DE1618727A1 - Process for the preparation of 4-hydroxyenals - Google Patents
Process for the preparation of 4-hydroxyenalsInfo
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Description
Nitritfabrik GmbH & Go. in Feldkirchen b. MünchenNitrite Factory GmbH & Go. in Feldkirchen b. Munich
Verfahren zur Herstellung von 4- Hydroxyenalen.Process for the preparation of 4-hydroxyenals.
Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von k-Hy&roxyenalen, beispielsweise von 4- Hydrosyoctenal, Verbindungen dieser Klagse konnten bisher nur als Tellprodukte nach dem Verfahren des Patents 1 I34 180 gewonnen werden. Durch die vorliegende Srfladung wird die Herstellung auch auf synthetischem Wege ermöglicht,The invention relates to the production of k- hydroxyenals, for example 4-hydrosyoctenal. So far, compounds of this type could only be obtained as partial products by the process of patent 1,134,180. Due to the present charge, the production is also made possible by synthetic means,
4- Hydroxyeaaale stellen pharmazeutisch -int«r«is«si^9 Stoff· dar, Inatoesondere hemmen si© die Ätmusg ui^L GÄFisisg von Karzinoraz@ll®a. Diese Heamraig last sich au« der Inaktivierung der "GäFungsenzyma ßlje©Finald®hydphoephßtd@hydi*ögenaaa und4- Hydroxyeaals represent pharmaceutical-int "r" is "si ^ 9 substance, inato peculiarities inhibit the Ätmusg ui ^ L GÄFisisg of Karzinoraz @ ll®a. This heamraig is due to the inactivation of the fermentation enzymes ßlje © Finald®hydphoephßtd @ hydi * ögenaaa and
de
Milch8äurepiydrog©nase durch die gemannten Substanzen erklären.de
Explain lactic acid dihydrogenase by the substances mentioned.
Auf diese Weise bewirken sie eine Hemmung dei Tumopwachs-In this way they cause an inhibition of the tumor growth
009833/21&& sadoriginal009833/21 && sadoriginal
turns. So wurde festgestellt, defl bei Stoffwechsel-Messungen an EHELICH-Ascites-Carcinon der Maus mit dem bisher unbekannten Hydroxyoctenal bereits nach etwa zwanzig Minuten aerober Einwirkung bei '37° die anaerobe GÄrung ron 15 Millionen Tumor zellen bei einer Konzentration von 3 χ 10 m/1 zu 100 % blockiert wird. Bei gleicher Vorbehandlung wird die Atmung der Zellen bei einer Konzentration von 4 χ 10" m/1 zu 95 % gehemmt.turns. It was found that in metabolic measurements on EHELICH ascites carcinone in mice with the previously unknown hydroxyoctenal, anaerobic fermentation of 15 million tumor cells at a concentration of 3 χ 10 m / 1 is 100 % blocked. With the same pretreatment, the respiration of the cells is inhibited by 95% at a concentration of 4 × 10 "m / 1.
Trotzdem 4-Hydroxyenale sehr wirksame Zellgifte sind, schädigen sie auch im Vergleich zu den Versuchen mit den Krebszellen in 12 - 15-faoh höherer Konzentration und bei 50 - 60-fach geringerer Zelldichte die Atmung der gesunden Zellen nicht.Nevertheless 4-hydroxyenals are very effective cell toxins, They also damage in comparison to the experiments with the cancer cells in 12 - 15-fold higher concentration and at 50 - 60 times lower cell density the breathing of healthy ones Cells don't.
Die EHHLICH-Ascites-Carcinom-Zellen werden somit durch 4~Hydroxy-2,3enale unter Bedingungen abgetötet, unter denen Zellen gesunder Organe noch nicht erkennbar geschädigt werden.The EHHLICH ascites carcinoma cells are thus killed by 4-hydroxy-2,3enals under conditions under which Cells of healthy organs are not yet noticeably damaged.
