DE2007737B2 - Verfahren zur Herstellung von Monoalkyläthern des Brenzcatechins, Resorcins bzw. Hydrochinons - Google Patents

Description

Chlorids, in Anwesenheit eines Alkalicarbonats oder Die Reaktion wird bei Temperaturen von 50 bis -bicarbonate übergeführt Das niedrige Alkylehlorid 150⁰C, vorzugsweise bei 110 bis 130° C, durchgeführt kann in verhältnismäßig hoher Menge verwendet In Anbetracht des niedrigen Siedepunkts der niedrigen werden, auch in Mengen über den stöchiometrisch Alkylchloride arbeitet man vorzugsweise im Autoklav, für eine Monoalkylierung erforderlichen Mengen- 5 Die Reaktion erfolgt ziemlich rasch, und zwar um so anteilen, in welchem Falle dieses Alkylehlorid als rascher, je höher die Temperatur ist Im allgemeinen Lösungsmittel dient Die Reaktion kann zwar in ist die Reaktion nach 4 bis 25 Stunden beendet Abwesenheit von Wasser durchgeführt werden, doch Ein Amin, beispielsweise Triäthanolamin, Diäthanoiist es überraschenderweise vorteilhaft Wasser zuzu- amin, Triäthylamin oder Diäthylamin, kann als geben. Die zu verwendende Wassennenge kann ziem- io Katalysator in einer Menge von 1 bis 5 % verwendet lieh groß sein und von 3 Mol Wasser je Mol Phenol werden. Die Verwendung eines solchen Amins bis zu 20 Mol Wasser ie Mol Phenol betragen. Die ermöglicht die Ergebnisse zu verbessern.
Reaktion erfolgt bei mäßigen Temperaturen in ver- Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht, die hältnismäßig kurzer Zeit und liefert den Monoalkyl- Monoalkylderivaie der in Betracht gezogenen Diäther mit sehr guter Ausbeute. Die Menge an gleich- 15 phenole mit Ausbeuten von zumindest 80% herzuzeitig gebildetem Dialkyläther ist sehr gering. Auch stellen, wobei die Ausbeuten in bestimmten Fällen zeichnen sich die erfindungsgemäß eingesetzten Alkyl- selbst bis zu 95 bis 98% gehen können. Außerdem ist chloride durch eine im Vergleich mit Alkylsulfaten die Dialkylierungsnebenreaktion sehr beschränkt und geringe Toxizität aus. die Bildung von Dialkylderivaten kann in gewissen

Es ist überraschend, daß der Ersatz des Acetons *o Fällen auf weniger als 3% herabgesetzt werden, durch ein Lösungsmittel, wie Toluol, nicht nur die Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung. Alkylierung an dem Sauerstoffatom nicht hemmt „ . .
sondern dagegen zu besseren Ausbeuten führt Die Beispiel 1
Reaktion verläuft zwar in Abwesenheit eines Lösungs- In einen Autoklav aus rostfreiem Stahl bringt man mittels, doch ist die Anwesenheit von Lösungsmittel as 110 g Brenzcatechin, 92,4 g Natriumbicarbonat, 92,4 g bevorzugt Die aromatischen Kohlenwasserstoffe, wie Wasser, 300 cm³ Toluol, 5 g Triäthanolamin und Toluol, Benzol und Xylol, können mit Vorteil ver- 65 g Äthylchlorid ein. Man erhitzt unter konstantem wendet werden. Man kann auch Petroläther des ali- Bewegen. Die Temperatur wird so auf 110⁰C gebracht phatischen oder cycloaliphatischen Typs, beispiels- und 18 Stunden bei diesem Wert gehalten. Der Druck, weise Octan, Hexan, Heptan, Cyclohexan, Cyclo- 30 der zu Beginn 10,5 kg/cm* beträgt, erreicht am Ende pentan und Cycloheptan, verwenden. Gute Ergebnisse der Reaktion infolge der Freisetzung von Kohlenkönnen auch unter Verwendung von halogenierten dioxydgas im Verlaufe der Reaktion 17,6 kg/cm*. Kohlenwasserstoffen, wie Dichloräthylen und Dichlor- Nach Abkühlen des Autoklavs, Entfernung^ des propylen, sowie von Gemischen aus aromatischen Kohlendioxyds und des nichtumgesetzten Äthyl-Kohlenwasserstoffen und aliphatischen Alkoholen, 35 Chlorids, Abtrennung der organischen Produkte und wie Toluol-Methanol-Gemischen, erhalten werden. Destillation erhält man ein Destillat mit folgender Man kann auch Ketone, wie Aceton und Diäthylketon, Zusammensetzung:

