DE2445133A1

DE2445133A1 - Verfahren zur herstellung von aethinylcarbinolen

Info

Publication number: DE2445133A1
Application number: DE19742445133
Authority: DE
Inventors: John Nicholson Gardner; George Mc Clelland Whitesides
Original assignee: F Hoffmann La Roche AG
Current assignee: F Hoffmann La Roche AG
Priority date: 1973-10-01
Filing date: 1974-09-20
Publication date: 1975-04-03
Also published as: JPS5059308A; FR2272060A1; NL7412947A; CH601150A5; FR2272060B1; FR2252346A1; GB1489374A; FR2252346B1

Description

Dr. In₃. Λ, van der Werft _{9n Cei}24A5133 Dr. Franz Laderer * °·^Se* «974 PATENTANWÄLTE

RAN 6005/-109E

F. HofFmann-La Roche & Co. Aktiengesellschaft,¹ Basel/Schweiz

Verfahren zur Herstellung von Aethinylcarbinolen

Bin anhin wurden Aethinylcarbinole der Formel

R_? R C-CH

R. -C=C-C —R.

I ι O

OH

worin R, R₁ und R., Wasserstoff, nieder-Alkyl oder nieder-Alkenyl, R_? Wasserstoff oder einen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen darstellen, oder R, und Rp zusammen mit dem Kohlenstoffatom _/an das sie gebunden sind_xCyclo-niederalkyl oder Cyclo-nieder-alkenyl darstellen, dadurch dargestellt, dass eine Verbindung der Formel

Ur/28.8.1974 5098U/1 US

2445 Ί

R₂ R

II R —C =C —C —R

Il ³

worin R, R₁, R^ und R, obige Bedeutung besitzen, mit Natriumacetylid umgesetzt wurde ; siehe J.A.G.S. 5_7, 340 (1935) und J.A.C.S. 6j5, 1289, (1944). Die dort beschriebene Verwendung von Natriumacetylid hat sich jedoch als nachteilig erwiesen, weil dabei die Verbindungen der Formel I in zu geringer Ausbeute anfallen.

In der U.S. Patentschrift No. 2 425 201 vom 5. August 1947 wird für diesen Prozess die Verwendung von Calciumacetylid empfohlen. In J.Ä.C.S. Jl₉ 2062, (1949) schliesslich worden Lithiumacetylid, Calciumacetylid und Kaliumacetylid für denselben Prozess empfohlen. Die besagten Acetylide sind leider sehr teuer. Ein weiterer Nachteil entsteht dadurch, dass bei Verwendung eben dieser Acetylide die Verbindungen der Formel I nicht rein,sondern verunreinigt mit Nebenprodukten, z.B. auch solchen teeriger Natur,anfallen und die Abtrennung dieser Nebenprodukte sich äusserst schwierig gestaltet. Es bestand deshalb seit langem ein Bedürfnis,für die Durchführung des Verfahrens zur Herstellung der Verbindungen der Formel I ein ökonomisches Acetylid aufzufinden, bei dessen Verwendung die Verbindungen I in grösserer Ausbeute und zugleich besserer Reinheit anfallen.

In diesem Zusammenhang wäre die Verwendung von Magnesiumacetylid ins Auge zu fassen* Jedoch ist die Herstellung dieser Verbindung äusserst schwierig, dies nicht zuletzt wegen den Losungseigenschaften von Magnesium und dessen Acetylid.

5098U/1 Ue BAD ORiGlHAL

Gemäss der vorliegenden Erfindung wurde gefunden, dass.wenn ein Magnesiumacetylenkomplex mit einer Verbindung der Formel II in flüssigem Ammoniak umgesetzt wird, die Verbindung der Formel I in hoher Ausbeute und nicht etwa verunreinigt mit schwer abtrennbaren Nebenprodukten anfällt. Gemäss einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung \d_rd demgemäss die Verbindung der Formel II mit einem Gemisch,bestehend aus Natriumacetylid und einem Magnesiumacetylenkomplex, wobei dieses Gemisch mindestens 5 Gewichtsprozent des Magnesiumacetylenkomple xes und höchstens 95$ dos Natriumacetylides enthält,umgesetzt, wobei die Verbindung der Formel I,wie oben gesagt,in hoher Ausbeute und nicht verunreinigt mit schwer abtrennbaren Nebenprodukten anfällt. Der beim Verfahren angewandte Zusatz von mindestens 5 Gewichtsprozent eines Magnesiumacetylenkomplexes zusätzlich zum Natriumacetylid ist überraschenderweise für die starke Erhöhung der Ausbeute an Verbindung der Formel I verantwortlich. Diese Behauptung kann leicht bewiesen werden^indem ohne diesen Zusatz, —. also nur Umsetzung der Verbindung I mit Natriumacetylid - die Verbindung I in Ausbeuten von etwa 30$ anfällt, währenddem nach dem erfindungsgüinäsyen Verfahren die Ausbeuten 70$ oder mehr betragen.

Der erste Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung des Magnesiumsacetylenkomplexes. Dieser Komplex wird hergestellt,indem Acetylen mit Magnesium in flüssigem Ammoniak in Anwesenheit von Natriumamid oder Natriummetall umgesetzt wird. Es wurde nämlich gefunden, dass ohne die Anwesenheit von Natriumamid oder Natriummctall im Reaktionsgemisch der fragliche Magnesiumacetylenkomplex nicht gebildet wird.

