DE1793570C3 - Verfahren zur Herstellung von Methylveratrylketon. Ausscheidung aus: 1518037 - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Methylveratrylketon. Ausscheidung aus: 1518037Info
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Description
durch Umsetzen von Veratraldehyd mit einem
Halogenpropionsäure-niedrigalkylester und einem Alkalialkoholat in einem inerten Lösungsmittel
bei niedrigen Temperaturen und an sich bekannte weitere Umsetzung des gebildeten Zwischenprodukts
durch Verseifung, Umlagerung und Decarboxylierung, dadurch gekennzeichnet,
daß man die Umsetzung des Veratraldehyds bei Temperaturen zwischen —80 und +10C vornimmt
und den gebildeten Niedrigalkylester der /ι - Methyl - <i.,>' - epoxy - j! - (3,4 - dimethoxyphenyl)-propionsäure
ohne Isolierung in Berührung mit einer wäßrigen Lösungeines Alkalihydroxids unter
Verseifung des Esters erhitzt und das entstandene Alkalisalz der Säure in innigem Kontakt mit einer
starken Mineralsäure unter Decarboxylierung und Umlagerung erhitzt.
densation anzuwenden, bei welcher ein Aldehyd mn
einem Ester einer „-Halogencarbonsaure in Gegenwart
eines basischen Katalysators unter Bildung emes Glycidesters umgesetzt wird, der anschließend verseift,
decarboryliert und zu dem gewünschten Methyl-
^Nach'dfesefverfahrensweise sind bestimmte Arylmethylketone
hergestellt worden, aber die dabei erhaltenen Ausbeuten sind für konkurrenzfähige industrielle
Arbeitsweisen nicht zufriedenstellend.
Geaenstand der Erfindung ist ein Verfahren /m
Herstellune von Methyl-veratrylketon der Formel
CH3O-T7
CH3O A-.
CH3O A-.
CH1-C- CH,
Es ist bekannt, bei der Herstellung von Methylketonen au« Aldehyden die Darzens-Glycidesterkondurch
Umsetzen von Veratraldehyd mit einem HaIoaenpropionsäure-niedrigalkylester
und einem Alkahalkoholat in einem inerten Lösungsmittel bei niedrigen
Temperaturen und an sich bekannte weitere Umsetzung des gebildeten Zwischenprodukts durch
W-rseifune. Umlagerung und Decarboxylierung, das
dadurch «kennzeichnet ist. daß man die Umsetzung
des Veratraldchyds bei Temperaturen zwischen - XO und +10cC vornimmt und den gebildeten Niedrigalkylester
der „-Methyl--/,//-<:poxy-/;-(3,4-dimethoxyphenyO-propionsäure
ohne Isolierung in Berührung mit einer wäßrigen Lösung eines Alkalihydroxid*
unter Verseifung des Esters erhitzt und das entstandene Alkalisalz der Säure in innigem Kontakt mit einer
starken Mineralsäure unter Decarboxylierung und Umlaeerung erhitzt.
Diese Reaktion wird im folgenden Reaktionsschema I gezeigt
Reaktionsschema I
CHO
CH3 CI-CH-COOR
(D
(3)
-CH
CH3
/
C
/
C
O "COOR
CH3
CH — C
O COOH
In dem vorstehenden Reaktionsschema bedeutet R einen Alkylrest.
In der ersten Stufe des verbesserten Verfahrens gemäß der Erfindung bringt man 3,4-Dimethoxybenzaldehyd
in Lösung mit etwa 1 bis 2 Mol eines Alkalialkoholats je Mol des Ausgangsaldehyds in
Berührung. Geeignete Alkalialkoholate sind insbesondere Natriummethylat, Natriumäthylat, Natriumisopropylat,
Kaliumisopropylat oder Kalium-tert.-butylat.
Zu der Lösung fügt man mindestens die äquimolare Menge eines Alkylesters von u-Halogenpropionsäure
bei einer Temperatur zwischen etwa — 80 und +10" C.
Zu den Propionsäureestern, die man bei dem Verfahren gemäß der Erfindung einsetzt, gehören «-Chlorpropionsäure-methylester,
-äthylester, -propylester, -isopropylester, -butylester, -isobutylester, -amylester,
do u-Brompropionsäuremethylester, -äthylester, -propylester,
-isopropylester, -butylester-, -isobutylester und -amylester.
