsigen, mit eingeschlossenem Rührer, Rückflußkühler und Tropftrichter ausgestatteten Zweiliterflasche 1,9 ecm Methyljodid zugesetzt. Bei Beginn der Reaktion wurde eine Lösungvon98,7g2-(y-Chlorpropyl)-2-methyl-l,3-dioxolan in 400 ecm trockenem Äther der Flasche in einem Maße zugesetzt, das ausreichte, um einen ruhigen Rückfluß während 30 Minuten aufrechtzuerhalten, wobei sich 41,5% der Verbindung der Formel

55

O — CH
²

ClMgCH₂CH₂CH₂C.

ergaben.

Die letztgenannte Verbindung wurde zu einer Lösung von 121 g Pseudojonon in 300 ecm Äther gegeben. Die Zugabe wurde langsam ausgeführt, bis plötzlich keine weitere Hitze entwickelt und die Reaktionsmischung braun wurde. Die Mischung wurde mit Eis und Ammoniumchlorid in der üblichen Weise zersetzt, der Äther abdestilliert und der Rückstand auf 100⁰C bei 1 mm Druck erhitzt, um ein in der Mischung vorhandenes flüchtiges Beiprodukt zu entfernen. Der Rückstand, bestehend aus dem Kondensationsprodukt des Pseudojonons und der

organisch-halogenmetallischen komplexen Verbindung wog 74,7 g und hatte E}?· (278 ηιμ) = 656 in Äthanol, was anzeigte, daß eine teilweise Dehydration des Carbinols bereits eingetreten war. Die in diesem Beispiel geschilderte Reaktion ist typisch für die Art, in der jedes andere Keton oder Aldehyd mit den organisch-halogenmetallischen Verbindungen gemäß der vorliegenden Erfindung zur Reaktion gebracht wird. So geht beispielsweise die Reaktion in der gleichen Weise mit Aceton an Stelle von Pseudojonon vor sich.

Die Dehydratisierung des vorgenannten Carbinols wurde bewirkt durch Auflösung von 74,7 g des Produkts in 300 ecm Benzol, Zugabe von 0,75 g p-Toluolsulfonsäure, Erwärmen der Mischung auf ungefähr 5O⁰C und Stehenlassen während 30 Minuten. Nach Auswaschen desProdukts mit verdünntem Ammoniumhydroxyd und Wasser wurde das Benzol abdestilliert, worauf man 75,0 g des ungesättigten Ketondehydrationsproduktes erhielt, das E/^ (278m μ) = 930 in Äthanol hatte. Das infrarote Spektrum zeigte keine Hydroxylgruppe und kein Pseudojonon. 37,5 g des Dehydrationsproduktes wurden aus Petroläther in einer Säule aktivierter Tonerde chromatographiert. Eine unterste, nahezu farblose Zone des ungesättigten Ketonproduktes wurde von den kräftiger adsorbierten Unreinigkeiten abgetrennt und ergab bei der Elution mit Äther 18,8 g des Produkts, das E₁ ¹^ (278 m μ) = 1340 in Äthanol hatte.

Das so erhaltene, ungesättigte Keton wird, nachdem man es gegebenenfalls noch einmal, wie vorstehend beschrieben, mit der organometallischen Ketalverbindung umgesetzt, dehydratisiert und hydrolysiert hat, in bekannter Weise mit einem Halogenessigsäureester, vorzugsweise unter den Bedingungen einerReformatsky-Reaktion, behandelt und das Reaktionsprodukt in üblicher Weise in den entsprechenden Terpenalkohol übergeführt.

Beispiel 2

Zu einer ätherischen Lösung von

CH,

ClMgCH₂CH₂CH₂C:

.0 — CH,

CH,

des vorgenannten Carbinols in 25 ecm trockenem Benzol langsam zugefügt. Nachdem alles zugegeben worden war, wurde die Mischung 1 Stunde lang gerührt und unter Rückfluß gehalten und eine weitere Stunde gerührt. Nach dem Abkühlen wurde diese Mischung auf 400 g Eis und 60 ecm konzentrierte Salzsäure gegossen und mit Äther extrahiert. Der Äther wurde mit wäßriger Salzsäure, Wasser, Natriumbicarbonatlösung und Wasser gewaschen und anschließend getrocknet. Nach der Verdampfung des