Die in den obigen Formeln I und II durch die Syribolo R, R^ und R,, dargestellten Alkylgrur.pen achliesson beispielweise odc-r verzweigtYottigo /.Iky!gruppen von 1 bis

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_ 4 —

Kohlenstoffatome, wie Methyl, Aethy1, Propyl, Isopropyl, Butyl, Isobutyl, Pentyl, Hexyl, Heptyl, etc. ein. Die niederen Alkenylgruppen schliessen beispielsweise geradkettige oder verzweigte Alkenylgruppen mit 2-7 Kohlenstoff atomen, wie z.B. Aethenyl, Propenyl, 1-Butenyl, 2-Butenyl, 1-Pentenyl, 2-Pentenyl etc. ein. Die durch H₂ dargestellten Kohlenwasserstoffreste beinhalten aliphatische, cycloaliphatische oder aromatische Kohlenwasserstoffroste mit 1-18 Kohlenstoffatomen.Die aliphatischen Kohlenwasserstoffreste können gesättigt oder ungesättigt sein. Es kommen also beispielsweise Alkylgruppen mit 1-18 Kohlenstoffatomen, wie Methyl, Aethyl, Propyl, Isopropyl, Butyl, Isobutyl, Hexyl, Octyl, Decyl, Undecyl, Dodecyl, Tetradccyl, Pentadecyl, Heptadecyl, Octadecyl, etc. in Frage. R„ kann aber auch für Alkinyl oder Alkenyl stehen, und zwar in beiden Fällen geradkettig oder verzweigt, beispielsweise ^2-18~ Alkinyl oder Alkenyl, wie Aethlnyl, Propinyl, 1-Butinyl, 2-Butinyl, 1-Pentinyl, 2-Pentinyl, 2~Mothyl~2-Pentenyl, Hexenyl, Heptenyl, Octenyl, Noncnyl, Decenyl, Undocenyl, Dodecenyl, Tridccenyl, Tctradoconyl, Pcntadccenyl, lioxadecenyl, Heptadecenyl, Octfidecenyl, etc. Ein weiteres Beispiel für den Rest R ist die 4,8~Dimetliyl--nonadien~3>7~yl~gi'uppe.

Aromatische Kohlenwasserstoffreste ,wie sie durch das Symbol P.„ dargestellt sind, kommen, als mononuklearc und polynukleare Reste mit 6-18 Kohlenstoffatomen vor, welche unsubstituiert oder ein- oder mehrfach substituiert sein können z.B. dureh 1) Fiederalkylreste. Beispiele sind Phenyl, ■ Uicderal-ky!-substituiertes Phenyl - beispielsweise o-Tolyl, m-Tolyl, usw. - Naphthyl, Anthryl, Phonanthryl, Azulyl, U3^T,:..2) Phony]-substituierte aliphatische Kohlcnvrasserstof froste-,wie Benzyl, Phcn^ricthyl,etc. Die bevorzugte)! aromatischen Kohlenwasserstoffreste r_:ind Phenyl odor L'aph1-i-yl. unsubstituiert oder in ein- oder Eyi.r.i^.ch durch nieder-Alkylronto substituiert. Anricrcraeits kann IL. ab or i-.v.'.-.h

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einen cycloaliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 3-18 Kohlenstoffatomen darstellen. Bevorzugte cycloaliphatische Reste sind Cyclo-nieder-alkylreste mit 3-7 Kohlenstoffatomen wie Cyclppropyl, Cyclohexyl,= usw., Cyclo-nieder-alkenylreste mit 3-7 Kohlenstoffatomen,wie Cyclohexenyl oder Cycloheptenyl. Die Cycloalkenyl- und Cyclo-nieder-arcylreste können unsubstituiert oder ein- oder mehrfach nieder-alkyl-substituiert sein. Die cycloaliphatisch substituierten aliphatischen Kohlenwasserstoffreste können 4-18 Kohlenstoffatome enthalten, Beispiele sind Cyclohexylmethyl, Cyclohex-1-en-ylpenta-2,6-d-ien usw.

Schliesslich können die Reste R., und R_? zusammen mit dem angrenzenden Kohlenstoffatom Cycloalkylgruppen,vorzugsweise Cyclo-nieder-alkylgruppen mit 3-7 Kohlenstoffatomen darstellen. Beispiele sind Cyclopropyl, Cyclobutyl, Cyclopentyl, Cyclohexyl, etc. Es kommen aber auch Cycloalkenylreste in Präge, vorzugsweise Cyclo-nieder-alkenylreste mit 3-7 Kohlenstoffatomen im Ring, wie Cyclopropenyl·, Cyclobutenyl, Cyclopentenyl, Cyclohexenyl, etc. Diese Cyclo-nieder-alkyl- oder Cyclo-nieder-alkenylreste können auch ein- oder mehrfach durch einen nieder-Alkylrest substituiert sein, vorzugsweise tragen diese Cyclo-nieder-alkenyl- oder Cyclo-niedcr-alky!gruppen 3-18 Kohlenstoffatome.

Gemäos dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird der Magnesiumacetylenkomplex durch Umsetzung von Magnesium mit Acetylen in flüssigem Ammoniak in Anwesenheit von Natrium oder Natriumamid hergestellt. -Dabei kann das Natrium in diesem Gemisch von Magnesium und Natrium in einer Menge von mindestens 5 Gewichtsprozent,berechnet auf die totale Menge des Gemisches,vorhanden sein. Wie oben gesagt,kann Natrium a^Ls Metall oder in Form des Amides vorhanden sein, selbstverständlich kann die Menge Natrium mehr wie 5 Gewichtsprozent betragen. Generell kommen Mengen von ungefähr

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5 "bis ungefähr 97 Gewichtsprozent Natrium, wie gesagt in Form des Metalles oder des Natriumamides in Betracht. Die bevorzugten Mengen, betragen ungefähr 10 bis ungefähr 80 Gewichtsprozent ,immer berechnet auf die totale Menge Natrium und Magnesium.

