DE1493297A1 - Bei der Autoxydation Hepten-(4)-al-(1) liefernde organische Verbindungen und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents
Bei der Autoxydation Hepten-(4)-al-(1) liefernde organische Verbindungen und Verfahren zu ihrer HerstellungInfo
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Description
U93297
DR. E. WIEGAND DIPL-ING. W. NIEMANN DR. M. KÖHLER DIPL-ING. C. GERNHARDT
telefon, 55547« 8000 MONCHEN 15, 7· NovombGx· 1968
Vf. 11 455/63 7AS. P 14 93 297. 9
Unilever N.V.
Rotterdam (Niederlande)
Rotterdam (Niederlande)
Bei der Autoxydation Hepten-{4)-al-(l) liefernde
organische Verbindungen und Verfahren zu ihrer
Herstellung
Die Erfindung bezieht sich auf bei der Autoxydation Hepten-(4)-al-(l) liefernde organische Verbindungen der
allgemeinen Formel CH5-CH2-CH=CH-(CH2)m-CH=CH-(CHg)n-X,
in welcher X· eine Carboxyl-, Ester-, Aldehyd-, Hydroxymethyloder Acetalgruppe, m gleich 2 oder 3 und η eine
beliebige ganze Zahl ist, vorzugsweise 9 oder 8, und nicht Null ist, wenn X eine Aldehyd- oder Hydroxymethylgruppe
darstellt, sowie Verfahren zu ihrer Herstellung.
Es ist gefunden worden, daß die in Betracht kommenden organischen Verbindungen gute Aromaentwickler sind und bei
Einverleibung in Lebensmittel diese langanhaltend aromati-
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sieren. Bei der Autoxydation, d.h. der Oxydation unter Mitwirkung
des Luftsauerstoffs, bildet sich aus den Verbindungen Hepten-(4)-al-(l) .in situ in den Lebensmitteln, der bereitsin
sehr geringen Mengen den Lebensmitteln ein butter- oder sahneartiges Aroma zu verleihen vermag.
Die bei der Autoxydation Hepten-(4)-al-(l) liefernden
organischen Verbindungen können erfindungsgemäß dadurch er-' halten werden, daß man in jeweils an sich bekannter Weise:
W I. Im Falle, daß X eine Carboxylgruppe ist,
a) Alkadiin-(3, m+5)-säuren-(m+n+7) oder deren Derivate katalytisch
zu cis-Isomeren semihydriert oder mittels einer
Lösung von Natrium oder Lithium in flüssigem Ammoniak in trans-Isomere umsetzt, und gegebenenfalls hydrolysiert,
oder
b) N,N-Dimethyl-alkadien-(3, m+5)-säureamide-(m+n+7) hydrolysiert,
oder
c) Alkadien-(3, m+5)-säurenitrile-(m+n+7) verseift, oder
d) Ester der Alkadien-(3, m+5)-säuren-(m+n+7) verseift, oder
e) (m+n+6)-Halogen-alkadiene-(3, m+5) in eine Organometallverbindung
überführt und diese mit Kohlendioxyd umsetzt, oder
f) Alkadien-(3, m+5)-öle-(m+n+7) oder Alkadien-(3, m+5)-ale-(m+n+7)
mit üblichen Oxydationsmitteln oxydiert, oder
g) die dreifache Bindung von Alken-(3)-in-(m+5)-säuren-(m+n+7)
oder Alken-(m+5)-in-(3)-säuren-(m+n+7) oder deren Derivaten in die (m+5)-, bzw. 3- eis- oder transDoppelbindung
wie im Fall I,a umsetzt und gegebenenfalls hydrolysiert, oder
h) (m+n+6)-Halogen-alkadiene-(3, m+5) mit einer Organometallverbindung
der Malonester umsetzt und auf übliche
Weise zur Carbonsäure aufarbeitet, oder
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i) (m+n+6)-Halogen-alkadiene-(3, m+5) mit einer Organometallverbindung der Acety!essigsäureester umsetzt,
und das Produkt auf übliche Weise der Säurespaltung unterwirft und zur Carbonsäure aufarbeitet, oder
j) (m+n+8)-Alkoxy- oder (m+n+8)-Alkylthio-alkadien-(3, m+5)-ine-(m+n+7) mit verdünnten anorganischen
Säuren umsetzt, und die erhaltenenBeter oder Thioester hydrolysiert.
a) Alkadien-(3, m+5)-säuren-(m+n+7) verestert, oder "
b) die dreifache Bindung(en) von Estern der Alkadiin-(3, m+5)-säuren-(m+n+7), der Alken-(3)-in-(m+5)-säuren-(m+n+7), oder der Alken-(m+5)-in-(3)-säuren-(m+n+7)
in die da- oder trans-Doppelbindung(en) wie im Falle
I, a umsetzt, oder
o) Nitrile, Amide, Hydrazide und Hydroxamsäuren der Alkadien-(3, m+5)-säuren-(m+n+7) zu Estern in alkoholischer
Lösung hydrolysiert und die Ester isoliert.
a) die Acetale von Alkadien-(3, m+5)-alen-(m+n+7) hydrolysiert, oder " ι
b) Alkadien-(3, m+5)-öle-(m+n+7) oder deren Derivate zum
Aldehyd oxydiert, oder
o) (m+n+6)-Halogen-alkadiene-(3, m+5) in eine Organometallverbindung überführt und mit z.B. Äthoxymethylenanilin,
N-Methylformanilid oder Ν,Ν-Diphenylformamid umsetzt
und daa erhaltene Aldehydderivat hydrolysiert, oder
d) Alkadien-(3, m+5)-säuren-(m+n+7) oder deren Derivate
zum Aldehyd reduziert, oder
e) (m+n+6)-Halogen-alkadiene-(3, m+5) mit Trimethylaminoxyd oder Dimethylsulfoxyd umsetzt·
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IV. Im Falle, daß X eine CHgOH-Gruppe ist,
a) (n+m+7)-Halogen-alkadiene-(3, m+5) hydrolysiert, oder
b) (n+m+6)-Halogen-alkadiene-{3» m+5) in eine Organometallverbindung
überführt und mit Formaldehyd umsetzt, oder
c) Alkadiin-(3, m+5)-öle-(m+n+7) katalytisch zu cio-Isomeren
semihydriert oder mittels einer Lösung von Natrium oder Lithium in flüssigem Ammoniak in die trans-Isomeren
umsetzt, oder
d) Alkadien-(3f m+5)-säuren-(m+n+7) oder deren Derivate reduziert,
oder
β) die Dreifachbindung von Alken-(3)-in-(m+5)-olen-(m+n+7)
oder Alken-(m+5)-in-(3)-ölen-(m+n+7) in die (m+5)->
bzw. 3-cis- oder trans-Doppelbindung wie im Fall III, c
umsetzt.
V. Im Falle, daß X eine Acetalgruppe ist,
a) (m+n+6)-Halogen-alkadiene-(3, m+5) in eine Organometallverbindung
überführt und mit einem Orthoameisensäuretriester umsetzt, oder
b) das entsprechende Aldehyd acetalisiert, oder
c) Acetale von Alkadiin-(3, m+5)-alen-(m+n+7) katalytisch
zu cis-Isomeren semihydriert oder mittels einer Lösung von Natrium oder Lithium in flüssigem .Ammoniak in trana-Isomere
umsetzt, oder
d) die Dreifachbindung der Acetale von Alken-(m+5)-in-(3)-alen-(m+n+7)
oder Alken-(3)-in-(m+5)-alen-(m+n+7) in die 3- bzw. (m+5)-cis- oder trans-Doppelbindung wie im
Fall IV, c umsetzt.
Die Synthese der Verbindungen gemäß der Erfindung oder Verbindungen, aus denen sie nach vorstehenden Verfahren hergestellt
werden können, kann auf verschiedene V/eisen ausgeführt werden.
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Man kann sie, ausgehend von der Gruppe
CH3-CH2-CH=CH-CCH2)m-CH=GH-, die mit einer Gruppe -(CH2)n-X
oder hintereinander mit den Gruppen -(CH2^n~ 1^ X>
oder -(CHg)n-1- und -CHg-X verbunden wird, herstellen.
Man kann auch von der Gruppe CH3-CH2=CH-(CH2)m- ausgehen
und diese mit der Gruppe -CH=CH-(CHg)n-X verbinden.
Anstatt Verbindungen mit Doppelbindungen umzusetzen, kann man gegebenenfalls teilweise analoge Verbindungen mit
Dreifachbindungen für die Synthese verwenden, welche in einer geeigneten Stufe zu Verbindungen mit cia- oder transDoppelbindungen
semihydriert werden.