verwenden, doch sind dann, wie schon erwähnt wurde, .... .,^_n * <.· -»·>< >/

die Ergebnisse nicht so gut N.chtumgewandeltes Brenzcatechin .. 33%

Die erfindungsgemäß verwendbaren Alkylchloride *o o-Athoxyphenol bt>/

sind die Alkylchloride mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen. Diathoxybenzol 1 /₀

Die Reaktion verläuft ganz besonders gut mit Methyl- . . . «

und Äthylchlorid, doch kann man auch Propyl-, Beispiel l

Isopropyl-, Butyl-, Isobutyl-, tert-Butyl-, tert-Amyl-, In einen Autoklav aus rostfreiem Stahl bringt man

sek.-Amyl-, Isoamyl- und Amylchlorid verwenden. 45 110 g Brenzcatechin, 78 g Natriumcarbonat 45 g

Man kann einen Überschuß von einer der Reak- Wasser, 300 cm³ Toluol, 5 g Triäthanolamin und

tionskomponenten (Phenol oder Alkylehlorid) ver- 1,04 Mol Äthylchlorid ein. Man bringt die Temperatur

wenden. auf 130⁰C und hält das Gemisch 9 Stunden bei dieser

Wie bereits ausgeführt wurde, kann die Reaktion Temperatur. Nach dem Aufarbeiten wie im Beispiel 1

zwar in wasserfreiem Medium durchgeführt werden, so erhält man Guäthol in einer Ausbeute von 92% der

doch kann es in vielen Fällen vorteilhaft sein, Wasser Theorie, wobei das Mengenverhältnis zwischen dem

zuzugeben, wobei der Mengenanteil an Wasser von Mono- und Dialkylderivat 98:2 beträgt.

0,5 o.i 20 Mol je Mol Phenol betragen kann. Vorzugs- . . . ,

weise beträgt die zu verwendende Wassermenge Beispiel

3 bis 4 Mol je Mol Phenol. 55 Man arbeitet wie in den vorhergehenden Beispielen

Wenn das Phenol und das Chlorid in äquimolarem mit 121 g Brenzcatechin, 65 g wasserfreiem Natrium-Mengenanteil verwendet werden, so beträgt die carbonat, 5 g Triäthylamin, 500 cm^s Toluol und 50,5 g stöchiometrische Menge Alkalicarbonat 0,5 Mol, doch Methylchlorid. Die Temperatur wird auf 130⁰C verwendet man üblicherweise 0,5 bis 1 Mol Carbonat gebracht und das Erhitzen bei dieser Temperatur je Mol Phenol. An Stelle des Alkalicarbonats kann 60 21 Stunden unter Bewegen fortgesetzt. Nach der man eine doppelte Menge Alkalibicarbonat verwenden. Aufarbeitung wie im Beispiel 1 erhält man ein Destillat Man kann auch Gemische von Carbonat und Bicar- der folgenden Zusammensetzung:
bonat verwenden, wobei die Mengen des einen oder Nichtumgewandeltes Brenzcatechin .. 13,5 %
des anderen auf der oben angegebenen Basis berechnet Guajacol 84,5 V

werden. Es kann irgendein Alkalicarbonat oder 65 Dimethoxybenzol 2°/ °

-bicarbonat verwendet werden, doch verwendet man

vorzugsweise Natrium- und Kaliumcarbonat und Dies entspricht einer Ausbeute von 95 % an Guaja-

-bicarbonat. col, bezogen auf umgesetztes Brenzcatechin.

