DE1073487B - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von neuen bicyclischen Verbindungen, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß man einen monocyclischen Aldehyd der allgemeinen Formel

R₁CH₂

R₃-

in welcher R₁, R₂ und R₃ Wasserstoff oder niedere Alkylgruppen bedeuten, mittels sauren Mitteln cyclisiert und den erhaltenen ungesättigten bicyclischen Alkohol der allgemeinen Formel

II

OH

in welcher R₁, R₂ und R₃ die obige Bedeutung haben, gewünschtenfalls einer geeigneten Kombination von Veresterung, Oxydation, katalytischer oder chemischer Reduktion und Isomerisierung unterwirft.

Die Herstellung der Ausgangsaldehyde der allgemeinen Formel I kann in an sich bekannter Weise aus entsprechend substituierten /3-Jononen durch Glycidestersynthese und anschließende Partialhydrierung der zur Aldehydgruppe a,/?-ständigen Doppelbindung erfolgen. Als Ausgangsaldehyde eignen sich insbesondere die nachfolgenden Verbindungen:

4-[2',6',6'-Trimethylcyclohexen-(l')-yl]-2-methyl-

butan-1-al,

butan-1-al,

4-[2',6'-Dimethyl-6'-äthylcyclohexen-(l')-yl]-2-methylbutan-1-al,

4-[2',6'-Dimethyl-6'-isobutylcyclohexen-(l')-yl]-

2-methylbutan-l-al,
4-[2'-Methyl-6',6'-diäthylcyclohexen-(l')-yl]-2-methylbutan-i-al,

Zwecks Cyclisierung werden die Ausgangsaldehyde mit einem sauren Mittel behandelt. Als saure Mittel eignen sich insbesondere starke Mineralsäuren, wie Phosphorsäure, konzentrierte Schwefelsäure, konzentrierte Bromwasserstoffsäure, Ansolvosäuren, wie Bortrifluoridätherat, organische Säuren und deren Anhydride, z. B. Ameisen-Verfahren zur Herstellung
von neuen hydrierten Naphthalinen

Anmelder:

F. Hoffmann-La Roche & Co.

Aktiengesellschaft,

Basel (Schweiz)

Vertreter: Dr. G. Schmitt, Rechtsanwalt,
Lörrach, Friedrichstr. 3

Beanspruchte Priorität:
Schweiz vom 21. Mai 1957

Dr. Gabriel Saucy, Riehen, Basel (Schweiz),
ist als Erfinder genannt worden

säure, Essigsäure und Essigsäureanhydrid. Die Umsetzung kann in einem inerten Verdünnungsmittel erfolgen, z. B. in einem aromatischen Kohlenwasserstoff, wie Toluol, in Dibutyläther, in Dioxan oder in einem chlorierten Kohlenwasserstoff, wie Chloroform oder Trichloräthan. Es ist jedoch vorteilhafter, ohne Verdünnungsmittel zu arbeiten.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der Ausgangsaldehyd mit 85%iger Phosphorsäure bei Raumtemperatur vermischt und die entstandene Additionsverbindung mittels Lauge zersetzt, wobei der entsprechende bicyclische Alkohol der allgemeinen Formel II entsteht. Wenn organische Säuren bzw, deren Anhydride als Cyclisierungsmittel verwendet werden, z. B. Ameisensäure oder Essigsäureanhydrid, erfolgt gleichzeitig mit der Cyclisierung die Acylierung der gebildeten Hydroxylgruppe, so daß die der verwendeten organischen Säure entsprechenden Ester des bicyclischen Alkohols II gebildet werden. So entsteht z. B. durch Kochen des Ausgangsaldehyds mit Ameisensäure oder Essigsäureanhydrid direkt das Formiat bzw. Acetat des entsprechenden bicyclischen Alkohols.