Die zum Magnesiumacetylenkomplex führende Umsetzung wird in flüssigem Ammoniak als Reaktionsmedium durchgeführt. Zu diesem Zweck wird in das flüssige Ammoniak,das Magnesium und Natrium (als Metall oder Amid) enthält, flüssiges Acetylen eingeleitet. Temperatur und Druck sind dabei nicht kritisch. Irgendeine Kombination,bei der Ammoniak eben noch flüssig ist, kann verwendet werden. Zweckmässigerweise benützt man Temperaturen von ungefähr -100⁰C bis +100⁰O und Drücke von ungefähr 15 pound per square inch absolut bis 1000 pound per square inch absolut (lp.s.i. -0,068 Atmosphären).

Durch das Einleiten von Acetylen in das flüssige Ammoniak entsteht ein Gemisch von Natriumacetylid und des Magnesiumacetylenkomplexes. Der Magnesiumacetylenkomplex schlägt sieh nieder, währenddem das Natriumacetylid zum grössten Teil im flüssigen Ammoniak gelöst bleibt: Der Magnesiumacetylenkomplex kann demzufolge mittels üblicher Methoden, beispielsweise durch. Filtration aus dem Reaktionsgemisch abgetrennt werden.

Wie oben gesagt, wird die Umsetzung der Verbindung der Formel II mit dem Magnesiumacetylenkomplex in flüssigem Ammoniak durchgeführt, mit anderen V/orten, das Reaktionsnediurii, das zur Bildung des Magnesiumacetylenkomplexes verwendet wurde,dient auch zur Herstellung der Verbindung der Formel Nachdem also der Magnesiumacetylenkoraplex hergestellt wurde, kann man zum Roaktionsmediura die Verbindung der Formel II zugegeben ; eine Abtrennung des Magneaiumacetylenkomplexes

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nach dessen BiJjdung ist also nicht nötig.

Es wurde gefunden, dass der Magnesiumacetylenkomplex üblicherweise ungefähr 1 Gewichtsteil Magnesium auf ungefähr 0,9 "bis ungefähr 2 Gewichtsteile Acetylen enthält.

Wie oben gesagt, kann zur. Herstellung des Magnesiumacetylcnkoraplexcs auch Magnesium mit Acetylen in Anwesenheit von Natriumamid umgesetzt werden (wobei dieses Natriumamid das Umsetzungsprodukt von Natrium mit Ammoniak ist).Zu diesem Zweck wird metallisches Natrium mit flüssigem Ammoniak in Anwesenheit eines Ferri-halogenid-katalysators zur Reaktion gebracht. Wiederum kann demgemäss zuerst in flüssigem Ammoniak durch Natriumzugabe das Natriumamid hergestellt werden und hierauf durch Magnesium- und Acetylenzugabe der Magnesiumacetylonkomplex und das Natriumacetylid.

Wie gesagt, kann aber statt Natriumamid auch Natrium eingesetzt werden, ohne die Verwendung von Natrium oder Natriumamid" bildet sich jedoch der Magiiesiuuikomplex nicht.

Die Reaktion der Formel II zur Formel I könnte im Prinzip ohne Anwesenheit des Magnesiumkomplexes durchgeführt werden. Zweckmäscig ist dies - aus Gründen der -Ausbeuten ~ allerdings nicht. Wie bereits gesagt, ist es erforderlich,dass mindestem; 5 Gewichtsprozent des Magnesiumkomplexes bei der Umsetzung vorhanden sind,um gute Ausbeuten zu gewährleinten. Andererseits ist Anwesenheit von Natriumacetylid. nicht unbedingt nötig. Aus oekonomischen Gründen,nämlich - da die Herstellung dos Magnesiumkomploxes wesentlich teurer ist als die des Natriumacatylides, verwendet man allerdings mit Vorteil oin Gemisch. Dieses Gemisch besteht zweckmässigervreisc aus ungafii.hr ^rj Gewichtsprozent bis 95 Gewichtsprozent dos Knencsiumkoi.^ilexes, Mengen vor. un^^-fähr 20 bis

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90 Gewichtsprozent des Magnesiumkomplexes sind "bevorzugt.

Bei der Umsetzung des Verbindung der Formel II mit dem Magnesiumacetylenkomplex in flüssigem Ammoniak kann erwünschtonfalls Acetylen eingeleitet werden. Es wurde gefunden, dass Anwesenheit von überschüssigem Acetylen die Ausbeute verbessert, erforcerlich zur Durchführung der Reaktion ist jedoch dieser Ueberschuss an Acetylen nicht. Ferner können bei der Durchführung der Reaktion organische Lösungsmittel in Reaktionsgemisch vorhanden sein, Beispiele sind Aether wie Diäthylather, Dioxan, Tetrahydrofuran etc.

Bei der Durchführung der erfindungsgemässen Eeaktion sind Temperatur und Druck nicht kritisch, erforderlich ist nur, das^ das Ammoniak in flüssiger Phase vorhanden ist. Zweckniässigerv,^Toise werden demgemäss Temperaturen zwischen ungefähr -100⁰G und -I- 100⁰O und Drücke von ungefähr 15 p.i.s.a. bis ungefähr 1000 p.i.s.r-i. angewandt.