-.*.. Di· Herstellung der 4-Hydroxyenale geaie der Erfindung -. * .. The preparation of the 4-hydroxyenals according to the invention
geschieht in der Weise, dafl man ausgehend von Acrolein durch Bromierung und Abspaltung von Bromwasserstoff unter gleichzeitiger Überführung der Aldehydgruppe In die Acetalfor« zunächst das Propargyldiäthylacetal herstellt und dieses mittels einer Grignard · sehen Reaktion in das entsprechende Magnesium-This is done in such a way that, starting from acrolein, the propargyl diethyl acetal is first prepared by bromination and elimination of hydrogen bromide with simultaneous conversion of the aldehyde group into the acetal form, and this by means of a Grignard see reaction in the corresponding magnesium
009883/2156 - 3 - °R'GlN^ 009883/2156 - 3 - ° R ' GlN ^
bromidprouargyldiäthylacefcal überführt. Ausgehend von dieser Zwischenstufe kann durch Reaktion mit verschiedenen aromatischen und aliphatischen Aldehyden eine Kohlenetoffkette gewünschter Länge aufgebaut werden» Anschließend wird zur Abspaltung des magnesiumhaltigen Restes und zur Einführung der i^droxylgruppe mit Wasser behandelt, hierauf die Dreifach-Bindung mit Lithiumaluminiumhydrid zur Doppelbindung in iransstellung hydriert und schlieiJlich die Aeetalgruppe in schwachsaurer Lösung zum freien *Mlydroxyenal verseift.bromidprouargyldiäthylacefcal transferred. Starting from this Intermediate stage, a carbon chain can be made more desirable by reacting with various aromatic and aliphatic aldehydes Length to be built up »Subsequently, the magnesium-containing residue is split off and the i ^ droxyl group is introduced treated with water, then the triple bond with lithium aluminum hydride hydrogenated to the double bond in iransposition and finally the aeetal group in a weakly acidic solution to the free * Mlydroxyenal saponified.
Die Kettenlänge des nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten 4-Hydroxyenals ergibt sich aus der Anzahl der Kohlenstoffatorae des mit des Magnesiumbroraidpropargyldiäthylacetals zur Reaktion gebrachten aliphatischen Aldehyds. Auf diese V/eise wurde eine Heine von 4-Hydroxyenalen erhalten, die mit zunenmender Kettenlänge steigende Siedepunkte aufweisen. dis zu'•einer Kettenlänge von 10 C Atomen, können die efindungsgeraäi erhaltenen Hydroxyeaale Is Vakuum destilliert werden. Höhere Hydroxyenale wie 4-Hydroxyundecenal, 4-Hydroxy- , duodecenal und k-Hydroxytridecenal sind nicht mehr unzersetzt destillierbar.The chain length of the 4-hydroxyenal produced by the process according to the invention results from the number of carbon atoms of the aliphatic aldehyde reacted with the magnesium bromide propargyl diethylacetal. In this way, a group of 4-hydroxyenals was obtained which have boiling points which increase with increasing chain length. Dis to '• a chain length of 10 C atoms, the hydroxyeaals obtained can be vacuum distilled. Higher hydroxyenals such as 4-hydroxyundecenal, 4-hydroxy-, duodecenal and k- hydroxytridecenal can no longer be distilled without decomposition.
a) Herstellung des Dibromacroleinsa) Production of dibromoacrolein
168 ir (J Hol) Acrolein werden in 400 ml Chloroform selbst.168 ir (J Hol) acrolein are in 400 ml of chloroform itself.
009883/ 2 156 _ Λ -SAD ORIGtNAl009883/2 156 _ Λ -SAD ORIGtNAl
Dazu wird bei -5° eine Lösung von 450 g Brom in 150 ml Chloro form im Verlauf von 8 Stunden zugetropft, Nachdem das Chloroform im Wasserstrahlvakuum abgedampft wurde, wird das Dibromacrolein bei einem Druck von 10-12 mm Hg-destilliert. Kp. 70-850C Ausbeute 70-75 %. A solution of 450 g of bromine in 150 ml of chloro form is added dropwise in the course of 8 hours at -5 °, After the chloroform was evaporated in a water jet vacuum, the Dibromacrolein is at a pressure of 10-12 mm Hg - distilled. Bp. 70-85 0 C. Yield 70-75%.
