DE1110158B - Verfahren zur Herstellung von 6-[2',6',6'-Trimethylcyclohexen-(1')-yl]-4-methylhexadien-(3,5)-in-(1) - Google Patents

Description

Es ist bekannt, daß man aus /?-Jonon und Propargylbromid in Gegenwart von Zink oder Magnesium unter den Bedingungen der Reformatsky-Synthese das 6 - [2',6',6' - Trimethylcyclohexen - (1') - yl] - 4 - hydroxy-4-methylhexen-(5)-in-(l) (I) erhalten kann (vgl. schweizerische Patentschrift 258 514 und deutsche Patentschrift 1 028 118). Diese Umsetzungen erfolgen bei erhöhter Temperatur (über 50° C) und liefern das Acetylencarbinol der Formel I in maximal etwa 90%iger Ausbeute. Ein analysenreines Produkt erhältman nur durch Chromatographie oder Hochvakuumdestillation. Außerdem entsteht bei den genannten Verfahren das isomere 6-[2',6',6'-Trimethylcyclohexen-(l')-yl]-4-hydroxy-4-methylhexatrien-(l,2,5) mit Alienstruktur (Allencarbinol der Formel II), das sich weder durch Chromatographie noch durch Hochvakuumdestillation völlig abtrennen läßt.

CH₃

1

= CH —C-CH₂-C =

OH

CH₃

= CH —C-CH = C =

OH

II

Es ist weiterhin bekannt, daß man aus Aldehyden und Ketonen mit Propargylmagnesiumbromid die erwarteten Acetylencarbinole erhält (H. Gutmann u. a., HeIv. Chim. Acta, Bd. 42, 1959, S. 719).

Eigene Untersuchungen haben ergeben, daß dieses Verfahren auch mit /9-Jonon durchgeführt werden kann. Jedoch entsteht im Gegensatz zu der mit anderen Ketonen (H. Gutmann u. a., a. a. Ο.) bei tiefen Temperaturen (um — 10⁰C) durchgeführten Reaktion bei der Umsetzung von ß-Jonon mit Propargylmagnesuimbromid bei Temperaturen von —50 bis — 10⁰C das Allencarbinol der Formel II stets als Nebenprodukt.

Schließlich ist noch bekannt, daß man Aldehyde und Ketone mit der aus Propargylbromid und Aluminium erhaltenen aluminiumorganischen Verbindung bei Temperaturen von über +25⁰C zu den erwarteten Acetylencarbinolen umsetzen kann. Die Gesamtmenge des bei diesem Verfahren verwendeten Lösungsmittels beträgt etwa 225 Volumteile pro Mol Propargylbromid

6-[2^/,6^/,6^/-Trimethylcyclohexen-(l^/)-yl]-

4-hydroxy-4-methylhexen-(5)-in-( 1)

Anmelder:

Farbenfabriken Bayer Aktiengesellschaft,
Leverkusen-Bayerwerk

Dr. Karl Eiter, Köln-Stammheim,

Dr. Ernst Truscheit, Leverkusen,

und Dr. Hermann Oediger, Köln-Flittard,

sind als Erfinder genannt worden

(P. Läuger u. a., HeIv. Chim. Acta, Bd. 42, 1959, S. 2379).

Eigene Untersuchungen haben gezeigt, daß dieses Verfahren unter den nach dem Stand der Technik bekannten Bedingungen mit /?-Jonon nicht durchgeführt werden kann. Vielmehr erfolgt hierbei eine stürmische Zersetzungsreaktion, die nicht das erwartete Acetylencarbinol der Formel I liefert. Tatsächlich entstehen im wesentlichen undefinierbare harzige Reaktionsprodukte. Daneben lassen sich geringe Mengen einer ungesättigten Verbindung isolieren, die um 1 MoI H₂O ärmer ist als das erwartete Acetylencarbinol der Formel I. Es handelt sich hierbei um ein Isomerengemisch, das hauptsächlich das 6-[2',6',6'-Trimethylcyclohexen-(r)-yl]-4-methylhexadien-(3,5)-in-(l) (Acetylenkohlenwasserstoffe der Formel III) neben geringen Mengen 6-[2',6',6'-Trimethylcyclohexen - (2') - yliden] - 4 - methylhexen - (4) - in - (1) (»-Retro-Cig-KohJenwasserstofF« der Formel IV) enthält.

