DE1443385C - Verfahren zur selektiven Oxydation endo ständiger sekundärer Hydroxylgruppen in bicyc lisch eis verknüpften funfghedrigen Ring systemen zu Ketongruppen - Google Patents
Verfahren zur selektiven Oxydation endo ständiger sekundärer Hydroxylgruppen in bicyc lisch eis verknüpften funfghedrigen Ring systemen zu KetongruppenInfo
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Description
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur selektiven Oxydation endo-ständiger sekundärer Hydroxylgruppen
in bicyclisch cis-verknüpften fünfgliedrigen Ringsystemen zu Ketogruppen, das dadurch
gekennzeichnet ist, daß man die Oxydation mit Sauerstoff oder einem sauerstoffhaltigen Gas in
Gegenwart eines Platinkatalysators durchfuhrt.
Das Verfahren läßt sich insbesondere auf 1,4:3,6-Dianhydrohexite anwenden.
Man hat bereits Dianhydrohexite im Vakuum mit Raney-Nickel erhitzt und das erhaltene Produkt,
ohne es vorher zu isolieren, hydriert (vgl. Journ. Amer. Chem. Soc, Bd. 68, 1946, S. 939 bis 941). Bei Verwendung
von l,4:3,6-Dianhydro-D-sorbit als Ausgangsstoff erhielt man ein Gemisch dreier Substanzen,
von denen eine als l,4:3,6-Dianhydro-L-idit identifiziert werden korinte. Man schloß daraus, daß durch
die Behandlung mit Raney-Nickel sowohl die exoals auch die endo-ständige Hydroxylgruppe des Ausgangsstoffes
zu einer Ketogruppe oxydiert wurde und die nachfolgende Hydrierung zu einem Gemisch aus
l,4:3,6-Dianhydro-D-sorbit, -D-mannü und -L-idit führte.
Man hat ferner schon sekundäre Hydroxylgruppen, die räumlich in bestimmter Weise angeordnet sind,
mit Sauerstoff an Platinkatalysatoren selektiv zu Ketogruppen oxydiert (vgl.' Angewandte Chemie,
Bd. 69,1957, S. 605 bis 607). Aus diesen Arbeiten geht jedoch die spezielle stereospezifische Dehydrierung
endo-ständiger Hydroxylgruppen in bicyclischen Ringsystemen nicht hervor.
Es wurde nun gefunden, daß man endo-ständige Hydroxylgruppen in bicyclisch cis-verknüpften fünfgliedrigen
Ringsystemen unter Erhaltung der exoständigen Hydroxylgruppen zu Ketogruppen oxydieren
kann, wenn man die Oxydation mit Sauerstoff oder einem sauerstoffhaltigen Gas in Gegenwart eines
Platinkatalysators durchführt. Bevorzugt führt man die Oxydation in wäßriger Lösung durch.
Die 1,4:3,6-Dianhydrohexite, die erfindungsgemäß bevorzugt als bicyclisch cis-verknüpfte fünfgliedrige
Ringverbindungen verwendet werden, entstehen durch doppelte intramolekulare Wasserabspaltung aus den
entsprechenden Zuckeralkoholen in Gegenwart konzentrierter Mineralsäuren oder stark saurer Ionenaustauscher.
Es sind nur die cis-verknüpften 1,4:3,6-Dianhydrohexite, nämlich l,4:3,6-Dianhydro-D-mannit
(I), l,4:3,6-Dianhydro-D-sorbit (II) und 1,4:3,6-Dianhydro-L-idit (III), nicht aber die entsprechenden trans-verknüpften
Verbindungen bekannt.
Die Stereochemie der 1,4:3,6-Dianhydrohexite geht aus der Abbildung hervor. Die beiden fast eben gebauten
Tetrahydrofuranringe bilden miteinander einen Winkel von 120°. Die zwei freien Hydroxylgruppen
können zu diesem gewinkelten Ringsystem zwei Stellungen einnehmen: Die Hydroxylgruppe kann endoständig
sein, sie tritt dann unter Bildung einer Wasserstoffbrückenbindung mit dem Äthersauerstoff des
benachbarten Tetrahydrofuranringes in Wechselwirkung. Im anderen Fall ist die Hydroxylgruppe
exo-orientiert; sie ragt aus dem Ringsystem heraus und ist aus sterischen Gründen nicht mehr zu
einer intramolekularen Wasserstoffbrückenbindung befähigt.
