DE2627112C2 - Arylierung von olefinischen Alkoholen - Google Patents
Arylierung von olefinischen AlkoholenInfo
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Description
1. eine Carbonylverbindung der Formel Ia oder die Verbindung der Formel Ia im Gemisch mit dem Isomeren
der Formel Ib erhalten werden, falls R, und R9 in der Formel m Wasserstoff darstellen, oder
2. ein Alkohol der allgemeinen Formel Ic, falls in der Formel m R7 Wasserstoff und mindestens eines der
Kohlenstoffatome entlang der Kette
-C-R*
R9
-C— R
vollständig substituiert ist,
und/oder Doppelbindungsisomere der Formel Id, worin in der Kette
R, C-R*
mindestens ein Kohlenstoffatom vollständig substituiert ist, erhalten werden,
und, daß man, gewünschtenfalls, erhaltenes l-Phenyl-3-methyl-l-buten-3-ol in an sich bekannter Weise zu
Dimethylphenäthylcarbinol hydriert, und, gewünschtenfalls, erhaltenes l-Phenyl-3-methyl-l-penten-3-ol
nach an sich bekannter Weise zu l-Phenyl-3-methyl-3-pentanol hydriert.
2. Verfahren nach Anspruch 1, worin X Brom ist, und zum Reaktionsgemisch eine solche Menge tertiären,
aromatischen oder aliphatischen Phosphins oder Phosphits zugesetzt wird, daß das Verhältnis von Phosphor
zu Palladium zwischen 1 und 10 beträgt.
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Mittels Reaktion eines Alkohols mit olefinischer Doppelbindung mit einem Arylbromid oder-jodid in Anwesenheit
eines Palladiumkatalysators können in basischem Milieu arylsubstituierte Aldehyde, Ketone oder olefinische
Alkohole gewonnen werden. Die Erfindung beinhaltet demgemäß die Arylierung olefinischer Alkohole
Aromatische Reste wurden bislang durch Reaktion eines Olefins mit einem Arylquecksilberhalogenid in
Anwesenheit eines Palladiumkatalysators an olefinischen Doppelbindungen addiert (R. F Heck J Am Chem
Soc, 9», 5518-5538 (1968); U. S. P. 37 67 710). Auf diese Weise entstehen normalerweise Syrolderivate. Falls
die als Ausgangsmaterial eingesetzte olefinische Verbindung einen Allylalkohol, der noch Wasserstoff am
a-Kohlenstoffatom enthält, darstellte, entstanden die entsprechenden arylsubstituierten Aldehyde und Ketone,
aber in niedriger Ausbeute - im allgemeinen weniger als 50%. Zudem sind die Arylquecksilberhalogenide teuer!
schwierig zu handhaben - und insbesondere toxisch. Neulich sind zwar Methoden bekannt geworden, bei
denen Arylreste an Olefine addiert werden, und ein Palladiumkatalysator direkt mit einem - ökonomischeren
und leicht zugänglichen - Aryljodid oder Arylbromid in Anwesenheit von Co-Katalysatoren wie Kaliumacetat,
tertiären Aminen und/oder TWphenylphosphra Verwendung fanden, (K. Mori et al., Bull. Chem. Soc. Japan, 44
581 (1971), K. Mori et al., Bull. Chem. Soc. Japan, 46,1505 (1973) [1], R. F. Heck et al., J. Org. Chem. 37,2320
(1972) [2], R. F. Heck et al., J. Am. Chem. Soc, 96,1133 (1974) [3].
Die palladiumkatalysierte Umsetzung von Aryljodiden und -bromiden mit olefinischen Alkoholen mit dem
Ziel, Arylaldehyde, Arylketone oder Arylolefinalkohole zu erhalten, war jedoch bis jetzt nicht bekannt.
Aus den drei oben zuletzt genannten Literaturstellen geht nämlich insbesondere folgendes hervor:
Die Reaktion toleriert eine Reihe von funktioneilen Gruppen, und die aufgeführten Beispiele beinhalten denn
auch Arylhalide mit den Substituenten -OCH3, -COOCH3, -NO2, -Cl und -C6H5. Die eingesetzten Olefine
beschränken sich zudem auf Styrol, 4-Nitrostyrol, 1-Phenyl-l-propen, Äthylen, Propylen, 1-Hexen und Methylacrylat.
Insbesondere im Falle von Olefinen mit Methylensubstituenten benachbart zur Doppelbindung resultieren
nur geringe Ausbeuten [2]. Im Falle von [1] mußte zudem unter Druck gearbeitet werden, und gemäß [2]
können basensentitive Ausgangsmaterialien überhaupt nicht eingesetzt werden: [2] arbeitete in Anwesenheit
von tertiären Aminen.
Im vorliegenden Fall bestand jedoch die Aufgabe darin, die Umsetzung mit Allylalkoholen als Ausgangsmaterialien
zu bewerkstelligen. Daß die erfindungsgemäße Reaktion zudem mit guten Ausbeuten ablaufen würde,
wird nun größtenteils der Verwendung von Natriumcarbonat oder Natriumbicarbonat als Base zugeschrieben.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich demgemäß auf die Reaktion eines Arylbromides oder AryUodides mit
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einem olefinischen Alkohol in den genannten Basen und eines Palladiumkatalysators, wobei je nach Natur des
oiefinschen Alkoholes arylsubstituierte Aldehyde, arylsubstituierte Ketone oder arylsubstituierte olefinische
Alkohole erhalten werden.