Beispiel 4 erhitzt unter Bewegen 10 Stunden auf 130° C. Nach der

Aufarbeitung wie zuvor angegeben erhält man ein

Man arbeitet wie in den vorhergehenden Beispielen, Destillat, das aus den folgenden Bestandteilen besteht: jedoch mit 0,7 Mol Natriumcarbonat, 1 Mol Brenz- π a°/

catechin, 1 Mol Äthylchlorid, 50 g Wasser, 2 g Tri- 5 Brenzcatechin

äthylamin und 300 cm» Toluol. Man erhitzt 8 Stunden Guajacol

auf 110⁰C. Nach dem Aufarbeiten wie vorstehend Veratrol

beschrieben erhält man Guäthol in einer Ausbeute Beispiel 12

von 97% der Theorie. Das Verhältnis von erhaltenem ., , . . .,. ,_ , , ,

Monoaikylderivat zu gebildetem Dialkylderivat be- ίο ^f arbeitet mit 250 cm^^.J^^T^": träet 97 5 · 2 S ⁰^ ^Mo1 Natriumcarbonat, 5 g Tnathanolamin, 1 Mol

⁸ ' " ' Äthylchlorid und 1 Mol Brenzcatechin, wobei man

Beispiel 5 unter Rühren 7VtStunden auf 125°C erhitzt Man

Manarbeitetwiezuvormitl Mol Natriumcarbonat, ^. so Guäthol in einer Ausbeute von 92% der lMol Brenzcatechin, 1 Mol Methylchlorid, 40 g i_S ^T,^he°"^e ?^{eben ei}° f?« DiathoxybenzoU wobei das Wasser und 500 cm" Toluol. Man erhitzt 6 Stunden auf Verhältnis von Guäthol zu Diathoxybenzol 96.4 110⁰C. Nach der Aufarbeitung wie zuvor angegeben betragt,
erhält man ein Destillat mit folgender Zusammen- Beispiel 13

^SetZUng: _ao Man arbeitet mit 1 Mol Hydrochinon, 1,1 Mol

Guajacol 98,1 % Natriumbicarbonat, 62 g Wasser, 300 cm³ Toluol und

Veratrol 1,1 % 1 Mol Methylchlorid. Man erhitzt 5 V₂ Stunden unter

Nichtumgewandeltes Brenzcatechin .. 0,8% Bewegen auf 120⁰C. Nach der Aufarbeitung wie

Die Ausbeute an Guajacol beträgt 91%, bezogen vorstehend angegeben erhält man ein Destillat mit

auf verbrauchtes Brenzcatechin. a₅ folgenden Bestandteilen:

r> _ : - _n j _ ι /: Hydrochinon 32%

^p Monomethyläther des Hydrochinons.. 63 %

Man arbeitet wie zuvor mit 300 cm³ Heptan, 0,6 Mol 1,4-Dimethoxybenzol 5 %

Natriumcarbonat, 45 g Wasser, 1 Mol Brenzcatechin

und 1 Mol Methylchlorid. Das Erhitzen wird 10 Stun- 30 B e i s ρ i e 1 14

den bei 130⁰C vorgenommen. Man erhält so Guajacol Man arbeitet mit 0,6MoI Kaliumcarbonat, 55 g

mit einer Ausbeute von 91 %, bezogen auf verbrauchtes Wasser, 300 cm⁸ Toluol, HOg Hydrochinon und Brenzcatechin. 150,5 g Methylchlorid, wobei man unter Bewegen