Wie aus der Abbildung hervorgeht, besitzt 1,4:3,6-Dianhydro-D-mannit
(I) zwei endo-ständige, 1,4:3,6-Dianhydro-L-idit
(HI) zwei exo-ständige Hydroxylgruppen und l,4:3,6-Dianhydro-D-sorbit (II) am
C-Atom 2 eine exo-orientierte und am C-Atom 5 eine endo-orientierte Hydroxylgruppe.
Der Strukturbeweis ergibt sich aus den IR-Spektren durch Bestimmung der Wasserstoffbrückenbindungen.
Brimacombe und Mitarbeiter, Tetrahedron, Bd. 4, 1958, S. 351 bis 360, fanden, daß bei den
1,4:3,6-Dianhydrohexiten die OH-Bande endo-ständiger Hydroxylgruppen durch Ausbildung einer intramolekularen
Wasserstoffbrückenbindung deutlich nach höheren Wellenlängen verschoben ist, z. B. beim
l,4:3,6-Dianhydro-D-mannit(I) nach 2825 ηΐμ (Tabelle
1). Exo-ständige Hydroxylgruppen zeigen dagegen die normale Absorption freier OH-Gruppen
bei 2760 ηΐμ. Die durch Oxydation von 1,4:3,6-Dianhydro-D-sorbit
(II) erhaltene 1,4:3,6-Dianhydro-L-sorbose
(VI) besitzt, wie aus der Tabelle ersichtlich ist, eine exo-ständige Hydroxylgruppe, woraus folgt,
daß die Hydroxylgruppe am C-Atom 5 oxydiert wurde. l,4:3,6-Dianhydro-D-fructose (IV) zeigt, wie erwartet,
die Absorption einer OH-Gruppe mit Wasserstoffbrückenbindung,
denn sie enthält eine durch katalytische Oxydation angreifbare endo-ständige Hydroxylgruppe.
| 1R-Absorption (πΐμ) | gebundenes OH | t | |
| freies OH | (endo-ständig) | ||
| (exo-ständig) | 2825 | ||
| Dianhydromannit (I)... | — | 2825 | |
| Dianhydrosorbit (H) ... | 2760 | — | |
| Dianhydroidit (III) | 2760 | 2810 | |
| Dianhydrofructose (IV) | — | ||
| Dianhydrosorbose (VI) | 2760 |
Der für die Oxydation verwendete Katalysator
kann aus feinteiligem, z. B. durch Hydrierung von Platindioxid mit Wasserstoff erhaltenem Platin bestehen,
das auch auf Trägern, wie Aktivkohle, Kieselgur, Bimsstein oder Kieselsäuregel niedergeschlagen
sein kann. Es wird in einer Menge von mindestens etwa 5%> bezogen auf den eingesetzten Ausgangsstoff,
verwendet. Mit 10% und mehr werden jedoch bessere Ergebnisse erzielt.
Die Umsetzung wird in neutraler, vorzugsweise wäßriger Lösung durchgeführt, die den Ausgangsstoff
in einer Konzentration von etwa 2 bis 10% enthält. Mit höheren Konzentrationen nimmt die Ausbeute
langsam ab. ·
Als Reaktionstemperatur ist Zimmertemperatur .geeignet. In diesem Falle ist die Reaktionszeit etwas
langer als bei erhöhter Temperatur. Bei einer Temperatur von etwa 8O0C verläuft die Umsetzung rasch,
doch entstehen bei dieser Temperatur mehr Nebenprodukte, die die Aufarbeitung erschweren und unter
Umständen die Ausbeute verringern. .
