DE2244012C3 - Verfahren zur Herstellung von Alkoxyacetessigestern - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von AlkoxyacetessigesternInfo
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- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C69/00—Esters of carboxylic acids; Esters of carbonic or haloformic acids
- C07C69/66—Esters of carboxylic acids having esterified carboxylic groups bound to acyclic carbon atoms and having any of the groups OH, O—metal, —CHO, keto, ether, acyloxy, groups, groups, or in the acid moiety
- C07C69/67—Esters of carboxylic acids having esterified carboxylic groups bound to acyclic carbon atoms and having any of the groups OH, O—metal, —CHO, keto, ether, acyloxy, groups, groups, or in the acid moiety of saturated acids
- C07C69/716—Esters of keto-carboxylic acids or aldehydo-carboxylic acids
- C07C69/72—Acetoacetic acid esters
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von v- Alkoxyacetessigestern.
Es ist bekannt, y-Äthoxyacetessigester durch Reaktion
von Bromessigester und Äthoxyessigester mit Zink (J. Amer. ehem. Soc 68,1946,2392) oder durch Reaktion
von Äthoxyessigester mit Essigester in Gegenwart von Natrium (Chem. Abstr, 43,1949,2625e) herzustellen. Es
ist auch bekannt, den 4-Methoxyacetessigester durch Kondensation von Methoxyacetylchlorid mit Malonsäureäthyl-tertiär-butylester
mit nachfolgender Verseifung und Decarboxylierung herzustellen (J. Amer. chem. Soc,
70, 1948, S. 500). Die nach diesen Verfahren erzielten Ausbeuten liegen bei 11,21 bzw. 40%.
Versuche, y-Äthoxyacetessigester aus y-Chloracetessigeste.·
mit äquimolaren Mengen Na-Alkoholaten herzustellen, schlugen fehl. Anstelle des erwarteten
y-Äthoxyacetessigesters wurde nämlich Succinylbernsteinsäureester erhalten (Bull. Soc. chim. France, 4. Serie,
29,19211S. 402 bis 406).
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung der bisher schwer zugänglichen
y-Alkoxyacetessigester zu finden, das hohe Ausbeuten bei einfacher Durchführung gestattet
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß man y-Chlor- bzw. Bromacetessigester mit in Alkohol
gelöstem Alkalialkoholat im Verhältnis von mindestens 2 MoI Alkalialkoholat je Mol γ Halogenacetessigester
in einem aprotischen Lösungsmittel mit hoher Dielektrizitätskonstante, zweckmäßig bei Temperaturen von 15
bis 300C umsetzt und den y-Alkoxyacetessigester aus
dem Reaktionsgemisch gewinnt.
Zweckmäßig arbeitet man mit einem Überschuß an Alkohol Außerdem wird ein aprotisches Lösungsmittel
mit hoher Dielektrizitätskonstante dem Alkohol zugesetzt.
Solche Lösungsmittel sind beispielsweise Dimethylsulfoxid, Dimethylformamid, Formamid, N-Methylformamid,
N-Methylpropionamid.
Die Menge an aprotischen Lösungsmitteln, vorzugsweise Dimethylsulfoxid, richtet sich zweckmäßig nach
der Löslichkeit des Alkoholate im entsprechenden Alkohol, Vorzugsweise sollte das Volumen an LösungS'
mitteln das Volumen an Alkohol nicht stark unterschreiten,
Beim Arbeiten mit den genannten aprotischen
Lösungsmitteln werden farblose bis schwachgelbe Rohprodukte erhalten, während ohne Lösungsmittel
dunkel gefärbte Rohprodukte erhalten werden.
Das Alkalialkoholat wird Vorteilhaft in Mengen von 2,5-5 MoI pro Mol y-Halogenacetessigester angewendet
Die Reaktionstemperatur liegt zweckmäßigerweise bei 15-300C, doch sind auch niedrigere oder höhere
Temperaturen anwendbar.
Als Alkaliaikoholate kommen zweckmäßig die
Natrium- und Kaliumsalze zur Anwendung. Als Alkohole können alle aliphatischen Alkohole, zweckmäßig
die mit 1 bis 10 C-Atomen im Molekül, die ίο geradkettig oder verzweigtkettig sein können, eingesetzt
werden. Solche Alkohole sind beispielsweise Methanol, Äthanol, Butanol, sek. Butanol, Propanol,
Isopropanol.
Von den y-Chlor- bzw. Bromacetessigesten<
kommen insbesondere die y-Chlorderivate zur Anwendung.
Dabei können auch solche eingesetzt werden, die in α-Stellung einen Substituenten tragen. Somit gelingt es
nach dem Verfahren der Erfindung y-Alkoxyacetessigester
der allgemeinen Formel
R-O-CH3-C-CH-COOR,
in welcher R und R2 Alkylgruppen und Ri H oder Alkyl
ist, herzustellen.
Die Substituenten R, Ri und Rj unterliegen keiner
zahlenmäßigen Beschränkung der C-Atome. Es können alle Alkylgruppen, ob geradkettig oder verzweigt.
Anwendung finden. Auch ist es möglich, substituierte Alkylgruppen zu verwenden (z. B. Methoxy-, Alkyl-,
Arylgruppen). Wesentliches Merkmal der Substituenten muß sein, daß sie in stark basischem Medium nicht
reagieren.
Besonders geeignet ist das Verfahren der Erfindung zur Herstellung von γ-Alkoxyacetessigestern, bei denen
die y-Alkoxygruppe und die Alkoholgruppe des Esters gleich sind. Wendet man dieses Verfahren auf die
Herstellung von y-Alkoxyacetessigestern an, bei denen
die y-Alkoxygruppe verschieden von der Alkoholgruppe
des Esters ist, erhält man durch Umesterung Estergemische.