Gewünschtenfalls kann man die gewonnenen bicyclischen Alkohole der allgemeinen Formel II nach an sich bekannten Methoden weiter verändern, indem man sie z. B. verestert, katalytisch hydriert, oxydiert oder isomerisiert. Die Veresterung z. B. erfolgt zweckmäßig durch Behandeln mit Acylhalogeniden oder Säureajihydriden in Pyridin. Entsprechend lassen sich die Benzoate durch Umsetzung mit einem Gemisch von

909 710/544

3 4

Benzoylchlorid und Pyridin herstellen. Die Formiate etwa 30 Minuten langsam ab, wobsi das Reaktionsgemisch entstehen mit Vorteil durch Stehenlassen des Alkohols immer zähflüssiger wird und schließlich ganz erstarrt, mit wasserfreier Ameisensäure und Essigsäureanhydrid. Man läßt das Gemisch noch 24 Stunden bsi Zimmer-Die Hydrierung geschieht am besten katalytisch in temperatur.stehen, fügt 200 ml Wasser zu und zerkleinert Gegenwart eines Palladiumkatalysators. Zur Oxydation 5 die feste Reaktionsmasse mit einem Spatel. Der entverwendet man mit Vorteil Chromsäure in Eisessig. stehende Brei wird abgenutscht und dreimal mit je Zwecks Isomerisierung der Doppelbindung wird das 100 ecm heißem Wasser gewaschen. Dabei liegt wahr-Oxydationsprodukt zweckmäßig mit stark sauren Mitteln, scheinlich ein Phosphorsäureester vor. Zwecks Verseifung z. B. konzentrierter Schwefelsäure, behandelt. Anderseits wird nun der feste, körnige Rückstand mit 200 g zerkann eins Isomerisierung der Hydroxylgruppe vor- io stoßenem Eis, 500 ml Äther und 100 ml konzentrierter genommen werden, indem man den bicyclischen Alkohol Natronlauge in einen Scheidetrichter gegeben und so vorerst zum entsprechenden, Keton oxydiert, wieder lange geschüttelt, bis zwei klare Schichten entstehen. Man vorteilhaft mittels Chromsäure in Eisessig, und das trennt die untere Schicht ab und wäscht die ätherische Reaktionsprodukt durch Reduktion, z.B. mit Lithium- Lösung nacheinander mit 200 ml verdünnter Natronlauge aluminiumhydrid in absolutem Äther, in ein Isomeres 15 und dreimal mit je 200 ml Wasser. Dabei werden die des als Ausgangsverbindung verwendeten Alkohols Waschwässer jeweils in zwei weiteren Scheidetrichtern überführt. mit je SOO ml Äther extrahiert. Die vereinigten Äther-Der entstandene bicyclische Alkohol der allgemeinen extrakte ergeben nach dem Trocknen über Natriumsulfat Formel II kann auch einer geeigneten Kombination von und Eindampfen im Wasserstrahlvakuum bei 60° C etwa Veresterung, Oxydation, Reduktion und Isomerisierung 20 95 bis 98 g rohes Cyclisierungsprodukt in Form eines unterworfen werden. Geeignete Kombinationen sind z. B. gelbgefärbten Öles, wf etwa 1,504. Für die Kristallisation die folgenden: . wird das Rohprodukt in 200 ml tiefsiedendem Petroläther

a) Veresterung und katalytische Reduktion. gelöst und mehrere Stunden mit Trockeneis gekühlt,

b) Oxydation, chemische oder katalytische Reduktion wobei ein voluminöser, schwachgelbgefärbter, kristalliner und gegebenenfalls anschließende Veresterung. 25 Niederschlag entsteht. Dieser wird abgenutscht, dreimal

c) Oxydation, Isomerisierung der Doppelbindung, chemi- mit je 50 ml tiefgekühltem Petroläther gewaschen und am sehe oder katalytische Reduktion und anschließende Vakuum bei Zimmertemperatur getrocknet. Man erhält Veresterung. 2,5,5,9-Tetramethyl-l-hydroxy-l,2,3,5,6,7,8,9-octahydro-

d) Katalytische Reduktion und Veresterung. naphthalin in Form von weißen Nädelchen, Schmelz-

e) Katalytische Reduktion, Oxydation und gegebenen- 30 punkt 78 bis 79° C. Durch Umkristallisieren aus Petrolfalls anschließende chemische oder katalytische äther kann ein reineres Präparat erhalten werden, Reduktion und Veresterung. Schmelzpunkt 79 bis 80° C (derbe Nadeln). Aktiver Wasser-Wenn man beispielsweise nach Schema b) vorgeht und stoff: 1,1. Ausbeute 45 °/₀ der Theorie.