Während der Umsetzung wird kräftig gerührt. Man kann den Katalysator jedoch auch durch Einblasen
eines Sauerstoff- oder Luftstroms in Dispersion halten. Für diesen Zweck eignet sich ein Reaktionsgefäß mit
einem siebartigen Boden, durch den Luft oder Sauerstoff gepreßt wird. Man kann auch den auf einem
geeigneten körnigen Träger, z. B. Bimsstein, niedergeschlagenen Katalysator in eine mehrere Meter hohe
Säule einfüllen, über die man von oben eine angewärmte Lösung der zu oxydierenden Verbindung
fließen läßt, während die Luft- bzw. Sauerstoffzufuhr vom unteren Ende der Säule erfolgt, so daß das
oxydierende Gas im Gegenstrom zu der herabrieselnden Flüssigkeit geführt wird. Durch Regulierung
des Luft- bzw. Sauerstoffstroms und der Zutropfgeschwindigkeit der Lösung kann die Verweilzeit in
der Säule gesteuert werden, so daß am unteren Ende kontinuierlich oxydierte Lösung abgezogen werden
kann. Das Fortschreiten der Reaktion wird durch Messung der aufgenommenen Sauerstoffmenge und
durch Dünnschichtchromatographie des Reaktionsproduktes verfolgt. Falls erforderlich, können die
Produkte durch Chromatographieren über Kieselsäuregel gereinigt werden.
1,4:3,6-Dianhydro-D-mannit (I), der zwei endoständige
Hydroxylgruppen besitzt, läßt sich sehr leicht katalytisch oxydieren. Bei 50° C werden in
6 Stunden in praktisch quantitativer Ausbeute beide Hydroxylgruppen unter Bildung von 1,4:3,6-Dianhydro-D-threo-2,5-hexodiulose
(V), die kristallin erhalten und durch ihr Bis-2,4-dinitrophenylhydrazon charakterisiert
wurde, oxydiert.
Wird l,4:3,6-Dianhydro-D-mannit (I) bei 200C nur
2 Stunden katalytisch oxydiert, so erhält man ein Gemisch aus dem Monoketon (1,4:3,6-Dianhydro-D-fructose
(IV) und dem Diketon (1,4:3,6-Dianhydro-D-threo-2,5-hexodiulose; V), das sich an einer Säule
aus Kieselsäuregel trennen läßt. Die auf diesem Wege erhaltene l,4:3,6-Dianhydro-D-fructose(IV) ist ein
farbloser Sirup, der mit 2,4-Dinitrophenylhydrazin ein kristallines Dinitrophenylhydrazon ergibt.
Die katalytische Oxydation von 1,4:3,6-Dianhydro-D-sorbit
(II) bei 50° C führt in etwa 40°/0iger Ausbeute zu einem Monoketon. Ein Diketon läßt sich in der
Lösung nicht nachweisen. Das Monoketon kann durch Säulenchromatographie rein gewonnen werden.
Da der l,4:3,6-Dianhydro-D-sorbit (II) zwei konfigurativ
verschiedene Hydroxylgruppen besitzt, die Oxydation aber nur ein Oxydationsprodukt ergibt,
muß die Reaktion am Platinkatalysator stereospezifisch verlaufen. Zur Klärung der Struktur des erhaltenen
Monoketons wurde dieses mit Natriumamalgam reduziert. Die Reduktion führte zu einem Gemisch
aus l,4:3,6-Dianhydro-D-sorbit (II) und 1,4:3,6-Dianhydro-L-idit
(III), womit erwiesen ist, daß nur die endo-ständige Hydroxylgruppe am C-Atom 5 des
l,4:3,6-Dianhydro-D-sorbits (II) oxydiert wurde, während die exo-ständige Hydroxylgruppe am C-Atom 2
nicht angegriffen wurde. Das erhaltene Monoketon hat demnach die Struktur einer 1,4:3,6-Dianhydro-L-sorbose
(VI).
1,4:3,6-Dianhydro-L-idit (III), der zwei exo-ständige
Hydroxylgruppen aufweist, ließ sich nicht katalytisch oxydieren. Beim Behandeln mit Platin und Sauerstoff
konnte keine Sauerstoffaufnahme festgestellt werden. Exo-ständige Hydroxylgruppen sind danach in Übereinstimmung
mit dem am l,4:3,6-Dianhydro-D-sorbit gefundenen Ergebnis durch kataly tische Oxydation
in Gegenwart von Platin nicht angreifbar.
