DE1110156B

DE1110156B - Verfahren zur Herstellung von 6-[2',6',6'-Trimethylcyclohexen-(1')-yl]-4-methylhexadien-(3,5)-in-(1)

Info

Publication number: DE1110156B
Application number: DEF30143A
Authority: DE
Inventors: Dr Karl Eiter; Dr Ernst Truscheit
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1959-12-21
Filing date: 1959-12-21
Publication date: 1961-07-06
Also published as: CH420125A; AT244512B; AT245739B; DK104563C; GB899991A; BE598290A

Description

Wasserabspaltungsversuche aus 6-[2',6',6'-Trimethylcyclohexen-(l')-yI]-4-methyl-4-hydroxyhexen-(5)-in-(l) (I) sind bereits in der Literatur beschrieben. So wurde z. B. von O. Isler (Chimia, Bd. 3, 1949, S. 150; Bd. 4, 1950, S. 115) p-Toluolsulfonsäure als Wasserabspaltungsmittel verwendet und ein Kohlenwasserstoff der Summenformel C₁₆H₂₂ vom Schmelzpunkt 51 bis 52°C isoliert.

Den gleichen Kohlenwasserstoff der Summenformel C₁₆H₂₂ erhielten H. H. Inhoffen und Mitarbeiter (Liebigs Annalen der Chemie, Bd. 569, 1950, S. 79, 80) aus der Verbindung der Formel I bei der mit wasserfreier Oxalsäure durchgeführten Wasserabspaltung. Dieser Verbindung wurde von beiden Autoren fälschlicherweise die Konstitution II zügeschrieben. In Wirklichkeit kommt ihr jedoch die Konstitution III zu, wie weiter unten ausführlich dargelegt wird.

Es wurde nun gefunden, daß man bei der Wasserabspaltung aus dem Acetylencarbinol der Formel I dann im wesentlichen einen flüssigen Kohlenwasserstoff der Summenformel C₁₆H₂₂ mit der Konstitution II und nur sehr wenig des kristallisierten Kohlenwasserstoffs der Summenformel C₁₆H₂₂ vom Schmelzpunkt 51° C mit der Konstitution III erhält, wenn man zur Wasserabspaltung anorganische Säurehalogenide verwendet und in Gegenwart tertiärer organischer Basen arbeitet. Der Verlauf der erfindungsgemäßen Reaktion wird durch das folgende Formelschema veranschaulicht:

CH₃

Verfahren zur Herstellung von

methylhexadien-(3,5)-in-( 1)

Anmelder:

Farbenfabriken Bayer Aktiengesellschaft,
Leverkusen-Bayerwerk

Dr. Karl Eiter, Köln-Stammheim,

und Dr. Ernst Truscheit, Leverkusen,

sind als Erfinder genannt worden

H₉O ,'

= CH — C —CH₂-C CH OH

CH₃
CH = CH-C = CH-C = CH

II
CH₃
.CH-CH = C-CH₂-C=. CH

III

Die Konstitution des flüssigen Kohlenwasserstoffs folgt z. B. eindeutig aus dem Ultrarotspektrum, welches die für die «,^-ungesättigte C = C-Bindung charakteristische Bande bei 2080 cm"¹ sowie die für die symmetrisch disubstituierte

CH = CH-trans-Äthylenbindung

charakteristische Absorption bei 965 cm"¹ aufweist. Im Ultrarotspektrum des kristallisierten Kohlenwasserstoffs vom Schmelzpunkt 51° C fehlen jedoch diese beiden für das normal konjugierte System der Verbindung der Konstitution II charakteristischen Banden. Dafür zeigt das Ultrarotspektrum eine Bande bei 2120 cm-¹, die für die α,^-gesättigte C = C-Bindung charakteristisch ist. Daraus folgt nunmehr eindeutig, daß dem kristallisierten Kohlenwasserstoff der Summenformel C₁₆H₂₂, Schmelzpunkt 51⁰C, die Konstitution III eines Retro-C₁₆-KohlenWasserstoffs zukommt und dem flüssigen Kohlenwasserstoff der Summenformel C₁₆H₂₂ die Konstitution II mit dem normal konjugierten System.