Beispiel 7 8 Stunden auf 120⁰C erhitzt. Nach der üblichen

35 Aufarbeitung erhält man ein Destil'at mit folgenden Man arbeitet mit 300 cm³ Heptan, 0,6 Mol Natrium- Bestandteilen:
carbonat, 1 Mol Brenzcatechin und 1 Mol Methylchlorid. Man erhitzt 4 Stunden auf 130⁰C. Nach der Hydrochinon 31 /₀

Aufarbeitung wie zuvor angegeben erhält man Guajacol Monomethyläther des Hydrochinons.. 65 %

und Veratrol, wobei die Ausbeuten 93,5 % bzw. 4,5 % 40 Dimethyläther des Hydrochinons .... 4%

^betraß^en· Beispiel 15

Beispiel 8 _{Man S(Jtzt} j _{Mol Resorc}j_{n m}j_t 0,6 Mol Natrium-

Man arbeitet mit 0,6 Mol Natriumcarbonat, 1 Mol carbonat, 45 g Wasser, 5 g Triäthanolamin, 300 cm³

Brenzcatechin und 5 Mol Methylchlorid und erhitzt 45 ^{Toluo1 und ί Mo1} Methylchlorid um, wobei man unter

4 Stunden auf 13O⁰C. Man erhält so Guajacol und Bewegen arbeitet. Man erhitzt, bis die Masse eine

Veratrol in Ausbeuten von 90% bzw. 7,5%, bezogen Temperatur von 50⁰C erreicht hat. Die Temperatur

auf verbrauchtes Brenzcatechin. steigt anschließend von selbst infolge der freigesetzten

Wärme auf 90⁰C. Danach hält man die Temperatur

Beispiel 9 ₅₀ 4 Stunden bei etwa 83⁰C. Nach der üblichen Auf-

Man arbeitet mit 300 cm* Dichlorethylen, 0,6 Mol arbeitung erhält man ein Destillat mit folgenden

Natriumcarbonat, 45 g Wasser, 1 Mol Brenzcatechin Bestandteilen:

und 1 Mol Methylchlorid. Man erhitzt unter Bewegen Resorcin 40 5"/

10 Stunden auf 130⁰C. Die Ausbeuten an Guajacol MonomethyUUher des Resorcins"".'.".". 55',5%

und Veratrol betragen 95% bzw. 2%. 55 Dimethyläther des Resorcins 4%

^BeisP^{iel 10} Beispiel 16

Man arbeitet mit 300 cm³ Dichlorethylen,0,6 Mol _{Man arbeUet mit 1 Mol Resorcin> 0)6} Mol Natrium-

S^alü^U,^muf^rbf '^^1Mu⁰· ;^n^Zc? }^{m Ul}lVJi? c carbonat, 45 g Wasser, 5 g Triäthanolamin, 300 cm³ Methylchlond und erhitzt 10 Stunden auf 130⁰C. 6° _{Cyclohexan u} ^B _{nd 1Mol} Äthylchlorid. Man arbeitet Man erhalt so Guajacol m einer Ausbeute von 90%, _w[_{e in ßei jel 15 wobei man das Erftitzen auf 83}o_c wobei das Verhältnis yon Monoaikylderivat zu ₁₀ Stunden fortsetzt. Nach der üblichen Aufarbeitung Dialkylderivat 95: 5 betragt. _{erhält man ein Destillat} ^_{1 der fo}i_genden Zusammen-

B ei spiel 11 6₅ Setzung:

Man arbeitet mit 300 cm³ Diäthylketon, 0,6 Mol Resorcin 40,5 %

Natriumcarbonat, 45 g Wasser, 2,5 g Triäthanolamin, Monoäthyläther des Resorcins 55,5 %

1 Mol Brenzcatechin und 1 Mol Methylchlorid. Man Diäthyläther des Resorcins 4 %

Claims (3)