Die Reaktion verläuft wahrscheinlich nach folgendem Schema:
Die Reaktion verläuft wahrscheinlich nach folgendem Schema:
1. ArX + Pd
2. [ArPdX] +
[ArPdX]
NOH
Ar
OH
PdX
15 Produkte +[HPdX]
worin ArX für ein Aryljodid oder -bromid steht; OH
einen olefinischen Alkohol darstellt, worin der olefinische Rest, der substituiert oder unsubstituiert sein kann,
über eine Kohlenwasserstoffkette E an die alkoholische Gruppe gebunden ist und E diese KohlenwasserstofT-
25 kette darstellt.
Es wird beim Abgang von [HPdX] Bildung eines olefinischen Reaktionsproduktes erwartet, siehe z. B. Heck et
al., J. Am. Chem. Soc. 96,1133 (1974). Die Doppelbindung - sofern nicht blockiert - wird zur alkoholischen
Gruppe wandern und eine Carbonylverbindung wird entstehen - wenn von einem primären Alkohol ausgegangen
wird, wird ein Aldehyd entstehen, und wenn von einem sekundären Aldehyd ausgegangen wird, wird ein
30 Keton entstehen.
Falls nun aber die Kohlenwasserstoffkette ein tetrasubstituiertes C enthält, d. h. ein C, an das kein Wasserstoff
gebunden ist, wird ein Wandern der Doppelbindung verunmöglicht, und als Reaktionsprodukt wird ein olefinischer
Alkohol entstehen. Diese Reaktion kann wie folgt dargestellt werden:
1. ArX +
2. ArX +
3. ArX +
CH2OH
OH
Pd
OH
Pd
Ar
CHO
Ar
Ar-
OH
4. ArX + (CHj)7-CH2OH
(CH2),-CHO
Das erfinde ngsgemäße Verfahren ist generell und breit anwendbar.
Dies ist aus den zahlreichen folgenden Beispielen deutlich ersichtlich.
In Jer allgemeinsten Form kann e:n Aryljodid oder -bromid der allgemeinen Formel
worin R| bis R5 im Prinzip irgend einen geeigneten reaktionsinerten Substituenten darstellen können - siehe die
untenstehenden Definitionen - und X entweder Jod ouer Brom bedeutet,
in Anwesenheit eines Palladiumkatalysators und einer der genannten Basen mit einem olefinischen Alkohol der
allgemeinen Formel
R7
R,
kl
-C-OH
Ri
(ΠΙ)
worin R6 bis R10, R, und Rk geeignete Substituenten - wie unten definiert - und η eine gerade Zahl, einschließend
O, darstellt wobei die obere Grenze aus praktischen Gründen 10 ist, und R, und R* (voneinander verschiedene)
Substituenten darstellen, beispielsweise entlang der Kohlenwasserstoffkette im selben Molekül,
umgesetzt werden, wobei entstehen:
1. eine Carbonylverbindung der allgemeinen Formel
1. eine Carbonylverbindung der allgemeinen Formel
(Ia)
in gewissen Fällen zusammen mit einem kleineren Anteil eines Produktes der Formel
R' Rl R1 /R4 j O
R3^TC )> C-IcH-I-C-R1O
(Ib)
falls R, und R9 Wasserstoffatome darstellen,
wobei solche Verbindungen Aldehyde sind, falls R10 Wasserstoff ist und Ketone darstellen, falls R10 nicht Wasserstoff
ist.
2. ein Alkohol der allgemeinen Formel
2. ein Alkohol der allgemeinen Formel
R6 R8
C=C-
R,
R,
-C-OH
(Ic)
falls R7 Wasserstoff darstellt und ein Kohlenstoffatom entlang der Kette
-C —
Ri.
vollständig substituiert ist, und/oder die entsprechenden Doppelbindungsisomeren der Formel
Rn Ru
15
20
30
35
40
45
50
55
60
worin R1 bis R7, R, und Rk obige Bedeutung besitzen, die Bedeutung von R1, und R12 derjenigen von R, und R*
entspricht, / eine ganze Zahl von 1 bis 10, m eine ganze Zahl von 0 bis 9 und m +1 = « darstellen und wobei in
der Kette
mindestens ein Kohlenstoffatom vollständig substituiert ist, wodurch die Wanderung der Doppelbindung zur
alkoholischen Gruppe verhindert wird,
ίο Die erfindungsgemäß als Ausgangsmaterialien verwendeten Arylverbindungen können durch die Formel
ίο Die erfindungsgemäß als Ausgangsmaterialien verwendeten Arylverbindungen können durch die Formel
TOT αϊ)
20 dargestellt werden, worin X Brom oder Jod ist.
Die Substituenten R1 bis R5 stellen dar:
Die Substituenten R1 bis R5 stellen dar:
H, CH3-, C2H5-, C3H7-, C4H9-, C5H11-, C6H5-, -OCH3, -OC2H5-, -OC3H7, -OC4H9, -CHO,
-COCH3, -CN, -OH, -NO2, CH3CONH-, -COOH, -COOCH3, -CH2OH, -CH2COOH,
25 -CH2CH2OH oder CH3COO-, oder zwei benachbarte Glieder
R1, R2, R3, R4 und R5 sind zusammen -CH=CH-CH=CH-, -CH2-CH2-CH2-CH2- oder
-0-CH2-O-.
Aus den obigen Definitionen ist ersichtlich, daß eine sehr große Menge Ausgangsmaterialien in Frage kom-30
men, bevorzugt sind jedoch solche Bromide und Jodide, die leicht erhältlich sind, oder auf einfache Weise hergestellt
werden können.
