DE1188586B - Verfahren zur Herstellung von alicyclischen Diketomonocarbonsaeuren - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

C07c

Deutsche Kl.: 12 ο - 25

Nummer: 1188 586

Aktenzeichen: B 78645IV b/12 ο

Anmeldetag: 13. September 1958

Auslegetag: 11. März 1965

Es wurde gefunden, daß man alicyclische Diketomonocarbonsäuren herstellen kann, wenn man das in Gegenwart von etwa 1 Mol eines Protonenakzeptors aus äquimolekularen Mengen eines Dihalogenids einer aliphatischen Dicarbonsäure, deren Carboxylgruppen durch 2 bis 5, vorzugsweise 2 bis 4 Kohlenstoffatome getrennt sind, und einem Enamin, das seinerseits in an sich bekannter Weise aus einem cycloaliphatischen Keton und einem sekundären Amin zugänglich ist, erhältliche Umsetzungsprodukt oder das daraus durch Hydrolyse bei Raumtemperatur herstellbare Ketoenollacton hydrolysierenden Bedingungen in der Siedehitze, wie Behandeln mit 20%ig^er Salzsäure unter Rückflußbedingungen oder Wasser in der Siedehitze, unterwirft.

Geeignete Dicarbonsäuredihalogenide sind z. B. die ΐ·5 Bromide und insbesondere die Chloride der Bernsteinsäure, Glutarsäure und der Adipinsäure. Auch die Dihalogenide der Pimelinsäure sind für das erfindungsgemäße Verfahren geeignet. Die Kohlenstoffatome zwischen den Carboxylgruppen bzw. Acylresten können auch weitere Substituenten tragen, z. B. Alkylreste.

Geeignete cycloaliphatische Ketone als Ausgangsmaterial für das Enamin sind vorzugsweise Cyclopentanon und Cyclohexanon; auch Cycloheptanon und Cyclooctanon können verwendet werden. Die cycloaliphatischen Ketone können auch durch Alkylreste substituiert sein, sofern mindestens eines der beiden Kohlenstoffatome in «-Stellung keine Substituenten trägt. Genannt sei z. B. 2-Methylcyclohexanon und 4-Methylcyclohexanon.

Geeignete sekundäre Amine sind vor allem cyclische Amine, deren Stickstoffatom noch ein Wasserstoffatom trägt, wie Pyrrolidin und Piperidin. Die cyclischen Amine können auch weitere Heteroatome im Ring enthalten, wie es z. B. bei Morpholin der Fall ist. Es können jedoch auch Dialkylamine verwendet werden.

Die Dicarbonsäuredihalogenide können mit den Enaminen umgesetzt werden, indem man zu einer Chloroformlösung der Enamine z. B. bei 0 bis 40⁰C die gegebenenfalls mit Chloroform verdünnten Dicarbonsäurechloride langsam zulaufen läßt. Um 1 Mol des Dicarbonsäurechlorids möglichst vollständig umzusetzen, verwendet man etwa 2 Mol Enamin. 1 Mol des Enamins läßt sich jedoch einsparen, wenn man statt dessen 1 Mol eines anderen Protonenakzeptors, z. B. Triäthylamin, verwendet. Der Protonenakzeptor kann von vornherein der Enaminlösung oder im Lauf der Reaktion anteilweise zugesetzt werden. Geeignete Lösungsmittel sind z. B. Chloroform und Methylenchlorid.

Dieser Reaktionsverlauf ist besonders überraschend, Verfahren zur Herstellung von alicyclischen
Diketomonocarbonsäuren

Anmelder:

Badische Anilin- & Soda-Fabrik

Aktiengesellschaft,

Ludwigshafen/Rhein

Als Erfinder benannt:

Dr. Siegfried Hünig, Höchberg bei Würzburg

da man erwarten mußte, daß die genannten Dicarbonsäuredihalogenide ohne Rücksicht auf das Mengenverhältnis in jedem Fall in statistischer Verteilung nicht nur an einem, sondern an beiden Acylresten durch die Enaminreste substituiert werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren gibt die Möglichkeit, auf einfache Weise Dicarbonsäurehalogenide in Diketomonocarbonsäurenüberzuführen.Dieerhaltenen Diketomonocarbonsäuren weisen eine intensive Absorptionsbande mit einem Maximum bei 285 ηιμ auf und sind wertvolle Lichtschutzmittel und außerdem wertvolle Zwischenprodukte für organische Synthesen. Man kann sie nämlich in bekannter Weise durch alkalische Hydrolyse in die Ketodicarbonsäuren überführen und aus diesen z. B. durch Reduktion der Ketogruppe verlängerte Dicarbonsäuren gewinnen.

Die für die Umsetzung mit den Carbonsäurehalogeniden benötigten Enamine können nach bekannten Methoden hergestellt werden, indem man das cycloaliphatische Keton mit dem sekundären Amin im ungefähren Molverhältnis 1: 1 umsetzt und das bei der Reaktion frei werdende Wasser mit Benzol oder Toluol azeotrop abdestilliert (vgl. »Journal of the American Chemical Society«, Bd. 74, 1952, S. 3627, und Bd. 75, 1953, S. 1918). Durch Zusatz von etwas p-Toluolsulfonsäure oder eines anderen sauren Katalysators wird die Umsetzung stark beschleunigt. Verwendet man einen Überschuß des sekundären Amins, z. B. 10 bis 2O°/o> so läßt sich die Ausbeute an Enamin noch steigern.