das Oxydationsprodukt chemisch reduziert, so kann man _ . .

einen gesättigten Alkohol gewinnen, der ein Isomeres"des 35 eispie

durch direkte Hydrierung des bicyclischen Alkohols der 50g2,5,5,9-Tetramethyl-l-hydroxy-l,2,3,5₎6,7,8,9-octa-

allgemeinen Formel II erhältlichen Produktes darstellt. hydronaphthalin werden in 200 ml 100%iger Ameisen-Nach Schema c) kann man durch katalytische Hydrierung säure nach Zugabe von 27,5 g Essigsäureanhydrid des isomerisierten Ketons ein gesättigtes Keton gewinnen, 24 Stunden bei Raumtemperatur stehengelassen. Das das ein Isomeres des nach Schema e) erhältlichen 40 in üblicher Weise erhaltene Rohprodukt wird im Hoch-Produktes ist. vakuum fraktioniert. Das reine 2,5,5,9-Tetramethyl-

Die erfindungsgemäß erhältlichen, bicyclischen, ge- l-formoxy-l,2,3,5,6,7,8,9-octahydronaphthann siedet bei sättigten und ungesättigten Alkohole, Ester und Ketone Kp.₀,₂95 und 96⁰C; nf = 1,5010 bis 1,5020. Ausbeute stellen neue Verbindungen dar, welche Riechstoff Charakter 50% der Theorie, haben und als Riechstoffe oder als Zwischenprodukt zur 45 . . „

Gewinnung von Riechstoffen verwendet werden können. Beispiel ό

Aus der deutschen Patentschrift 956 950 ist es bekannt, 10g2,5,5,9-Tetramethyl-l-hydroxy-l,2,3,5,6,7,8,9-octa-

daß sich das y-Isomere von Dihydrojonon durch Ein- hydronaphthalin werden in einem Gemisch von 2OmL wirkung cyclisierender Mittel in ein Gemisch von unter- Pyridin und 10 ml Essigsäureänhydrid 24 Stunden bei einander isomeren Oxyhydronaphthalinen umwandeln 50 Raumtemperatur stehengelassen. Das nach der üblichen läßt, daß aber das /Wsomere des Dihydroj onons unter den Aufarbeitung erhaltene Rohprodukt wird im Hochvakuum gleichen Reaktionsbedingungen einen entsprechenden fraktioniert. Das reine 2,5,5,9-Tetramethyl-l-acetoxy-Ringschluß nicht eingeht. Es ist ferner aus der deutschen 1,2,3,5,6,7,8,9-octahydronaphthalin hat einen Kp. _0>M Patentschrift 1049 854 bekannt, daß'sich auch das 75° C ;< = 1,4954. Ausbeute 90% der Theorie. α-Isomere der genannten Jononverbindung unter be- 55 .

stimmten Bedingungen zum Naphthalinkörper cyclisieren .Beispiel 1

läßt. Unter Berücksichtigung dieser Verhältnisse muß 50g2,5,5,9-Tetramethyl-l-hydroxy-l,2,3₁5,6,7,8,9-octa-

es als überraschend bezeichnet werden, daß sich die hydronaphthalin werden in 100 ml Pyridin gelöst und erfindungsgemäß als Ausgangsstoffe verwendeten, im innerhalb von 1 Stunde unter Umrühren mit einer Jononring ^-Konfiguration aufweisenden Verbindungen 60 Mischung von 50 g Benzoylchlorid und 50 ml Benzol der Formell zu den Verbindungen der Formel II . versetzt. Man läßt das Gemisch über Nacht stehen und cyclisieren lassen. - . kristallisiert das nach der üblichen Aufarbeitung erhaltene

