DE1275050B - Process for the production of olefinically unsaturated aldehydes and ketones - Google Patents
Process for the production of olefinically unsaturated aldehydes and ketonesInfo
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Description
DEUTSCHESGERMAN
PATENTAMTPATENT OFFICE
AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL
Int. CL: Int. CL:
Deutsche Kl.:German class:
C07cC07c
C07dC07d
12 ο-19/03 12 ο -19/03
12fl-2412fl-24
Nummer: 1 275 050Number: 1 275 050
Aktenzeichen: P 12 75 050.4-42 (B 91482)File number: P 12 75 050.4-42 (B 91482)
Anmeldetag: 6. März 1967Filing date: March 6, 1967
Auslegetag: 14. August 1968Opening day: August 14, 1968
Es ist aus Houben—Weyl, »Methoden der organischen Chemie«, Bd. 7/1, S. 249 ff., bekannt, Dihydro-4H-pyrane bei erhöhter Temperatur in einer »rückläufigen Diensynthese« zu Acrolein und Äthylen bzw. ihren entsprechenden Derivaten aufzuspalten; zu ungesättigten Carbonylverbindungen mit gleicher Kohlenstoffzahl wie der des Ausgangspyrans gelangt man nicht. Ebenfalls können Dihydro-4H-pyrane in Anwesenheit von Säuren zu Derivaten des <5-Oxyvaleraldehyds gespalten werden, doch können auf diese Weise in einer Stufe ungesättigte, hydroxy- und alkoxyfreie Carbonylverbindungen nicht hergestellt werden. Im Journal of the American Chemical Society, Bd. 78, S. 992, und Bd. 80, S. 5266 bis 5270, wird außerdem beschrieben, daß ungesättigte Carbonylverbindungen in Anwesenheit von mit Wasser verdünnten Säuren cyclisieren, z. B. «-Methylheptenon zu eis- und trans- !,S-Dimethylcyclohexan-ljS-diol und /3-Methylheptenon zu 1,3-Dimethylcyclohexadien-(1,3) und l-Methylen-3-methylcyclohexen-(2).It is from Houben-Weyl, »Methods of Organic Chemistry ", Vol. 7/1, p. 249 ff., known, Dihydro-4H-pyrane at elevated temperature in one To split up "declining diene synthesis" into acrolein and ethylene or their corresponding derivatives; leads to unsaturated carbonyl compounds with the same carbon number as that of the starting pyran you do not. Dihydro-4H-pyrans can also be converted into derivatives of <5-oxyvaleraldehyde in the presence of acids are cleaved, but in this way unsaturated, hydroxy- and alkoxy-free Carbonyl compounds are not produced. In the Journal of the American Chemical Society, vol. 78, P. 992, and Vol. 80, pp. 5266 to 5270, it is also described that unsaturated carbonyl compounds cyclize in the presence of acids diluted with water, e.g. B. «-Methylheptenone to ice and trans- !, S-dimethylcyclohexane-ljS-diol and / 3-methylheptenone to 1,3-dimethylcyclohexadiene- (1,3) and 1-methylene-3-methylcyclohexene (2).
Es ist aus der obengenannten Zeitschrift, Bd. 78, S. 2641, bekannt, daß 2,2-Dimethyl-dihydropyran auch bei 27O0C in Benzol während 2 Stunden keine Ringspaltung zeigt und unter den gleichen Bedingungen in Anwesenheit von Wasser neben einer geringen Menge carbocyclischer Verbindungen in der Hauptsache harzartige Rückstände ausscheidet.It is known from above-mentioned journal, Vol. 78, p 2641 known that 2,2-dimethyl-dihydropyran even at 27O 0 C for 2 hours in benzene shows no ring cleavage and low under the same conditions in the presence of water in addition to The amount of carbocyclic compounds mainly excretes resin-like residues.