Die erfindungsgemäß erhältlichen Verbindungen sind wertvolle Ausgangsstoffe Tür die Herstellung von Aminozuckern, die als wichtige Bausteine verschiedener Antibiotika erkannt wurden. Ferner ermöglicht ihre Umsetzung mit metallorganischen Verbindungen die Herstellung von Zuckerderivaten mit verzweigter Kohlenstoffkette, die als Antagonisten von Metaboliten großes Interesse und pharmazeutische Bedeutung haben. Eine weitere Anwendungsmöglichkeit besteht in ihrer Verwendung für die Herstellung ober-. flächenaktiver Substanzen. Nicht zuletzt eröffnet das
Die erfindungsgemäß erhältlichen Verbindungen sind wertvolle Ausgangsstoffe Tür die Herstellung von Aminozuckern, die als wichtige Bausteine verschiedener Antibiotika erkannt wurden. Ferner ermöglicht ihre Umsetzung mit metallorganischen Verbindungen die Herstellung von Zuckerderivaten mit verzweigter Kohlenstoffkette, die als Antagonisten von Metaboliten großes Interesse und pharmazeutische Bedeutung haben. Eine weitere Anwendungsmöglichkeit besteht in ihrer Verwendung für die Herstellung ober-. flächenaktiver Substanzen. Nicht zuletzt eröffnet das
20: erfindungsgemäße Verfahren einen einfachen Weg für
die Herstellung von 1,4:3,6-Dianhydro-L-idit (III), der als Diuretikum bekannt ist, als Anhydroderivat
eines sehr seltenen Zuckeralkohols aber nur schwer zugänglich ist. Er kann nun durch die erfindungs-
gemäße Oxydation von 1,4:3,6-Dianhydro-D-sorbit(II) und anschließende Hydrierung hergestellt werden.
Der als Nebenprodukt gebildete diastereomere 1,4:3,6-.
Dianhydro-D-sorbit (II) kann durch Vakuumdestillation abgetrennt und dann erneut dem Verfahren
30; zugeführt werden.
Die folgenden Beispiele erläutern das erfindungsgemäße Verfahren:
A. Herstellung des Katalysators
35. Platindioxid nach Adams wurde in einer
Schüttelente bei Raumtemperatur hydriert. Nach Beendigung der Wasserstoffaufnahme wurde die
Schüttelente dreimal an der Wasserstrahlpumpe evakuiert. Der Katalysator wurde unter Wasser auf-
bewahrt und kann für mehrere Oxydationen verwendet werden.
B. Dünnschichtchromatographie
Als Adsorptionsmittel diente bei allen Chromatogrammen Kieselsäuregel nach Prof. Stahl, als
Laufmittel Benzol—Äthanol im Verhältnis 3:2. Die
- Trennung der 1,4:3,6-Dianhydrohexite selbst erfolgt besser in absolutem Äthanol. Die Chromatogramme
wurden mit alkalischer Kaliumpermanganatlösung angefärbt (1 g NaOH und 0,1 g KMnO4 in 10 ml H2O;
gelbe Flecken auf blauem Grund).
Tabelle 2
Rf-Werte
Rf-Werte
| Substanz | Lösungsmittel | Rr |
| l,4:3,6-Dianhydro-D-mannit (I) l,4:3,6-Dianhydro-D-sorbit (II) 1,4:3,6-Dianhydro-L-idit (HI) 1,4:3,6-Dianhydro-D-fructose (IV) 1,4:3,6-Dianhydro-2,5-hexodiulose (V) 1,4:3,6-Dianhydro-L-sorbose (VI) |
Benzol—Äthanol 3:2 Äthanol Benzol—Äthanol 3:2 Äthanol Benzol—Äthanol 3:2 Äthanol Benzol—Äthanol 3:2 Benzol—Äthanol 3:2 Benzol—Äthanol 3:2 |
0,42 0,42 0,46 0,52 0,58 0,60 0,58 0,70 0,64 |
B ei spiel 1
1,4:3,6-Dianhydro-D-threo-2,5-hexodiulose (V)
In eine Lösung von 15 g l,4:3,6-Dianhydro-D-mannit (I) in 750 ml destilliertem Wasser wurde in Gegenwart
von etwa 5 g Platin 6 Stunden bei 500C unter
starkem Rühren ein gleichmäßiger Sauerstoffstrom geleitet.