CH₃

= CH-C = CH-C^CH

CH₃

CH-CH = C-CH₂-C = CH

109 620/447

Führt man diese Umsetzung nun bei tieferen Temperaturen (von —20 bis +20⁰C) durch und verwendet man pro Mol Propargylbromid insgesamt 300 bis 1000 Volumteile Lösungsmittel, so erfolgt, wie eigene Untersuchungen weiterhin ergeben haben, keine Zersetzung mehr. Man erhält in vorzüglicher Ausbeute ausschließlich den C_I6-Kohlenwasserstoff der Formel III als Hauptprodukt und den »Retro-Kohlenwasserstoff« der Formel IV als¹ Nebenprodukt.

Nach dem Stand der Technik und den geschilderten eigenen Beobachtungen nimmt das /3-Jonon also eine Sonderstellung ein.

Es war somit anzunehmen, daß das ß-Jonon mit der aus Propargylbromid und Aluminium erhältlichen metallorganischen Verbindung keine beständige aluminiumorganische Zwischenverbindung liefert, die bei der Hydrolyse das Acetylencarbinol der Formel I ergibt. Vielmehr mußte man annehmen, daß diese aluminiumorganische Zwischenverbindung unmittelbar nach ihrer Bildung zerfällt, wobei das Isomerengemisch der Verbindungen der Formeln III und IV entsteht.

Es wurde nun gefunden, daß man das 6-[2',6',6'-Trimethylcyclohexen-(l')-yl]-4-hydroxy-4-methylhexen-(5)-in-(l) (I) in vorzüglicher Ausbeute und hoher Reinheit doch herstellen kann, wenn man ß-Jonon mit der aus einem Propargylhalogenid und Aluminium erhältlichen aluminiumorganischen Verbindung bei Temperaturen von —30 bis -5O⁰C unter Verwendung von insgesamt 600 bis 1500, vorzugsweise 700 bis 1000 Volumteilen Lösungsmittel pro Mol eingesetztes Propargylhalogenid umsetzt.

Es war sehr überraschend, daß Reaktionsbedingungen gefunden werden konnten, unter welchen die sich primär bildende aluminiumorganische Verbindung aus /3-Jonon und der aus einem Propargylhalogenid und Aluminium erhältlichen metallorganischen Verbindung beständig ist, und daß diese sehr zum Zerfall neigende aluminiumorganische Zwischenverbindung auch bei der Hydrolyse mit verdünnten Mineralsäuren ausschließlich das gewünschte Acetylencarbinol der Formel I frei von um 1 Mol H2O ärmeren Verbindungen der Formeln III und IV liefert. Es war weiterhin überraschend, daß bei der Umsetzung des erfindungsgemäßen Verfahrens das Allencarbinol der Formel II überhaupt nicht gebildet wird. So liefert das erfindungsgemäße Verfahren in praktisch quantitativer Ausbeute (bezogen auf das eingesetzte ß-Jonon) das analysenreine Acetylencarbinol der Formel I, das ein wichtiges Zwischenprodukt für die Synthese von Vitamin A, p"-Carotin und Carotinoiden darstellt.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens setzt man zunächst 1,4 bis 1,6 Mol Propargylhalogenid, z. B. Propargylbromid oder -jodid, mit 1 Grammatom Aluminium in einer der üblichen Formen, z. B. Späne, Grieß oder Schuppen, in Gegenwart von 200 bis 400, vorzugsweise 250 bis 350 Volumteilen pro Mol eingesetztes Propargylhalogenid eines Lösungsmittels, z. B. Diäthyläther, Tetrahydrofuran, Dioxan oder Gemische dieser Lösungsmittel, bei Temperaturen von —30 bis +50⁰C, vorzugsweise von 0 bis +25⁰C, um. Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, das Aluminium z. B. mit einer geringen Menge Quecksilber(II)-chlorid zu aktivieren.

Die so bereitete Lösung der aluminiumorganischen Verbindung wird zweckmäßig mit 200 bis 350 Volumteilen eines der obengenannten Lösungsmittel pro Mol eingesetztes Propargylhalogenid verdünnt und mit 0,7 bis 0,9 Mol ß-Jonon pro Mol eingesetztes Propargylhalogenid, gelöst in 200 bis 750, vorzugsweise 250 bis 300 Volumteilen, eines der obengenannten Lösungsmittel, bei Temperaturen von —50 bis —30⁰C, vorzugsweise —30°C, umgesetzt.