Im folgenden sind einige bevorzugte aromatische Jodide und Bromide aufgeführt:
Im folgenden sind einige bevorzugte aromatische Jodide und Bromide aufgeführt:
40
45
50
55
60
65
HO
Br
C2H5-
CH3O
C2H5O
Fortsetzung
MeO-
-Br
CH3CONH-
C2H5-
-Br
-Br
-OH
Br-
-COOH
CH3 Br
OHC-
CH3OOC
Br—Ci ) V-CH2COOH CH3-^(JV-OH
CH3O
OCH3
CH3
Br
OCH3
OCH3
COOCH,
Br
CH2OH
CH3
CH;
CH3
Br
Br
OH
ioToj
Obschon aus dem Vorangegangenen ersichtlich ist. daß Jodide und Bromide in Frage kommen, sind Bromide
doch in vielen Fiülen bevorzugt^ da sie leichter zugänglich und billiger sind.
Auf der anderen Seite sind die Jodide oft reaktionsfähiger als die Bromide, so daß bei Verwendung der
Jodide in gewissen Fällen eine wesentlich höhere Ausbeute resultieren kann, in diesen Fällen also die Jodide
bevorzugt sind.
R«
-C-^-OH
(TO
dargestellt werden, wiederum ist eine Lirnitierung der Substituentendefinitionen eigentlich nur durch die
Zugänglichkeit solcher Alkohole gegeben.
Aus diesem Grunde stellen die R-Gruppen - R6, R7, R,, R,, R*, R9, Ri0, Rn, Ru - Wasserstoff, C,-iO-Alkyl,
Ci-io-Cycloalkyl oder Teile von carboxycyclischen, C6-Ringen dar, mit anderen Worten, zwei der R-Gruppen,
beispielsweise R9 und R7, R9 und R8, R9 und Rk und R8, R* und R7, etc., stehen für Teile von carbocyclischen Ringen,
wobei dann also die Formel III auch cyclische Verbindungen umfaßt.
Wie vorne ausgeführt, müssen im Falle der Aldehydbildung R9 R10 und mindestens einer der Substituenten R,
oder Kk an jedem C der Kette
ΚΛ c
Wasserstoff darstellen. Falls Ketone hergestellt werden sollen, ergeben sich dieselben Bedingungen, außer daß
R9 oder R10 anstatt Wasserstoff Alkyl oder Cycloalkyl darstellt. Das Verfahren ist für die Herstellung von olefinischen
Alkoholen breit und generell anwendbar, vorzugsweise wird es jedoch für die Herstellung von Alkoholen
mit einem niedrigen Molekulargewicht, d. h. Alkohole, die weniger als 20 C-Kohlenstoffatome aufweisen, angewandt.
Solche Alkohole verfugen über die nötige Flüchtigkeit, um als Riechstoffe in Frage zu kommen.
Im folgenden sind Beispiele für in Frage kommende Alkohole (Ausgangsmaterialien) und Produkte aufgeführt.
A. Produkte: Aldehyde
Ausgangsmaterial: Alkohol OH
OH
OH
CHO
CHO
CHO
Ar
CHO
CHO
OH
γ\
CHO
O
O
OH
50 /f
OH
Ar CHO
OH
OH Ar
CHO
Ar
Ar
CHO Ar
Ar
CHO
CHO
OH
OH
OH
OH
•VN/
/W\
OH
OH
OH
OH
B. Ketone
Ausgangsmaterial: Alkohol
Ausgangsmaterial: Alkohol
-OH
OH
(CHj)3C
OH
Ar Ar
Ar Ar
Ar
GHO
CHO CHO
CHO CHO
CHO
(CH3),C
Ar
/VV
Ar
CHO
\/γν
Ar Produkte
Ar
AIx><
Ar
C(CH3),
CHO
CHO
Ar
CHO
Ar
\y\A/
CHO
Ar
10
15 ■!>
20 ^
25
30
35
40
45
50
55
60
65
OH OH
OH
OH
Ausgangsmaterial: Alkohol 5 OH
55 OH
OH
OH
OH
AA/
OH OH
OH
AAA
OH
Produkte
Ar
Ar
Ar O
ΛΛ
Ar
Ar
Ar
Ar Ar
Ar
Ar Ar
Ar O
Ar
10
Ausgangsmaterial: Alkohol
OH
OH
OH
OH
OH
OH
C. Alkohole
Ausgangsmaterial: Alkohol
OH
OH
OH
OH
OH
OH
OH
OH
Produkte
Ar Ar
O O
Ar-O
Ar
Ar
Ar
Produkte Ar
Ar-Ar
Ar
Ar Ar
OH
OH
OH OH
OH
OH
OH
O Ar
OH
11
OC-
oh 4. J~^/ oh /Λ/ oh
OH OH
20 OH Ar OH
/in/ ν/ \j7
/in/ n/ N^ n
OH OH Ar
/\ XN^\r
HO ] HO
OH °H
?H
OH
Aus den vorhergehenden Tabellen ist ersichtlich, daß, falls die Wanderung der Doppelbindung nicht blockiert
wird, Aldehyde und Ketone entstehen, auch wenn beispielsweise mehr als 9 Bindungen das Olefin und die alkoholische
Gruppe trennen. Es wurde weiter gefunden, daß der Arylsubstituent sich an beiden Enden der Doppelbindung
anlagern kann, üblicherweise aber die Addition an das weniger substituierte Kohlenstoffatom überwiegt.
Die oben aufgezählten Reaktanden werden erfindungsgemäß in Anwesenheit eines geeigneten Palladiumkatalysators,
eines geeigneten Lösungsmittels und Natriumcarbonat oder Natriumbicarbonat als Base umgesetzt.
