DE2108926C3 - Process for the preparation of 3-acyl-4-hydroxy-buten- (2) -saurelactonen - Google Patents

Process for the preparation of 3-acyl-4-hydroxy-buten- (2) -saurelactonen

Info

Publication number
DE2108926C3
DE2108926C3 DE19712108926 DE2108926A DE2108926C3 DE 2108926 C3 DE2108926 C3 DE 2108926C3 DE 19712108926 DE19712108926 DE 19712108926 DE 2108926 A DE2108926 A DE 2108926A DE 2108926 C3 DE2108926 C3 DE 2108926C3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
hydroxy
acid
acyl
reaction
buten
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE19712108926
Other languages
German (de)
Other versions
DE2108926A1 (en
DE2108926B2 (en
Inventor
Georg Dr. 6700 Ludwigshafen Klotmann
Herbert Dr. 6710 Frankenthal Mueller
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BASF SE
Original Assignee
BASF SE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BASF SE filed Critical BASF SE
Priority to DE19712108926 priority Critical patent/DE2108926C3/en
Publication of DE2108926A1 publication Critical patent/DE2108926A1/en
Publication of DE2108926B2 publication Critical patent/DE2108926B2/en
Application granted granted Critical
Publication of DE2108926C3 publication Critical patent/DE2108926C3/en
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D307/00Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom
    • C07D307/02Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings
    • C07D307/34Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings having two or three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D307/56Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings having two or three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached to ring carbon atoms
    • C07D307/58One oxygen atom, e.g. butenolide

Description

R1—C-COOHR 1 -C-COOH

Il οIl ο

(i)(i)

H R2 HR 2

c---c—c--= oc --- c - c - = o

(II)(II)

Es ist aus Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, 4. Auflage Band 7/1 (1954), Seiten 85 ff und Organic Reactions, Band 16, Seiten 15 ff (John Wiley & Sons, Inc., New York 1968) bekannt, daß «,^-ungesättigte Aldehyde oder Ketone, die am ^-Kohlenstoffatom mindestens zwei Wasserstoffatome tragen, unter dem Einfluß eines basischen Katalysators mit Aldehyden eine Aldolreaktion eingehen. Die Kondensation findet an der y-Stellung statt, die der Doppelbindung benachbart ist. Bei den Ketonen ergibt sich noch die zusätzliche Möglichkeit eines Angriffes an dem zweiten «-Kohlenstoffatom zur Ketogruppe, wenn es mindestens zwei Wasserstoffatome trägt. Man erhält in meist unbefriedigenden Ausbeuten Polyen-Carbonylverbindungen, die wiederum nach dem gleichen Reaktionsprinzip weiterreagieren können. Je nach Konstitution der Ausgangsstoffe erhält man häufig ■schwer trennbare Gemische verschiedener Komponenten, außerdem treten Polymerisation oder Verharzungen als Nebenreaktionen auf.It is from Houben-Weyl, Methods of Organic Chemistry, 4th Edition Volume 7/1 (1954), pages 85 ff and Organic Reactions, Volume 16, pages 15 ff (John Wiley & Sons, Inc., New York 1968) known that «, ^ - unsaturated aldehydes or ketones, which am ^ -Carbon atom carry at least two hydrogen atoms, under the influence of a basic catalyst enter into an aldol reaction with aldehydes. The condensation takes place at the y-position, that of the Double bond is adjacent. With the ketones there is the additional possibility of an attack the second «carbon atom to the keto group if it bears at least two hydrogen atoms. You get in mostly unsatisfactory yields polyene-carbonyl compounds, which in turn are based on the same Reaction principle can continue to react. Depending on the constitution of the starting materials, one often obtains ■ Mixtures of different components that are difficult to separate, polymerization or resinification also occurs as side reactions.

4-Hydroxy-buten-(2)-säurelactone wurden bisher nur auf umständlichem, mehrstufigem und unwirtschaftlichem Wege hergestellt, z. B. ausgehend von 3-Chlorpropandiol-(l,2) und Kaliumcyanid oder durch Umsetzung von 2,3-Epoxy-butansäureestern mit Eisessig und Bromwasserstoff (Houben-Weyl, Methoden der organisehen Chemie, Band VI/2, 4. Auflage [!963T, Seiten 658, 712 ff).4-Hydroxy-buten (2) -acid lactones have so far only been cumbersome, multi-stage and uneconomical Ways made z. B. starting from 3-chloropropanediol (l, 2) and potassium cyanide or by reaction of 2,3-epoxy-butanoic acid esters with glacial acetic acid and hydrogen bromide (Houben-Weyl, methods of organisehen Chemistry, Volume VI / 2, 4th edition [! 963T, pages 658, 712 ff).