Die Carboxylgruppe kann man durch eine Grignardsynthese, über das Nitril, durch Malonestersynthese, Acetylessigestersynthese
oder durch Oxydation von korrespondierenden Aldehyden oder Alkoholen einführen. Die Aldehydgruppe läßt sioh
durch Oxydation einer Hydroxymethyl- oder Halogenmethylgruppe
oder durch eine-Grignardsynthese einführen. Bei den Synthesen können auoh funktionell© Derivate der Carboxyl-
oder Oxogruppe als Zwischenstufen, z.B. Ester, Amide, Acetale,
Anwendung finden.
Die Hydroxylgruppe kann durch Hydrolyse einer halogenhaltigen Gruppe oder durch eine Grignardsynthese eingeführt
werden.
Die verschiedenen Synthesen werden nachstehend näher erläutert.
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Α» Synthesen von Säuren und Säurederivaten
1. Alkadien-(3, m+5)-säuren-(m+n+7) oder deren Derivate,
wie Ester, Amide, Nitrile,und andere N-Derivate, können durch
Semihydrierung der analogen Diin-verbindungen erhalten werden,
die cis-Verbindungen z.B. katalytisch mit Wasserstoff unter Anwendung von Lindlar-^Katalysator und Chinolin, oder
die trans-Verbindungen z.B. mittels einer Lösung von Natrium oder Lithium in flüssigem Ammoniak.
P Wenn Säuren mit einer Doppelbindung und einer Dreifachbindung hergestellt werden, kann man die eine Dreifachbindung
zu einer eis- oder trans-Doppe!bindung hydrieren, wobei
es ermöglicht wird, Alkadiensäuren mit einer eis- und
einer trans-Bindung herzustellen.
Die freien Alkadiinsäuren oder Alkeninsäuren können
durch Hydrolyse aus den Derivaten hergestellt werden, aber es kann einfacher und vorteilhafter sein, erst die Derivate
zu hydrieren, oder wenn die freien Säuren vorliegen, diese erst in einDerivat und dann vorzugsweise in den Methylester
umzuwandeln und das erhaltene Derivat zu hydrieren.
2. N,N-Dimethyl-alkadiin-(3, m+5)-amide-(m+n+7) können
durch Reaktion von Nonadiin-(l,6)-yl-(l)-natrium bzw. Octadiin-(
1,5 )-yl-(L)-natrium mit N, N-Dimethyl-co -bromalkanamiden
erhalten werden:
C2H5-C-C-(CH2)m-C=CNa + Br CH2-(CH2 ^-1-C ON (CH^)2 >
C2H5-G-O-(CH2)m-0=C-(CH2)n-C0N(CH3)2.
Diese Methode ergibt Verbindungen mit η größer als 0.
Eine Abänderung ist die spätere Einführung der endständigen Äthylgruppe: durch Umsetzung von Heptadiin-(l,6)-yl-(l)-natrium
bzw. HexadiIn-(I,5)-yl-(l)-natrium mit N,N-Dimethyl-
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G3-bromalkanamiden werden die N,N-Dimethyl-alkadiin-(l, m+3)-amide-(m+n+5)
gebildet. Durch Äthylierung der Mononatriumverbindungen
dieser Dimethylamide werden wieder dieselben N,N-Dimethyl-alkadiin-(3, m+5)-amide-(m+n+7) erhalten:
ΟΞσ-(CH2)m-C^CNa + BrCH2-(CH2Jn-1-CON(I
CH=O-(CH2)m-C^C-(CH2)n-CON(CH3)2
2m2n52
Die erhaltenen Dimethylamide werden, wie unter A1 beschrieben, weiter umgesetzt.
3. Die Reaktion von 7-Bromheptin-(3) bzw. 6-Bromhexin-(3) mit der Natriumverbindung von N,N-Dimethyl-alkin-(n+2)-amiden-(l)
in flüssigem Ammoniak ergibt wieder die N,N-Dimethylalkadiin-(3,
m+5)-amide-(m+n+7):
σ2Η5-0Ξ0-( CH2 J1n-1-CH2Br + NaC^C -(CH2 Jn-CON (CH5J2
» C2H5-C=C-(CH2)m-C=C-(CH2)n-CON(CH3)2
Für diese Synthese darf η auch Null sein. Wenn man statt von Bromheptin bzw. Bromhexin von eis- oder trans-7-Bromhepten-(3)
bzw. 6-Bromhexen-(3) ausgeht, v/erden eis- oder
trans-N,N-Dimethyl-alken-(3)-in-(m+5)-amide-(m+n+7) ,erhalten.
Durch eine Abänderung sind auch die Alken-(m+5)-in~(3)-säuren-(m+n+7)
aus den N, -N-Dimethylalkinamiden herstellbar: N,N-Dimethyl-l-Chloralken-(m+l)-amide-(m+n+3), sind durch
Semihydrierung der entsprechenden Dimethylchloralkinsäureamide,
die aus Chlorjodäthan oder Chlorjodpropan und der
Natriumverbindung der N,N-Dimethylalkin-l-amide-(n+3) bereitet
werden können, zugänglich. Man setzt sie mit Butin-(l)-natrium um:
209817/1668 .
-CCH2)m_2~0H2J + NaC=C-(CH2)n-CON(CH5)
C2H5-C=C-(CH2)m-CH=CH-(CH2)n-CON(CH3)2
Man kann auch die Äthylgruppe später einführen.
Die Alkeninaäuren werden wie in A 1 beschrieben in die Alkadiensäuren überführt.
4. Durch Umsetzung von Nonadiin-(l,6)-yl-(l)-natrium bzw. 0ctadiin-(l,5)-yl-(l)-natrium mit l-Chlor-CnJ-jodalkanen wer-"
den die (m+n+6)-Chloralkadiine-(3, m+5) erhalten:
,)m-C=CNa + JCH2-CCH2)n_2-CH2Cl 7
C2H5-C=C-(CH2)m-C=C-(CH2)n-1-CH2Cl
Diese Reaktion läßt sich nur mit Verbindungen, bei denen η größer als 2 ist, anwenden. Es gibt nun vier Wege, um
zu den gewünschten Verbindungen zu gelangen.
a) Die Chlorverbindung wird in die Magnesiumverbindung umgesetzt und diese mit Kohlendioxyd in die Alkadiinsäure
übergeführt (Grignardsynthese).
b) Man läßt die Chlorverbindung mit Natriumcyanid (oder
einem anderen geeigneten Cyanid,wie Kupfercyanid) zum Nitril reagieren.
c+d) Man hydriert die Chloralkadiine analog wie unter a) und setzt die erhaltenen Chloralkadiene mittels der Grignardsynthese
in die Alkadiensäure (c) oder durch Reaktion mit einem Cyanid in das Nitril um (d).
209817/1668
Die erhaltenen Substanzen werden nach A 1 weiter in die gewünschten Verbindungen umgesetzt.
C2H5-C=G-(CH2)m-C=C-(0H2)n-1-CH2Cl
I ^ C2H5-CH=GH-(CH2)m-CH=CH-(CH2)a_1-G
NCN
. .. . NaCN
2.CO2 "j
C?HR-C=C-(CH?) -C=C-(CH2) -CN
\ 2.C0
C2H5-C=C-(CH2)m-C^C-(CH2)n-C00H \ ^
j ' C2H5-CH=CH-(CH2)m-CH=CH-(CH2)I1-CN
C 2H5-CH=CH-(CH2)m-CH=CH-(CH2)n~C 0OH
Eine Abänderung ist die spätere Einführung der Endäthylgruppe, wie unter A 2 erläutert. Dabei setzt man Heptadiin-(1,6)-yl-(l)-natrium
bzw. Hexadiin-(l,5)-yl-(l)-natrium mit den l-Ohlor-(n)-;jodalkanen um, und führt die Carboxylgruppe
•bzw. die Nitrilgruppe und zuletzt die Äthylgruppe ein. Man kann auch erst die Äthylgruppe einführen und die erhaltenen
Chloralkadiine nach einem der oben angegebenen Wege in die gewünschten Verbindungen umsetzen.
5. Man kann auch an die Chloralkadiine oder Chloralkadiene einen Zweikohlenstoffatomrest mittels der Malonestersynthese
oder Acetylessigestersynthese anfügen. Um zu den Alkadien-(3,
m+5)-säuren-(m+n+7) zu kommen, muß man von den (m+n+5)-Chloralkadiinen-(3,
m+5) ausgehen, welche auf die gleiche Y/eise wie unter A 4 synthetisiert werden, z.B.
*■ JCH2-C CH2 )n-3"CH2C1 ^
2n__22Cl + NaCH (COOC
209817/1668
-■ Io -
fC2H5-CS0-(CH2)m-CSc-(CH2)n_1-CH(C0002H5)2 u.s.w.
Man kann auch die Chlorallcadiine erst nach A4) hydrieren
und dann die Malonester oder Acetylessigester-Synthese ausführen.