Eine große Menge Palladiumsalze, Palladiumkomplexe, oder auch elementares Palladium, können als Katalysatoren
Verwendung finden. Beispiele sind PdCl2, (CH3COO)2Pd, PdCl2(C5H5CN), PdI2, Pd(CN)2. PdBr2, PdSO4,
Pd(NO3J2, Pd[P(C6H5)3]4, PdCl2[P(C6Hs)3]2,PdCl2[P(C2Hs)3]2, (C3H5PdCl2, Pd(C5H7O2)2, PdCl2[P(C4H9)3]2 etc.
Die obige Liste der Katalysatoreil soll nicht limitierend verstanden werden, es handelt sich dabei vielmehr um
bevorzugte Aspekte.
Wie ausgeführt, kann auch elementares Palladium, beispielsweise Palladium aufgebracht auf einem Träger
wie Aktivkohle, Aluminiumoxyd, Calciumcarbonat etc. Verwendung finden. Bei Verwendung von metallischem
Palladium ist dieses zu Beginn der Umsetzung weniger effizient, die katalytische Aktivität steigt jedoch
an, in dem Maß, wie das Metall in Lösung setzt. Zugabe "in Komplexbildnern, beispielsweise tertiären Phosphinen,
kann diesen Löseprozeß fordern.
Solche Komplexbildner können auch die Ausfällung von Palladium verhindern, in den Fällen, wo ein lösliches
Palladiumsalz oder ein Palladiumkomplex als Katalysator zum Einsatz gelangen.
Die erfindungsgemäß verwendete Base ist, wie oben ausgefiihrt Natriumcarbonat oder Natriumbicarbonat.
Bevorzugt ist Natriumbicarbonat, da unter Verwendung dieser Base die höchsten Ausbeuten an Produkt der
Formel I erhalten werden.
Falls Arylbromide als Ausgangsmaterialien zum Einsatz gelangen, können zudem tertiäre aliphatische Amine
wie Triäthylamin, Tripropylamin, Tributylamin, Diisopropyläthylamin, Dicyclohexylmethylamin, Tridodecylamin, Triäthylendiamin, Tetrarnethyläthylendiamin, N-Äthylmorpholin, Triäthanolamin etc. in katalytischen
Mengen, zusammen mit einem Überschuß der anorganischen Base, beispielsweise Natriumbicarbonat, Verwendung finden.
Wenn die Herstellung tertiärer Alkohole ins Auge gefaßt wird, ergäben sich bei Verwendung von Aminen
schwerwiegende Nachteile. Solche Alkohole dehydratisieren unter den Reaktionsbedingungen oft. Die Dehydration kann nun weitgehend verhindert werden, wenn erfindungsgemäß Carbonate und/oder Bicarbonate als
Basen zum Einsatz gelangen.
Amine und ein Überschuß an Bicarbonat verhindern besagte Dehydratation der tertiären Alkohole. Es wird
vermutet, daß die Dehydratation durch das Aminhydrochlorid katalysiert wird, und daß ein Überschuß der anorganischen Base dieses Aminhydrochlorid wieder in das freie Amin zurückführt.
Ein weiterer Vorteil bei der Verwendung von Natriumbicarbonat als Base wurde festgestellt: In den Fällen, wo
gewisse Elektronendonatorengmppea wie OK, OCH3, eic. im Molekül vorhanden sind, konnte bei Verwendung
von tertiärem Amin eine nachweisbare Hydrogenolyse des Arylhalogenids festgestellt werden. Diese Reaktion
kann wie folgt dargestellt werden:
Die Nebenreaktion kann weitgehend verhindert werden, wenn, wie oben gesagt, Natriumbicarbonat verwendet wird.
Es wird als höchst überraschend angesehen, daß Natriumbicarbonat allen anderen Basen überlegen ist. So ist
beispielsweise nicht erklärlich warum Amine, die zwar gut bei Verwendung von Jodiden arbeiten, bei Bromiden
versagen, daß aber Bicarbonate und - und in kleinerem Ausmaß auch Carbonate - für Jodide und Bromide in
Frage kommen. Es ist ferner überraschend, daß andere schwache Basen, wie beispielsweise Natriumacetat,
schlechte Ausbeuten zeitigen.
Die Verwendung eines nicht-sauren, aprotischen polaren Lösungsmittels in den Fällen, in denen ein anorganisches Carbonat als Base verwendet wird, ist bevorzugt. Solche Lösungsmittel sind insbesondere Hexamethyl-
phosphoramid (HMP), N-Methylpyrrolidon (NMP), Dimethylformamid (DMF), Dimethylacetamid (DMAC),
Tetramethylharnstoff (TMU) etc. Während, wie gesagt, solche aprotische polare Lösungsmittel bevorzugt sind,
kommen auch nicht-saure polare aprotische Lösungsmittel wie Äthylenglykol (EG), Propylenglykol (PG) etc. in
Frage. Im folgenden soll unter einem nicht-sauren polaren Lösungsmittel ein solches verstanden werden, das
eine Dielektrizitätskonstante aufweist, die größer als 20 ist und gegenüber Litmuspapier nicht sauer reagiert.