1 2

catechin in Form «iner Lösung in einer wäßrigen

Patentansprüche· Natriumhydroxydlösimg mit Dimethylsulfat und Di-

4 äthylsulfat oder mi£emem Alkylhalogenid beschrieben,

" i. Verfahren zur Herstellung von Monoalkyl- wobei in Anwesenheit eines inerten mit Wasser nicht

5*äthem des Brenzeatechins, Resorcins bzw. Hydro- 5 mischbaren Lösungsmittels, das jedoch für den ge-

V chinone durch Umsetzung der entsprechenden bildeten Phenoläther ein Lösungsmittel ist gearbeitet

Dihydroxybenzole mit einem niedrigen Alkyl- wird und wobei der Mengenanteil 4 bis 8 Gewichtsteile

halogenid bei erhöhter Temperatur in Gegenwart Lösungsmittel je 1 Gewichtsteil Diphenol beträgt Die

von Alkali und gegebenenfalls eines inerten Reaktion wird bei einer Temperatur von 65 bis lOO C

Lösungsmittels, dadurch gekennzeich-io durchgeführt Gemäß den Beispielen dieser USA.-

n e t, daß man die Umsetzung bei Temperaturen Patentschrift wird die Alkylierung, wie auch aus

von 50 bis 150⁰C mit einem niedrigen Alkylchlorid der britischen Patentschrift 1000932 bekannt mit

in Gegenwart eines Alkalicarbonate oder -bi- Alkylsulfaten durchgeführt Letztere besitzen den

carbonate durchführt Nachteil einer starken Toxizität die die Notwendigkeit

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- 15 besonderer Sicherheitsvorkehrungen mit sich bringt zeichnet daß man die Umsetzung in Anwesenheit L a s k i η a und Mitarbeiter, Tr. VSES, NAUCHN. von Wasser durchführt Issled, Inst Sinetich. 6, 31 bis 37 (1963), haben die

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- Umsetzung von Brenzcatechin mit Allylchlorid in zeichnet, daß man die Umsetzung in Gegenwart wasserfreiem Acetonmedium in Anwesenheit von von 0,5 bis 1 Mol Alkalicarbonat je 1 Mol Di- ao Natriumiodid und Natriumcarbonat zur Herstellung hydroxybenzol bzw. 1 bis 2 Mol Alkalibicarbonat des Monoallyläthers des Brenzeatechins in einer je 1 Mol Dihydroxybenzol durchführt. Ausbeute von 75% beschrieben. Das Vorhandensein

des Natriumjodids ist zur Erzielung einer guten

Ausbeute wesentlich. In Propylalkoholmedium beträgt

25 die Ausbeute in Abwesenheit von Natriumiodid 43%

Es wurden bereits verschiedene Verfahren zur und in Anwesenheit von Natriumiodid 68%, und in Durchführung der Monoalkylierung von Brenzcatechin, Äthylenglykolmedium beträgt die Ausbeute mit Na-Resorcin und Hydrochinon mit Hilfe von Alkyl- triumjodid 46% und ohne Natriumiodid 43%. halogeniden beschrieben. In Organic Syntheses, Collective Volume IV,

So ist in der deutschen Patentschrift 5 91 534 die 30 S. 836, ist die Umsetzung von 2,5-Dihydroxyaceto-Reaktion des Mononatriumsalzes von Brenzcatechin phenon mit Methyljodid in Anwesenheit von Kaliummit Alkylchloriden in einem Lösungsmittel, wie carbonat in Aceton als Lösungsmittel beschrieben, Benzol, Toluol, Xylol oder Chlorbenzol, beschrieben. wobei unter wasserfreien Bedingungen gearbeitet wird. Nach den Beispielen dieser Patentschrift betragen die Man setzt zunächst das wasserfreie Kaliumcarbonat Ausbeuten eines solchen Verfahrens 75 bis 76%. 35 zu dem Diphenol und dann das Methyljodid zu und In der USA.-Patentschrift 20 24 534 ist die Um- erhitzt das Ganze 6 Stunden unter Rückfluß. Man Setzung eines Alkylhalogenids mit einem Erdalkalisalz erhält so 2-Hydroxy-5-methoxyacetophenon in einer von Brenzcatechin in Suspension in einem organischen Ausbeute von 55 bis 64%.