b) Herstellung des Dibromacroleindiäthylacetalsb) Production of the dibromacroleindiäthylacetals
g Dibromacrolein werden in eine Mischung von 3^0 ml Orthoameisensäureäthylester und ^70 ml absolutem Äthylalkohol bei -5°C eingetropft. Man läßt ca. 6 Stunden stehen und destilliert anschließend bei Normaldruck überschüssigen Äthylalkohol und Orthoameisensäureäthylester sowie den gebildeten Ameisensäureäthylester ab. Anschließend wird im Vacuum bei 10 mm Hg bis zu einem Siedepunkt von 100C destilliert. Der erhaltene Bückstand'ist ölig und dinkelgelb gefärbt.g of dibromacrolein are added dropwise to a mixture of 3 ^ 0 ml of ethyl orthoformate and ^ 70 ml of absolute ethyl alcohol at -5 ° C. The mixture is left to stand for about 6 hours and then excess ethyl alcohol and ethyl orthoformate and the ethyl formate formed are distilled off at normal pressure. The mixture is then distilled in a vacuum at 10 mm Hg up to a boiling point of 10 ° C. The residue obtained is oily and spelled yellow in color.
c) Herstellung dee Propargy!acetalsc) Manufacture of Propargy! acetals
das nach b) erhaltene Dibromacroleindiäthylacetal wird langsam unter kräftigem Rühren zu einer Lösung von 6 Mol KOH in 1,5 1 Alkohol zugesetzt. Hierbei steigt die Temperatur auf 70 - 750G. Man nutscht vom ausgefallenen Kaliumbromid ab und erhitzt die Löeung 3 Stunden am Rückfluss. Anschließend wird vom hierbei ausgeschiedene» Kaliumbromid abfiltriert, hierauf wird der grösste ,the dibromoacroleindiethylacetal obtained according to b) is slowly added with vigorous stirring to a solution of 6 mol of KOH in 1.5 l of alcohol. Here, the temperature rises to 70 to 75 0 G. was filtered out from the precipitated potassium bromide and heated the Löeung 3 hours reflux. The »potassium bromide which is separated out is then filtered off, whereupon the largest,
Teil des Äthylalkohole an einer Kolonne abdestilliert. Die Destillation wird unterbrochen, wenn die Lrbergangstemperatur 9O-95°C beträgt und der im Rückstand verbleibende ÄthylalkoholPart of the ethyl alcohols distilled off on a column. The distillation is stopped when the L r transition temperature is 9O-95 ° C and the remaining residue in ethyl alcohol
009883/2156 BAD original009883/2156 BAD original
mit dem darin gelösten Propargylacetal wird mit 5 1 Wasser versetzt. Die wässrige Lösung wird 3 mal mit je 500 ml Chloroform extrahiert. Die vereinigten Chloroformextrakte werden mit Älatriumcarbonat getrocknet. Nach dem Abdestillieren des Chloroforms wird der Rückstand destilliert. Dabei wird Propargylacetal mit einem Kp. von 138 - 1440C mit einer auf das eingesetzte Dibromacroleindiäthy!acetal bezogenen Ausbeute von 60-75 7> erhalten.5 liters of water are added to the propargyl acetal dissolved therein. The aqueous solution is extracted 3 times with 500 ml of chloroform each time. The combined chloroform extracts are dried with sodium carbonate. After the chloroform has been distilled off, the residue is distilled. Here Propargylacetal is with a Kp from 138 - 144 0 C obtained with an acetal based on the charged Dibromacroleindiäthy yield of 60-75 7>.!.
d) Herstellung der Grignard-Verbindungd) Establishing the Grignard connection
Zu 0,3 Mol Magnesium in j^orm von Spänen in 50 ml absolutem Tetrahydrofuran gibt man unter Rühren 0,05 Mol Athylbromid, das in einigen ml abaiutem Tetrahydrofurans gelöst ist» Sobald die Reaktion angesprungen ist, wird der Rest des Äthylbromids (0, 25 Mol) gelöst in 50 ml Tetrahydrofuran langsam unter Rühren zugegeben, wobei die Reaktion so gesteuert wird, daß das Gemisch rückflusst. Nach beendeter Zugabe rührt man noch weitere 45 Minuten uter Rückfluß, Man läßt auf Zimmertemperatur abkühlen und kühlt dann weiter unter Rühren auf T-IO0C ab. Die Athylmagnes iumverbindung fällt dabei als ,kristalliner Brei aus. Zu dieser Suspension tropft man unter Rühren 0,15 Mol Propargylacetal gelöst in 25 ml Tetrahydrofuran, Bei der Reaktion soll die Temperatur nicht über - 5°C steigen0 Nach beendeter Zugabe rührt «an 2 Stunden bei -10°0,0.05 mol of ethyl bromide, which is dissolved in a few ml of absolute tetrahydrofuran, is added to 0.3 mol of magnesium in j ^ orm of chips in 50 ml of absolute tetrahydrofuran. As soon as the reaction has started, the rest of the ethyl bromide (0, 25 mol) dissolved in 50 ml of tetrahydrofuran are slowly added with stirring, the reaction being controlled so that the mixture refluxes. After completion of the addition stirring is continued for another 45 minutes uter reflux, allowed to cool to room temperature and then cooled further with stirring to T-IO 0 C from. The ethylmagnesium compound precipitates out as a crystalline paste. To this suspension is added dropwise with stirring 0.15 mol Propargylacetal dissolved in 25 ml of tetrahydrofuran, In the reaction, the temperature should not exceed - 5 ° C rise 0 After completion of the addition "stirred at 0 for 2 hours at -10 °,