Das eingesetzte Lösungsmittel soll unter den Reaktionsbedingungen ine:rt sein. So sind als Lösungsmiths
tel für die Kondensationsreaktion Äther, beispielsweise Diäthyläther, Dioxan oder Tetrahydrofuran,
niedrigsiedende, gesättigte Kohlenwasserstoffe, beispielsweise die Hexane, Heptane und Octane, ins-
besondere aber aromatische Kohlenwasserstoffe, wie
Benzol. Toluol oder Xylol, geeignet. Vorzugsweise führt man die Umsetzung bei einer Temperatur
zwischen 0 und 10 C durch. Niedrigere Temperaturen kann man. wenn gewünscht, anwenden, aber dies is1,
nicht notwendig im Hinblick auf die ausgezeichneten Ausbeuten an Produkt, die man in dem bevorzugten
Bereich erhält.
Die Menge an eingesetzten Reaktionsteilnehmern ist nicht kritisch, obgleich mindestens 1 Mol des
Alkalialkoholats und 1 Mol des Halogencarbonsäureesters je Mol des Ausgangsaldehyds eingesetzt werden
sollten, um maximale Ausbeuten zu erhalten. Es wurde gefunden, daß optimale Ausbeuten des Glycidesters
erhalten werden, wenn man einen geringen t'berschuß über 1 Mol (annähernd 10% im Falle des
Propionsäureesters und annähernd 40'Ό in.' Falle eines Alkalialkoholats) einsetzt. Die Alkylgruppe des
Propionsäureesters und des Alkoholats sind vorzugsweise gleich. Besonders bevorzugt sind Natriummethylat
als basisches Kondensationsmittcl und Chlorpropionsäure-methylester als Halogenpropionsaureester.
Zu den Glycidester-Zwischenprodukten, die bei der Kondensationsreaktion gebildet werden,
gehören die Methyl-, Äthyl-. Propyl-, lsopropyl-. Butyl-, lsobutyl- und Amylester von .i-Methyla.,;-epoxy-,;-(3,4-dimeihoxyphenyl
!-propionsäure.
Ein Schlüsselmerkmal des erfindungsgemäßen Gesamtverfahrens ist die Behandlung des Glycidesters.
welchen man aus der durch Alkalialkoholat katalysierten Kondensation des 3,4-Dimethoxy-benzaldehyds
und des Chlorpropionsäureesters erhält. Im Anschluß an die Kondensationsrcaktion, die in dem
Reaktionsschema 1 angegeben ist, behandelt man den erhaltenen Glycidester ohne Isolierung mit einer
wäßrigen Lösung eines Alkalihydroxids, beispielsweise Natrium- oder Kaliumhydroxid, um die entsprechende
Glycidsäure als das Natrium- oder Kaliumsalz zu erhalten, d. h. das Natrium- oder Kaliumsalz
von α-Methyl-«,,;-epoxy-;;-(3.4-dimcthoxyphenyl)-propionsäure.
Das normale Verfahren zur Neutralisation des basischen Kondcnsationsmittels mit Säure
und Isolierung des gebildeten Glycidesters bewirkt den Abbau des Esters und damit geringere Ausbeuten
an dem gewünschten Produkt. Demzufolge gibt man gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren eine wäßrige
Lösung eines Alkalihydroxids direkt zu dem Reaktionsgemisch, das sich aus der Kondensationsreaktion ergibt. Gemäß einer bevorzugten Ausfülirungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens entfernt man den Hauptanteil des inerten Lösungsmittels
aus dem Kondenfationsreaktionsgcmisch durch Destillation und ersetzt ihn durch eine entsprechende
Menge eines niedermolekularen Alkohols, beispielsweise durch Methanol, Äthanol oder Isopropanol,
bevqr man das wäßrige Alkalihydroxid hinzufügt. Die Hydrolyse des Glycidesters in das entsprechende
Alkalisalz der Glycidsäure erreicht man dann durch Erhitzen des Reaktionsgemisches mit dem zugefügten
Alkalihydroxid auf eine Temperatur zwischen etwa 50 und 1000C. Wenn die Hydrolyse des Esters vollständig
ist, normalerweise in etwa 30 Minuten bei etwa 751C, verdünnt man das gesamte Reaktionsgemisch, das das Alkalisalz der Glycidsäure enthält,
mit Wasser und entfernt das alkoholische Lösungsmittel durch Destillation.
Das Alkalisalz der Glycidsäure säuert man dann mit einer starken Mineralsäure, beispielsweise Salz
säure. Bromwasserstoffsäure, Schwefelsäure. Phosphorsäure, an und hält eine Temperatur von etwa
100 C annähernd 30 Minuten aufrecht. Während dieser Zeitspanne decarboxylierl die Glycidsäure und
lagert sich zu dem gewünschtem Methyl-3,4-dimethoxy'oenzylketon
um. Das wäßrige Reaktionsgemisch kühlt man dann und extrahiert t:s mit einem Lösungsmittel
für das 3.4-Dimethoxy-benzylmethyiketon. beispielsweise
mit Benzol. Das Produkt isoliert man
ίο dann auf herkömmliche Weise, "alls gewünscht, durch
Abdestillieren des Lösungsmittels, wobei das Produkt als Rückstand in im wesentlichen reiner Form zurückbleibt.