Die Aufarbeitung wird in üblicher Weise durchgeführt, z. B. durch Einrühren des Reaktionsgemisches, dessen Temperatur zweckmäßig —30° C nicht überschreiten sollte, in Eiswasser, das einen sauer reagierenden Elektrolyten (z. B. Ammoniumchlorid, Schwefelsäure, Chlorwasserstoffsäure, Phosphorsäure, oder Essigsäure) gelöst enthalten kann, und Extraktion der organischen Anteile, z. B. mit Äther. Der Abdampfrückstand der getrockneten Extrakte stellt das 6-[2',6', 6'-Trimethylcyclohexen-(l')-yl]-4-hydroxy-4-methylhexen-(5)-n>(l) in analysenreiner Form dar.

Es ist vorteilhaft, alle Operationen unter Ausschluß von Luftsauerstoff durchzuführen und dem ß-Jonon geringe Mengen eines Antioxydationsmittels, z. B. Hydrochinon oder Phenothiazin, zuzusetzen.

Beispiel

4,4 Gewichtsteile Aluminiumschuppen werden mit einer geringen Menge Quecksilber(II)-chlorid und 40 Volumteilen absolutem Tetrahydrofuran versetzt. Bei etwa 25 ⁰C läßt man unter Rühren in einer Stickstoffatmosphäre ein Gemisch von 28,4 Gewichtsteilen Propargylbromid und 28 Volumteilen absolutem Tetrahydrofuran so zufließen, daß die Reaktionstemperatur 30° C nicht übersteigt, wozu gegebenenfalls eine Außenkühlung zusätzlich erforderlich ist. Wenn alles zugesetzt und die Reaktion abgeklungen ist, wird das Reaktionsgemisch noch etwa 1 Stunde bei 20 bis 30°C nachgerührt. Nach Zusatz von 50 Volumteilen absolutem Tetrahydrofuran kühlt man das Reaktionsgemisch auf -3O⁰C und setzt bei dieser Temperatur unter starkem Rühren ein Gemisch von 34 Gewichtsteilen ß-Jonon und 60 Volumteilen absolutem Tetrahydrofuran in etwa 1 Stunde zu. Nach 1 stündigem Rühren bei —30⁰C wird das Reaktionsgemisch rasch in Eiswasser eingerührt und der organische Teil mit Äther ausgeschüttelt. Die vereinigten Ätherauszüge werden nach dem Waschen mit kaltgesättigter Ammoniumchloridlösung über Natriumsulfat getrocknet. Nach dem Verdampfen des Lösungsmittels unter vermindertem Druck erhält man 40,5 Gewichtsteile (=99% der Theorie) an 6-[2',6',6'-Trimethylcyclohexen-(r)-yl]-4-hydroxy-4-methylhexen-(5)-in-(l) (I) als farblose, dickflüssige Substanz, «² _D° = 1,5045; X_max = 233 ηιμ (ε = 5700). Das Infrarotabsorptionsspektrum zeigt charakteristische Absorptionen bei3420 cm"¹ (Hydroxylgruppe), 3300 cm"¹ (C^CH-Gruppe), 2116 cm-¹ («,^-gesättigte C=C-Bindung) und 968 cm-^symmetrisch disubstituierte

CH = CH-trans-Äthylenbindung).

Eine für eine »,/S-ungesättigte Carbonylgruppe charakteristische Absorption ist nicht feststellbar; das /S-Jonon hat sich somit quantitativ umgesetzt.

Analyse: C₁₆H₂₄O (Molekulargewicht = 232,37).

Berechnet C = 82,70%, H = 10,41 %;

gefunden C = 82,65%, H = 10,22%.

Claims (1)

1. 5 6

   PATENTANSPRUCH: daß man /3-Jonon in bekannter Weise mit aus Verfahren zur Herstellung von 6-[2',6',6'-Tri- Propargylhalogenid und Aluminium hergestellten methylcyclohexen - (1') - yl] - 4 - hydroxy - 4 - methyl- aluminiumorganischen Verbindungen, jedoch unter hexen-(5)-in-(l) durch Umsetzung von ß-Jonon mit Verwendung von 600 bis 1500, vorzugsweise 700 einer aus einem Propargylhalogenid hergestellten 5 bis 1000 Volumteilen Lösungsmittel pro Mol einmetallorganischen Verbindung in Gegenwart eines gesetztes Propargylhalogenid und bei Temperainerten Lösungsmittels, dadurch gekennzeichnet, türen von—30 bis—50 ⁰C umsetzt.

   © 109 620/447 6.61