6 BAD ORIGINAL6 ORIGINAL BATHROOM
009833/2156009833/2156
β und f) Darstellung des 4-Hydrox.y^naldiäthy !acetals zu der In Stufe d erhaltenen Mischung tropft man langsam unter Rühren bei .10 bis -5°C 0,3 Mol Aldehyd In 5c ml absolutem Tetrahydrofuran zu. Nach beendeter Zugabe rührt man 3 Stunden bei -5°C. Nun tropft man unter kräftigem Rühren sehr vor« sichtig 20 ml halbgeisättlgte Ammonchlorldlösung zu. Hierbei soll die Temperatur nicht über +100C steigen. Man rührt 30 Minuten und gibt ca. 100 ml Wasser zu und rührt bis zur Ausbildung zweier klarer Phasen. Die untere Phase wird nach dem Abtrennen dreimal mit je 100 ml Diethylether extrahiert und mit der oberen Phase vereinigt. Ohne vorher ai trocknen wird der Äther Im Vakuum abgedampft. Der Rückstand wird mit Chloroform aufgenommen und mit Natriumcarbonat getrocknet. Nach Abdampfen des Lösungsmittels fraktioniert man la Vakuum unter Zugabe von etwas Natriumcarbonat über eine kleine, gutwirkende Kolonne. Tabelle 1 zeigt die auf das eingesetzte Propargyldiäthylacetal bezogene Ausbeute sowie die Siedepunkte der so erhaltenen Hydroxinaldiäthylacetale. β and f) Preparation of the 4-Hydrox.y ^ naldiethy! acetal to the mixture obtained in stage d is slowly added dropwise with stirring at .10 to -5 ° C 0.3 mol of aldehyde in 5c ml of absolute tetrahydrofuran. After the addition has ended, the mixture is stirred at -5 ° C. for 3 hours. 20 ml of semi-saturated ammonium chloride solution are then very carefully added dropwise with vigorous stirring. The temperature should not rise above +10 0 C here. The mixture is stirred for 30 minutes, about 100 ml of water are added and the mixture is stirred until two clear phases have formed. After separation, the lower phase is extracted three times with 100 ml of diethyl ether each time and combined with the upper phase. Without drying it beforehand, the ether is evaporated in vacuo. The residue is taken up with chloroform and dried with sodium carbonate. After evaporation of the solvent, one fractionates la vacuum with the addition of a little sodium carbonate over a small, effective column. Table 1 shows the yield based on the propargyl diethyl acetal used and the boiling points of the hydroxinal diethyl acetals thus obtained.
g) Hydrierung zum Hydroxyalkendläthy!acetal zu 0,1 Mol Lithiumaluminiumhydrid in 100 ml absolutem Tetrahydrofuran tropft man unter gutem Rühren bei -25 bis -200C O1I Mol Hydroxyalkinaldiäthylacetal. Nach beendeter Zugabe wird noch 5-7 Stunden bei -25 bis -200C gerührt. Zur Hydrolyse tropft man vorsichtig 20 el halbgeeättlgte Ammonchloridlösung zu und rührt 30 Minuten. Man saugt ab und.verdampft das Lösungsmittel im Vakuum. Den Rückstand nimmt man mit Chloroform auf und trocknet mit Natriumcarbonat. Man dampft das Chloroform ab und fraktioniert im Vakuum.Über eine kleine gutwirkende Kolonne. Die Ausbeute beträgt in allen Fällen 1*0-500 an Hydroxyalkenaldiäthylacetal in bezug auf das eingesetzte Hydroxyalkinaldiäthylacetal. In Tabelle 2 sind die Siedepunkte der auf diese Welse erhaltenen 4-Hydroxyalkenaldiäthylacetale verschiedener Kettenlänge angegeben. g) Hydrogenation to Hydroxyalkendläthy! acetal to 0.1 mol of lithium aluminum hydride in 100 ml of absolute tetrahydrofuran is added dropwise with good stirring at -25 to -20 0 CO 1 I mol of hydroxyalkinal diethyl acetal. After completion of the addition 5-7 hours is stirred at -25 to -20 0 C. For hydrolysis, 20 tablespoons of semi-saturated ammonium chloride solution are carefully added dropwise and the mixture is stirred for 30 minutes. The solvent is filtered off with suction and the solvent is evaporated off in vacuo. The residue is taken up in chloroform and dried with sodium carbonate. The chloroform is evaporated off and fractionated in vacuo using a small, effective column. The yield is in all cases 1 * 0-500 of hydroxyalkenaldiethylacetal in relation to the hydroxyalkinaldiethylacetal used. Table 2 shows the boiling points of the 4-hydroxyalkenal diethyl acetals of various chain lengths obtained on this catfish.