Im Falle der Verwendung von Arylbromiden und anorganischen Carbonaten als Basen ist die Zugabe eines
aromatischen oder aliphatischen tertiären Phosphins oder Phosphites angezeigt. Als solche Verbindungen kommen beispielsweise in Frage: Triphenylphosphin [P(C6H5)J], bis-l^-Diphenylphosphinoäthan
verstanden werden. 45 ;|:
daß das Palladium im nullwertigen Zustand (komplexartig) stabilisiert wird. So ist ja beispielsweise der Korn- |;
plex Pd P(C6Hj)3 „ ein äußerst potenter Katalysator für die erfindungsgemäße Reaktion. Andere Reagenzien, die |g
komplexierend und stabilisierend auf das Palladium im nullwertigen Zustand wirken, zeigen diesen nützlichen - ψ
i/nriSCijCnpr&uUikic ergeben, ciWcist SiCn die zAägäbc νϋΠ klciucn mcü£cü AiyijOuiu uütZiiCii, WEuTi oil UHu iUT |n
sich von einem Arylbromid ausgegangen wird. Es kann beispielsweise auch Natriumiodid zu diesem Zweck ein- ψ
gesetzt werden. Es wird vermutet, daß der Palladiumkatalysator durch das Natriumiodid komplexiert wird, da ,
bei Zugabe eben dieses Natriumjodids die Bildung von metallischem Palladium stark abnimmt
Das Verhältnis der Reaktanden zueinander ist nichtkritisch, das molare Verhältnis von Olefin zu Arylhalogenid kann beispielsweise zwischen 0,1 und 10 liegen, wobei das jeweilige Verhältnis von der in Frage kommenden
Reaktion und der Kosten der Reaktanten abhängig sein wird. Ein bevorzugter Bereich ist derjenige zwischen 0,5
und 2.
Das Verhältnis von Lösungsmittel zu Reaktanden liegt vorzugsweise zwischen 0 bis 4 (V/V), es kann aber auch
10 betragen und in gewissen Fällen höher liegen; die obere Grenze ist nicht-kritisch. Die Menge Lösungsmittel
wird üblicherweise von der verwendeten Base abhängen. Wie schon gesagt, ist kein Losungsmitte! erforderlich,
falls tertiäre Amine als Basen zum Einsatz gelangen; Bei anorganischen Carbonaten und Bicarbonaten ist das
Verhältnis von Lösungsmittel zu Reaktanden vorzugsweise nicht wesentlich unter 1 (V/V).
Der Palladiumkatalysator wird vorzugsweise in einer Menge von ungefähr 0,01 bis 1%, bezogen auf das
Gewicht der Reaktanden verwendet
Die bevorzugte Menge Base (Amin, anorganisches Carbonat oder Bicarbonat) entspricht zweckmäßigerweise
ungefähr dem molaren, Äquivalent des Arylhalogenides oder etwas mehr" als dieser Menge.
In den Fällen, in denen ein tertiäres Phosphin verwendet wird, beträgt das Verhältnis von Phosphor zu Palla- ||
dium vorzugsweise 1 bis 10, ganz besonders bevorzugt ist ein Verhältnis von 2 bis 4.
Wiederum sind die Angaben bezüglich Reagenzien, Reaktanden und deren Verhältnisse illustrierend und
nichtlimitierend zu verstehen.
Die Effizienz des Palladiumkatalysators ist durch die Zahl der Mole Produkt, die pro Mol Palladium erzeugt
werden können, bestimmt. Die Zahl kann erhöht werden, irsdeiT der Katalysator nach Abtrennung von den
Reaktionsprodukten recyclisiert wird. Die Separation des Katalysators kann durch Lösungsmittelextraktion,
Fällung und Filtration oder noch besser durch Abdestillation der Produkte vom Katalysator bewerkstelligt werden.
Da ja die Form des Katalysators nicht-kritisch ist, kann er als Metall oder als Komplex, wie beispielsweise
ίο als Triphenylphosphinkomplex zurückgewonnen werden. Allerdings muß bei der Verwendung von Triphenylphosphin
in Kombination mit dem Palladiumkatalysator darauf geachtet werden, daß beim Aufarbeiten keine
Oxidation des Phosphins stattfindet. Falls Oxidation stattfand, wobei Phosphinoxyd entsteht, wird vorzugsweise
vor der Wiederverwendung des Katalysators die entsprechende Menge Triphenylphosphin wieder zugegeben.
Natriumbromid und Natriumjodid können ebenfalls aus dem Reaktionsgemisch, beispielsweise durch wässerige
Extraktion, abgetrennt werden. Auf diese Weise können diese Salze wiederverwendet werden.
Die geeignete Reaktionstemperatur kann unier 80, oder auch über 160° betragen. Vorzugsweise wird aber zwischen
100 und 150°C gearbeitet.
Man wird üblicherweise bei Atmosphärendruck arbeiten, obschon Unter- oder Überdruck ebenfalls in Frage
kommen. Weiter wird vorzugsweise in inerter Atmosphäre, beispielsweise unter einer Stickstoffdecke, Kohlendioxyd,
Argon, Helium, etc. gearbeitet. Obschon auch Luft verwendet werden kann, ergeben sich üblicherweise
hier doch schlechtere Ausbeuten an gewünschtem Produkt.
Die vorne beschriebene Reaktion ist generell anwendbar auf die Addition von Arylsubstituenten an eine Doppelbindung
eines olefinischen Alkohols. Es resultieren Vorteile, wenn in gewissen Fällen die Reaktionsbedingungen
den Ausgangsmaterialien oder Produkten angepaßt werden.
Beispielsweise ergibt sich, daß bei der Umsetzung von alkylsubstituierten Brombenzolen der Katalysator
desaktiviert wird, indem metallisches Palladium ausfällt. Dem kann dadurch entgegengewirkt werden, daß ein
Stabilisator für die Organo-palladiumzwischenprodukte zugegeben wird, beispielsweise ein tertiäres Phosphin
oder Natriumjodid.