Es ist klar, daß sich so Verbindungen mit η größer als 3 ergeben.
6. Die Säuren mit n=0 können (außer bei der Synthese unter A 3) auch aus lionadiin-(l,6)-yl-(l)-magnesiumbromid bzw.
Octadiin-(l,5)-yl-(l)-magnesiumbromid und Kohlendioxyd her-
" gestellt werden.
C2H5-C=C-(OH2)m-C=CMgBr + GO2
> C2H5-C^C-CCH2^-C=1C-CQOH usw.
Auch die Abänderung, daß man die Endäthylgruppe später einführt, ist hier möglich.
7. Dieselben Grignardverbindungen können mit Bromessigsäure (R=OH) oder vorzugsweise ihrem Dimethylamid (H
umgesetzt werden, was Säuren mit n=1 ergibt.
C2H5-C=C-(CH2 )m-C^CMgBr + BrCH2-COR >C 2H5-C=O-(CH2 )m-C=C-CH2-
COR
8. Die (m+n+6)-Chloralkadiine-(3, m+5) (und die analogen Bromverbindungen) lassen sich aus den entsprechenden Alkoholen,
deren Synthese unter D erläutert wird, herstellen. Auf diesem Wege sind mittels der Grignardsynthese oder der
Nitrilsynthese auch die Säuren mit n=l und 2 zugänglich; z.B.
C2H5-C=1C-(CH2)m-C=C-CH2OH >
C2H5-C=C-(CH2)m-C^C-CH2Cl—>
-C=C.^ CH2 )m-C^C-CH2-C00H
209817/1668
Han kann auch die Endäthylgruppe später einführen oder auch von den entsprechenden Dienolen ausgehen.
9. Die Malonester- oder Acetylessigestersynthese mit den wie unter A 8 angegebenen herzustellenden Halogendiinen oder
-dienen ergibt die Säuren mit n=2 und 3; z.B.
-CSC-(CH2)m-C= C-CH2-CH
(C00C2H5)2
10. Durch Oxydation der Diinole oder Dienole kann man die
Säuren mit beliebigem η bekommen, also auch solche mit n=0.
11. Die Säuren werden auch erhalten, wenn man (m+n+7-Alkoxy-
oder (m+n+7)-Alkylthio-alkadien-(3, m+5)-ine-(m+n+6) mit verdünnten anorganischen Säuren umsetzt, und die erhaltenen
Ester oder Thioester hydrolysiert:
C2H5-CH=CH-(CH2)m-CH=CH-(CH2)^1-CSC-ZR
-~—£ C2H5-CH=CH-(CH2)m-CH=CH-(CH2)n-^CH2-CO-ZR
(worin R = Alkyl, und Z=O oder S). .
Wie unter A 1 angegeben, werden Ester der Alkadiensäuren
gemäß der Erfindung durch Semihydrierung der Ester von Alkadiinsäuren oder Alkeninsäuren erhalten. Sie können
weiter durch Veresterung der Alkadiensäuren, wobei Umesterung
inbegriffen ist, hergestellt werden. Die Ester können weiter durch Hydrolyse von Nitrilen, Amiden, Hydroxamsäuren
und dgl. in alkoholischem Medium synthetisiert werden. Falls der Ester sich von einem mehrwertigen Alkohol ableitet, ist
209817/1668
auch die Herstellung von Mono- und Biestern usw., und von
Estern, welche mehrere Säuren enthalten, ein Teil der Erfindung.
1. Aldehyde werden durch Hydrolyse der Acetale erhalten} für deren Herstellung siehe E.
2. Sie können auch durch Oxydation der entsprechenden Alkohole erhalten werden, z.B. mittels Mangan(lV)oxyd in
verdünnter Schwefelsäure oder in einem inerten Lösungsmit-
ψ tel, mit Chromsäure, wie dem Beckmanns eheη Gemisch, mit
di-tert.Butylchromat in tert.-Butanol und einem inerte
Lösungsmittel oder mit Selendioxyd. Eine andere geeignete V/eise ist die Redoxreaktion nach Meerwein-Pondorff, wobei
der Alkohol zuerst in das Aluminiumalkoholat oder in die Borsäureester übergeführt wird.
3. Aus (m+n+6)-Halogenalkadien-(3, m+5) kann man die
Aldehyde erhalten, wenn man die Halogenverbindungen in die Magnesiumverbindung überführt und diese mit Äthoxymethylenanilin,
N-Methylformanilid oder N,N-Diphenylformamid und
nachträglicher Hydrolyse in den Aldehyd umsetzt. Statt der Magnesiumverbindung kann man auch eine andere Organometallverbindung
herstellen und umsetzen, z.B. die Lithiumverbindung, welche vorzugsweise mit N-Methylformanilid umgesetzt
wird. Die erforderlichen Halogenverbindungen werden wie in
A 4 für η größer als 2, oder in A 8 für η größer als XuIl
gezeigt, synthetisiert. Ebenso wie in A 6 kann man die Organometallverbindung aus Nonadiin-(1,6) oder 0ctadiin-(l,7) herstellen
und zu Aldehyden mit n=0 umsetzen.
4. Die Alkadien-(3t m+5)-säuren-(m+n+7) oder deren Derivate
können zum Aldehyd reduziert werden, z.B.
209817/ 1888
a) Das SäureChlorid wird mit Lithiumhydrid oder dessen
. Komplexen umgesetzt, zweckmäßig unter längerem Kochen
in Toluollösung.
b) Da3 Ν,Ν-Dimethylainid wird z.B. in einer Ätherlösung
bei 0° durch o,6 Mol LitMumdihydridodiäthoxy-aluminat,
COGpHc)O-71 3e M°l Amid, reduziert. Nach Ansäuern
mit Schwefelsäure kann der Aldehyd isoliert werden.
c) Das N-Methy1-N-phenylamid wird nach der Weygand-Methode,
z.B. in Tetrahydrofuranlösung, mit o,5 Mol Lithiumtetrahydridoaluminat,
je Mol Amid, bei 0° behandelt. Nach Ansäuern wird der Aldehyd durch Extraktion erhalten.
d) Das Äthylenimid, das nach seiner Herstellung aus dem Säurechlorid nicht abgetrennt zu werden braucht, wird
z.B. in einer Ätherlösung bei 0° mit Lithiumtetrahydridoaluminat
reduziert, und der Aldehyd nach Ansäuern isoliert.
e) Säureazolide, z.B. Säureimidazolide, können ebenfalls
ohne Isolierung nach ihrer Herstellung -bei -2o° mit o,5 Mol Lithiumtetrahydridoaluminat, je Mol Azolid, reduziert
werden. Anstelle des Imidazolids kannman das Carbazolid oder das 3,5-Dimethylpyrazolid reduzieren.
f). Nitrile können in einem organischen Lösungsmittel, z.B.
Äther, mit Li
ziert werden.
ziert werden.
Äther, mit Lithiumhydridotriäthoxyaluminat bei 0° redu-
5. Die (m+n+7)-Halogen-alkadiene(3i m+5) können mit Trimethylaminoxyd
in Chloroformlösung bei 6o°C oder durch mehrstündiges Erhitzen mit einem Überschuß an Dimethylsulfoxyd
bei loo°G zum Aldehyd oxydiert werden. Wenn man die Halogenalkadiene
zuerst mit Natriumbenzolsulfonat in die Benzolsul-
209817/1668
fonsäureester überführt und dann mit Dimethylsulfoxyd behandelt, werden die Aldehyde ebenfalls erhalten. Diese Umwegmethode
kann technisch vorteilhaft sein. Für die Synthese der Halogenalkadiene siehe A4.
1· Durch Hydrolyse der entsprechenden Halogenalkadiene erhält man die Alkadien-(3, m+5)-ole-(m+n+7)·
2. Durch Überführung der Halogenalkadiene in die Magnesiumverbindungen
und Umsetzen dieser mit Formaldehyd werden dieselben Alkohole erhalten. Auch andere gebräuchliche
Organometallverbindungen sind anwendbar.
Die Alkadien-(3, m+5)-ole-(m+7) mit n=0 werden erhalten,
wenn man die Organometallverbindungen, wie in A 6 beschrieben, mit Formaldehyd umsetzt.
C2H5-CH=CH-C CH2 )m-CH=CHMgBr + CH2O >
C2H5-CH=CH-(CH2)m-CH=CH-CH20H
3. Semihydrierung der Dreifachbindung von Alkadiin-(3,
m+5)-ole-(m+n+7), Alken-(3)-in-(m+5)-ole-(m+n+7) oder
Alken-(m+5)-in-(3)-ole-(m+n+7) führt zu den gewünschten Alkoholen, und zwar wird die Dreifachbindung
in die cis-Bindung durch katalytische Hydrierung
mit Lindlar-Katalysator, und in die trans-Bindung, mittels
einer Lösung von Na oder Li in flüssigem Ammoniak überführt. Wie in A 1 erläutert, kann man so Alkohole mit einer cis-
und einer trans-Doppelbindung aus den zwei letztgenannten
Alkeninolen erhalten.