So entsteht z. B. bei der Umsetzung von y-Chloracetessigsäureäthylester
mit Na-Methylat in Methanol ein Gemisch von y-Methoxyacetessigmethylester (Hauptkomponente),
y-Methoxyacetessigsärjeäthylester,
y-Äthoxyacetessigsäureäthylester und y-Äthoxyacetessigsäuremethylester.
1. Herstellung von y-Äthoxyacetessigsäure-
äthylester
4,20 g Natrium (0,182 Mol) wurden unter Stickstoff in 50 ml absolutem Äthanol gelöst, die Lösung mit 50 ml
Dimethylsulfoxid und bei 2O0C unter äußerer Kühlung unter Rühren mit 11,88 g (0,0722 Mol) y-Chloracetessig*
säureäthylester (hergestellt nach CH^PS 4 92 670) versetzt, Nach 48 Stünden bei 20-250G würde die
Reaktionslösung in 10 ml konzentrierte Salzsäure und
es 200 ml Wasser gegossen und dreimal mit je 50 ml
Methylenchlorid extrahiert Und das Methylenchlorid abdestilliert. Es wurden 12,26 g j^Äthoxyacetessigsäure*
äthylestef erhalten, Ausbeute 97,5%, Kp κ 106" C
(Literaturwert) Kpn 105-1060C, Fp. des Kupferkomplexes
142-144° C (Literaturwert: 143"C).
C8HhO4
Gefunden: C 54,7% H 8,2% 0 37.1%
Berechnet: C 55,16% H 8,10% O 36,74%
Molekulargewicht gefunden (Massenspektrum): 174
Molekulargewicht berechnet: 174,2
Molekulargewicht berechnet: 174,2
2. y-Methoxyacetessigsäuremethylester
5,75 g Natrium (0,250 Mol) wurden unter Stickstoff in
50 ml Methanol gelöst, diese Lösung mit 5OmI Dimethylsulfoxid und bei 20° C unter äußerer Kühlung
und unter Rühren mit 14,67 g y-Chloracetessigsäuremethylester
(0,0975 Mol) versetzt. Nach 48 Stunden bei 200C wurde in 15 ml konzentrierte Salzsäure und 200 ml
Wasser gegossen, sechsmal mit je 50 ml Methylenchlorid extrahiert, das Methylenchlorid abdestilliert, wobei
13,97 g y-Methoxyacetessigsäuremethylester zurückbüeben,
Kp26113° C, Ausbeute 98,0%.
C6H10O4
Gefunden: C 48,8% H 6,9% 0 44,3%
Berechnet: C 4931% H 6,90% 0 43,79%
3. y-Isopropyloxyacetessigsäureisopropylester
5,75 g Natrium (0,25 Mol) wurden bei Rückflußtemperatur in 100 ml Isopropanol gelöst, die Lösung mit
iOOml Dimethylsulfoxid versetzt, 50 ml Isopropanol abdestilliert und" die restliche Lösung bei 200C mit 17,46
y-Chloracetessigsäureisopropylester (0,0978 MoI) versetzt.
Nach 72 Stunden bei 200C v.-irde in 15 ml
konzentrierte Salzsäure und 200 ml Wasser gegossen, dreimal mit Methylenchlorid extrahiert, das Methylenchlorid
abdestilliert, wobei 19,01 g y-Isopropyloxyacetessigsäureisopropylester
erhalten wurden, Ausbeute 96,1 %, Kpo,o5 62° C (0,05 Torr).
C10H18O4
Gefunden: C 53,8% H 8,8% 0 32,4%
Berechnet: C 59,39% H 8,97% 0 31.64%
4. y-Octylacetessigsäureoctyles ter
Unter Stickstoffatomosphäre wurden 18,0 g Natriumhydrid
(0,75 Mol) in 300 ml Dimethylsulfoxid mit 1324 g
Octa-iol (1,0 Mol) bei 80°C zu Natriumoctanolat
umgesetzt Als das Natriumhydnd vollständig gelöst war, wurde auf Raumtemperatur gekühlt, und tropfenweise
mit 63,2 g y-Chloracetessigsäureoctylester (0,255
Mol) versetzt. Nach 24 Stunden bei 20° C wurde auf 600 ml Eiswasser und 50 ml konzentrierte Salzsäure
gegossen, der pH der Emulsion mit Natronlauge auf 7 gestellt und dreimal mit Methyienchlorid extrahiert
Nach dem Abdestillieren des Methylenchlorids wurde bei 60°C/0,01 Torr der größte Teil des Octanols
abdestilliert. Es blieben 104,6 g einer Flüssigkeit, die
neben 81,2% y-Octylacetessigsäureoctylester 18,8%
Octanol enthielt, Ausbeute 97,34%.
Elementaranalyse des Kupferkomplex, Fp.47,0—47,5"C
(C40H7-O8Cu, 746,58)
Gefunden: C 64,2 H 9,5 0 17,7 Cu 8,3
Berechnet: C 64.35 H 9,99 O 17,14 Cu 8,51
Claims (2)
1. Verfahren zur Herstellung von y-AIkoxyacetessigsäureestern
aus y-Chlor- bzw. Bromacetessigestern,
dadurchgekennzeichnet, daß man y-CWor- bzw. Bromacetessigester mit in Alkohol
gelöstem Alkalialkoholat im Verhältnis von mindestens
2 Mol Alkalialkoholat je Mol y-Chlor- bzw. Bromacetessigester in einem aprotischen Lösungsmittel
mit hoher Dielektrizitätskonstante, zweckmäßig bei Temperaturen von 15 bis 30° C, umsetzt
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß man die Umsetzung in Gegenwart von Dimethylsulfoxid durchfühlt
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