Bei der Synthese von tertiären Alkoholen, wie beispielsweise der Reaktion zwischen Brombenzol und 3-Methyl-l-buten-3-ol,
zeitigt die Verwendung von Natriumbicarbonat als Base in Anwesenheit einer katalytischen
Menge eines tertiären Amins sehr rasche Umsetzung und keinerlei Dehydratation des produzierten Al kohols.
Eine solche Dehydration kann dann allerdings während der Destillation auftreten, es sei denn, das Produkt
wird in Anwesenheit einer Base, wie eines tertiären Amins, destilliert. In diesem Fall ist ein solches tertiäres
Amin, das einen höheren Siedepunkt als das gewünschte Produkt hat, bevorzugt. Beispiele sind Trilaurylamin
oder Triäthanolamin.
In vielen Fällen hat es sich auch als zweckmäßig erwiesen, die Reaktion abzubrechen, sobald 100% Konversion
des Halogenids stattgefunden hat; in gewissen Fällen ist ein Abbruch auch schon vorher angezeigt. Dadurch
wird vermieden, daß durch längere Reaktionszeiten Zerfall des Reaktionsproduktes eintritt. Dies ist insbesondere
bei der Reaktion von Allylalkohol und Brombenzol zur Herstellung von Hydratropaldehyd und Phenylpropionaldehyd
der Fall. In vielen anderen Fällen ist es weiterhin zweckmäßig, die Reaktion bei der niedrigst
möglichen Reaktionstemperatur durchzuführen, um einer Zersetzung des Katalysators und der gewünschten
Produkte vorzubeugen.
Die beschriebene erfindungsgemäße Reaktion wird vorzugsweise bei der Herstellung von kommerziell
wichtigen Produkten angewandt So ist sie insbesondere bei der Synthese von Riech- und/oder Aromastoffen
angezeigt. Solche Riechstoffe sind beispielsweise in »Perfumery and Flavoring Synthetics«, P. Z. Bedoukian,
zweite Auflage, Elsevier N. Y., 1967, und »Perfume and Flavor Chemicals«, S. Arctander, Montclair, N. J. 1969,
zusammengestellt. Ganz besonders geeignet ist die erfindungsgemäße Reaktion für die Hersteilung von folgenden
Riech- und Aromastoffen:
3-(p-t-Butylphenyl)-2-methylpropionaldehyd, aus p-t-Butylbrombenzol und Methallylalkohol; l-(4-Hydroxyphenyl)-3-butanon
(Erdbeerketon), aus p-Bromphenol oder p-Jodphenol und Methylvinylcarbinol; Dimethylphenäthylcarbinol,
durch Hydrierung des Produktes [l-PhenyI-3-methyl-l-buten-3-ol] aus Brom(oder Jod)benzol
und 3-Methy!-l-buten-3-o! in an sich bekannter Weise; l-Phenyl-3-meihyl-3-pentan-o}, durch Hydrieren des
Produktes [l-PhenylO-methyl-l-penten-S-ol] aus Brom(oder Jod)benzol und 3-Methyl-l-penten-3-ol in an sich
bekannter Weise; 3-(p-Isopropylphenyl)-2-methyl-propionaldehyd (Cyclamenaldehyd), aus p-Isopropylbrom-
benzol und Methallylalkohol; «-Methyl-3,4-methylen-dioxyhydrozimtaldehyd (Helional) aus 3,4-Methylendi-
oxybrombenzol und Methallylalkohol; Benzylaceton aus Brombenzol und Methylvinylcarbinol; Phenylpropionaldehyd
und Hydratropaldehyd aus Brombenzol und Allylalkohol.
Beispiele
60
60
In den folgenden Beispielen sind die Temperaturen in 0C angegeben, Abweichungen sind besonders vermerkt,
mm bedeutet Millimole.
Beispiel 1 stellt ein typisches Beispiel einer präparativen Reaktion dar. Andere Beispiele wurden auf ähnliche
Weise durchgeführt, die Umsetzungen und Ausbeuten wurden jeweils aus gaschromatographischen (GC) Daten
unter Verwendung eines internen Standards errechnet Alle Produkte wurden mittels NMR-, IR- und MS-Daten
identifiziert
Beispiel 1
» Herstellung von 3-Phenyl-2-methylpropionaW»hyd
» Herstellung von 3-Phenyl-2-methylpropionaW»hyd
Der Palladiumkatalysator (0,80 g PdCl2) wurde in 200 ml Hexamethylphosphortriamirt (HMP) bei 140° unter
Rühren gelöst. Die Lösung wurde abgekühlt, und es wurden 150 g Natriumbicarbonat, 79 g Brombenzol und
54 g Methallylalkohol zugegeben. Nach einer Reaktionszeit von 3 Stunden unter StickstofFatmosphäre bei I4JC,
wobei stark gerührt wurde, wurde 3-Phenyl-2-methylpropionaldehyd (Konversion 98%) erhalten. Die Identifikation
geschah mittels Gaschromatographie. Das Lösungsmittel (HMP) wurde durch Extraktion mit Wasser entfernt
und hierauf das Produkt unter einem Druck von 10 mm Hg destilliert, wobei 52,7 g Aldehyd (73% Ausbeute)
erhalten wurden. Die Struktur des reinen Produktes wurde mittels NMR, MS und Elementaranalyse
erhärtet.
Die durch Variation der Base eintretenden Effekte sind in der Tabelle 1 aufgeführt. Es handelt sich hier um die
Beispiele 2 bis 20. Aus der Tabelle ist die Überlegenheit von Natriumbicarbonat üb:r andere Basen, insbesondere
über tertiäre Amine klar ersichtlich. Diese Überlegenheit ist dann auch weiter hinten auch aus der Tabelle 2
wiederum ersichtlich. Bei der Tabelle 2, die die Resultate der Beispiele 21 -30 wiedergibt, wurden andere Katalysatoren
und Lösungsmittel verwendet.