k-Hydroxyalkenaldiäthy!acetale η Kp k- Hydroxyalkenaldiethy! acetale η Kp
4-Hydroxypentenaldiäthylacetal 0 80°/82°/ltl mn Hg4-hydroxypentenal diethylacetal 0 80 ° / 82 ° / l t l mn Hg
" ■ hexenal ■ · 1 85- 86°/0,7 mm Hg"■ hexenal ■ · 1 85- 86 ° / 0.7 mm Hg
" " heptenal ■ · · 2 9!fro/l,Q mm Hg"" heptenal ■ · · 2 9! fr o / l, Q mm Hg
" ■ octenal ■. ■ 3 108°/0,7 mm Hg"■ octenal ■. ■ 3 108 ° / 0.7 mm Hg
■ " nonenal ■ · k ■ "nonenal ■ · k I15°/Of7 mm Hg " · decenal ■ ■ 5 128°/0,8 mm HgI15 ° / O f 7 mm Hg "· decenal ■ ■ 5 128 ° / 0.8 mm Hg
■ "undecenal ■ ■ ■ 6 120°/0,3 mm Hg " "dodecenal ■ · ■ 7 127°/0,4 mm Hg " "tredecenal. ■ ■ β * .-—.■ "undecenal ■ ■ ■ 6 120 ° / 0.3 mm Hg "" dodecenal ■ · ■ 7 127 ° / 0.4 mm Hg "" tredecenal. ■ ■ β * .-—.
009883/2*156. " 8 "009883/2 * 156. " 8 "
Bm ORIGINAL Bm ORIGINAL
h) Verseifung zu den entsprechenden Eydroxyenalen 10 ml Hydroxyalkenaldiathylacetal versetzt man mit dem gleichen Volumen ΙΟ/feiger Zitronensäure und läßt 60 Minuten stehen. Bei höheren Kettenlängen (ab Hydroxyoctenal) setzt man außerdem 10 ml Alkohol zu und rührt 1 Stunde kräftig. Man extrahiert den Aldehyd mit Chloroform, friert das Wasser bei -25° aus und dampft das Chloroform im Vakuum ab. Der Rückstand wird im Vakuum fraktioniert. Die Ausbeute an 4-Hydroxyalkenal beträgt in allen Fällen 90-100% bezogen auf das eingesetzte Hydroxyalkenaldiathylacetal. Tabelle 3 gibt die Siedepunkte der destillierbaren Hydroxyalkenale an. h) Saponification to give the corresponding hydroxyenals 10 ml of hydroxyalkenaldiathylacetal are mixed with the same volume of ΙΟ / fig citric acid and left to stand for 60 minutes. In the case of higher chain lengths (from hydroxyoctenal), 10 ml of alcohol are also added and the mixture is stirred vigorously for 1 hour. The aldehyde is extracted with chloroform, the water is frozen out at -25 ° and the chloroform is evaporated off in vacuo. The residue is fractionated in vacuo. The yield of 4-hydroxyalkenal is in all cases 90-100% based on the hydroxyalkenal diethyl acetal used. Table 3 gives the boiling points of the distillable hydroxyalkenals.
Tabelle 3
^-Hydroxyalkenale η Kp Table 3
^ -Hydroxyalkenals η Kp
BADBATH
OO9803/215COO9803 / 215C
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