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U93297
Die Ausgangsstoffe können wie folgt erhalten werden:
Die (m+n+6)-Chloralkadiine-(3t m+5) nach A4 (n>2)
erhalten, ergeben durch ähnliche Umsetzungen wie in D 1-2 die entsprechenden Alkadiinole mit η >2 bzw. η
>3·
Aus 0ctadiin-(l,5) oder Nonadiin-(1,6) werden über
die Organometallverbindungen durch Umsetzung mit Formaldehyd die Alkadiin-(3, m+5)-ole-(m+7) erhalten (n=O)s
CH2O
C 2H5-C=C-(CH2) J11-C^C-
oder durch Umsetzung mit Äthylenoxyd die Alkadien-(3, m+5)
ole-(m+8) (für n=l), bzw. mit Trimethylenoxyd die Alkadiin
(3, m+5)-ole-(m+9) (für n=2):
C2H5-C=C-(CH2)m-C=CMgBr
Die Äthylgruppe läßt sich, ebenso wie in A 2, auch später einführen, wobei die Hydroxylgruppe vorzugsweise abgeschirmt
wird·
Die Alkadiinole oder die Alkadienolemit η
< 3 können gegebenenfalls in die Halogenverbindungen umgewandelt werden.
Die Alken-(m+5)-in-(3)-ole-(m+n+7), mit η >0 können erhalten werden, indem man Acetylennatrium mit Chlorjodalkanen
umsetzt, die erhaltenen Chloralkine in die Alkin-(l)-ole(n+3) umwandelt, und nach Abschirmung der Hydroxylgruppe
mit Chlorjοdathan oder Chlorjodpropan in die 1-Chlor-alkin-(m+l)-ole-(m+n+3)
überführt und diese semihydriert. Me er-
209817/1668
haltenen Chloralkenole werden mit Butin-(l)-natrium zu
den Alken-(m+5)-in-(3)-olen-(m+n+7) gekuppelt«
CH^ClIa + JGH2-CCHg)n-1-CH2Cl — * CH^C-
> 0ΗΞ0-(CH2Jn-CH2OH + JCH2-(CH2) -g-OHgOl —:
ClCH2-(CH2)a-1-CSC-(CH2)n-CH2QH
ClCH2-(CH2)m_1-CH=CH-(CH2Jn-CH2OH
5> C2H5-C^C-(OH2)m-CH=CH-(GH2)n-CH20H
Die Verbindungen mit n=0 werden analog aus Propargylalkohol erhalten. Die Äthylgruppe läßt sich hier auch später
einführen. Die Alken-(3)-in-(m+5)-ole-(m+n+7) können analog nach A 3 erhalten werden, indem man 7-Bromhepten-(3)
bzw. 6-Bromhexen-(3) mit den oben angegebenen Alkin-(l)-olen-(n+3)
bzw. Propargylalkohol kuppelt.
Die Alkeninole können gegebenenfalls in die Halogenverbindungen überführt werden, die dann statt der Halogenalkene
oder Halogenalkine bei den Synthesen der Säuren, Aldehyde oder Acetal verwendet werden können.
4· Die Alkadiensäuren und deren Derivate können wie in C 4,aber mit größeren Mengen des Reduktionsmittels, zu
den entsprechenden Alkoholen reduziert werden.
1. Die (m+n+6)-Halogenalkadiene-(3, m+5) werden in
eine Organometallverbindung übergeführt und diese mit einem Orthoameisensäuretriester umgesetzt:
209817/1668
O2H5-OH=OH-(C3H2)m-CHeOH-(CH2)n-1-CH2MgOl ■*-
_i C2H5-CHeOH-(CH2)Bl-CH=CH-(OH2)n-OH(OC2H5)2
2. Sie nach C synthetisierten Aldehyde können auf geeignete
Weise aoetalisiert werden·
3. Sie Dreifachbindungen der Acetale von Alkadiin-(3,
m+5)-alen-(m+n+7),
Alken-CJi-in-Cm+Sj-alen-Cm+n+?) oder Alken-(m+5)-in-(3)-alen-(m+n+7) können duroh Semihydrierung entweder katalytisch in die eis- oder mittels einer Lösung von Na oder Li in flüssigem NH, in die trans-Doppe !bindung überführt werden·
Alken-CJi-in-Cm+Sj-alen-Cm+n+?) oder Alken-(m+5)-in-(3)-alen-(m+n+7) können duroh Semihydrierung entweder katalytisch in die eis- oder mittels einer Lösung von Na oder Li in flüssigem NH, in die trans-Doppe !bindung überführt werden·
Die Acetale der Alkadiinale können wie in Ξ 1 aus den entsprechenden Halogenalkadiinen (A 4) über die Organometallverbindungen
synthetisiert oder durch Acetalialerung
aus den Alkadiinalen gemäß C erhalten werden.
Für die Aoetale mit n=0 setzt man die Organometallverbindung
aus 0otadiin-(3»7) oder Nonadiin-(3,8) um.
Die Abänderung, daß man die Äthylgruppe (vgl. A 2) später einführt, ist auch hier anwendbar.
Acetale der Alkeninale können aus den entsprechenden
Halogenverbindungen nach E 1 oder durch Acetallsierung der Alkeninale analog 0 hergestellt werden. Die Halogenalkenlne
werden z.B. aus den Alkeninolen oder durch Synthese erhalten, z.B. Aoetale der Alken-(3)-in-(m+5)-ale-(m+n+7):
:-(OH2J111-1-OH2Br + NaCSc-(OH2Jn-1-O2H5-OH-OH-C OH2)m-CS0-(OH2 Jn-1-OH2Ol
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14932S7
oder Aoetale der Alken-(m+5)-in-(3)-ale-(m+n+7) wie folgt»
+ 010H2-(0H2)m-1-0H=0H-(0H2)n-1-0H20H
So- ( OH2 )m-CH=CH- (OH2 ) ^1-
Herstellung von 0otadecadien-(lloia,15ois)-säure und von
deren Äthylester .
w 0otadeoadien-(11cis,15cis)-säure (VII) wurde über die
folgenden Verbindungen hergestellt: Hexadien-(1,5) (I);
Hexadiin-(1,5) (II); 0ctadiin-(l,5) (III); 1-Chlorheptadecadiin-(lo,14)
(V) aus (III) und l-Chlor-9-jodnonan (IV)
und 0otadeoadiin-(ll,15)-säure (VI). Durch Veresterung von (VII) kann der Äthylester (VIII) hergestellt werden.
Die Herstellung jeder der obenerwähnten Verbindungen wird nachstehend im einzelnen beschrieben.
(a) Hexadien-(1.5) (I)
CH2=CH-OH2Cl + ClH2C-CH=OH2 —M— ->
CH2=CH-Ch2-CH2-CH=CH2
Hexadien-(1,5) (I) wird aus Allylchlorid'wie folgt hergestellt:
41 g (1,75 Mol) Magnesium werden in einen Dreihalskolben eingebracht, worauf in einer Stunde 229,5 g (3 Mol)
Allylchlorid, das in 12oo ml trockenem und peroxydfreiem
Äther aufgelöst ist, zugegeben. Die Masse wird darauf während 5 Stunden gerührt. Danach werden unter Kühlung 4bo ml
Salzsäure (5$) zugesetzt. Die Ätherlösung wird abgetrennt;
die verbleibende wäßrige Lösung wird mit loo ml Wasser ver-
209817/1668
U93297 - 19 -
dünnt und danach mehrmals mit Äther extrahiert. Die vereinigten
Ätherextrakte werden mit vier Teilen von 4o ml Wasser gewaschen und dann über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet«
Nach Abdestillieren des Äthers werden 59,5 g (I) in
einer Ausbeute von 48# erhaltenj Siedepunkt 58,9 bis
59,50C) η/0» 1,4042.'
(b) Hexadlin^(1.5) (II)
(I) Br2 s BrCH2-OHBr-OH2-OH2OHBr-CH2Br
Durch Brofflierung von (I) und nachfolgende Dehydrobromierung
des Tetrabromlds mit Hilfe von Natriumamid wird das
Hexadiin-(1,5) (II) erhalten.
In loo Minuten werden tropfenweise zu einer gekühlten
Lösung von 59»ο g (I) (o,72 Mol) in 15o ml trockenem und
peroxydfreiem Äther, 73»5 ml Brom zugesetzt. Während der
Bromierung wird eine weitere Menge von 15o ml Äther zugegeben.