Es wurde nun gefunden, daß man olefinisch ungesättigte Aldehyde und Ketone durch Ringspaltung von 5,6-Dihydro-4H-pyranen in Gegenwart von Wasser bei erhöhter Temperatur und bei erhöhtem Druck, gegebenenfalls in Gegenwart eines unter den Reaktionsbedingungen inerten, organischen Lösungsmittels, vorteilhaft erhält, wenn man die Ringspaltung mit 0,01 bis 10 Gewichtsprozent Wasser bei einer Temperatur zwischen 280 und 3500C, vorzugsweise zwischen 290 und 3000C, und bei einem Druck zwischen 10 und 300 at, vorzugsweise zwischen 25 und 100 at, durchführt. Man verwendet vorteilhaft 0,1 bis 3 Gewichtsprozent Wasser, bezogen auf 5,6-Dihydro-4H-pyran. It has now been found that olefinically unsaturated aldehydes and ketones are advantageously obtained by ring cleavage of 5,6-dihydro-4H-pyrans in the presence of water at elevated temperature and pressure, optionally in the presence of an organic solvent which is inert under the reaction conditions if the ring cleavage is carried out with 0.01 to 10 percent by weight of water at a temperature between 280 and 350 ° C., preferably between 290 and 300 ° C., and at a pressure between 10 and 300 at, preferably between 25 and 100 at. It is advantageous to use 0.1 to 3 percent by weight of water, based on 5,6-dihydro-4H-pyran.
Nach dem Verfahren der Erfindung können im Vergleich zu dem bekannten Verfahren in γ,δ- oder δ,ε-Stellung zur Carbonylgruppe olefinisch ungesättigte, hydroxy- und alkoxyfreie Aldehyde oder Ketone gleicher Kohlenstoffatomzahl wie der des Ausgangspyrans einstufig und in guter Ausbeute ohne wesentliche Bildung von carbocyclischen Verbindungen oder Rückständen hergestellt werden.According to the method of the invention, compared to the known method in γ, δ or δ, ε position to the carbonyl group, olefinically unsaturated, hydroxy and alkoxy-free aldehydes or ketones with the same number of carbon atoms as that of the starting pyran can be used in one stage and in good yield without substantial formation of carbocyclic compounds or residues are produced.
Die als Ausgangsstoffe verwendeten 5,6 - Dihydro-4H-pyrane
werden meist durch Umsetzung eines entsprechenden ungesättigten Aldehyds oder Ketons mit
Verfahren zur Herstellung von olefinisch
ungesättigten Aldehyden und KetonenThe 5,6-dihydro-4H-pyrans used as starting materials are usually made olefinic by reaction of a corresponding unsaturated aldehyde or ketone with a process for the production of
unsaturated aldehydes and ketones
Anmelder:Applicant:
Badische Anilin- & Soda-FabrikAniline & Soda Factory in Baden
Aktiengesellschaft, 6700 LudwigshafenAktiengesellschaft, 6700 Ludwigshafen
Als Erfinder benannt:Named as inventor:
Dr. Herbert Müller, 6710 Frankenthal;Dr. Herbert Müller, 6710 Frankenthal;
Dr. Harald Kohl,Dr. Harald Kohl,
Dr. Horst Pommer, 6700 LudwigshafenDr. Horst Pommer, 6700 Ludwigshafen
einem entsprechenden Alken hergestellt; sie können aber auch nach anderen Verfahren (s. Houben — Weyl, Bd. 6/4 und 7/1) gewonnen werden. Sie können am Ring Substituenten, die vorzugsweise aliphatisch sind, z. B. Alkylreste mit bis zu 10 Kohlenstoffatomen, tragen.a corresponding alkene prepared; however, they can also be carried out using other methods (see Houben - Weyl, Vol. 6/4 and 7/1). You can have substituents on the ring, which are preferred are aliphatic, e.g. B. carry alkyl radicals with up to 10 carbon atoms.