Es wurde nun gefunden, daß man 3-Acyl-4-hydroxybuten-(2)-säurelactone der allgemeinen FormelIt has now been found that 3-acyl-4-hydroxybutene- (2) -acid lactones the general formula

worin R1, R2, R3 und R4 jeweils ein Wasserstoffatom oder einen Alkylrest mit 1 bis 7 Kohlenstoffatomen bedeuten, dadurch gekennzeichnet, daß man eine «-Oxo-carbonsäure der allgemeinen Formelin which R 1 , R 2 , R 3 and R 4 each denote a hydrogen atom or an alkyl radical having 1 to 7 carbon atoms, characterized in that an -oxo-carboxylic acid of the general formula

mit einer α,/J-ungesättigten Carbonylverbindung der allgemeinen Formelwith an α, / J-unsaturated carbonyl compound of general formula

worin R1, R2, R3 und R4 die vorgenannte Bedeutung besitzen, ohne Verwendung eines Katalysators bei Temperaturen zwischen 40 und 200° C umsetzt.wherein R 1 , R 2 , R 3 and R 4 have the aforementioned meaning, reacts at temperatures between 40 and 200 ° C. without using a catalyst.

4040

IlIl

R2-CR 2 -C

1010

R4 R 4

=C= C

(III)(III)

C)C)

worin R1, R2 R- und R4 jeweils ein Wasserstoffatom oder einen Alkylrest mit 1 bis 7 Kohlenstoffatomen bedeuten, in vorteilhafter Weise dadurch erhält, wenn man eine <x-Oxo-carbonsäure der allgemeinen Formelwherein R 1 , R 2, R- and R 4 each represent a hydrogen atom or an alkyl radical having 1 to 7 carbon atoms, advantageously obtained when a <x -oxo-carboxylic acid of the general formula

R1-C-COOHR 1 -C-COOH

Il οIl ο

(D(D

mit einer «,^-ungesättigten Carbonylverbindung der allgemeinen Formelwith a «, ^ - unsaturated carbonyl compound of general formula

JOJO

C^=C-C= OC ^ = C-C = O

(II)(II)

R4 R 4

worin Ri, R2, R^ und R4 die vorgenannte Bedeutung besitzen, ohne Verwendung eines Katalysators bei Temperaturen zwischen 40 und 200° C umsetzt.wherein Ri, R2, R ^ and R 4 have the aforementioned meaning, reacts at temperatures between 40 and 200 ° C without using a catalyst.

Die Umsetzung wird für den Fall der Verwendung von Crotonaldehyd und Glyoxylsäure durch die folgende Reaktionsgleichung veranschaulicht.The implementation is carried out for the case of the use of crotonaldehyde and glyoxylic acid the following reaction equation is illustrated.

OHCOHC

OHC-CHOHC-CH

OCH -H,OOCH -H, O

HjC- CH HOOCHjC- CH HOOC

H3CH 3 C

Im Hinblick auf die bekannten Verfahren liefert das erfindungsgemäße Verfahren überraschend 3-Acyl-4-hydroxy-buten-(2)-säurelactone («-Butenolide) auf einfacherem und wirtschaftlicherem Wege in besserer Ausbeute und Reinheit. Die Carbonylgruppe der «-Oxocarbonsäure reagiert mit der «-Stellung der Carbonylverbindung, was nach dem Stand der Technik nicht zu erwarten war. Da beide Ausgangsstoffe polyfunktionell sind, mußte angenommen werden, daß im Reaktionsgemisch verschiedene Reaktionen nebeneinander auftreten wurden, z. B. Aldolisierung der Carbonylverbindung, Bildung von Polyen-Carbonylverbindungen, Diels-Alder-Reaktionen, und man entsprechend Gemische unterschiedlicher Endstoffe erhalten würde. Das erfindungsgemäße Verfahren ist daher mit seinen vorteilhaften Ergebnissen überraschend.With regard to the known processes, the process according to the invention surprisingly yields 3-acyl-4-hydroxy-buten (2) acid lactones («-Butenolide) in a simpler and more economical way in better yield and purity. The carbonyl group of «-Oxocarboxylic acid reacts with the« position of the carbonyl compound, which is according to the state of the art was not to be expected. Since both starting materials are polyfunctional, it had to be assumed that different reactions would occur side by side in the reaction mixture, e.g. B. Aldolization of the Carbonyl compound, formation of polyene carbonyl compounds, Diels-Alder reactions, and one accordingly Mixtures of different end products would be obtained. The inventive method is therefore with surprisingly its beneficial results.