Nach beendeter Zugabe wird das Rühren während einer weiteren Stunde bei Zimmertemperatur fortgesetzt, wonach, der
Lösung eine weitere Menge von 35o ml trockenem und peroxydfreiem Äther zugegeben wird. Die. erhaltene Lösung von 1,2,5,6
Tetrabromhexan in 65o ml Äther wird darauf in 165 Minuten zu
einer gekühlten Suspension von Natriumamid in flüssigem Ammoniak zugesetzt. Diese Suspension wurde aus 133 g Natrium
in 1,6 1 flüssigem Ammoniak hergestellt, wobei Eisen(III)-nitrat
als Katalysator verwendet wird. Nach Beendigung der Zugabe wird das Rühren während weiterer 23o Minuten fortgesetzt,
wonach das Ammoniak verdampft wird. Dem Rückstand wer-
209817/1668
- 2ο -
den 5οο ml trookener und peroxydfreier Äther und 7oo ml
Eiswasser zugegeben.
Die Wasβerschient wird mit Äther extrahiert und die
kombinierten Äther extrakte werden nacheinander mi.t N-Schwefelsäure,
einer lo^igen Natriumbicarbonatlösung und schließ lich mit Wasser gewaschen. Nach Trocknen mit wasserfreiem
Natriumsulfat und Abdestillierung des Äthers ergibt die
Destillation 34,6 g (II) in einer Ausbeute von 61,5$; Siedepunkt '86,o bis 87,30Cj N^23 ϊ 1,4373.
(c) Ootadiin-(lt5) (III)
(II) 1. NaNH2 CH-C^C-CH
(II) 1. NaNH2 CH-C^C-CH
2. C2H5I * d ^ ά d
Mit Hilfe von Natrlumamid wird (II) in das Mononatriumsalz
umgesetzt, das wieder durch Reaktion mit Äthyljodid in das Octadiin-(1,5) (III) umgesetzt wird.
Einer Natriumamidsuspension in 5oo ml flüssigem Ammoniak,
gebildet aus lo,6 g Natrium, wobei Eisen(III)-nitrat als Katalysator verwendet wird, wird i-n 2ο Minuten tropfenweise
eine Lösung von 34,3 g (o,44 Mol) (II) in 7o ml trockenem und peroxydfreiem Äther zugegeben. Das Rühren wird
während weiterer 90 Minuten fortgesetzt. Anschließend wird
eine Lösung von 83 g (o,53 Mol) Äthyljodid in 14o ml Äther
tropfenweise zugesetzt. Nach Beendung der Zugabe wird die Masse während ungefähr 33o Minuten gerührt. Das Ammoniak
wird verdampft und 25o ml peroxydfreier Äther und 5o ml Wasser werden zugefügt. Die abgetrennte wäßrige Schicht wird
dreimal mit je lpo ml Äther extrahiert. Die kombinierten
Ätherextrakte werden nacheinander mit N-Schwefelsäure, Natriumbicarbonatlösung
lind Wasser gewaschen. Nach Trocknen
2 0 981771668
mit wasserfreiem Natriumsulfat wird der Äther abdestilliert; die Destillation ergibt dann 21,5 g (III) in einer Ausbeute
von 46,o#i Siedepunkt 5o bis 55°C/22 mm Hg} jx^ t l,458o.
(d) l-Chlor-9-.iodnonan (IV)
Cl-(CH2J9-Cl _JÜi y 1-(CH2J9-Cl
Cl-(CH2J9-Cl _JÜi y 1-(CH2J9-Cl
Das l-Chlor-9-jodnonan (IV) wird erhalten, indem man
das 1,9-Diohlornonan (Siedepunkt 78 bis 79°C/o,45 mm-Hg;
°5 ι 1,4582) mit Natriumiodid behandelt.
Eine Lösung von 177 g (o,9 Mol) 1,9-Dichlornonan in
4oo ml Aceton wird zum Sieden gebracht und eine Lösung von 135 g Natriumiodid in 1 Liter Aceton wird in 2 Stunden zugegeben.
Nach Beendung der Zugabe wird die Mischung während 15o Minuten unter Rückfluß gekocht. Nach Abdestillieren
einer möglichst großen Menge Aceton werden 5oo ml Wasser zugefügt. Die organische Schicht wird darauf mit Äther extrahiert.
Durch Destillation wird 96 g (IV) in einer Ausbeute von 37$ erhalten. Siedepunkt 95 bis lo2,5oC/o,o9 mm Hg;
25 j I,5o8o.
(e) l-Chlorheptadecadiin-(10.14) (V)
(III) + 01-(0Hg)9-I NaNH2 y 02Η5-0Ξ0-(0Η2)2-0Ξ0-(0Η2)9-01
Diese Verbindung wird dadurch hergestellt, daß man das Natriumsalz von 0otadiin-(l,5) und l-Chlor-9-3odnonan wie
folgt kuppelt:
Einer Suspension von Natriumamid in 75o ml flüssigem Ammoniak, gebildet aus 5,1 g Natrium, werden 2216 g (o,213
Mol) (III) tropfenweise zugegeben, wonach die Mischung wäh-
209817/1668
•rend weiterer 60 Minuten gerührt wird. Anschließend werden
55 g (IV) tropfenweise in 3 bis 4 Stunden zugegeben. Nach Beendung der Zugabe wird nochmals während 5 Stunden gerührt.
Nach Verdampfung des Ammoniaks wird die Mischung mit Äther extrahiert. Nach Trocknen mit wasserfreiem Natriumsulfat
und Verdampfen des Äthers wird die flüssige Verbindung durch Destillation erhalten. Siedepunkt 13o°C/
o,ll mm Hgj n^25 : 1,4812 bis 1,4815. Ausbeute 5o#.
(f) Octadecadiin-(ll,15)-aäure (yp
NaCN
(V) » O2H5-CSc-(OH2)2-C^O-(GH2)g-CN
H2O
-O^C-(CH2)2-C^C-(CH2)g-000H
Einer auf 950C erhitzten Suspension von 1,32 g (o,o27
Mol) trockenem Natriumcyanid in 6,6 ml Dimethylsulfoxyd
wurden 5,o g (o,ol9 Mol) der Verbindung (V) in 5 Minuten unter Eühren zugesetzt. Die Temperatur wurde darauf bis auf
15o°0 erhöht und während 15 Minuten beibehalten, wonach man die Reaktionsmischung abkühlen ließ. Die gekühlte Mischung
wurde in loo ml Wasser gegossen und viermal mit je 5o ml
Diäthyläther extrahiert. Die Ätherextrakte wurden mit Wasser gewaschen und mit wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet.
Der Äther wurde verdampft. Der Hest (5,ο g) wurde mit einer
Lösung von 1,32 g (o,o33 Mol) Natriumhydroxyd in 7o ml 80$-
igem Äthanol verseift und dabei während 24 Stunden unter
Rückfluß gekocht. Nachdem das Reaktionsgemisch abgekühlt war, wurde es in 2oo ml Wasser gegossen; der unverseifte Teil wurde
mit zwei Teilen zu loo ml Diäthyläther extrahiert. Die Wasserschioht wurde filtriert und mit 4 N-Schwefelsäure angesäuert.
Die organische Säure wurde mit zwei Teilen zu loo ml Diäthyläther extrahiert. Die Extrakte wurden mit Wasser gewaschen
bie sie von Schwefelsäure befreit waren und mit was-
209817/1668
sorfreiem Natriumsulfat getrocknet. Nach Verdampfen dos
Äthers ergaben sie einen Rückstand von 4,5 g, der mit Aktivkohle durch Behandlung in einer Leichtpetroleumlösung
entfärbt wird. Nochmalige Kristallisation aus Leichtpetroleum bei -5 bis -150O ergab 3,3 g (64$ der theoretischen
Menge) 0ctadeoadiin-(ll,15)-säure (VI), Schmelzpunkt 76 bis
77,10C.
(g) Octadecadien-dlciStlgciaJ-säure (VII)
H0
(VI) Γ > C9Hc-GH=OH-(CHp) P-CH=GH-(CHp) p-COOH
Lindlar-Katalysator c ° c c
1,3 g (VI), aufgelöst in 4o ml optisch reinem Leichtpetroleum, wurden nach Zugabe von o,3 g Ohinolin und o,5 g
Lindlar-Katalysator hydriert. Die Aufnahme von Wasserstoff hörte nach Zugabe von 211 ml (O0C, 76o mm Hg), (theoretische
Menge 2o7 ml) auf. Der Katalysator wurde abfiltriert und
ml, Chinolin wurde durch Waschen mit zwei Teilen zu lo/N-Salzsäure
entfernt. Die Lösung wurde mit drei Teilen, zu 5 ml, Wasser gewaschen und mit wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet.
Nach Verdampfen des Leichtpetroleums wurde 1,3 g Octadecadien-(llcis,15cis)-säure
(VII) als eine Flüssigkeit (Ausbeute fast loo#) erhalten, n^25 ι 1,4672, Schmelzpunkt
etwa 110C.