G-emäss dem zweiton Aspekt der vorliegenden Erfindung wurde gefunden, dass bei der Herstellung der Verbindung I, ausgehend von d.er Verbindimg II,auch ein Aethinylicrungorcugt-nü verwendet werden kann, wie dies durch Mischen von Natriumacetylid mit wasserfreiem Magnesiumchlorid, Magnesiumsulfat, Magnesiumfluorid oder einer Organo-magnesium-verbindung in flüssigem Ammoniak erhältlich int. Auch bei Verwendung dieses Aethinylierungsreagenr.·. fällt die Verbindung der Formel I in hoher Ausbeute und nicht verunreinigt mit schwer abtrennbaren Nebenprodukten an.

Wiederum ist eine Ausbeutesteigerung von 30 % (bei Verwendung von Natriumacetylid) auf ungefähr 70 yO oder noch mehr bei Verwendung dieses letzteren Aethinylierungsreagens möglich.

Zur Herstellung des Aethinylieriuigwreageiis vrerde

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η mit'-

wasserfreien Bedingungen Natriumacetylid mit Magnesiumchlorid, Magnesiumfluorid, Magnesiumsulfat oder einer Organo-magnesiumhalogen-verbindung in flüssigem Ammoniak gemischt. Bei diesem Mischverfahren ist das Natriumacetylid zweckmässigerweise in einer Menge von mindestens 10 Gewichtsprozent, "berechnet auf die Totalmenge Magnesium in der Magnesiumverbindung und Natriumacetylid im Gemisch vorhanden. Selbstverständlich kann die Menge Natriumacetylid auch höher als 10 Gewichtsprozent sein. So kann diese beispielsweise ungefähr 10 bis 95 Gewichtsprozent Natriumacetylid— und ungefähr 5 bis 90 Gewichtsprozent Magnesium, berechnet auf obiger Basis,d.h. berechnet auf Magnesium in der Verbindung und Natriumacetylid,betragen. Bevorzugte Mengen sind ungefähr 40 Gewichtsprozent bis ungefähr 60 Gewichtsprozent Natriumacetylid und ungefähr 40 Gewichtsprozent bis ungefähr 60 Gewichtsprozent Magnesium, immer berechnet auf der obigen Basis.

Wie oben gesagt, kann als Magnesiumverbindung ein Organo-magnesiumhalogenid verwendet werden. Dazu kommen die konventionellen Grignardreagenzien in Präge. Da der organische Rest der Grignardverbindung an der Reaktion nicht teilnimmt,ist dessen Natur nicht von Bedeutung. Beispiele für Organo-magnesiumverbindungen sind Ary!magnesiumhalogenide, nieder-Alky!magnesiumhalogenide, Cycloalky!magnesiumhalogenide etc. Bevorzugte Organo-magnesiumhalogenide sind Phenylmagnosiumchlorid, Aethy!magnesiumchlorid, Ißopropy!magnesiumchlorid und ToIy!magnesiumchlorid.

Wie erwähnt, wird das Aethinylierungsreagens

durch Mischen von Natriumacetylid und der Magnesiumverbindung in flüssigem Ammoniak und zwar unter wasserfreien Bedingungen hergestellt. Dabei kann das Natriumacetylid gewünschtenfalls vorgängig dieses Mischprozesses in flüssigem Ammoniak hergestellt werden. Obschon diese Verbindung auf jede übliche Weise hergestellt werden kann, wird doch bevorzugt Acetylen in flüssiges Ammoniak,das Natrium .oder Natriumamid enthält, eingeleitet. Nach der auf diese Weise erfolgten.Bildung des Natriumacetylides kann nun die Magnesiumverbindung ebenfalls

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zum Reaktionsgemisch .gegeben werden.

Die bei der Herstellung des Aethinylierungsreagens angewandten Drücke und Temperaturen sind nicht kritisch, es kommen beispielsweise die oben genannten in Frage. Bevorzugte Temperaturen sind diejenigen zwischen ungefähr -5° und ungefähr 25⁰C und die bevorzugten Drücke sind diejenigen von 15 p.i.s.a. bis 150 p.i.s.a. Wie gesagt, geschieht die Herstellung des Aethinylierungsroagcns unter im wesentlichen wasserfreien Bedingungen, d.h. auch der gebildete Magnesiumkomplex ist wasserfrei.

Das Aethinylierungsreage.ns bildet sich unter den Bedingungen der Reaktion als Niederschlag, es kann deshalb beispielsweise durch Filtration aus dem Reaktionsmedium abgetrennt werden. Die genaue chemische Zusammensetzung des Festkörpers ist unbekannt, es wird jedoch vermutet, dass es sich um ein Reaktionsprodukt aus Natriuniacetylid und der Magnesiumverbindung handelt.

Die Isolierung des Aethinylierungsreagens aus dem Reaktionsgemisch ist selbstverständlich nicht zwingend, dies um so weniger,da ja bei der Umsetzung der Verbindung der Formel II mit dem Aethinyllerungsreagens dasselbe Reaktionsmedium verwendet wird.