ίο Äthers wurden 12,9 g des gewünschten wasserfreien Produktes erhalten (vgl. Gleichung 3). Das Infrarotspektrum dieses Produktes enthielt kein Band bei 2,9 μ. Bei 50° C wurden 10 g dieses Dehydratisierungsproduktes, 60 ecm Methanol, 20 ecm Wasser und 2 ecm konzentrierte Schwefelsäure 2 Stunden lang gerührt. Dazu wurden 600 ecm Wasser zugefügt und eine Wasserdampfdestillation in bekannter Weise durchgeführt. Das Destillat wurde mit Natriumchlorid gesättigt und mit Äther extrahiert. Der Äther wurde durch eine Vigreux-Kolonne abdestilliert. Ebenso wurde der flüssige Rückstand destilliert; Siedepunkt 170 bis 173° C. Die Ausbeute betrug 6,1 g. Dieses Produkt besitzt den charakteristischen Duft von Methylheptenon (vgl. Gleichung 4). Ein Semicarbazon vom Schmelzpunkt 135 bis 137⁰C wurde hergestellt.

Überführung des ungesättigten Ketons in den entsprechenden Terpenalkohol analog Schluß vom Beispiel 1.

Beispiel 3

In einen Dreihalskolben, der mit einem luftdicht verschlossenen Rührer, einem Rückflußkühler, an welchem ein Rohr für ein Trockenmittel angebracht ist, und einem Tropftrichter versehen ist, wurden 50 ecm trockener Äther und 6,94 g frisch gereinigter Lithiumdraht, der in kleine Stücke geschnitten war, zugegeben. Ein Jodkristall und 1,5 ecm Methyljodid wurden zugefügt. Nachdem die Reaktion in Gang gebracht worden war, wurde eine Lösung von 82,6 g 2-(y-Chloropropyl)-2-methyl-l,3-dioxolan in 350 ecm trockenem Äther zugefügt in nur solchen Mengen, daß lediglich ein sachter Rückfluß erhalten wurde, wobei die Verbindung der Formel

die aus 7,8 g Magnesium, 49,5 g 2-(y-Chloropropyl)-2-methyl-l,3-dioxolan, 1 ecm Methyljodid und 250 ecm trockenem Äther hergestellt worden war, wurde eine Lösung von 17,4 g Aceton in 100 ecm trockenem Äther zugefügt, bis sich keine Hitze mehr entwickelte. Die Mischung wurde mit Eis und Ammoniumchlorid in bekannter Weise zersetzt. Danach wurde der Äther abdestilliert und der Rückstand bei 100° C und 1 mm Druck erhitzt, um ein flüchtiges Nebenprodukt zu entfernen. Der Rückstand, bestehend aus dem gewünschten Carbinol, dem Kondensationsprodukt von Aceton und der organischhalogenmetallischenKomplexverbindung(vgl.Gleichung2), wog 26,2 g. Das Infrarotspektrum dieser Verbindung zeigte bei 2,9 μ ein charakteristisches Band der

— C — OH-Gruppe.

In einem Kolben, der mit einem luftdicht verschlossenen Rührer, einem Tropftrichter und einem Rückflußkühler, an welchem ein trockenes Rohr mit Chlorcalcium angebracht war, versehen war, wurden 55 ecm trockenes Pyridin eingebracht und 18,4 g Phosphoroxychlorid zugefügt. Zu dieser Mischung wurde eine Lösung von 18,8 g CH,

LiCH₉CH₂CHX

.0-CH₈

0-CH₂

erzeugt wurde.

Zu dem erhaltenen Produkt wurde eine Lösung von

63 g Methylheptenon in 150 ecm trockenem Äther langsam zugefügt, bis die Entwicklung von Hitze nachläßt. Nach der Zersetzung mit Eis und Ammoniumchlorid wie üblich wurde der Äther abdestilliert und der Rückstand bei 100° C und 1 mm Druck erhitzt, um ein flüchtiges Nebenprodukt zu entfernen. Der Rückstand bestand aus dem gewünschten Carbinol (s. Gleichung 5).

Zu 110 ecm trockenem Pyridin wurden 36,8 ecm Phosphoroxychlorid in derselben Weise, wie im Beispiel 2 beschrieben, zugefügt. Dazu wurden 51,2 g des vorgenannten Carbinols in 75 ecm trockenem Benzol zugefügt. Nachdem das Reaktionsgemisch gerührt und unter Rückfluß gehalten worden war, wurde die Mischung auf 800 g Eis und 120 ecm konzentrierte Salzsäure gegossen und mit Äther extrahiert. Der Äther wurde gewaschen und das Gemisch aufgearbeitet. Dabei wurden 37,6 g des gewünschten wasserfreien ungesättigten Ketons erhalten (s. Gleichung 6).