Eine gaachromatographische Analyse des Methylesters hergestellt
durch Umsetzung der Säure mit Diazomethan - ergab nur eine Komponente.
Auch über das l-Chlorheptadecadien-(10ois,14ois) (XVI)
kann (V) in (VII) umgesetzt werden.
Lindlar-Katalysator
(V) : > G2H5-CH=CH-(GH2)2-CH=CH-(CH2)9-C1
(V) : > G2H5-CH=CH-(GH2)2-CH=CH-(CH2)9-C1
H2
CO2 * 209817/1Έ68
(VII)
Eine Lösung von 14,ο g (o,o53 Mol) (V) in 5o ml
Leichtpetroleum wird mit Hilfe von 1,6 g Lindlar-Katalysator
hydriert. Naoh Aufnahme der theoretischen Monge
Wasserstoff wird die Reaktion unterbrochen, der Katalysator
abfiltriert und das Lösungsmittel entfernt. Durch Destillation wird das l-Chlorheptadecadien-(l0cis,14cis) erhalten.
Durch Verwendung von 3,27 g (o,o3o Mol) Äthylbroraid,
l,6o g (o,o65 Mol) Magnesium und 25 ml trockenem und peroxydfreiem
Äther wird Äthylmagne3iumbromid hergestellt. Diesem Bromid wird eine Lösung von 8,2 g (o,3o Mol) (VI)
in 25 ml Äther zugegeben. Die Masse wird gut gerührt und während 15 Stunden unter Rückfluß gekocht. Nach Abkühlung
wird das Reaktionsgemisch auf eine Mischung von Trockeneis und Äther gegossen. Nach Ansäuern mit 2N-Schwefelsäure
wird die Masse mit Äther extrahiert. Die Ätherlösung wird mit Wasser gewaschen und mit wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet.
Durch Abdestillation des Äthers wird die rohe 0ctadecadien-(llcis,15cia)-säure (VII) erhalten.
(h) Äthtyloctadecadien-(llcis,15cis)-oat (VIII)
(VII) - G2H5-CH=CH-CH2-CH2-CH=CH(CH2)Q-COOg2H5
Die rohe eis,cis-lljlS-Octadecadiensäure (VII) wird
mit Salzsäure enthaltendem Äthanol verestert. Aus dem Reaktionsgemisch wird der Äthylester von 0ctadecadisn-(llcis,15cis)-säure
als eine zähe Flüssigkeit erhalten.
Herstellung ve;; ο tad e ο ad i en-(lOcis, 15.cia) -säure und deren
Äthylester
0ctadecadien-(10cio,15cis)-säure (XIV) wurde über die
209817/1660
BAD ORIGINAL
folgenden Verbindungen hergestellt* Heptadiin-(1,6) (IX);
Nonadiin-(1,6) (X); 1-Chlorheptadecadiin-(9,14) (XII)
(aus (X) und l-Chlor-8-jodootan (XI)); 1-Chlorheptadecadien-(9cis,14oia)
(XIII). Der entsprechende Äthylester (XV) kann durch Veresterung von (XIV) hergestellt werden.
Die Herstellung jeder der obengenannten Verbindungen
wird nachstehend im einzelnen beschrieben.
Ein zweiter Weg zu 0ctadecadien-(10cis,15cis)-säure (XIV) führt von (XII) über Octadecadiin-(lo,15)-säure zu
(XIV), entsprechend dem im Beispiel 1 beschriebenen Weg.
(a) Heptadiin-(1,6) (IX)
^ + Br(GHg)5Br >
HC^C-
Die Herstellung von Heptadiin-(1,6) (IX) aus 1,3-Dibrompropan
und Natriumacetylid wird wie folgt durchgeführt:
Zu einer Suspension von 192 g (4,ο Mol) Natriumacetylid
in 18oo ml flüssigem Ammoniak werden 333 g (1,65 Mol) 1,3-Dibrompropan
tropfenweise in 95 Minuten zugegeben. Die Mischung wird darauf wieder während 6 Stunden gerührt. Nach
Verdampfung des Ammoniaks werden 4oo ml Wasser und 2oo ml Äther zugefügt. Die abgetrennte wäßrige Schicht wird mehrmals
mit Äther extrahiert. Die vereinigten Ätherextrakte werden bis zu neutraler Reaktion gewaschen und mit wasserfreiem
Natriumsulfat getrocknet. Nach Abdestillieren des Äthers ergibt die Destillation des Rückstandes 41,1 g (IX)
in einer Ausbeute von 27,1#; Siedepunkt 57°C/12o mm Hg;
nD 2° t 1,4463.
209817/ 1R68
U93297
(b) Nonadiln-(1,6) (X)
(IX) + C2H5I NaNH 2 ± C2H5-C=C-CH2-CH2-CH2-C^CH
Auf die gleiche Weise, wie bei der Herstellung von Octadiin-(1,5) (III) - Beispiel Ic- beschrieben, wird
das Nonadiin-(1,6) (X) durch Kondensation von Äthyljodid mit dem Natriumsalz von (IX) hergestellt. Einer Suspension
von Natriumamid in 4oo ml flüssigem Ammoniak, hergestellt in 2o Minuten aus 11,2 Natrium mit Hilfe von
Eisen(III)-nitrat als Katalysator, wird eine Lösung von
41,1 g (o,447 Mol) (IX) in loo ml trockenem und peroxydfreiem
Äther tropfenweise in 3o Minuten zugegeben. 11IaCh
Beendung der Addition wird die Mischung während weiterer 9o Minuten gerührt, wonach 77 g (o,49 Mol) Äthyljodid
tropfenweise in 4o Minuten zugesetzt werden. Das Reaktionsgemisch wird nochmals während 5 Stunden gerührt.
Nach Verdampfung des Ammoniaks wird der Rückstand mit peroxydfreiem Äther extrahiert. Die organische Schicht
wird mit Wasser gewaschen und mit wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet.
Nach Entfernung des Lösungsmittels ergibt die Destillation des Rückstandes 3o,l g der Verbindung (X) in einer
Ausbeute von 56$; Siedepunkt 64°C/17 mm Hg; n^ 5 : 1,4595.
(0) l-Chlor-8-.iodoctan (XI)
NaI
C1-(CH2)8-C1 > I-(CH2)Q-Cl
C1-(CH2)8-C1 > I-(CH2)Q-Cl
Diese Verbindung wird dadurch hergestellt, daß man
1,8-Dichloroctan (Siedepunkt 7o bis 75οα/ο,ο5 mm Hg;
nD 25 ι 1,4577) mit Natriumiodid behandel . Das l-Chlor-8-jodoctan
(XI) wird in einer Ausbeute v:>n 42,5$ erhalten;
Siedepunkt 96,2 bis 97,o°C/o,96 mm Eg; Λρ25 . 1 5114.
209817/1668
U) l~0hlorheptadeoadiln-(9«14) (XII)
NaNH9
(X) + (XI). *...-.> O 2H5-CSC-C CH2) 3-CSC-(CH2 J8-
(X) + (XI). *...-.> O 2H5-CSC-C CH2) 3-CSC-(CH2 J8-
Nach der für l-Chlorheptadecadiin-(lo,14) (V) -.Beispiel Ie- beschriebenen Methode, wird das 1-Chlorheptadecadiin-(9»14) (XII) in einer Ausbeute von 62$ aus 3o g
(o,25 Mol) (X), das in sein Natriumsalz mit Hilfe von Natriumamid umgesetzt ist, und 68,6 g (o,254 Mol) (XI)
erhalten. Siedepunkt ungefähr 12o°C/o,o5 mm Hg; n^2^ s
1,4795.
(e) l-Chlorheptadecadien-(9ois<14cis)
(XIII)
Hp
(XII) 1 .>
C2H5-CH^CH-(CH2)5-CH=CH-(CH2)8-C1
Eine Lösung von lo,o g (o»o375 Mol) (XII) in 5o ml
Leichtpetroleum wird mit Hilfe von 1,2 g Lindlar-Katalysa-
tor hydriert. Nach Aufnahme der ti: "or? tisch en Menge Wasser
stoff wird die Reaktion beendet, der Katalysator abfil
triert und das Lösungsmittel entfernt. Durch Destillation des Rückstandes wird das l-Chlor-heptadecadien-(9cis,14ciö)
(XIII) in einer Ausbeute von 5o# erhalten.