Bei dieser Umsetzung können beispielsweise die Verbindung der Formel II und das Aethinylierungsreageiis zum flüssigen Ammoniak gegeben werden* Vorzugsweise wii'd jedoch zuerst das Aethinylierungsreagens hergestellt und hierauf die Verbindung der Formel II zum Reaktionsgemisch gegeben, bei der Durchführung dieser Reaktion können die oben abgehandelten Temperaturen und Drücke Verwendung finden. Auch bei diesem zweiten Aspekt des erfindungsgemässen Verfahrens können zu dem als Reaktionsmedium verwendeten flüssi·

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BAD ORIGiNAL

gen Ammoniak inerte organische lösungsmittel .gegeben werden. Beispiele solcher Lösungsmittel sind Diäthylather und Toluol. Ferner kann auch bei diesem zweiten Aspekt des erfindungsgemässen Verfahrens überschüssiges Acetylengas vorhanden sein. Wenn demgemäss bei der Herstellung des Natriumacetylides überschüssiges Acetylen vorhanden war, muss dieses für die Ueberführung der Verbindung der·Formel II in die Verbindung der Formel I nicht entfernt werden;" ja es kann bei dieser Durchführung sogar noch zusätzliches Acetylengas eingeleitet werden. .

In den folgenden Beispielen sind die Temperaturen in Celsiusgraden angegeben. Unter Aether wird Diäthyläther verstanden.

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2AA5133

Beispiel 1

Man gibt 0,2 g wasserfreies Eisen(Hl)chlorid zu 1,5 flüssigem Ammoniak. Zu diesem Gemisch, gibt man 60 g Natrium in 1 bis 2 g schweren Stücken. Man lässt die einzelnen Stücke sich auflösen, fügt alsdann 20 g Magnesiumspäne zu und rührt das G-emisch 18 Stunden weiter. Nach dieser Zeitspanne ist das Magnesium in Lösung gegangen, welch letztere hellgraue Farbe angenommen hat. Es wird nun eine Stunde Acetylen eingeleitet,nach welcher Zeit das Reaktionsgemisch eine schwarze Farbe angenommen hat. Man gibt nun 200 ml Aether zu. Zu dieser Lösung gibt man eine auf -10° vorgokühlte Lösung von 200 g Methyl-vinyl-keton in 600 ml Aether während 2 1/2 Stunden zu. Nach dieser Zeit wird der Acetylenzuflucs gestoppt und das Ammoniak durch Erhitzen des ReaktionsgeiCässes mit Dampf abgedampft.-Nachdem das Reaktionsgemisch eine Temperatur von 0° erreicht hat, wird es langsam zu einem Gemisch von l?0 ml 98 ^iger Schwefelsäure in 700 ml Wasser gegeben. Durch Rühren wird dafür gesorgt, dass die Temperatur 20° nicht überschreitet. Die Aetherschicht wird abgetrennt und die wässerige Schicht 2 χ mit 300 ml Aether extrahiert. Die vereinigten Aetherlösungen werden zunächst mit 50 ml Wasser und hierauf mit 50 ml'Wasser, enthaltend 10 ml gesättigtes Natriumbicarbonatlösung,und hierauf nochmals mit 50 ml Wasser gewaschen. Die Aetherextrakte werden über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und der Aether bei Atmosphärendruck abdestilliert. Hierbei wird der Rückstand bis auf 90° erwärmt. Es folgt eine Destillation dieses Rückstandes (273 g),wobei 147 g 3~nydroxy-3-raethylpent-l~en~4--in in einer Reinheit von 94 i° erhalten werden.

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Beispiel 2

Man gibt in ein Reaktionsgefäss 6 1 flüssiges Ammoniak und hierauf 80 g Magnesium. Darauf erfolgt Zugabe von 240 g Natrium - diese in 4 gleich grossen Portionen wobei zwischen jeder Zugabe Acetylen durch die Lösung geleitet wird,dies mit einer Geschwindigkeit von 6-8 cu. ft. / Std. (1 cu. ft. = 0,028 m²), bis die blaue Ear-.

be verschwindet. Dieses ganze Procedere dauert 1 bis 2 Stunden. Der Acetylenzufluss wird nun auf 1 bis 2 cu. ft./Std. gedrosselt und das Reaktionsgemisch weitere 15 bis 18 Stunden gerührt, nach welcher Zeit sich praktisch alles Magnesium aufgelöst hat. Man gibt nan 800 ml Aether zu,hierauf wird eine auf -10° vorgekühlte Lösung von 84Ο g Methyl-vinyl-keton in 2,4 1.Aether eingepumpt und zwar während einer Stunde. Das Reaktionsgemisch wird alsdann 30 Minuten gerührt. Der Acetylonzufluss wird gedrosselt und durch Erhitzen des Reaktionsgefässes mit Dampf das Ammoniak während 1 bis 2 Stunden abgedampft. Nachdem die Temperatur des Gemisches 0° erreicht hat, wird der Ansatz auf ein Gemisch von 1,9 kg 98 $igcr Schwefelsäure in 1,9 1 Wasser (welches Gemisch auf -50° vorgekühlt war und zu dem ?. kg Eis zugefügt worden war) zugegeben. Der ganze Prozess dauert 30 Minuten, es wird darauf geachtet, dass die Temperatur des Säuregemisches 10° nicht übersteigt. Die 3 1 betragende Aetherschicht wird hierauf abgetrennt und die wässerige Schicht mit 1,5.1 Aether extrahiert. Die vereinigten Aetherextrakte werden mit 100 ml Wasser, mit 100 ml Wasser + 20 ml gesättigtem wässrigem ITatriumbicarbonat und schliessllch nochmals mit 100 ml Wasser -gewaschen. Das letzte Waschwasser weist einen pH-Wert von ungefähr 5 auf. Die ätherische Lösung wird über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und der Aether bei Atmosphärendruck abdestilliert, dies bis der Rückstand eine Temperatur von 75° erreicht. Der Rückstand wird unter vermindertem Druck mittels einer 1 Puss (= 0,030?m )-Vigreuxkolonne destilliert:

509814/1 1.48 BAD ORIGINAL

2U5133

3-Hydroxy~3-2iethyl" pent-l-en-4-in (r.)