Reaktion von Brombenzol und Methallylalkohol unter Verwendung von PdOAc2 - 2 ΡΦ3 als Katalysator*)
| Beispiel | Base | Amin | Temp. | Zeit | Konversion') | Ausbeute=) |
| Katalysator6) | (h) | (%) | (%) | |||
| 2 | Aet3N | 130 | 2 | 81 | Spuren | |
| 3 | Aet3Ng) | 110 | 5 | 42 | 6 | |
| 4 | NaHCO3 | nein | 130 | 2 | 100 | 100 |
| 5 | NaHCO3 | ja | 130 | 2 | 100 | 84 |
| 6 | Na2CO3 | nein | 130 | 10,5 | 91 | 73 |
| 7 | Na2CO3 | ja | 130 | 4 | 99 | 88 |
| 8 | Na3PO4- 12H2O | nein | 110 | 10 | 79 | 63 |
| 9 | Na3PO4-12H2O | ja | 110 | 10 | 77 | 54 |
| 10 | Na2HPO4 | nein | 130 | 9 | 46 | 16 |
| 11 | Na2HPO4 | ja | 130 | 9 | 52 | 19 |
| 12 | CaCO3 | nein | 130 | 18 | 20 | 2 |
| 13 | CaCO3 | ja | 130 | 13 | 56 | 12 |
| 14 | MgCO3 | nein | 140 | 10 | 33 | 20 |
| 15 | MgCO3 | ja | 140 | 10 | 32 | 28 |
| 16 | NaOAc | nein | 130 | 6 | 24 | 10 |
| 17 | NaOAc | ja | 130 | 6 | 37 | 14 |
| 18 | Na2HPO4 d) | nein | 120 | 2 | 46=) | 21 |
| 19 | Na2HPO4") | ja | 115 | 3 | 42=) | 31 |
| 20 | NaOMe | nein | 80 | 2 | 50 | Spurenf) |
7 O O IkDr /{Π mtvil U« .
OH
se, 0,! s PdOAe2 0,24 g ΡΦ3 i» 20 sn! DMF
0,1 g Aet3N zugegeben wo angezeigt
Konversion von Brombenzol basierend auf der Zugabe eines internen Standards nach Beendigung der Reaktion; Berechnung aus gaschromatographischen Daten
2 ml H2O zugegeben
Konversion nach weiteren 2,5 Stunden unverändert Bindung hoher molekular Produkte
Ohne Lösungsmittel (DMF).
Reaktion von Brombenzol (7,9 g) mit Methallylalkohol (5,0 g)a)
| Beispiel | Phosphin | Base | Temp. | Zeit | Konversion11! |
| (h) | |||||
| 21 | nein | NaHCO3 | 145 | 3 | 98 |
| 22 | nein | NaOAc | 145 | 0,5c) | 9 |
| 23 | nein | Na2CO3 | 145 | 2C) | 16 |
| 24 | nein | NBu3 | 145 | 51A | Spuren |
| 25 | ja | NaHCO3 | 145 | 2 | 100 |
| 26 | ja | Na2CO3 | 145 | 5 | 56 |
| 27 | ja | NBu3 | 145 | 5 | 9 |
| 28 | nein | CaCO3 | 140 | 5 | Spuren |
| 29 | nein | MgCO3 | 140 | 0,5c) | 9 |
| 30 | nein | ZnCO3 | 140 | 0,5c) | 25 |
a) Verwendung von 60 mm Base, 0,08 g PdCl2 in 20 ml Hexamethylphosphoramid unter Stickstoff
°) Φ J als hauptsächliches Produkt, daneben Spuren von Biphenyl in allen Fällen
C
c) Konversion nach längerer Reaktionszeit unverändert.
Aus der Tabelle 3, die die Ergebnisse der Beispiele 31-35 zusammenfaßt, ist die Verwendung einiger anorganischen
Basen für die Reaktion von Jodbenzol und Metallylalkohol ersichtlich.
Reaktion von Jodbenzol (50 mm) mit Methallylalkohol (75 mm)*)
| IC | Beispiel | Lösungsmittel11) | Base | Temp. | Zeit | Konversion0) | Verhältnis | 14 |
| JJ | 0C | (h) | (%) | /K/ | 15 | |||
| φ T | 8 | |||||||
| CHO/ΦΦ | 8 | |||||||
| 40 | 31 | HMP | NaHCO3 | 130 | 2,5 | 98C) | 22 | |
| 32 | HMP") | NaHCO3 | 130 | 3 | 92 | |||
| 33 | HMP | NaOAc | 150 | 5 | 80r) | |||
| 34 | HMP") | NaOAc | 140 | 7 | 75 | |||
| 45 | 35 | NMP | NaHCO3 | 130 | 2 | 100 |
") 60 mm Base, 0,08 PdCl2 in 20 ml Lösungsmittel unter Stickstoff
b) HMP = Hexamethylphosphoramid, NMP = N-Methylpyrrolidinon
c) Konversion von Jodbenzol ex. GC
d) 0,35 g Triphenylphosphin zugegeben
CHO
e) Ausbeute an Φ = 60%
f) Konversion nach weiteren 4 Stunden bei 150° unverändert.
Die in der Tabelle 4 zusammengestellten Beispiele 36-42 illustrieren den LösungsmittelefFekt
LösungsmittelefTekt bei der Umsetzung von Brombenzol und Methallylalkohol8)
Temp.