Nach der Abtrennung des Katalysators, dem Einengen im Vakuum bei 40° C und dem Trocknen über
P2O5 wurde die l,4:3,6-Dianhydto-D-threo-2,5-hexodiulose
(V) in quantitativer Ausbeute als Kristallbrei erhalten. 2,5 g dieses Kristallbreis wurden bei etwa
0,5 Torr und 1200C Badtemperatur destilliert. Dabei gingen etwa 800 mg einer wasserklaren, viskosen
Flüssigkeit über, die im Kühler zu weißen Kristallen erstarrte. F. = 116°C; [α]?,7 = 110,0° (in Wasser).
QH6O4 (Molekulargewicht 142,1).
Berechnet ... C 50,71, H 4,25;
gefunden .... C 49,40, H 4,67.
Berechnet ... C 50,71, H 4,25;
gefunden .... C 49,40, H 4,67.
Zur Charakterisierung dieser Verbindung wurde das Bis-2,4-dinitrophenylhydrazon folgendermaßen
hergestellt: 500 mg 1,4: 3,6 - Dianhydro - D - threo-2,5-hiexodiulose
(V) wurden in wenig Äthanol gelöst und unter Eiskühlung mit 1 g 2,4-Dinitrophenylhydrazin
in 22 ml 20%iger Perchlorsäure versetzt. Nach lV2Stündigem Stehen bei 00C wurde der entstandene
Niederschlag abfiltriert und mit Äthanol gewaschen. Nach Auflösung des Niederschlags in
Essigester," teilweisem Einengen und Abkühlen der Lösung wurden 650 mg gelbe Nadeln erhalten.
F. = 248°C.
C18H14N8O10 (Molekulargewicht 502,4).
Berechnet ... C 43,03, H 2,81, N 22,31;
gefunden .... C 43,07, H 2,92, N 22,26. ,
gefunden .... C 43,07, H 2,92, N 22,26. ,
B e i s ρ i e 1 2
l,4:3,6-Dianhydro-D-fructose (IV)
l,4:3,6-Dianhydro-D-fructose (IV)
5 g l,4:3,6-Diänhydro-D-mannit (I) in 250 ml destilliertem Wasser wurden in Gegenwart von etwa 2,5 g
Platin wie im Beispiel 1 2 Stunden bei 20° C mit Sauerstoff oxydiert. Der nach dem Aufarbeiten der
Reaktionslösung erhaltene Sirup zeigte im Dünnschichtchromatogramm zwei Flecken, die die Rf-Werte
0,70 (Diketon) und 0,58 (Monoketon) besaßen. Das Gemisch (5 g) wurde an 800 g Kieselsäuregel mit etwa
3 1 Benzol—Äthanol (3 : 2) getrennt, wobei neben 3,5 g
reinem Diketon (V) 1,4 g reines Monoketon (IV) als wasserklare, viskose Flüssigkeit erhalten wurden,
[α]? = 9,19° (in Wasser).
QH8O4 (Molekulargewicht 144,1).
Berechnet ... C 50,00, H 5,60;
gefunden .... C 47,90, H 6,27.
Berechnet ... C 50,00, H 5,60;
gefunden .... C 47,90, H 6,27.
Zur Charakterisierung wurde daraus 2,4-Dinitrophenylhydrazon
hergestellt. Hierzu wurden 500 mg l,4:3,6-Dianhydro-D-fructose (IV) in wenig Äthanol
gelöst und unter Eiskühlung mit 500 mg 2,4-Dinitrophenylhydrazin in 11 ml Perchlorsäure versetzt. Nach
l72stündigem Stehen bei 0nC wurde der entstandene
Niederschlag abfiltriert und mit wenig Äthanol gewaschen. Nach Auflösung des Niederschlags in Äthanol,
teilweisem Einengen und Abkühlen der Lösung wurden 150 mg hellgelbe Nadeln erhalten. F. ·= 156
bis 157,5" C. .
C12H12N4O7 (Molekulargewicht 324,3)..
Berechnet ... C44,43, H 3,73, N 17,28;
gefunden .... C 44,60, H 3,75, N 17,00.
gefunden .... C 44,60, H 3,75, N 17,00.