362 292

56

11 2

Total 723

Ausbeute (auf 100 % Methyl- ₇₉„ _r

vinyl-keton) " = -Zg-- . 100 = 62,8

	Siedepunkt	⁰C	Druck
Fraktion	22-45		mm Hg_-
1	45-51		50-38
2	51-58		38
3			38-37
Falle 1.		4
Falle 2	(Endtemperatur	90°)
Rückstand

Beispiel 3

Es werden 30 g Natrium in 1,5 1 flüssigem Ammoniak aufgelöst und es wird hierauf bis zum Verschwinden der blauen Farbe Acetylen durchgeleitct. Nun werden 10 g Magnesiumspäne zum Reaktionsgemisch gegeben und das Reaktionsgemisch wird 8 Stunden gerührt, während welcher Zeit Acetylen durchgeleitet wird. Das Magnesium hat sich nun praktisch vollständig gelöst. Eine Lösung von 10,7 g Mesityloxyd in 300 ml Aether wird auf -20 bis -40° abgekühlt und hierauf während 5 Minuten zum Reaktionsgemisch gegeben. Dieses Gemisch wird alsdann 5 Stunden gerührt, das Ammoniak abgedampft,bis der Rückstand eine Temperatur von -20° erreicht hat und letzterer in eine Lösung von 200 ml Schwefelsäure in 1,2 1 V/asser gegeben,wobei darauf geachtet wird, dass die Temperatur zwischen -5 und +15° bleibt. Die ätherische Schicht wird abgetrennt und die wässerige Phase 2 χ mit je 100 ml Aether gewaschen. Die vereinigten Aetherextrakte werden zunächst mit einem Gemisch von gesättigter wässeriger Natriumbicarbonatlösung (20 ml) und 80 ml gesättigter Kochsalzlösung und hierauf mit der Kochsalzlösung gewaschen,hierauf über Natriumsulfat getrocknet und dor Aether durch Destillation bei Atmosphärendruck abdestilliert.

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BAD ORIGIMAL

Nach der Destillation des Rückstandes bei 25-34°/3 mmHg erhält man 57,3 g 3,5-Dimethylhex-4-en-l-in-3-ol und 30 g Mesityloxyd Die Konversion' des Mesityloxydes beträgt demgemäss 72 % und die Ausbeute an Produkt 58,8 fo.

Beispiel 4

Aus 1,5 1 flüssigem Ammoniak, 60 g Natrium und 20 g Magnosiumspäiien wird der Natrium/Magnesiuraacetylenkomplex gemäss Beispiel 3 hergestellt. Zu diesem Gemisch gibt man 200 ml Aether und hierauf bei.-10 bis -20° eine Lösung von 189 g Crotonaldehyd in 600 ml Aether. Das Ammoniak wird abgedampft und der Rückstand mit Wasser behandelt und extrahiert wie in Beispiel 3 beschrieben. Der Aether wird·'hierauf entfernt und der Rückstand einer Destillation unterworfen. Es resultieren 198 g Hex-4-en-l-in-3-ol, Ausbeute 77'/°, Siedepunkt 60-64°/14-20 mmHg.

Beispiel 5

Aus 15 g Natrium, 5 g Magnesiumspänen und 1,5 1 flüssigem Ammoniak wird gemäss Beispiel 3 der Natrium/Magncsiumacetylenkdmplex hergestellt. Zum Reaktionsgemisch gibt man boi 5° eine Lösung von 67 g Benzalaceton in 350 ml AOtIiCr₇ dies über einen Zeitraum von 15 Minuten. Hierauf wird das Ammoniak abgedampft und das Reaktionsgemisch auf Wasser gegeben und extrahiert wie in Beispiel 5 beschrieben. Nach Entfernen des Diäthyläthers wird der Rückstand destilliert, dies bei 101-107^c/2 ' mmHg. Das Destillat besteht aus 7,6 g Benzalaceton und 33,4 g 3-Methyl-l-phenylpcnt-l-cn-4™in-3-ol. Die Konversion des Benzalacetons beträgt demgemäßο 83,7 ^,die Ausbeute an Produkt beträgt 46,45&.

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- dr« -

Beispiel 6

Man gibt 6 1 flüssiges Ammoniak und hierauf 80 g Magnesium in ein Reaktionsgefäss. 240 g Natrium werden in ungefähr gleichen Portionen zugegeben, nach jeder Zugabe wird Acetylen mit einer Geschwindigkeit von 6-8 cu. ft./Std. durchgeleitet,bis jeweils die blaue Farbe vorschwindet. Dieses ganze Procedere benötigt 1 bis 2 Stunden. Hierauf wird der Acetylenfluss auf 1 bis 2 cu. ft./Std. gedrosselt und das Reaktionsgemisch 15 bis 18 Stunden gerührt,nach welcher Zeit das Magnesium praktisch aufgelöst ist und sich eine weisse Suspension gebildet hat. Das Reaktionsgemisch wird filtriert,um den Acetylenkomplcx als weissen Festkörper zu erhalten. Die Analyse ergibt,dass es sich um ein Gemisch von Magnesiumacetylenk'omplox und Hatriumacetylid handelt.