Die Ausgangsstoffe können in stöchiometrischen Mengen oder im Überschuß, vorzugsweise in einem Verhältnis von 1 bis 5 Mol des einen Ausgangsstoffs zu 1The starting materials can be used in stoichiometric amounts or in excess, preferably in one Ratio of 1 to 5 moles of one starting material to 1

Mol des anderen Ausgangsstoffs, verwendet werden.Moles of the other starting material.

Geeignete α-Oxo-carbonsäuren sind z. B.: Glyoxylsäure, Brenztraubensäure, Isobutylglyoxylsäure.Suitable α-oxocarboxylic acids are, for. E.g .: glyoxylic acid, Pyruvic acid, isobutylglyoxylic acid.

Geeignete «,^-ungesättigte Carbcnylverbindungen sind beispielsweise Acrolein, Crotonaldehyd, Dimethylacrolein; Methylvinylketon, Pent-3-en-2-on, Mesityloxid. Suitable «, ^ - unsaturated Carbcnylverbindungen are for example acrolein, crotonaldehyde, dimethylacrolein; Methyl vinyl ketone, pent-3-en-2-one, mesityl oxide.

Ein überraschender Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht ferner darin, daß eine Verwendung von Katalysatoren nicht notwendig ist.Another surprising advantage of the process according to the invention is that it can be used of catalysts is not necessary.

Die Reaktion wird im allgemeinen drucklos oder unter Druck, vorteilhafterweise unter dem sich bei der Reaktionstemperatur einstellenden Druck des Reaktionsgemisches, kontinuierlich oder diskontinuierlich durchgeführt Vorzugsweise wird bei Temperaturen zwischen 80 und 1300C gearbeitet. Gegebenenfalls verwendet man unter den Reaktionsbedingungen inerte Lösungsmittel, wie Wasser; aliphatische Äther, wie Diäthyläther; aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Benzol, Toluol; Halogenkohlenwasserstoffe, wie Trichloräthylen; Ester, wie Essigsäureäthylester; oder entsprechende Gemische. Das Lösungsmittel kommt zweckmäßigerweise in einer Menge von 1 bis 5 Gew.-%, bezogen auf die Λ-Oxo-carbonsäure, in Frage.The reaction is generally carried out without pressure or under pressure, advantageously under the pressure of the reaction mixture established at the reaction temperature, continuously or batchwise. Temperatures between 80 and 130 ° C. are preferably used. If appropriate, solvents which are inert under the reaction conditions, such as water, are used; aliphatic ethers such as diethyl ether; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene; Halogenated hydrocarbons such as trichlorethylene; Esters, such as ethyl acetate; or corresponding mixtures. The solvent is expediently used in an amount of 1 to 5% by weight, based on the Λ-oxocarboxylic acid.

Im allgemeinen wird die Reaktion wie folgt durchgeführt: Ein Gemisch der Ausgangsstoffe, gegebenenfalls zusammen mit einem Lösungsmittel, wird während 2 bis 4 Stunden bei der Reaktionstemperatur gehalten. Zweckmäßigerweise setzt man dem Ausgangsgemisch einen die ungesättigte Carbonylverbindung stabilisierenden Stoff, z. B. Hydrochinon, zu. Man kann auch zu Beginn der Reaktion einen der Ausgangsstoffe dem Restgemisch während 15 bis 45 Minuten zusetzen. Wenn der Siedebereich des Gemisches über 100° C liegt, kann das Reaktionswasser aus dem Gleichgewicht bei Normaldruck oder auch im Vakuum abdestilliert werden. Das Wasser kann ebenfalls durch azeotrope Destillation mit einer Zusatzkomponente, z. B. Benzol, entfernt werden. Bei kontinuierlichem Betrieb wird das Ausgangsgemisch zweckmäßigerweise bei der Reaktionstemperatur in den Reaktor eingeleitet und gleichzeitig das Reaktionsgemisch in eine Kolonne zur Destillation entspannt. Aus dem Reaktionsgemisch wird dann das Verfahrensprodukt in üblicher Weise, z. B. durch Destillation oder Kristallisation, abgetrenntIn general, the reaction is carried out as follows: A mixture of the starting materials, if appropriate together with a solvent, is for 2 to 4 hours at the reaction temperature held. It is expedient to add the unsaturated carbonyl compound to the starting mixture stabilizing substance, e.g. B. hydroquinone, too. One can also choose one of the at the beginning of the reaction Add starting materials to the remainder of the mixture over a period of 15 to 45 minutes. When the boiling range of the mixture is above 100 ° C, the water of reaction can from the equilibrium are distilled off at normal pressure or in vacuo. The water can also by azeotropic distillation with an additional component, e.g. B. benzene, can be removed. at continuous operation, the starting mixture is expediently at the reaction temperature in initiated the reactor and at the same time the reaction mixture is released into a column for distillation. the end the reaction mixture is then the process product in a conventional manner, for. B. by distillation or Crystallization, separated