(f) 0ctadecadien~(iycist15cis)-säure (XIV)
Mg
(XIII) > C2H5-CH=CH-(CH2J3-CH=CH-(Ch2)Q-COOH
COp
Auf die gleiche Weise, wie für die Octadecadien-(llcis,15eis)-säure
(VII) - Beispiel Ig- beschrieben, wird das Äthylmagnesiumbromid aus 2,o7 g (o,ol9 Mol) Äthylbromid,
I»o2 g (o,o42 Mol) Magnesium und 2ο ml trockenem
peroxydfreien Äther hergestellt. Diesem Bromid wird eine
Lösung von ^ u g (o,ol9 McI) (XIII) in 2o ml Äther zugesetzt.
Die Mischung wird gut gerührt und während 15 Stun-
2 0 9 8 1 7 / 1 P 6 8
BAD
den unter Rückfluß gekocht, Nach. Abkühlung wird dau Roaktionsgemisch
auf eine Mischung von Trockeneis und Äther gegossen. Nach Ansäuern mit 2N-Sehwefeisäure wird die
Mischung mit Äther extrahiert. Die Ätherlösung wird mit Wasser gewaschen und mit wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet.
Indem man den Äther abdestilliert, wird die rohe 0ctadecadlen-(10ois,15cis)-säure erhalten.
(g) Äthyloctadecadien-dOcis ,15cis)-oat (XV)
(XIV) — j G2H5-CH=CH-(GHg)5-CH=GH-(CH2)Q-OOOO2H5
Die rohe Octadecadiensäure (XIV) wird mit Salzsäure enthaltendem Äthanol verestert. Aus dem Reaktionsgemisch
wird der Äthylester von 0ctadecadien-(10cis,15cis)-säure als eine zähe Flüssigkeit erhalten.
Weitere Methode für die Herstellung von Octadecadien-(10cis,15cis)-säure
(XIV) aus l-0hlorheptadecadiin-(9,14) (XII) über Octadecadiin-(lo,15)-säure (XVI).
Durch Behandlung mit Natriumcyanid wird (XII) in das Nitril von (XVI) umgesetzt, woraus die freie Säure durch
Hydrolyse erhalten wird.
Einer auf 950C erhitzten Suspension von 2,4g (o,o49
Mol) trockenem Natriumcyanid in 12 ml Dimethylsulfoxyd wurden
in 5 Minuten lo,7 g (o,o41 Mol) (XII) unter Rühren zugegeben. Die Temperatur wurde darauf bis auf 15o°C erhöht
und während 15 Minuten beibehalten, wonach das Nitril isoliert und verseift wurde, wie im Beispiel 1 f für (VI) be-
209817/1B68
achrieben. Auf diese Weise wurde Octadecadiin-(lo,3.S)-säure
in einer Ausbeute von 6o°/o erhalten,
; Ihr Schmelzpunkt nach nochmaligem Umkristallisieren
aus Leichtpetroleum war 48 bis 490O. Durch Hydrierung in
Anwesenheit von Lindlar-Katalysator wurde (XIV) dann aus
(XVI) in einer fast loo^igen Ausbeute erhalten; die dabei
angewandte Methode war dieselbe wie im Beispiel 1 g in Bezug auf die Herstellung von (VII) aus (VI).
: Der Äthylester von (XIV) wurde dadurch hergestellt,
daß man (XVI) in den A'thylester verwandelte und diesen
[ unter Anwendung von LindlarJCatalysator hydrierte; die da-[
bei angewandte Methode war dieselbe wie im Beispiel Ig
in Bezug auf die Herstellung von (VII) aus (VI).
Herstellung von Octadec%ien~-(lQcia.I^cis)-al und
dien-(llcia..i5oiB)-al " ." ■'
Zu 2,6 g 0ctädecadien-(l0cls»15cis)-säure, die
■_-'-■'■ Beispiel 2 beschrieben, hergestellt wurde, wurde eine Mi- "
achung aus 1,2 ml Benzol und 1,4 g Thionylchlorid hinzuge-•
fügt und anschließend 1 1/2 Stunden auf 5o°C erwärmt. Der Überschuß an Thionylchlorid sowie das Benzol wurden im Vakuum entfernt. Das entstandene OctadecadiensäureChlorid
wurde einer Iiöaung von 1,4 g Imidazol in 6 ml Tetrahydro-.
furan bei einer Temperatur von 25 bis Jo0C zugetropft· Nachdem die Zugabe beendet war* wurde, noch 1 Stunde bei
temperatur gerührt. Das auskristallisierte Hydroohloriddes
20 9817/166 8
- 3ο -
Imidazole wurde abfiltriert, und der Rückstand v/urde eingedampft.
Das rohe Octadecadiensäureimidazolid (3,2 ^) wurde in Io ml Äthyläther gelöst und "bei -5o°G zu Octadecadien-(10cis,15cis)-al
unter Verwendung einer Ätherlösung von LiAlH. reduziert. Der Äther wurde abgedampft
und das Reaktionsprodukt wurde destilliert. Eine' Infrarotanalyse zeigte keine trans-Absoxption. Ausbeute o,9 g
(= 35*).
Auf gleiche Weise wurde Octadecadien-(llcis,15cis)-al
r erhalten.
Herstellung von Deoadien-(2transt7ois)-al und Decadien-(2trana,7trana)-al
Decadien-(2trana,7cis)-al (m = 3» η = O) v/urde wie
folgt hergestellt« lo,6 g l-Chlorheptin-(4)t hergestellt
nach liewman und Wotiz, J. Am. Ohem. Soe. 71* 1294'(1949),
wurden mit 2 g Idndlar-Katalysator und 8oo mg Chinolin in
■ji Fetroläther hydriert. Bie berechnete Menge W^saeretoff
wurde aufgenofflinen,· Der Katalysator wurde abfiltrieri und
ι das IiQsungsßiittejL im Vakuum entfernt· M^e fraktionierte
Desiillation ergate ϊ\3 g 1-Chlorh1epteiir(4cis) (= 69^) *
"I Reinheit (GPO>
98,5^, Kp 52,5 bis 53,5oG/15»5, iorr»
njj20 = l,446o. ·
Die Magnesiumverbindung wurde aus 6,6 g 1-ChlOrhepten-(4cis)
in 18 ml Tetrahydrofuran bei 4o bis 6o°G hergestellt.
Die Reaktion wurde durch einstündiges Erwärmen auf 6o bis
7o0O vollendet, liach AbJcühlen wurde die erignard-lösung zu
16 g Methylanilinopropenal (hergestellt nach Jutz, Öhem.
ΒθΓ· 21t Θ5δ (1958) gelöst in einer Mischung von 75 ml Ben-
zol und 4o ml Äthyläther, zugetropft, wobei eine
feste Substanz ausfiel. Die Reaktionsmischung wurde noch eine halbe Stunde bed.. Zimmertemporatur gerührt und anschließend
auf -lo°C gekühlt; loo ml N-Sehwefeisäure wurden
danach zugetropft. Die wäßrige Schicht wurde mit Äthyläther
extrahiert. Die Extraktionslb'sung wurde mit Wasser
bis zur neutral!tat gewaschen und getrocknet. Wach Entfernung
des ,Lösungsmittels wurde 1,6 g Decadien-(2trans,7cis)-al
(= 21$) durch Vakuumdestillation erhalten: Kp 4o bis
42i5°C/o,15 Torr, n^5 = 1,4697; Reinheit (GFG) 9o$. Das
2,4-Dinitrophenylhydraz6n zeig'te einen Schmelzpunkt von
Io5 bis lo6°C und eine sehr befriedigende Elementaranalyse.
Aus 1-Bromhepten-(4trans) wurde auf dieselbe Weise
Decadien-(2trans,7trans)-al hergestellt (22$; Kp 73,5 bis
77,5°C/2,5 Torr; n|° = 1,4667, Reinheit (GI1O) 87 #, Schm.
DNEH 12o°C).
Die richtige Stellung der Doppelbindung wurde durch OsCL-Oxydation nachgewiesen.
Herstellung von 0ctadecadien-(10ci3,15cis)-o.l-(l) und
0ctadeoa.dien-(llcis,15cis)-ol-(i)
Eine Lösung von 1,1 g Octadecadien-(lQcis,15cis)-säure
(hergestellt wie im Beispiel 2) in 1 ml trockenem Diäthyläther
wurde tropfenweise einer Lösung von o,15 g LiAlH, in
7 ml Diäthyläther so zugegeben, daß die Reaktionsmischung
leicht am Sieden blieb. Hach der Zugabe wurde noch eine Stunde gekocht; nach Abkühlen wurde die Mischung auf Eis
gegossen und mit Salzsäure auf einen pH-Wert von 1 ange-
209817/1668
BAD
BAD
säuert. Die ätherische Schioht wurde abgetrennt. Die wäßrige
Schicht wurde ausgesalzen und nochmals mit Diäthyläther extrahiert. Die vereinigten Ätherschichten wurden
mit einer gesättigten Sodalösung extrahiert und ansehliesserid mit einer gesättigten Salzlösung bis zur Neutralität
gewaschen und dann getrocknet. Der Äther wurde abgedampft
und das Produkt destilliert. Ausbeute o,9 S Octadecadien-(I0cis,l5ois)-ol-(1).
