DE1793560A1 - 5-Alkenyl-2-norbornene und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

5-Alkenyl-2-norbornene und Verfahren zu ihrer Herstellung

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Description

5"-Alken3rl"2-norbornene und Verfaliren zu ilirer Herstellung
Bis vorliegende Erfindung stellt eine neue Klasse von kenyl-2-nor"bornenen zur Verfügung*
3)ie Erfindung ist speziell emf 5~AHcenyl~2-.tiorl>orBiene der Strukturformel .
CH0
OH
Η'
CH
gericiitety worin S ©inen einwertigen Alkenylrest bedeutet» dessen Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung innenatändig ist,
Sie Erfindung betrifft 5-Alkenyl-2~norbortiene der allgemeinen Formel
209810/1817
»AD OWQlNAL
H2G
Z-
OH2
G-H
Ii
C-H
CH2Y
CH2Y . CH2
worin Z -CH2-OHpOH-Q oder -CE2-C-OHr1 und -CH=C-CH2Y' "he·- deuten, wobei Q und Y1 Ailcyl und Y Wasserstoff oder Alkyl ist und ein Verfahren zu ihrer Herstellung, welches dadurch gekennzeichnet ist» dass man Cyclopentadien mit einem Dien der Formel CH^CH-CHo-C&sCH-Q nach Diels-Alder umsetzt oder ein fcrignard-Reagens eines 5-Halogenalkylnorbornens mit einem Dialkylketon der Strukturformel
Y-CH2-C-CH2-Y*
umsetzt und danach den entstehenden Alkohol dehydrätisiert, wobei Q, Y und Y1 die oben angeführte Bedeutung haben»
Die neuen 5-Alkenyl-2-norbomene gemäas der Erfindung haben einen bedeutenden Wert als Comonoraere bei der Herstellung von Eohlenv/asseratoff-Elastomeren, die der Schwefelhärtung leicht zugänglich sind.
Eine typische Grignard-Reaktion für die Herstellung einiger 5-Alkenyl-2-norbornene gemäss der Erfindung umfasst die Synthese von 5-(2l-Xthyl-29-butenyl)-2-norbornen durch Umsetzung von Diäthylketon mit dem Grignard-Reagens des 5-Bromiaethylnorboynens und Dehydratisierung des entstehenden Alkohols·
Eine Vielfalt yen 5-Alkenyl~2-norbornenen ist durch Diels-
2 0 981071817
»ad original
1 Dive
Alder-Addition von nichtkon;jugierten Kohlenwasserstoffdienen an Cyclopentadien erhältlich· Die Umsetzung wird "bei autogenem Druck in einem geschlossenen inerten Behälter (ζ., Β« aus Glas und rostfreiem Stahl) bei ^Temperaturen im Bereich von etwa 150 Ms 250, vorzugsweise 175 "bis 225° C etwa 2 bis 24 Stunden durchgeführt* Vorzugsweise ist ein Inhibitor für die Additionspolymerisation (z. B, Hydrochinon) anwesend.
Die Umsetzung von Cyclopentadien mit asymmetrischen, nichtkonjugierten Dienen der Strukturformel GHpSiCH-CS2-OH-CH-Q, worin Q ein Alkylrest ist, führt zu 5-(2-Alkenyl)-2-norbornenen:
Eine typische Synthese dieser Art ist die Bildung von 5~(2'· Butenyl)-2-norbornen aus Cyclopentadien und Hexadieti-1,4*
Me 2-iiorbornene der Strukturformeln
G-CH2-Y
und
CH9-Y'
worin Y Vfösserstoff oder Alkyl imd T' Alityl bedeutete werden hergestellt» indem man das Grignard-Reagens ubs 5~Bro!amethyi-2-norbornens in Ither mit Ketonen der Strukturformel
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»AD ORlGIMAL
1 T9.3SW)
Div.
CCH-Y1 umsetzt und das entstehende tert.-Carbinol in
unter Rückfluss stehendem Toluol in Gegenwart von wasserfreiem Kupfersulfat dehydratisiert.
Typische Beispiele für die oben beschriebenen 2-Borbomeue sind:
5-(2'-Äthyl-21-butenyl)-2-norbornen
5-(2»-Äthyl-1'-but enyl)-2-norbornen
5- (2'-Propyl-2'-pentenyl)-2-norbornen £ 5-(2l-Hexyl-2'-undecenyl)-2-norbornen
5- (2' -ftonyl-2' -heptenyl )-2-norboraen
5-(2·-Butyl-1'-pentenyl)-2-norbornen
5-(2'-Pentyl-1 '-octenyl)-2-norbomen
5-(2'-Heptyl-1'-undecenyl)-2-norbornen
5-(2 *-Methyl-2'-butenyl)-2-norbornen
5-{2'-Methyl-2'-decenyl)-2-norbornen
5-(2»-Methyl-1'-butenyl)-2-norbornen
5- ( 2' -Methyl-1' -hearenyl) -2-norbornen
5-(2·-Methyl-1'-undecenyl)-2-norbornen
5_{2'-Hexyl-2'-butenyl)-2-norbornen
5-(2'-Octy1-2'-butenyl)-2-norbornen
5-(2«-Äthyl-2'-decenyl)-2-norbornen W 5-{2'-Äthyl-1·-octenyl)-2-norbornen
Beispiel 1
A) Herstellung des Grignard-Reagens des 5-Brommeth7l~ 2-norboraens
Ein 500-cai?~Vierhal8ls:olben "wird mit Ginem Hührer aua TetrafluoräthylenhBrz ("Teflon" TPE-^li-orooarbon Reed«), einen Kondensator, einem Thermometer, ein'ea ZViactztrichter und einem Stickstof feinlass versehen, unter Spüliang mit trOOk- .-hem Stickstoff wird der Kolben erhitst, ua feuchtigfceii /v
- Ar * ' -T. I 5"-;
IAD
Div.
auszutreiben. Man gibt mm in den Kolben 12,2 g (0,50 Mol) Magnesiumdrehspäne und wasserfreien Äther ein und beginnt mit dem Rühren*. Ta den Kolben wird im Yerlaufe von 50 Min„ tropfenweise eine Lösung von 5-Brommethyl--2-~norbornem (93»6 gj 0*50 Mol) in wasserfreiem Äther eingegeben« Dann wird ein Jodkristall eingeführt» Nachdem das Gemisch anschliessend erwärmt worden und in ihm ein Magnesiumteilehen zerstossen worden ist* tritt eine heftige Reaktion ein. Die Farbe des Gemisches wird mit der Auflösung des Magnesiums dunkelgrau. lach beendetem Zusatz des 5-Brom- ^ methyl~2-norboraens wird 35Mn. ein stetiger Rückfluss bei 40ö0 aufrechterhalten« Man setzt dann weiteren Äther .(100'üsr) au« Etwa 1 bis 2 g Magnesium bleiben ungelöste
B) Herstellung von 5-(2'-Äthyl-2f-oxybutyl)~2-norbornen
Dem gemäss (A) hergestellten Gemisch wird im Verlaufe von 27 Min. tropfenweise eine Lösung von 43»1 g (0,50 Mol) Diäthylketon (auch als Pentanon-3 bezeichnet) in 50 cm^ wasserfreiem Ither hinzugesetzt. Eine Farbveränderung ist nieht festzustellen, aber es tritt zunächst eine kräftige Abdampfung des Äthers ein; die Reaktion verlangsamt sich sehr bald. ™
Man rührt das unter stetigem Rückfluss stehende Gemisch 17 Stunden, kühlt «ab und befreit es durch Filtrieren von restlichem Magnesium und grauem Pulver. Durch Zusatz von 100 cur 3 η Essigsäure -^ird ein weiases Salz (Magnesiumbromßeetas) ausgefällt, das man anachliessend durch Einführung von Wasser löst« Man trennt die beiden Flüssigschichten und extrahiert die wässrige Schicht mit weiterem Äther» Die vereinigten ätherischen Schichten werden der Reihe nach mit wässriger Hatriumbicarbonatlösung (10$) und Wasser gewaschen» Die Ätherschicht wird über wasser-
- — 5 «.
209810/1817 sad
DiV.
freiem Natriumsulfat getrocknet, und der Äther wird "bei Atmosphärendruck abdestilliert« Der Rückstand wird einer fraktionierten Vakuumdestillation unterworfen, wobei man 31 »5 g eines Öls erhält, das "bei 78 bis 82°' G/2 mm Hg sie det und einen Brechungsindex von 1,4905 (bei 25° C) unö eine starke Ultrarotbaude bei 2,9 Mikron ergibt (für eine Hydroxylgruppe charakteristisch). Die Analyse ergibt C 80,0 und H 11,4 % (Theorie für O15H32O t 0 80,4 und H 11,4 0).