B e i s ρ i e 1 3
1,4- 3,6-Dianhydro-L-sorbose (VI)
7,5 g 1,4:3,6-Dianhydro-D-sorbit (II) in 350 ml
ίο destilliertem Wasser wurden, wie im Beispiel 1 beschrieben,
10 Stunden bei 50° C oxydiert. Der pH-Wert der Lösung betrug nach der Reaktion 2,5 bis 4. Nach
der Eritionisierung der Lösung mit mittelbasischem Ionenaustauscherharz und dem Einengen zeigte der
erhaltene Sirup im Dünnschichtchromatogramm außer dem Fleck aus eingesetztem Dianhydrosorbit (Rf 0,46)
einen zweiten mit dem Rf-Wert 0,64 (Monoketon). Die Trennung der beiden Substanzen erfolgte an 900 g
Kieselsäuregel mit Benzol—Äthanol (3 :2).
Folgende Fraktionen von je 15 ml wurden erhalten:
Folgende Fraktionen von je 15 ml wurden erhalten:
Fraktion 1 bis 50 Vorlauf
Fraktion 51 bis 90 reines Oxydationsprodukt (VI)
Fraktion 51 bis 90 reines Oxydationsprodukt (VI)
Fraktion 91 bis 97 Uberlappungszone
ab Fraktion 98 reiner Ausgangsstoff (II)
ab Fraktion 98 reiner Ausgangsstoff (II)
Die 1,4:3,6-Dianhydro-L-sorbose (VI) ist eine farblose,
viskose Flüssigkeit, [a]if = 64,2° (in Wasser);
Ausbeute 2,9 g.
QH8O4 (Molekulargewicht 144,1).
Berechnet ... C 50,00, H 5,60;
gefunden .... C 50,39, H 6,39.
Berechnet ... C 50,00, H 5,60;
gefunden .... C 50,39, H 6,39.
Zur Charakterisierung wurden folgende Derivate hergestellt:
a) 2,4-Dinitrophenylhydrazon
500 mg 1,4:3,6-Dianhydro-L-sorbose (VI) wurden mit 500 mg 2,4-Dinitrophenylhydrazin in 11 ml Perchlorsäure
umgesetzt. Die Umkristallisation aus Äthanol ergab 150 mg eines nicht kristallinen, roten
Pulvers vom Zersetzungspunkt etwa 1590C.
C12H12N4O7 (Molekulargewicht 324,3).
Berechnet ... C 44,43, H 3,73, Ni7,28;
gefunden .... C 44,03, H 3,54, N 17,87.
Berechnet ... C 44,43, H 3,73, Ni7,28;
gefunden .... C 44,03, H 3,54, N 17,87.
b) p-Tolylsulfonylhydrazon
Ig 1,4:3,6-Dianhydro-L-sorbose (VI) wurde mit
1,3 g p-Tolylsulfonylhydrazid in 35 ml Acetonitril
15 Minuten unter Rückfluß erhitzt. Die Lösung wurde auf die Hälfte eingeengt und mehrere Tage im Kühlschrank
stehengelassen. Die Umkristallisation der ausgeschiedenen Kristalle aus Äthanol ergab 143 mg
eines weißen, kristallinen Hydrazons. F. = 1840C.
C13H16N2O5S (Molekulargewicht 312,4).
Berechnet ... N 8,97;
gefunden .... N 8,29.
Berechnet ... N 8,97;
gefunden .... N 8,29.
c) Reduktion mit Natriumamalgam
300 mg 1,4:3,6-Dianhydro-L-sorbose (VI) in 50 ml
destilliertem Wasser wurden in Anteilen mit frisch bereitetem 2,5%igem Natriumamalgam versetzt, so
daß ständig ein feiner Wasserstoffslrom durch die , Lösung perlte. Nach 2 Stunden wurde die Lösung mit
einem in .der Wassersto.fform vorliegenden Ionenaustauscher
entionisiert und mit Kohle geklärt. Durch
Dünnschichtchromatographie wurden im Filtrat
l,4:3,6-Dianhydro-D-sorbit (II; Rf in Äthanol 0,52) und l,4:3,6-Dianhydro-L-idit (III; Rf in Äthanol 0,60)
nachgewiesen. "
B e i s ρ i e I 4
Zum Nachweis, daß das erfindungsgemäße Verfahren auch auf andere bicyclisch cis-verknüpfte
Ringsysteme mit endo-ständigen Hydroxylgruppen anwendbar ist, wurden endo-(VIII) und exo-l-Hydrin-r
danol nach dem erfindungsgemäßen Verfahren' oxydiert.