Eine Infrarotanalyse zeigte keine trans-Absorption·
Herstellung.urid Verseifung von l.l-Diäthoxyoctadecadien-(Ilcis,15oi3)
7 g l-Ohlorheptadecadien-llOciSjMcis) wurde wie im
Beispiel 1 angegeben in die Magnesiumverbindung umgesetzt. Die lösung wurde auf 0 bis 50C abgekühlt, und es wurden
4» 4 g Äthylorthoformiat innerhalb von Io Minuten hinzugefügt}
anschließend wurde die Eeaktionsmischung 6 Stunden gekocht. Dann wurde Wasser hinzugefügt und ein pH-Wert von
6,5 bis 7 mit verdünnter Salzsäure eingestellt. Danach wurde mit Diäthyläther extrahiert, und die Extraktionslösung
wurde mit Wasser bis zur Neutralität gewaschen und anschliessend über Magnesiumsulfat getrocknet. Der Äther wurde abgedampft,
und das Produkt wurde destilliert. Ausbeute 2 g.
Das Acetal wurde bei einer Temperatur von 4o°C mit 4N-Schwefe!säure gerührt. Das Eeaktionsprodukt wurde mit
Diäthyläther extrahiert, die Extrakt ions lösung mit V/asser bis zur Neutralität gewaschen und über Magnesiumsulfat getrocknet.
Nach Abdampfen des Lösungsmittels und Destillation wurde 1,2 g Octadecadien-(llcis,15cis)-al erhalten, Infrarotanalysen
sowohl des Acetals als auch des Aldehyds zeigten trans-Absorption.
209817/1668
6AD
6AD
Claims (1)
- Patentansprüche1. Verbindungen der allgemeinen Formel CH5-CH2-CH=OH-(CH2)m-CH=CH-(CH2)n-X,in welcher X eine Carboxyl-, Ester-, Aldehyd-, Hydroxymethyl- oder Acetalgruppe, m gleich 2 oder 3 und η eine beliebige ganze Zahl ist, vorzugsweise 9 oder 8, und nicht Null, wenn X eine Aldehyd- oder Hydroxymethylgruppe darstellt.2. 0ctadecadien-(llcis,15cis)-säure. 3» 0ctadecadien-(.10cis,15cis)-säure. 4. Decadien-(2trans,7cis)-al. , 5e Decadien-(2trans,7trans)-al.6. Verfahren zur Herstellung von bei der Autoxydation Hepten-(4)-al-(l) liefernden organischen Verbindungen der allgemeinen Formel ■CH3-CH2-CH=CH-(CH2)m-CH=CH-(CH2)ß-X,in welcher X eine Carboxyl-, Ester-, Aldehyd-, Hydroxymethyl- oder Acetalgruppe, m gleich 2 oder 3 und η eine beliebige ganze Zahl.ist, vorzugsweise 9 oder 8, und nicht Hull, wenn X eine Aldehyd- oder Hydroxymethylgruppe darstellt, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man in jeweils an sich bekannter WeisesI. im Falle, daß X eine Carboxylgruppe ist, a) Alkadiin-(3, m+5)-säuren-(m+n+7) oder deren Derivate katalytisch zu cis-Isomeren semihydriert oder mittels209817/1668Unterlagen w7?AAWH:.iBADeiner lösung von Natrium oder Lithium in flüaoigeia Ammoniak in trans-Isomere umsetzt, und gegebenenfalls hydrolysiert, oderb) H",N-Dimethyl-alkadien-(3, m+5)-säureamide-(m+n-t-7} hydrolysiert, oderc) Alkadien-(3, m+5)-säurenitrile-(m+n+7) verseift» oderd) Eater der Alkadien-(3, m+5)-säuren-(m+n+7) verseift, odere) (m+n+6)-Halogen-alkadiene-(3f m+5) in eine Organosetallverbindung überführt und diese mit Kohlendioxyd umsetzt, oderf) Alkadien-(3, m+5)-ole-(m+n+7) oder Alkadien-(5» m+5)-ale-(m+n+7) mit üblichen Oxydationsmitteln oxydiert, oderg) die dreifache Bindung von Alken-(3)-in-(m+5)-säuren-(m+n+7) oder Alken-(m+5)-in-(3)-säuren-(m+n+7} oder deren Derivaten in die (m+5)- bzw. 3- eis— oder transDoppelbindung wie im Fall I a umsetzt und gegebenenfalls hydrolysiert, oderh) (m+n+6)-Halogen-alkadiene-(3» m+5) mit einer Organometallverbindung der Malonester umsetzt und auf übliche Weise zur Carbonsäure aufarbeitet, oderi) (m+n+6)-Halogen-alkadiene-(3» m+5) mit einer Organometallverbindung der Acety!essigsäureester umsetzt, und das Produkt auf übliche Weise der Säurespaltung ■ unterwirft und zur Carbonsäure aufarbeitet, oderj) (m+n+8)-Alkoxy- oder (m+n+8) -Alkylthio-alkadien-(5, em-5)-ine-(m+n+7) mit verdünnten anorganischen Säuren, umsetzt, und die erhaltenen Ester oder Thioester hydrolysiert,209817/1668 BAD ORIGINALII. im Palle, daß X eine Estergruppe ist,a) Alkadien-(3, ffi+5)-säuren-(m+n47) verestert, oderb) die areifaohj Bindong(en3 von Estern der Alkadiin-(3, j^5)~säuren-{m+ä-t-7), der Alfcen-(3)-in-(m+5)-säuren-(m4'n+!T5» öder der AXk:en-(aH-5)-in-(3)-sauren-(πΗ-n-f-?) in d^e ds- oder tran9-3)oppelbindung(en) wie im ϊ*&11θ I a umsetzt» oderc) nitrile, Amide, Hydrozide und Hydroxamsäuren der Alkaäien-(3,. s4-5)-säuren-{m+iH-7) au Estern in alkoholieolier LööunjS iydrolyöiert und die Ester isoliert,III· im Palle j daß Σ eine AId endgruppe ist,a) die Acetale yon Alkadien-(3, m+5)-alen-(m+n+7) liydrolysiert, oderb) Alkadien-(3t m+5)-ole-(m+n+7) oder deren Derivate zum Aldehyd oxydiert, oderc) (m+n-(-6)-Halogen-alkadiene-(3i a*5) in eine OrganometallverMndung überfünrt und ad.1; z.B. Äthoxymethylenanilin, N-Me thyIforsianilid oder HfH~Diphenylformainid umsetzt und das erhaltene Aldehydderivat hydrolysiert, oderd) Alkalien-(3, m+5)-säuren-(m+n+7) oder deren Derivate zum Aldehyd redu-ziert, oderβ) (m+n+6)-Halogen-alkadiene-(3, BH-I5) Bit Trimethylaminoxyd oder BimethylsulXoxyd umsetzt,IT. im Falle, daß X eine CH2OH-GrUpPe ist,a) (n+m+7)-Halogen-aUcadiene-(3, ia+5) hydrolysiert,oderb) (n-HW-6)-Halögen-aliadiene-(3, »n-5) in eine Organometallverbimäiing überführt und mit Formaldehyd umsetzt, oder209817/1668ο) Alkadiin-(3, m+5)-öle-(m+n+7) katalytisch, zu cis-Isomeren semihydriert oder mittels einer Lösung von Natrium oder Lithium in flüssigem Ammoniak in die trans-Isomeren umsetzt, oderd) Alkadien-(3, m+5)-säuren-(m+n+7) oder deren Derivate reduziert, oderβ) die Dreifachbindung von Alken-(3)-in-(m+5)-olen-(m+n+7) oder Alken-(m+5)-in-(3)-oleh-(m+n+7) in die (m+5)- bzw. 3-cis- oder trans-Doppelbindung wie im Pall III c umsetzt,* V. im Falle, daß X eine Acetalgruppe ist,a) (m+n+6)-Halogen-alkadiene-(3, m+5) in eine Organometallverbindung überführt und mit einem Orthoameisensäuretriester umsetzt, oderb) das entsprechende Aldehyd acetalisiert, odero) Acetale von Alkadiin-(3} m+5)-alen-(m+n+7) katalytisch zu cis-Isomeren semihydriert oder mittels einer Lösung von Natrium oder Lithium in flüssigem Ammoniak in transisomere umsetzt, oderd) die Dreifachbindung der Acetale von Alken-(m+5)-in-(3)-alen-(m+n+7) oder Alken-(3)-in-(m+5)-ralen-(m+n+7) in die ► 3- bzw. (m+5)-Qis- oder trans-Doppelbindung wie im Pail IV ο umsetzt.209817/1668
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