Zur Durchführung der erfindungsgemäßen Reaktion wird das Acetylencarbinol der Formel I in einem inerten Lösungsmittel, wie Benzol, Toluol, Tetrachlorkohlenstoff, höhersiedendem Petroläther oder Gemischen dieser Lösungsmittel gelöst. Man verwendet pro Mol Acetylencarbinol 400 bis 600 ml, vorzugsweise etwa 500 ml, an Lösungsmittel. Nach Zusatz von 0,1 bis 0,5% an Antioxydationsmitteln, wie

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Hydrochinon, «-Tocopherolacetat, Phenothiazin, bezogen auf die eingesetzte Verbindung der Formell, und 2 bis 4 Mol, vorzugsweise 3 Mol, einer tertiären organischen Base, wie Pyridin, Chinolin, Diäthylanilin, N-Phenylmorpholin oder Triäthylamin, werden zu der so bereiteten Lösung unter Rühren in Inertgasatmosphäre und Kühlen 1 bis 2 Mol, vorzugsweise 1,5 Mol, eines anorganischen Säurehalogenids, wie Phosphorpentachlorid, Phosphortrichlorid, Phosphortribromid, Phosphoroxychlorid, Thionylchlorid oder vorzugsweise Arsentrichlorid, gelöst in 300 bis 500 ml, vorzugsweise 400 ml, des verwendeten Lösungsmittels zugegeben. Wenn alles zugesetzt ist, wird das Reaktionsgemisch 1 bis 3 Stunden, vorzugsweise 2 Stunden, auf 60 bis 120⁰C, vorzugsweise 80 bis 100⁰C, erwärmt.

Zur Aufarbeitung wird das Reaktionsgemisch mit Eiswasser zersetzt. Die abgetrennte organische Phase wird zur Entfernung basischer Bestandteile mit verdünnten Säuren geschüttelt, neutral gewaschen, getrocknet und vom Lösungsmittel befreit.

Bei der Verwendung von Arsentrichlorid als Wasserabspaltungsmittel hat es sich als zweckmäßig erwiesen, das Reaktionsgemisch zunächst von festen Anteilen durch Absaugen zu befreien, den Filterkuchen mit einem organischen Lösungsmittel zu waschen und die flüssige Phase mit Eiswasser zu zersetzen und, wie oben beschrieben, weiterzuverarbeiten. Das so erhaltene Reaktionsprodukt kann durch Destillation in einem Molekulardünnschichtverdampfer bei 10~³ Torr und 100 bis HO⁰C gereinigt werden.

Zur Abtrennung geringer Anteile des Retro-Kohlenwasserstoffs der Formel III löst man das Reaktionsprodukt etwa im gleichen Volumen eines unpolaren organischen Lösungsmittels, vorzugsweise Petroläther, und friert die kristallisierten Anteile bei Temperaturen unter 0°C quantitativ aus. Man erhält so in der Mutterlauge den reinen Kohlenwasserstoff der Summenformel C₁₆H₂₂ der Konstitution II.

Das Reaktionsprodukt des erfindungsgemäßen Verfahrens ist ein wertvolles Zwischenprodukt bei der Synthese von Vitamin A.

Beispiel 1

In einem Rührgefäß mit sehr wirksamem Rührer, Rückflußkühler und Gaseinleitungsrohr werden 404 Gewichtsteile 6-[2',6',6'-Trimethylcyclohexen-(l ')-yl]-4-methyl-4-hydroxyhexen-(5)-in-(l) (I) gelöst in 1000 Volumteilen absolutem Benzol, eingebracht, mit 2 Gewichtsteilen »-Tocopherolacetat sowie 320 Gewichtsteilen destilliertem Chinolin versetzt und unter Rühren und in einer Inertgasatmosphäre auf -1O⁰C gekühlt. Nun läßt man eine Lösung von 298 Gewichtsteilen Arsentrichlorid in 800 Volumteilen absolutem Benzol zutropfen, bringt das Reaktionsgemisch, nachdem alles Arsentrichlorid eingetragen ist, auf Zimmertemperatur und erhitzt danach die Mischung 2 Stunden am Rückflußkühler. Nach dem Abkühlen wird der Gefäßinhalt mit Äther versetzt und von festen Bestandteilen abgesaugt. Der Filterkuchen wird mit Äther ausgewaschen und das Filtrat nunmehr mit Eiswasser, verdünnter Schwefelsäure zur Entfernung basischer Bestandteile, sowie Eiswasser, Natriumhydrogencarbonatlösung und Eiswasser neutral gewaschen. Alle Operationen sollen zweckmäßig bei Luftabschluß in einer Inertgasatmosphäre durchgeführt werden. Nach dem Trocknen der erhaltenen Lösung über Natriumsulfat, Filtrat und Abdampfen des Lösungsmittelgemisches im Vakuum erhält man 370 Gewichtsteile einer relativ dünnflüssigen öligen Substanz, die im Molekulardünnschichtverdampfer bei 0,003 Torr und 140° C destilliert wird. Man erhält 290 Gewichtsteile einer hellgelben dünnflüssigen öligen Substanz, die besonders am Licht sehr rasch nachdunkelt und für die weitere Synthese von Vitamin A direkt eingesetzt werden kann. Das Destillat kann aber auch in 290 Volumteilen tiefsiedendem Petroläther aufgenommen und rasch auf —50⁰C gekühlt werden; aus der Lösung scheidet sich beim Reiben der Gefäßwand mit einem Glasstab alsbald ein Kristallisat aus, das man einige Stunden absitzen läßt. Durch Absaugen und Waschen mit wenig tiefgekühltem Petroläther erhält man 37 Gewichtsteile 6-[2',6',6'-Trimethylcyclohexen-(2')-yliden]-4-methylhexen-(4)-in-(l) (Retro-C^ ^Kohlenwasserstoff der Formel III) vom Schmelzpunkt 51⁰C. Sein Ultraviolettabsorptionsspektrum zeit: %max = 283 πιμ (ε = 47000) mit Inflexionen bei 294 und 274 ΐημ (ε = 34000 und 37000). Das Infrarotabsorptionsspektrum zeigt die für die «,/3-gesättigte C = C-Bindung charakteristische Absorption bei 2120 cm"¹ sowie die für die C=C H-Gruppe charakteristische Absorption bei 3300 cm""¹.