Bei der Umsetzung arbeitet man in Gegenwart von vorzugsweise 0,1 bis 3 Gewichtsprozent Wasser, bezogen auf 5,6-Dihydro-4H-pyran. Je größer die verwendete Wassermenge ist, desto höher ist die Reaktionsgeschwindigkeit und desto stärker verschlechtern sich die Ausbeuten an ungesättigter Carbonylverbindung durch die Bildung von durch Hydrolyse entstandenen Nebenprodukten. An Stelle von Wasser können auch wasserabspaltende Stoffe, z. B. tertiäre Alkohole, verwendet werden. Man kann auch dem Dihydropyran selbst Wasser anlagern und die sich ergebende hydrolisierte Verbindung der Reaktion unterwerfen. The reaction is carried out in the presence of preferably 0.1 to 3 percent by weight of water, based on to 5,6-dihydro-4H-pyran. The greater the amount of water used, the faster the reaction rate and the more the yields of the unsaturated carbonyl compound deteriorate by the formation of by-products resulting from hydrolysis. Instead of water can also dehydrate substances such. B. tertiary alcohols can be used. One can also do that Dihydropyran itself attach water and subject the resulting hydrolyzed compound to the reaction.
Die Umsetzung wird bei einer Temperatur zwischen 280 und 350°C, vorzugsweise zwischen 290 und 3000C, und bei einem Druck zwischen 10 und 300 at, vorzugsweise zwischen 25 und 100 at, durchgeführt. Der Reaktionsdruck entspricht im allgemeinen dem Gesamtdampfdruck der Komponenten; man kann aber auch unter den Reaktionsbedingungen inerte Gase, ζ. Β. Stickstoff, mitverwenden. Gegebenenfalls können unter den Reaktionsbedingungen inerte, organische Lösungsmittel, z. B. aromatische Verbindungen, wie Benzol, zugesetzt werden.The reaction is carried at at a temperature of 280-350 ° C, preferably 290-300 0 C and at a pressure between 10 and 300, preferably at between 25 and 100 is performed. The reaction pressure generally corresponds to the total vapor pressure of the components; but you can also use inert gases under the reaction conditions, ζ. Β. Also use nitrogen. If appropriate, organic solvents which are inert under the reaction conditions, e.g. B. aromatic compounds such as benzene can be added.
Die Reaktion kann wie folgt durchgeführt werden: In einen auf die Reaktionstemperatur erwärmten Druckreaktor werden das 5,6-Dihydro-4H-pyran und geringe Mengen Wasser sowie gegebenenfalls ein Lösungsmittel eingegeben. Man führt die ReaktionThe reaction can be carried out as follows: In a heated to the reaction temperature The 5,6-dihydro-4H-pyran and small amounts of water and optionally a pressure reactor are used Entered solvent. Man conduct the reaction
809 590/468809 590/468
innerhalb 5 Minuten bis 4 Stunden unter den genannten Bedingungen durch, kühlt das Gemisch ab und trennt daraus die Endstoffe nach den üblichen Verfahren, z. B. fraktionierte Destillation, ab. Die Reaktion kann kontinuierlich oder diskontinuierlich durchgeführt werden.within 5 minutes to 4 hours under the conditions mentioned, the mixture cools and separates the end products therefrom according to the usual methods, e.g. B. fractional distillation, from. The reaction can be carried out continuously or batchwise.
Die nach dem Verfahren der Erfindung hergestellten ungesättigten Carbonylverbindungen sind wertvolle Zwischenprodukte zur Herstellung von Riechstoffen.Those made by the process of the invention Unsaturated carbonyl compounds are valuable intermediates for the production of fragrances.
Die in den folgenden Beispielen angeführten Teile bedeuten Gewichtsteile.The parts given in the following examples are parts by weight.