Ein Überschuß an Ausgangsstoff kann entweder durch Destillation oder im Falle einer oc-Oxo-carbonsäure auch durch Extraktion mit Natriumbicarbonatlösung entfernt werden.An excess of starting material can either be obtained by distillation or in the case of an oc-oxocarboxylic acid can also be removed by extraction with sodium bicarbonate solution.

Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren herstellbaren Verfahrensprodukte sind wertvolle Ausgangsstoffe für die Herstellung von Lösungsmitteln, Farbstoffen, Kunststoffen, Anstrichmitteln, Pflanzenschutzmitteln, Riechstoffen und Kosmetika. Beispielsweise können durch Abspaltung der 3-Acylgruppe die in Ullmanns Encyklopädie der technischen Chemie, Band 14 (1963), Seiten 769 ff berchriebenen Lactone erhalten werden.The process products which can be prepared by the process according to the invention are valuable starting materials for the production of solvents, dyes, plastics, paints, pesticides, Fragrances and cosmetics. For example, by splitting off the 3-acyl group, the in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Volume 14 (1963), pages 769 ff.

In den folgenden Beispielen bedeuten Teile = Gewichtsteile.In the following examples, parts mean parts by weight.

Beispielexample

Zu 92 Teilen Glyoxylsäure-Hydrat (1 Mol) werden bei 80° C innerhalb von 30 Minuten 70 Teile (1 Mol) Crotonaldehyd, stabilisiert mit 0,1 Gew.-% Hydrochinon, unter Rühren portionsweise zugegeben. Das Reaktionsgemisch wird noch 1 !/2 Stund3n bei 100° C gehalten und dann destilliert Man erhält 93 Teile (74% der Theorie) 4-Methyl-3-formyI-4-hydroxy-buten-(2)-säurelacton vom Kp^ 95 bis 97° C. Das Phenylhydrazonderivat dieser Verbindung schmilzt bei 183,5 bis 185° C.70 parts (1 mol) of crotonaldehyde, stabilized with 0.1% by weight of hydroquinone, are added in portions to 92 parts of glyoxylic acid hydrate (1 mol) at 80 ° C. over the course of 30 minutes, with stirring. The reaction mixture is still 1 ! / Maintained at 100 ° C. for 2 hours and then distilled. 93 parts (74% of theory) of 4-methyl-3-formyl-4-hydroxy-buten (2) acid lactone with a boiling point of 95 to 97 ° C. are obtained Phenylhydrazone derivative of this compound melts at 183.5 to 185 ° C.

Beispiel 2Example 2

Unter Rühren werden bei 80° C zu 92· Teilen Glyoxylsäure-Hydrat-70 Teile Methylvinylketon innerhalb 45 Minuten portionsweise zugegeben. Man hält dann die Temperatur noch 15 Minuten bei 80° C, 15 Minuten bei 95° C und erhöht dann auf 110° C. Nach weiteren 2 Stunden werden durch Destillation 89 Teile (71% der Theorie) 3-AcetyI-4-hydroxy-buten-(2)-säurelacton vom Kp3 1210C erhalten. Das Phenylhydrazon dieser Verbindung schmilzt bei 193,5 bis 194° C.While stirring, at 80 ° C., 70 parts of methyl vinyl ketone are added in portions to 92 parts of glyoxylic acid hydrate over the course of 45 minutes. The temperature is then maintained at 80 ° C. for 15 minutes, at 95 ° C. for 15 minutes and then increased to 110 ° C. After a further 2 hours, 89 parts (71% of theory) of 3-acetyl-4-hydroxy- butene- (2) Kp received from the -säurelacton 3121 0 C. The phenylhydrazone of this compound melts at 193.5 to 194 ° C.