Zur Herstellung des ungesättigten Ketons kann auch wie folgt verfahren werden. Bei 5O⁰C wurden 30 g des nach Gleichung 5 erhaltenen Carbinols, 180 ecm Methanol,

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ecm Wasser und 6 ecm konzentrierte Schwefelsäure Stunden lang gerührt. Nach dem Abkühlen wurde die Mischung mit Wasser gewaschen und mit Äther extrahiert, wobei 24,1 g eines Produktes, das hauptsächlich aus Geranylaceton bestand (vgl. Gleichung 6) mit dem Siedepunkt 107 bis 112⁰C, erhalten wurde. Daraus wurde ein Semicarbazon mit dem Schmelzpunkt von 94 bis 96°C hergestellt. Überführung des ungesättigten Ketons in den entsprechendenTerpenalkohol analogSchlußvomBeispiell.

IO

Claims (3)

Patentansprüche·.

1. Verfahren zur Herstellung von Terpenketonen und -alkoholen, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Keton oder einen Aldehyd der Formel

R'

R-C = O

20

worin R und R' aliphatische Kohlenwasserstoffreste oder R' auch ein Wasserstoffatom bedeuten, mit einer Organometallverbindung aus einem Ketal des 5-Halogen-pentanons-2 der Formel

CH₃

Xf* XX Γ* XJ Γ* XJ P X?" ^Xl₂ ^ J^-2 ~— 2 ^ ~~ -^

in der X ein Halogenatom und R" einen Ketalrest, vorzugsweise den Rest

— Ο

— Ο

; Alkylen,

35

darstellt, und einem aktiven Metall, insbesondere Mg, Li, Zn, Cd oder Hg, umsetzt, die erhaltene Verbindung zu einem Carbinol der Formel

R'

CH,

C — CHg —■ Cii2 — CHg — C = K. OH

45

worin R, R' und R" die vorstehende Bedeutung haben, hydrolysiert, dieses Carbinol dann zu einem ungesättigten Keton der Formel

R'
R-C = CH

CH_n-CH₉

CH₃ C = O

dehydratisiert und hydrolysiert, worauf man das so erhaltene Keton, gegebenenfalls nach nochmaliger Umsetzung mit der vorgenannten organometallischen

55

Ketalverbindung und anschließenderDehydratisierung und Hydrolyse zum höheren Keton, in an sich bekannter Weise mit einem Halogenessigsäureester, vorzugsweise nach Reformatsky, behandelt und das Reaktionsprodukt in üblicher Weise in einen Terpenalkohol, insbesondere in Geraniol, Farnesol oder Phytol überführt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Methylketon der Formel

CH₃
R-C = O

worin R die obige Bedeutung hat, verwendet.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man Aceton mit einer Organometallverbindung aus einem aktiven Metall und einem Ketal der Formel

CH,

— C/Ho — CHo — OH₉ — C ν

,0-CH₂
'0-CH₉

worin X ein Halogenatom darstellt, umsetzt, die erhaltene Verbindung zu dem Carbinol der Formel

CH_a

hydrolysiert, dieses Carbinol zu dem Ketal der Formel CH₃ CH₃

CH₃ CH₂ -CH₂- CH₃
I / 0 — CH₂ C — -^c\ OH \ 0 — CH₂ -CH₂

.0 —CH,

CH, -C = CH- CH₅, — CH₂ — C

0 —CH₂

dehydratisiert und zu dem Keton der Formel

CH,

GH₃ CH₃

= CHCH₂CH₂C = O

hydrolysiert, worauf man dieses Keton mit einer Organometallverbindung aus einem aktiven Metall und einem Ketal der Formel

CH,

—CH₉

XCH₉

■ C Η« — O Η« — C ^

0-CH₉

worin X ein Halogenatom bedeutet, zu dem Carbinol der Formel

CH,

CH, CH₃

CH, — C = CH — CH₉ — CH₉— C — CH₉ — CH₉ — CH₉ — C,

umsetzt, dieses zu dem Keton der Formel

CH₃

OH CH, .0-CH₉

¹O-CH₉

CH₃

CH₃-C = CH-CH₂-CH₂-C-CH-CH₂-Ch₂-C=O

13 14

dehydratisiert und hydrolysiert und letzteres schließ- In Betracht gezogene Druckschriften:

lieh mit einem Halogenessigsäureester behandelt und Deutsche Patentschrift Nr. 222 551, 483 823;

in Farnesol überführt. Chem. Zentralblatt 1951, II, S. 660, letzt. Abs., Z. 4;

Berichte der deutsch, chem. Ges., Bd. 20, S. 1210 (1887); 5 Journal für prakt. Chemie [2], Bd. 54, S. 469 (1896).

Bei der Bekanntmachung der Anmeldung sind 29 Seiten Prioritätsbeleg ausgelegt worden.

© 809· 787/566 3.59