Diese Verbindungen wurden durch katalytische Hydrierung von 1-Indanon (VII) über Platinoxid
hergestellt. Hierbei entstand ein Gemisch aus 95% endo-(VIII) und 5% exo-!-Hydrindanol (IX).
Platinoxid H2
OH
VII
VIII 95%
Ή /OH
IX 5%
Das Vorliegen der beiden Verbindungen (VIII) und (IX) wurde chromatographisch festgestellt. Jede
der beiden Verbindungen enthält einen fünfgliedrigen cis-verknüpften Ring mit einer Hydroxylgruppe, die
in der Verbindung (VIII) endo- und in der Verbindung (IX) exo-ständig ist.
Die chromatographisch reine Verbindung (VIII) wurde durch überführung des Gemisches aus (VIII)
und (IX) in den sauren Phthalsäureester, wiederholte Umkristallisation aus Petroläther bis zu'm konstanten
Schmelzpunkt 127 bis 128 C und Hydrolyse erhalten. Die Identität der erhaltenen. Verbindung wurde durch
das Infrarotspektrum bewiesen.
Die exo-Verbindung (IX) konnte in reiner Form
nicht in einer für Untersuchurigszwecke ausreichenden Menge hergestellt werden. Es war aber möglich, das
Gemisch aus (VIII) und (IX) auf einen Gehalt an etwa 18% (IX) anzureichern. Dies erfolgte dadurch, daß
man das Gemisch aus 95% (VIII) und 5% (IX) mit Chromoxid in Essigsäure oxydierte. Beide Hydrindanole
ergeben das gleiche Keton. Die Carbohylgruppe wurde darauf mit metallischem Natrium in
Äthanollösung zur Carbinolgruppe reduziert. Die chromatographische Untersuchung ergab, daß das
auf diese Weise erhaltene Gemisch zu 82% aus der endo-Verbindung (VIII) und zu 18% aus der exo-Verbindung
(IX) bestand.
Die gereinigte endo-Verbindung (VIII) wurde in Dioxanlösung bei 55 bis 56° C 12 Stunden über einem
Adams-Platinkatalysator mit Sauerstoff oxydiert. Di- ·
oxan wurde deshalb als Lösungsmittel verwendet, weil sich das Hydrindanol nur schwer in Wasser löst. Die
Oxydation zum Keton, das als Semicarbazon (F. = 215°C) identifiziert wurde, verlief glatt.
Das angereicherte Gemisch aus 82% (VIII) und 18% (IX) wurde unter den gleichen Bedingungen
oxydiert. Die Oxydation war jedoch nur zu 50% vollständig. Das nicht umgewandelte Hydrindanol
wurde zurückgewonnen und untersucht. Es bestand nur zu 68% aus der endo-Verbindung (VIII) und zu
32% aus der exo-Verbindung (IX). Die Verschiebung im Verhältnis von endo- zu exo-Verbindung zeigt an,
daß nur die endo-Verbindung oxydiert wurde. Unterstellt
man, daß die 50% Oxydationsprodukt aus der endo-Verbindung stammen, so ergibt sich für das
nicht umgewandelte Ausgangsmaterial ein Verhältnis (VIIIV(IX) von (82-50)/18 = 64:36, was gut mit dem
tatsächlich gefundenen Verhältnis von 68:32 übereinstimmt.
Claims (3)
1. Verfahren zur selektiven Oxydation endoständiger
sekundärer Hydroxylgruppen in bieyejisch
cis-verknüpften fünfgliedrigen Ringsystemen zu Ketogruppen, dadurch gekennzeichnet,
daß man die Oxydation mit Sauerstoff oder einem sauerstoffhaltigen Gas in Gegenwart
eines Platinkatalysators durchführt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Verfahren mit 1,4:3,6-Dianhydrohexiten
als bicyclisch cis-verknüpften Ririgverbindungen durchführt.
3. Verfahren nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Oxydation in wäßriger
Lösung durchführt, die etwa 2 bis H)0/,, der Ringverbindung und, bezogen auf die Ringverbindung,
mindestens etwa 5% Platinkatalysator enthält.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 009 Λ83/754
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