Claims (1)

Patentanspruch:Claim: Verfahren zur Herstellung von 3-Acyl-4-hydroxybuten-(2)-säurelactonen der allgemeinen FormelProcess for the preparation of 3-acyl-4-hydroxybutene- (2) -acid lactones the general formula IlIl R2-CR 2 -C R-1 R- 1 R4 R 4 (HI)(HI)
DE19712108926 1971-02-25 1971-02-25 Process for the preparation of 3-acyl-4-hydroxy-buten- (2) -saurelactonen Expired DE2108926C3 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19712108926 DE2108926C3 (en) 1971-02-25 1971-02-25 Process for the preparation of 3-acyl-4-hydroxy-buten- (2) -saurelactonen

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19712108926 DE2108926C3 (en) 1971-02-25 1971-02-25 Process for the preparation of 3-acyl-4-hydroxy-buten- (2) -saurelactonen

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2108926A1 DE2108926A1 (en) 1972-08-31
DE2108926B2 DE2108926B2 (en) 1979-09-20
DE2108926C3 true DE2108926C3 (en) 1980-06-04

Family

ID=5799780

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19712108926 Expired DE2108926C3 (en) 1971-02-25 1971-02-25 Process for the preparation of 3-acyl-4-hydroxy-buten- (2) -saurelactonen

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE2108926C3 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1309593B1 (en) * 1999-03-05 2002-01-24 Novuspharma Spa HETEROCYCLIC COMPOUNDS WITH ANTI-TUMOR ACTIVITY.

Also Published As

Publication number Publication date
DE2108926A1 (en) 1972-08-31
DE2108926B2 (en) 1979-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE1695753C3 (en) Process for the preparation of 6,6-disubstituted 2,2-dimethyl-4-oxopiperidines
DE1793559C3 (en) Process for the production of furan 3 carboxylic acid esters excretion from 1543804
DE2533920C2 (en) Process for the production of resorcinols
DE1443188C (en)
EP0062291B1 (en) Process for the preparation of poly-unsaturated ketones
DE2108926C3 (en) Process for the preparation of 3-acyl-4-hydroxy-buten- (2) -saurelactonen
EP0165521B1 (en) Process for the preparation of a mixture of an optionally substituted ester of cinnamic acid and an optionally substituted ester of beta-alcoxy-beta-phenylpropionic acid, and process for the preparation of optionally substituted cinnamic acid
EP0089417B1 (en) Process for the preparation of phthalide
DE3302848A1 (en) METHOD FOR PRODUCING RESORZINE AND SUBSTITUTED RESORCINES
EP0100019B1 (en) Process for the preparation of alpha-substituted beta-dicarbonyl-, beta-cyanocarbonyl- and beta-dicyano compounds
EP0219601B1 (en) Process for the preparation of (z)-2-methyl-2-butenoic acid
DE2548384A1 (en) METHOD FOR PRODUCING HYDROXYPHENYLAETHERS
EP0309896A2 (en) Process for the preparation of carboxylic acid methyl esters
DE2716773A1 (en) PROCESS FOR THE PREPARATION OF ESTERS FROM M-PHENOXYBENZYL ALCOHOL AND ITS ALPHA-CYANO AND ALPHA-AETHINYL DERIVATIVES WITH CARBONIC ACIDS
EP0027890A1 (en) Process for the preparation of cobalt (II) acetyl acetonate
DE1955375B2 (en) PROCESS FOR THE PRODUCTION OF BETA-HYDROXY AND / OR ALPHA-UNSATABLED CARBONYL COMPOUNDS
DE3112056A1 (en) IMPROVED METHOD FOR PRODUCING CYCLOHEXAN-1,3-DIONES, AND SOME NEW BICYCLIC CYCLOHEXAN-1,3-DIONES
DE2558399B2 (en) PROCESS FOR THE PREPARATION OF 3,6-DICHLOROPICOLIC ACID
DE1127888B (en) Process for the preparation of vinyl esters of higher carboxylic acids
DE3300314C1 (en) Process for the preparation of N, N&#39;-diformylhydrazine
DE2426863A1 (en) PROCESS FOR CLEAVING CYCLOALIPHATIC HDROPEROXIDES
DE1643985C3 (en) S-Isopropyl ^ nitro-phenyl-dimethyl-carbinol and 3,5-diisopropyl-4-nitro-phenyldimethylcarbinol and processes for their preparation
DE1008279B (en) Process for the production of m- and p-phthalic acid by oxidation of dialkylbenzenes
DE2921220C2 (en) Process for the preparation of 2.3.4.4.-Tetrachloro-3-butenoic acid alkyl esters
DE2310824C3 (en) Process for the production of dimethyl terephthalate and its intermediates

Legal Events

Date Code Title Description
OD Request for examination
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
8330 Complete disclaimer