Beispiel 7

Man gibt in ein Reaktionsgefäss zunächst 1,5 1 Ammoniak und hiei-auf 45 g Magnesium. Alsdann erfolgt Zugabe von 5 g Natrium der Acetylenfluss wird auf eine G-eschwindigkeit von 6-8 cu. ft./Std. eingestellt bis die blaue Farbe der lösung verschwindet. Dieses Procedere "dauert ca. 30 Minuten. Der Acetylenfluss Wird hierauf auf 1 bis 2 cu. ft./Std. gedrosselt und das Reaktionsgemisch 15-18 Stunden gerührt ; nach dieser Zeit hat sich das Magnesium praktisch vollständig gelöst. Die resultierende weisse Suspension wird vom nicht umgesetzten Magnesium abdekantiert und' der Magnesiumkomplex durch Zentrifugieren isoliert. Die Reinigung erfolgt durch Suspension in flüssigem Ammoniak (-33°) und nochmalige Isolierung durch Zentrifugieren. Der Komplex vird hierauf im Vakuum über Phosphorpentoxyd getrocknet, wobei ein weisses bis hellgraues Pulver resultiert. Eine Analyse ergibt, dass der Komplex 38 G-ewichtsprozent Magnesium ,ungefähr 49 Gewichtsprozent Acetylen und 6,7 Gewichtü-

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prozent Ammoniak enthält.

Beispiel 8

80 g Natrium werden in 1,5 1 flüssigem Ammoniak aufgelöst und hierauf Acetylen durch die Lösung geleitet, bis die "blaue Farbe verschwindet. Unter weiterem Einleiten von Acetylen gibt man 100 g wasserfreies Magnesiumsulfat zum Reaktionsgemisch und rührt dieses 2 Stunden. Es erfolgt Zugabe von 200 ml Diäthyläther und hierauf bei -15 bis -19° Zugabe einer lösung von 189 g Methyl-vinyl-keton in 600 ml Aether. Dies erfordert 12 Minuten. Der Acetylenfluss wird gestoppt, das Ammoniak abgedampft,und, nachdem der Rückstand eine Temperatur von 20° erreicht hat,wird er in eine. Lösung von 200 ml 98 $iger Schwefelsäure in 1,25 1 Wasser gegeben; Letztere Lösung wird bei einer Temperatur von -5 bis +5° gehalten. Die ätherische Schicht wird abgetrennt und die wässerige Phase 2 χ mit 200 ml Aether gewaschen. Die vereinigten Aetherextrakte werden zunächst mit 80 ml gesättigter Kochsalzlösung und hierauf mit 20 ml gesättigter Natriumbicarbonatlösung gewaschen, worauf der Aether bei Atmosphärendruck abgedampft wird. Nach der Destillation des Rückstandes resultieren 174 g 3~Methyl-pent-l~en~4-in-3-ol vom Siedepunkt 31-37°/ 18 mmHj£ ; die Ausbeute beträgt demzufolge 67 i°·

Beispiel 9

Das Verfahren des Beispiels 8 wird wiederholt, jedoch werden an Stelle von Magnesiumsulfat 52 g wasserfreies Magncsiurufluorid eingesetzt. Man erhält das 3-Methyl-pent-l-en-4-in-3-ol in einer Ausbeute von 44 7°·

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Beispiel 10

Das Verfahren des Beispiels 8 wird wiederholt „unter Ersatz des Magnesiumsulfate durch 80 g wasserfreies Magnesiumchlorid. Man erhält das 3-Methyl-pent~l-en-4-in-3--ol in einer Ausbeute von 61 fo.

Beispiel 11

Man löst 60 g Natrium in 1,2 1 flüssigem Ammoniak und leitet Acetylen bis zum Verschwinden der blauen Farbe durch die Lösung. Unter weiterem , aber langsamem Einleiten von Acetylen gibt man eine Lösung von Aethylmagnesiumbromid in Aether zum Gemisch. [Me Herstellung des Aethylmagnesiumbromids erfolgt aus 24 g Magnesium, 440 ml Aether und 109 g Aethylbromid]. Das Reaktionsgemisch wird eine Stunde gerührt, bei -10 bis -19° werden hierauf 189 g Methyl-vinyl-keton in 600 ml Aether während 20 Minuten zum Reaktionsgemisch gegeben ; der Acetylenfluss wird hierauf gestoppt und das Ammoniak abgedampft. Nachdem der Rückstand eine Temperatur von -20° erreicht hat, wird er zu einer Lösung von 350 ml Schwefelsäure in 1,25 1 Wasser gegeben,dies bei -5 bis +5° Die ätherische Schicht wird abgetrennt und die wässerige Phase mit 2 χ 200 ml Aether extrahiert. Die vereinigten ätherischen Lösungen werden zunächst mit einem Gemisch von 80 ml gesättigter Kochsalzlösung und hierauf mit 20 ml einer gesättigten Natriumbicarbonatlösung gewaschen und dann über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet. Der Aether wird durch Destillation bei Atmosphärendruck entfernt, wozu eine 1 ft. χ 1 in. (1 inch = 4,58 cm) — Goodloekolonne benützt wird. Nach der Destillation des Rückstandes resultieren 159 g 3-Methyl-pent-l-en-4~iri-3~ol vom Siedepunkt 34°/2O mmHg ; die Ausbeute beträgt 61,3 ?$.