C) Herstellung von 5~(2'-Ithyl-1'-{cöer 2')-butenyl)-2-norbornen
28,4 g (0,146 Mol) des gemäss (B) hergestellten 5-{2T-Ithyl-21-oxybutyl)-2-norbornensi 15 ml trocknes Toluol und 1,0 g wasserfreies Kupfersulfat werden in einem 100-ml-Eundkolben aus Glas, der mit einer Bewegungsvorrichtung und einem am Kopf mit einem Kühler ausgestatteten Rohr nach Dean-Stark versehen ist, zum Rückfluss erhitst* Das Toluol und Wasser gehen als Azeotrop in Form einer wolkigen Suspension über. Man zieht dieses Destillat in Abständen ab und gibt jeweils anschliessend in den Kolben weiteres Toluol ein* Nach 4 Stunden hat die Blasentemperatur ■220° C erreicht und trit^ nur klares Destillat auf. Man schaltet die Wärmezufuhr ab und kühlt den braunen Blasenrückstand auf etv/a 50° C, filtriert und destilliert im Vakuum, Man erhält 15*2 g (0,0861 Mol) 5-(25-Ithyl-1' (oder 2')-butenyl)~2-norbornen in 3?orm eines sehr blassen gelben Öls; Kp., 54- bis 56° C/2,5 sin Hg} Brechungsindex 1.4868 (22,8° C); Analyse: C 88,6, 38,4-, H 11.6, i1,5# (Theorie für C13H20 : C 83,5, H 11,5/5 K Dieses 2~Jioi""bornen-Produkt ergibt sine ültrarotabsorption "bei 3»3; 5,4 Hikron (OH des OH3, CH2); 6,0, 6,15* 6,35 (C^G)5 6,8 (CH3-C,
209810/1817 iad omginal
1 Biv.
; 7,5.(-Ο-Η);. 7,3, H,O-(eis CBWJH)"; 12,1
B .e 1 μ τ? i r e 12
Herstellung yon 5-(2»-Butenyl)~2-norbornen
rft eine 400-cm^-StahXbpmbe, die in zerstQSSsnemf festem Kohlendioxid auf -78° G gekühlt worden ist, werden 52,9 g (0,40 Mol) Bicyelopentadien, 65,7 g (0,80 Mol) liexadien-1,4, 1fö g IT~?iienyl~ß~napiitliylamin und 1^0 g Plienotliiaain eingege-"ben«, Die Bomie wird dann gasclilossan, im Tcrlaiife von 60 Min, auf 175° G erM-GZt und 4 Stunden Dei 175° ö geschüttelt·'.Man. MOaIt dann über laclit ö,uf Raiußteageratur ab und öffnet die Bomfee, Sfach. Sammlung des EealEtionsgemiscnes wird die Boiaise mit Aceton gespült t die ¥asc^aussüge werden mit dem Eeaictionsgemiscn vereinigt, und das gesamte Gemisch v/ird einer fraktioniert en Destillation unterworfen. Man erhält 10,3 g (Oj 0695 Mol) 5-{2i-Buten3rl)~2-.norbornen in Porm einer Plussigfeeit» die "bei 34 bis 36° C/3 sm Hg siedet, einen Brechungsindex Ton 1.4825 ("bei 24° C) tat und be:", äer ImsrjsB 0 88.9, 89s5. uafi H 1G,9 g'(iDheo??ie. für C11H16 : C «9,1. H 10,9 ergibt.
7 —
2 0 9 810/1817
»AD

Claims (1)

  1. Biv. 4, Oktober
    a t & ΐΐ ta η s τι r jü.im)ö
    f. 5-&Tfcenyl~2-norboTnene der allgemeine*! Formel
    1
    Z ~OSO-0B^CH~Q cast» -0Ho-O=CHY1 imä -ΟΗ^Ο-'
    wöljsi Q torid Y* Alkyl wiä Y Wasserstoff oter llfeyl ist.
    5* Terfaiirea zur Herstelltt&g der Ve^MraäTategeTai aacii lnsprucli t, g-effcejmzeietoet.r «Eass ^aH Ojclopeiätsäies mit einen
    9iti Grigiiard-Seagetts eines sit. einem Mal&yTketon der
    taaä äaiasck Merk entstelieMea
    siert, ΛίΌΪϊβΙ Q, Y waß Y* üie o~b&xi angefSferte
    BAD ORIGINAL
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