Die in den Beispielen genannten Teile und Prozente sind Gewichtseinheiten. Für die Herstellung des Ausgangsmaterials wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung kein Schutz beansprucht.

Beispiel 1

Man löst 16,7 Teile l-Morpholino-cyclohexen-(l) in 150 Teilen wasserfreiem Chloroform. Hierzu gibt

509 518/478

man innerhalb von 6 Stunden bei 35° C unter gutem Rühren 16,9 Teile in 75 Teilen Chloroform gelöstes Glutarsäuredichlorid und 10,1 Teile in der gleichen Menge Chloroform gelöstes Triäthylamin, und zwar derart, daß bei der Zugabe abwechselnd jeweils die Hälfte der vorhandenen Lösungen gebraucht wird. Man rührt das Gemisch noch 1 Stunde bei 35°C und läßt es einige Stunden bei Raumtemperatur stehen. Durch 5stündiges Siedenlassen mit ungefähr 50 Teilen 20%iger Salzsäure unter Rückflußkühlung und kräftigern Rühren wird die Diketocarbonsäure in Freiheit gesetzt. Man trennt nun die wäßrige von der organischen Schicht, wäscht die wäßrige Schicht nach dem Verdünnen mehrfach mit Chloroform, vereinigt alle Chloroformlösungen und gewinnt nach dem Abdampfen des Lösungsmittels die rohe Diketocarbonsäure durch Vakuumdestillation. Nach einem Vorlauf destilliert <5-Oxo-<5-cyclohexanonyl(2)-valeriansäure bei 142 bis 149°C/0,01 Torr als gelbliches öl über, das bald kristallinisch erstarrt. Ausbeute 10,4 g (= 49% der Theorie), X_max (CHCl₃) = 284 ταμ. Aus wenig Tetrachlorkohlenstoff scheiden sich nach mehrtägigem Stehen im Kühlschrank farblose Kristalle vom Schmelzpunkt 62 bis 64° C ab.

Beispiel 2

Arbeitet man nach der Vorschrift von Beispiel 1 und verwendet an Stelle des Glutarsäuredichlorids 18,3 Teile Adipinsäuredichlorid, so erhält man die e-Oxo-e-cyclohexanonyl-(2)-capronsäure in 44%iger Ausbeute als dickflüssiges öl vom Siedepunkt 152 bis 161°C/0,01 Torr; λ_ηαχ in Chloroform = 290ΐημ.

Beispiel 3

2 Teile des Enollactons der y-Oxo-y-cyclohexanonyl-(2)-buttersäure der Formel

35

C-CH₂-CH₂-CO

40

45 werden in 100 Teilen Wasser durch Aufkochen gelöst. Aus der erkalteten Lösung kristallisieren 1,9 Teile (== 86% der Theorie, bezogen auf das Enollacton) y-Oxo-y-cyclohexanonyl-(2)-buttersäure aus. Schmelzpunkt 122 bis 124° C.

Die gleiche Verbindung läßt sich unmittelbar auf folgende Weise gewinnen. Eine Lösung von 15,5 Teilen Bernsteinsäuredichlorid in 150 Teilen Chloroform versetzt man bei Raumtemperatur unter Rühren innerhalb von 6 Stunden mit einer Lösung von 33 Teilen l-Morpholinocyclohexen-(l) in 150 Teilen Chloroform. Nach einigen Stunden wird das Umsetzungsgemisch mit 50 Teilen siedender Salzsäure hydrolysiert. Man trennt die Chloroformschicht ab, engt sie auf die Hälfte ein und versetzt die verbleibende Lösung mit 400 Teilen Petroläther. Die sich dabei ausscheidende rohe Diketosäure wird aus Äthylenchlorid umkristallisiert. Die Ausbeute an reiner y-Oxo-y-cyclohexanonyl-(2)-buttersäure beträgt 42% der Theorie, bezogen auf das Bernsteinsäuredichlorid.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zur Herstellung von alicyclischen Diketomonocarbonsäuren, dadurch gekennzeichnet, daß man das in Gegenwart von etwa 1 Mol eines Protonenakzeptors aus äquimolekularen Mengen eines Dihalogenids einer aliphatischen Dicarbonsäure, deren Carboxylgruppen durch 2 bis 5, vorzugsweise 2 bis 4 Kohlenstoffatome getrennt sind, und einem Enamin, das seinerseits in an sich bekannter Weise aus einem cycloaliphatischen Keton und einem sekundären Amin zugänglich ist, erhältliche Umsetzungsprodukt oder das daraus durch Hydrolyse bei Raumtemperatur herstellbare Ketoenollacton hydrolysierenden Bedingungen in der Siedehitze, wie Behandeln mit 20%iger Salzsäure unter Rückflußbedingungen oder Wasser in der Siedehitze, unterwirft.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Chem. Ber., Bd. 92, 1959, S. 652 bis 662.

   In Betracht gezogene ältere Patente:
   Deutsches Patent Nr. 1 074 572.

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