Das erhaltene Produkt kann man direkt bei der Synthese von L-<*-Methyl-3,4-dihydroxyphenylalanin
einsetzen.
Methylveratrylketon (Methyl-3,4-dimethoxybenzylketon)
ist ein Basis-Zwischenprodukt bei der Synthese von L-ii-Methyl-3,4-dihydroxyphenylalanin.
Beispiel
Methyl-3.4-dimethoxybenzylketon
Methyl-3.4-dimethoxybenzylketon
Eine Lösung von 60 g Ve.ratraldchyd in 500 ml Benzol kühlt man auf etwa 00C unter einer Schutzschicht
von Stickstoffgas. Zu der Lösung gibt man 30 g Natriummethylat und 44,1 ml rj-Chlorpropionsäure-methylester
innerhalb von etwa 30 Minuten, während man die Temperatur des Reaktionsgeniisches
zwischen 2 und 5"C aufrechterhält. Das Reaktionsgemisch
erwärmt man dann auf etwa 200C unter Rühren innerhalb etwa 1 Stunde. Den Hauptanteil
des Benzols entfernt man durch Destillation, während welcher Zeit die Temperatur des Reaktionsgemische
auf etwa 95 X ansteigt, wobei als Rückstand der .1 - Methyl - <i.(; - epoxy - /<'- (3,4- dimethoxyphenyl) - propionsäure-methylester,
gelöst in einer kleinen Menge Benzol, zurückbleibt. Dieses Produkt verwendet man
direkt in der nächsten Reaktionsstufe.
Zu der eingeengten Benzollösung des vorstehend genannten Glycidesters fügt man annähernd 400 ml
Methanol und etwa 240 ml 10%ige wäßrige Natriumhydroxid-Lösung hinzu. Das Reaktionsgemisch erhi tzi
man während der Zugabe der Natriumhydroxid-Lösung auf etwa 75° C innerhalb einer Zeitspanne
von etwa 30 Minuten. Nach Zugabe dei Natriumhydroxid-Lösung zu dem Reaktionsgemisci: erhitzt
man auf etwa 82° C und fügt 50 ml Wasser hiimi, zu
welcher Zeit die Hydrolyse des Esters im wesentlichen vollständig ist und das Natriumsalz der Glycidsäurc
gebildet ist. Das Methanol entfernt man aus dem Reaktionsgemisch durch Destillation, wobei eine
wäßrige Lösung der i£-Methyl-(i,/;-epoxy-/<-(3,4-dimethoxyphenyl)-propionsäure
in Form ihres Natriumsalzes zurückbleibt.
Die wäbrige Lösung des Natriumsalzes der Glycidsäure
erhitzt man. bis die Temperatur des Reaktionsgemisches etwa 100°C beträgt. Die Temperatur des
Reaktionsgemisches hält man bei 100° C annähernd 30 Minuten aufrecht und fügt zu dem Reaktionsgemisch 70 ml konzentrierte Salzsaure hinzu, während
welcher Zeit die Entwicklung von Kohlendioxid recht stark ist. Die Temperatur des Reaktionsgemisches
hält man bei 100°C annähernd 30 Minuten aufrecht, um die Decarboxylierungsreaktion zu vervollständigen,
und kühlt dann auf etwa 40 C. Das Produkt, Methyl-3,4-dimethoxybenzylketon, isoliert
man durch Extraktion mit Benzol unter Verwendung
von drei 200-ml-Anteilen Benzol. Die Benzolextrakte
des Produktes vereinigt man dann und entfernt das Benzol durch Verdampfen unter vermindertem Druck,
wobei als Rückstand ein öl zurückbleibt, das im wesentlichen reines Methyl-veratrylketon enthalt.
Verwendet man als Esterkomponente an Stelle des u-Chlorpropionsäure-methylesters eine aquimolare
Menge an -i-Chlorpropionsäure-äthylester. -propylester.
-isopropylester. -butylester oder «-Brompropionsäure-methvlester.
-propylester. -isopmpylesier
oder -butylester. so bildet sich d;;s Methy!-(3.4-dimethoxyl-benzylketon
in ausgezeichneter Ausbeute: die einzisic Ausnahme ist. daß man an Stelle des
Mcthyblvcidesters. den man als Produkt dei Natriummet'hylat-Behandlung
in dem vorhergehenden Beispiel erhält, die entsprechenden Äthyl-- Propyl-.
Isopropyl- oder Butylester als Zwischenverbindung erhält.
Claims (1)
- Patentanspruch:Verfahren zur Herstellung von Methyl-veratr\lketon der FormelCH3OCH2-C- CH,ι:
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