Analyse: C₁₈H₂₂; Molekulargewicht 214.
Berechnet ...C = 89,65%, H = 10,35%;
gefunden ...C = 89,48%, H = 10,37%.

Das Filtrat vom Retro-Cie-Kohlenwasserstoff wird vom Petroläther im Vakuum befreit, wobei man 250 Gewichtsteile des 6-[2',6',6'-Trimethylcyclohexen-(r)-yl]-4-methylhexadien-(3₅5)-ins-(l) (II) als ein dunkelgelbes dünnflüssiges Öl erhält; ric = 1,5569; X_max = 283 ηιμ (ε = 20000). Das Infrarotabsorptionsspektrum zeigt die für die «,^-ungesättigte C -- C-Bindung charakteristische Absorption bei 2080 cm"¹, die für die C==CH-Gruppe charakteristische Absorption bei 3300 cm"*¹ sowie die für die symmetrisch disubstituierte

CH = CH-trans-Äthylenbindung

charakteristische Absorption bei 965 cm"¹.
Analyse: C₁₆H₂₂; Molekulargewicht 214.

Berechnet ...C = 89,65%, H = 10,35%;
gefunden ...C = 89,01 %, H = 10,42%.

Beispiel 2

Nach einer anderen Durchführungsform kann die Wasserabspaltung aus dem Acetylencarbinol der Formel I z. B. mit Phosphoroxychlorid und einer tertiären Base vorgenommen werden. Zu diesem Zwecke gibt man zu einer Lösung von 181 Gewichtsteilen Acetylencarbinol und 200 Gewichtsteilen absolutem Pyridin in 500 Volumteilen absolutem Benzol 0,5 Gewichtsteile Phenothiazin, kühlt das Gemisch unter Rühren in einer Inertgasatmosphäre auf 0⁰C und läßt eine Lösung von 120 Gewichtsteilen Phosphoroxychlorid in 400 Volumteilen absolutem Benzol zutropfen; man läßt das Reaktionsgemisch auftauen, erhitzt es anschließend 2 Stunden am Rückflußkühler und zersetzt das abgekühlte Reaktionsgemisch mit Eiswasser. Nach dem Abtrennen der organischen Phase wird diese mit verdünnter Schwefelsäure, Wasser, Natriumhydrogencarbonatlösung und Wasser neutral gewaschen; nach dem Trocknen über Natrium-

sulfat filtriert man, dampft das Lösungsmittel im Vakuum ab und erhält 165 Gewichtsteile eines dünnflüssigen dunklen Öls, das im Molekulardünnschichtverdampfer destilliert wird. Das hellgelbe Destillat wird im gleichen Volumen Petroläther gelöst und bis unterhalb 0⁰C abgekühlt. Es kristallisieren 35 Gewichtsteile des Retrokohlenwasserstoffes der Summenformel C₁₆H₂₂ und Konstitution III vom Schmelzpunkt 51⁰C aus, während nach dem Absaugen dieses Kohlenwasserstoffes die petrolätherische Mutterlauge nach dem vorsichtigen Abdampfen des Petroläthers im Vakuum 100 Gewichtsteile Acetylenkohlenwasserstoff der Formel II, nl⁰ = 1,5569, mit allen Eigenschaften des im Beispiel 1 beschriebenen Kohlenwasserstoffs der Formel II hinterläßt.

Claims

PATENTANSPRUCH:

Verfahren zur Herstellung von 6-[2',6',6'-Trimethylcyclohexen-(l')-yl]-4-methylhexadien-(3,5)- in-(l), dadurch gekennzeichnet, daß man 6-[2',6', o'-Trimethylcyclohexen- (1 ')-yl] - 4 - methyl - 4 - hydroxyhexen-(5)-in-(l) mit als Wasserabspaltungsmittel bekannten anorganischen Säurehalogeniden in Gegenwart von tertiären Basen umsetzt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschriften Nr. 1 028 118, 1 059 445.

In Betracht gezogene ältere Patente:
Deutsches Patent Nr. 1 076 681.

© 109 620/445 6.61