•p. . . , α Rohprodukt in der Kälte aus Petroläther. Das reine

: Beispiel 1 ^SAg-Tetramethyl-l-benzoxy-l^ASA^S^-octahydro-

100g4-^6\6'-Trimethylcyclohexen-l'-yl]-2-:methyl- 65 naphthalin ist ein weißes Kristallpulver; Schmelzpunkt

1-butanal werden in einem starkwandigen Rundkolben _: 90 bis 91° C.; Ausbeute 90% der Theorie. · : :'

unter Umrühren mit 100ml konzentrierter Phosphorsäure ; -r · ·■ 1 ς u -

übergössen. Dabei entsteht eine rotgefärbte Emulsion, die .. - " - ■ ' ¹³⁶¹³P¹⁶-¹-⁵ _:

sich nach etwa 15 Minuten auf etwa 50°C erwärmt und 30 g 4-[2',6',6'-Trimethylcyclohexenrl'-yl]-2-niethyl-

allmählich dickflüssig wird. Die Reaktion klingt nach 70 i-butanal in 150 ml Ameisensäure werden-4 Stunden am

Rückflußkühler gekocht. Das nach der üblichen Aufarbeitung gewonnene rohe 2,5,5,9-Tetramethyl-l-formoxy-l^.S.S.o^S^-octahydronaphthalin wird gemäß Beispiel 2 gereinigt.

Beispiel 6

20 g 4-[2'₎6',6'-Trimethylcyclohexen-l'-yl]-2-methyll-butanal werden in 50 ml Essigsäureanhydrid gelöst und nach Zugabe von 0,4 g p-Toluolsulfonsäure 3 Stunden auf 5O⁰C erwärmt. Das nach der üblichen Aufarbeitung erhaltene rohe 2,5,5,9-Tetramethyl-l-acetoxy-l,2,3,5,6, 7,8,9-octahydronaphthalinwirdgemäß Beispiel 3 gereinigt.

Beispiel 7

100 g

octahydronaphthalin in 500 ml Eisessig werden unter Verwendung von 10 g 5 %iger PaUadiumkohle-» Engelhard« unter Normalbedingungen hydriert. Der in üblicher Weise erhaltene Rückstand wird aus 200 ml hochsiedendem Beispiel 7 Petroläther kristallisiert. Das 2,5,5,9-Tetramethyl-l-hy- ₂o Theorie, droxydecahydronaphthalin hat den Schmelzpunkt 92 bis '93⁰C; Aktiver Wasserstoff: 1,01. Die Tetranitromethanprobe ist farblos. Die Mutterlauge ergibt nach dem Eindampfen einen kristallinen Rückstand (Schmelzpunkt ■88 bis 9O⁰C), der durch weitere Kristallisation gereinigt werden kann. Ausbeute quantitativ.

Beispiel 8

Die nach Beispiel 7 anfallende Hydrierlösung (enthaltend 100 g 2,5,5,9-Tetramethyl-l-hydroxydecahydronaphthalin in 500 ml Eisessig) wird unter Umrühren im Verlaufe von etwa 2 Stunden mit einer Lösung von 40 g Chromsäureanhydrid in 80 ecm Wasser versetzt, wobei durch Kühlung mit Wasser dafür gesorgt wird, daß die Temperatur im Reaktionsgefäß 40⁰C nicht übersteigt. Anschließend rührt man das Gemisch noch 1 Stunde bei 40⁰C weiter. Der nach der üblichen Aufarbeitung erhaltene Rückstand wird im Hochvakuum destilliert. Dasreine2,5,5,9-Tetramethyl-l-ketodecahydronaphthalin Palladium-Calciumcarbonat-Katalysators unter Normalbedingungen hydriert. Das in üblicher Weise gewonnene 2,5,5,9-Tetramethyl-l-ketodecahydronaphthalin kann aus einem Methanol-Wasser-Gemisch kristallisiert werden. Schmelzpunkt 48 bis 49° C. Die Verbindung ist isomer mit dem nach Beispiel 8 erhaltenen Keton.