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Beispiel 12

Nach dem Verfahren des Beispiels 8, aber unter Ersatz des Methyl-vinyl-ketons durch 146 g Benzalaceton und unter Verwendung von 50 g Natrium und 40 g Magnesiumsulfat wird ein Produkt vom Siedepunkt 118°/l mmHg erhalten. Das Produkt enthält 25,7 g Benzalaceton und 117,4 g 3-Methyl-l-phenylpent-l-en-4~in-3~ol. Die Konversion des ersteren beträgt demgemäss 82,4 ^ und die Ausbeute an Produkt beträgt 82,9 %.

Beispiel 15

Nach dem Verfahren des Beispiels 8, aber unter Ersatz des Methyl-vinyl-ketons durch 170 g Crotonaldehyd werden 171,4 g Hox-4-en-l-in-3-ol vom Siepunkt 63-65°/2O mmllg erhalten ; die Ausbeute beträgt 73,'j °/°·

Beispiel 14

Nach dem Verfahren des Beispiels 8, aber unter Ersatz des Methyl-vinyl-ketons durch 509 g Mesityloxyd erhält man ein Destillat vom Siedepunkt 67-9O°/5O mmHg. Dieses Destillat enthält 154 g Mesityloxyd und 97 > 9 g 5,5-Dimethyl-hex-4-enl-in-5-ol. Die Eonversion des ersteren beträgt demgemäss 45/6 *fo und die Ausbeute an .Produkt 59,6 %,

Beispiel 15

80 g Natrium werden in 1,5 1 flüssigem Ammoniak gelöst und Acetylen durch diese Lösung geleitet,bis die blaue Farbe verschwindet. Es werden nun 200 g Magnesiumsulfat zugegeben und die resultierende Suspension wird 4 Stunden gerührt. Das suspendierte Material vrlrd durch Filtration unter Zuhilfenahme von Di fitomceiierdG isoliert. Der Filterkuchen wird gewaschen, indem er mit flüssigem Ammoniak aufgerührt wird.. Am

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Vakuum wird er hierauf trocken gesaugt und alsdann in einem Strom von Stickstoff bei 50° getrocknet. Der dabei angewandte Druck ist 600 mraHg. Es resultiert ein weisses Pulver.

Beispiel 16

200 g des in Beispiel 15 hergestellten Pestkörpers werden in 1 1 flüssigem Ammoniak suspendiert und ungefähr eine Stunde gerührt. Es wird eine Lösung von 35 g Methyl-vinyl-keton in 250 ml Diäthylather hergestellt,auf -20° abgekühlt und während 5 Minuten zu obiger Suspension zugegeben. Dieses Gemisch wird 2 Stunden gerührt, der Ammoniak unter Zuhilfenahme von Dampf entfernt und nachdem der Rückstand eine Temperatur von 5° erreicht hat, dieser in eine Lösung von 60 ml 90 ?Ü.ger Schwefelsäure in 700 ml Wasser gegeben. Die organische Schicht wird abgetrennt und die wässerige Schicht 2 χ mit 100 ml Aether extrahiert. Die vereinigten ätherischen Lösungen werden zunächst mit einem Gemisch von gesättigter wässeriger Natriumbicarbonatlösung, nämlich 20 ml, und hierauf mit gesättigter wässeriger Natriumchloridlösung (40 ml) geiraschen und' hierauf über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet. Der Aether wird durch Destillation entfernt, wobei 31,6 g eines 3-Hydroxy~3-methyl~pent-l-en~4~in enthaltenden Rückstandes verbleiben.

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Claims

Patentansprüche 1. Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der Formel

R C = CH

R, — C =C — C ■

OH

worin R, R.. und R, Wasserstoff, nieder-Alkyl oder nieder-Alkenyl, R_? Wasserstoff oder einen CL -.q-Kohlenwasserstoffrest darstellen, oder R^ und R~ zusammen mit dem Kohlenstoffatom, an das sie gebunden sind_;Cyclo-nieder-Alkyl oder Cyclo-nieder-Alkenyl bedeuten, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Verbindung der Formel

Il

V^C=C~jj

worin R, R₁, R₂ und R, obige Bedeutung besitzen, in flüssigem Ammoniak mit einem Magnesiumaeetylenkomplex als Aethinylierungsreagens umsetzt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch-gekennzeichnet, dass man die Verbindung der Formel II in flüssigem Ammoniak mit einem Gemisch von Natriumacetylid und dem Magnesiumacetylenkomplex umsetzt, wobei dieses Gemisch mindestens 5 Gewichtsprozent

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des Magnesiumacety.lenkomplexes enthält.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gemisch 5-95 Gewichtsprozent des Magnesiumacetylenkomplexes enthält.
4· Verfahren nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, dass das Gemisch 10-80 Gewichtsprozent des Magnesiumacetylenkomplexes enthält.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch'gekennzeichnet, dass man die Verbindung der Formel II in flüssigem Ammoniak mit einem Aethinylierungsreagens, das durch Mischen von ITatriumacetylid mit Magnesiumsulfat, Magnesiumchlorid, Magnesiumfluorid oder einem Organo-magnesium-halogenid in flüssigem Ammoniak unter wasserfreien Bedingungen !erhältlich ist, umsetzt.
6. Verfahren nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, dass man Magnesiumsulfat verwendet.
7· Verfahren nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, dass man Magnesiumchlorid verwendet.
8. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass man Aethylmagnesiumbromid verwendet.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 5-8, dadurch gekennzeichnet, dass das Natriumacetylid 10-95 Gewichtsprozent der Totalmenge Magnesiumverbindung und Natriumacetylid ausmacht,
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, dass man als" Verbindung der Formel II Methyl-vinylketon einsetzt.

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