In einen auf 290° C vorgeheizten Hochdruckautoklav preßt man 300 Teile 2,6,6-Trimethyl-5,6-dihydro-4H-pyran und 5 Teile Wasser. Das Gemisch wird bei einem Eigendruck von 90 at 25 Minuten auf 2900C gehalten. Danach leitet man das Gemisch in einen Hochdruckabscheider, kühlt es dort ab und unterwirft es dann einer fraktionierten Destillation. Neben 16 Teilen nicht umgesetztem 2,6,6-Trimethyl-5,6-dihydro-4H-pyran vom Kp.76O = 130 bis 131° C werden 256 Teile eines Gemisches von cc- und /?-Methylheptenon vom Kp.76O = 170° C (entspricht 90% der Theorie, bezogen auf umgesetztes Ausgangspyran) erhalten. 300 parts of 2,6,6-trimethyl-5,6-dihydro-4H-pyran and 5 parts of water are pressed into a high-pressure autoclave preheated to 290.degree. The mixture is kept at 290 ° C. with an autogenous pressure of 90 at 25 minutes. The mixture is then passed into a high-pressure separator, where it is cooled and then subjected to fractional distillation. In addition to 16 parts of unreacted 2,6,6-trimethyl-5,6-dihydro-4H-pyran with a boiling point of 76O = 130 to 131 ° C, 256 parts of a mixture of cc- and /? - methylheptenone with a boiling point of 76O = 170 ° C (corresponds to 90% of theory, based on converted starting pyran).
150 Teile 2,6,6-Trimethyl-5,6-dihydro-4H-pyran, 4 Teile Wasser und 200 Teile Benzol werden in einen auf 300°C vorgeheizten Autoklav gepreßt. Das Reaktionsgemisch wird 45 Minuten bei 300° C und 80 at belassen, dann über einen Hochdruckabscheider abgetrennt und durch fraktionierte Destillation aufgearbeitet. Man erhält 11 Teile nicht umgesetztes Dihydropyran, 127 Teile (entsprechend 92,7 % der Theorie, bezogen auf umgesetztes Ausgangspyran) eines Gemisches von «- und /3-Methylheptenon und Teile Rückstand.150 parts of 2,6,6-trimethyl-5,6-dihydro-4H-pyran, 4 parts of water and 200 parts of benzene are in a pressed to 300 ° C preheated autoclave. The reaction mixture is 45 minutes at 300 ° C and 80 at left, then separated using a high pressure separator and worked up by fractional distillation. This gives 11 parts of unreacted dihydropyran, 127 parts (corresponding to 92.7% of the Theory, based on converted starting pyran) of a mixture of «- and / 3-methylheptenone and Parts residue.
100 Teile 6-Methyl-6-neopentyl-5,6-dihydro-4H-pyran Teile Wasser und 300 Teile Benzol werden in einen auf 300 0C vorgeheizten Autoklav gepreßt. Das Gemisch wird dann während einer Stunde bei dieser Temperatur und bei 100 at belassen. Abtrennung und Aufarbeitung des Gemisches erfolgen in der im Beispiel 2 geschilderten Weise. Man erhält 16 Teile nicht umgesetztes 6 - Methyl - 6 - neopentyl - 5,6 - dihydro-4H-pyran vom Kp.5O = 106 bis 109° C, 70 Teile (87,5% der Theorie, bezogen auf umgesetztes Ausgangspyran) eines Gemisches von 5-Methyl-7-dimethyl-4,5-dehydro-caprylaldehyd und seiner 5,6-Dehydroisomere vom Kp.a = 52 bis 54° C und 10 Teile Rückstand. 100 parts of 6-methyl-6-neopentyl-5,6-dihydro-4H-pyran parts of water and 300 parts of benzene are pressed into a pre-heated to 300 0 C autoclave. The mixture is then left at this temperature and at 100 atm for one hour. The mixture is separated off and worked up in the manner described in Example 2. 16 parts of unconverted 6-methyl-6-neopentyl-5,6-dihydro-4H-pyran with a boiling point of 50 = 106 to 109 ° C., 70 parts (87.5% of theory, based on converted starting pyran) are obtained mixture of 5-methyl-7-dimethyl-4,5-dehydro-caprylic and its 5,6-Dehydroisomere from Kp. a = 52 to 54 ° C and 10 parts of a residue.
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