Beispiel 12

Zu einer Lösung von 8 g Lithiumaluminiumhydrid in 200 ml absolutem Äther gibt man unter Umrühren innerhalb von 1 Stunde eine nach Beispiel 8 erhaltene Lösung, welche 80 g 2,5,5,6-Tetramethyl-l-ketodecahydronaphthalin enthält. Anschließend kocht man das Reaktionsgemisch noch 1 Stunde am Rückflußkühler. Das nach der ig üblichen Aufarbeitung erhaltene Rohprodukt liefert bei der Hochvakuumdestillation reines 2,5,5,9-Tetramethyl-1 -hydroxydecahydronaphthalin; Kp. ₀,_{0 7} 95 ° C; n® = 1,5030. Die Verbindung ist isomer mit dem nach

siedet bei Kp.₀,₀₄ 84° C;
Theorie.

= 1,4930. Ausbeute 80% der

Beispiel 9

100 g 2,5,5,9-Tetrameth.yl-l-^0x0X7-1,2,3,5,6,7,8,9-octahydronaphthalin werden, wie im Beispiel 8 beschrieben, oxydiert. Das durch Chromatographie gereinigte 2,5,5,9-Tetramethyl-l ^1:0-1,2,3,5,6,7,8,9-0013.-liydronaphthalin hat den Kp.₀₎₁90°C; n% = 1,5027.

Beispiel 10

50

70 g des nach Beispiel 9 erhaltenen Ketons werden innerhalb von 1 Stunde unter Umrühren in 140 ml konzentrierte Schwefelsäure eingetropft. Anschließend wird die Reaktionsmischung noch 2 Stunden auf 5O⁰C erwärmt, dann auf Eis gegossen und wie üblich aufgearbeitet. Das durch Hochvakuumdestillation gereinigte 2,5,5,9 - Tetramethyl-1 - keto -1,4,5,6,7,8,9,10 - octahydronaphthalin kann aus Petroläther in der Kälte kristallisiert werden. Schmelzpunkt 38 bis 39° C. Die Substanz hat in Petrolätherlösung im UV-Absorptionsspektrum ein Maximum bei 236 ΐημ, E}*_m = 666.

gewonnenen Alkohol. Ausbeute 90% der

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von neuen hydrierten Naphthalinen, dadurch gekennzeichnet, daß man einen monocyclischen Aldehyd der allgemeinen Formel

R₁C H₂ C H

CH,

in welcher R₁, R₂ und R₃ Wasserstoff oder niedere Alkylgruppen bedeuten, in bekannter Weise mittels sauren Mitteln cyclisiert und den erhaltenen ungesättigten bicyclischen Alkohol der allgemeinen Formel

R₁CH₂

CH,

OH

in welcher R₁, R₂ und R₃ die obige Bedeutung haben, gewünschtenfalls einer geeigneten Kombination von Veresterung, Oxydation, katalytischer oder chemischer Reduktion und Isomerisierung in an sich bekannter Weise unterwirft.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als saures Mittel konzentrierte Mineralsäure, vorzugsweise 85 %ige Phosphorsäure, Ameisensäure oder Essigsäureanhydrid verwendet wird.

3. Verfahren gemäß Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als Ausgangsmaterial 4- [2',6',6' -Trimethylcyclohexen- (1') -yl] -2-methylbutan-1-al verwendet.

Beispiel 11 _In B_et_racht gezogene Druckschriften:

10 g α,β-ungesättigtes Keton gemäß Beispiel 10 werden Deutsche Patentschriften Nr. 956 950,960 097,1049854,

in 100 ml Methanol gelöst und unter Verwendung eines 65 1 000 374, 964 594.

© 909 710/544 1.60·