Lösungsmittel beschrieben, wobei das Bariumsalz Bei allen diesen Verfahren, bei denen man ein

bevorzugt ist. 40 Alkalicarbonat verwendet muß dieses Carbonat

In der spanischen Patentschrift 2 11123 ist die wasserfrei sein, ebenso wie das eingesetzte Lösungs-Überführung von Natriumsalzen des Brenzeatechins mittel. Außerdem ist es erforderlich, ein Halogenid mit nac\ einem zweistufigen Verfahren beschrieben. Man verhältnismäßig hoher Reaktivität beispielsweise ein erhitzt zunächst in einem Autoklav ein Gemisch des Allylhalogenid oder ein Alkyljodid, zu verwenden. Natriumsalzes von Brenzcatechin in Lösung in einem 45 Schließlich ist es bekannt daß der Ersatz des Acetons Wasser-Methanol-Gemisch und eines Moläquivalents durch ein nichtpolares Lösungsmittel, wie Benzol, Metiiylchlorid auf 12O⁰C. Dann setzt man erneut hauptsächlich einer Orientierung der Alkylgruppe 0,4 Moläquivalente Methylchlorid und ein alkalisches an ein Kohlenstoffatom zur Folge hat (F i e s e r and Mittel zu un bringt das Gemisch zum Rückfluß. Man Fieser, Advanced Organic Chemistry, S. 769, erhält so ein Gemisch von Monoäther des Brenz- 50 sowie Organic Reactions, Vol. II, S. 20). Die Vercatechins, Diäther des Brenzeatechins und nicht- Wendung von Alkylsulfaten als Alkylierungsmittel umgewandeltem Brenzcatechin in einem Verhältnis andererseits bringt besondere Toxizitätsprobleme mit von 5:4:1. sich.

N. Z. S h a r f und Mitarbeiter, Maslob.-Zhir. Die vorliegende Erfindung betrifft nunmehr ein

Prcm. 28 (4), 35-37 (1962), haben die Herstellung des 55 Verfahren zur Herstellung von Monoalkyläthern des Äthyläthers des Brenzeatechins und Resorcins durch Brenzeatechins, Resorcins bzw. Hydrochinons durch Auf ösen dieser Phenole in einer konzentrierten Umsetzung der entsprechenden Dihydroxybenzole Natriumhydroxydlösung und Umsetzen dieser Lösung mit einem niedrigen Alkylhalogenid bei erhöhter mit Äthylchlorid im Autoklav während 2 Stunden bei Temperatur in Gegenwart von Alkali und gegebenen-100⁰C beschrieben; vgl. auch Chemical Abstracts 59, 60 falls eines inerten Lösungsmittels, das dadurch 1963, 6290f. gekennzeichnet ist, daß man die Umsetzung bei

In der USA.-Patentschrift 27 81 404 ist die Alkylie- Temperaturen von 50 bis ISO⁰C mit einem niedrigen rung von Hydrochinon mit anschließender Veräthe- Alkylchlorid in Gegenwart eines Alkalicarbonate oder rung beschrieben. Diese Verätherung erfolgt mit Hilfe -bicarbonats durchführt.

von Dimethylsulfat und Methyldijodid in Anwesenheit 65 Erfindungsgemäß werden Brenzcatechin, Resorcin

von Natriumsulfid. und Hydrochinon in Monoalkylderivate unter Ver-

In der USA.-Patentschrift 32 74 260 ist die Um- wendung eines Alkylhalogenids mit verhältnismäßig

setzung von Hydrochinon, Resorcin und Brenz- geringer Reaktivität, nämlich eines niedrigen Alkyl-