Zeit (h)
Lösungsmittelb) Katalysator
Konversion
36 37 38 39
140 100 120 140
4 1 5 0,5
DMF DMF DMF EG
PdCl2
PdCl2
PdOAc2
PdCl2
PdCl2
PdOAc2
PdCl2
40 40 98 38
16
Temp.
Zeit (η)
40 41 42
100 120 110
EG
DG
NMP
PdCl2
PdCl2
PdOAc2
40
0
98°)
10
') 7$ g C6H5Br, 5,4 g S~\ , 5,0 g NaHCO3,0,24 g P(C6Hj)3,45 Millimole Palladiumkatalysator und 20 ml Lösungs-
OH mittel
b) DMF = Dimethylformamid, EG = Äthylenglykol, DG = Diglym, NMP - N-Methylpyrrolidinon
c) Ausbeute 97%. 15
Die Tabellen 5 und 6 (Beispiele 43 -60) Ülustrieien die bei der Variation des ungesättigten Alkoholes erhaltenen Ergebnisse.
Zeit
(h)
version
20
25
44
OH
OH
100
100
CHO
19
30
(23C)) 35
(100b)) 40
45
OH
100
(89b))
46
OH
99
20
80/50Ό)
50
55
60
65
17
(h) version
OH
1 100
CHO
31 (24C)
CHO
69
■=v OH
OH
OH
OH
OH
10 72
12 53
2 100
2 98
CHO
CHO
OH
0,5 95 (Τ)
23
48
23
77 (30c))
23
OH
(O
18
ZO Zl HZ
Beispiel Alkohol
(h) version
OH
58
und
CO
a) 60 m Mole NaHCO3 und 80 mg PdCl? in 20 ml N-Methylpyrrolidimri bei 13G°C
b) Ausbeute gemäß internem Standard (GC)
c) Ausbeute durch Isolierung.
CHO
CHO
Beispiel Alkohol
OH
OHC
N/V1
OHcd)
100
100
93
CHO
(86b))
(63e))
OH
65
OH
(38e))
19
Fortsetzung
Alkohol
Zeit (h)
Konversion (%)
60
100
60 m Mole NaHCO3, 80 mg PdCl2, und 350 mg ΡΦ3, (P/Pd = 3) in 20 ml Hexamethylphosphoramid bei 140°
Ausbeute gemäß internem Stand^/d (GC) Enthält 180 mg [(C6Hj)2PCHz]2
In N-Methylpyrrolidinon
Ausbeute durch Isolierung.
Tabelle 7 illustriert die Variationdes^ Arylhalogenides (Beispiele 61-72), Beispiele 68,69 und 70 illustrieren
den Vorteil von Natriumcarbonat über tertiäres Amin.
| Reaktionen von Arylhalogeniden mit | 61 | -X + /C)H " | Methallylalkohol») | X | ~\—CH0 | Zeit | Konversion | Ausbeute1") |
| 62 | /—χ | (h) | (%) | Ck) | ||||
| <^> | 63 | R | Br | Temp. | 0,7 | 100 | 82 | |
| R | 64 | T R |
Br | 7 | 100 | 57 | ||
| Beispiel | 65 | 4-COOAetc) | Br | 130 | 4 | 79 | 52 | |
| - | 66 | 4-CHO | I | 130 | 0,7 | 100 | 77 | |
| 67 | 4-CN | I | 130 | 16,5 | 100 | 61 | ||
| 68 | 2-CH3 | I | 140 | 2,5 | 100 | 42 | ||
| 69 | 4-OCH3 | I | 125 | 5,5 | 100 | 50 | ||
| 70 | 4-OH | Br | 130 | 4 | 80 | 49") | ||
| 71 | 4-NO2 | Br | 130 | 4 | 80 | 52") | ||
| 72 | 3,4-OCH2O6) | Br | 135 | 4 | 100 | h) | ||
| 3,4-OCH2O6'1) | I | 135 | 6 | 100 | 95") | |||
| 3,4-OCH2O6'8) | Br | 135 | 4Vi | 52 | 32") | |||
| 4-tBu | 130 | |||||||
| 4-tBu1) | 130 | |||||||
20
a) 50 mm Arylhalogenid, 75 mm
OH ,60 mm NaHCO3,0,45 mm PdCI2 (+ 0,9 mm P(C6HS)3 falls X = Br), 20 ml LM
(NMP falls nicht anders angegeben)
b) Isolierte Ausbeute basierend auf 100%iger Konversion
c) LM = HMP
d) Ausbeute gemäß Gaschromatographie unter Verwenrlung eines internen Standards
basierend auf 100%iger Konversion von
c) LM = DMF
r) 60 mm NaCHO3 + 1 mm Pr3N
g) 60 mm Pr3N
h) ΓOT />
war das einzige isolierte Produkt
N/V
') 0,45 mm PdOAc2, 1,35 mm P(C6H5)3, 1,5 mm iPr2NAet und 30 ml DMF.
10
15
Die Tabellen 8 und 9 exemplifizieren die Synthese des kommerziell wichtigen 3-(p-t-Butylphenyl)-2-methyl- 20
propionaldehyds (Beispiele 73-92).
Beispiele betr. Reaktion zwischen p-t-Butylbrombenzol und Methallylalkohol1)
Beispiel Temp. 0C
130
130
Zeit (h)
Katalysator Additiv2)
| 73 | 130 | 2 | PdCl2 | NaI |
| 74 | 130 | 5 | PdCl2 | NaI |
| 75 | 130 | 2 | PdCl2 | |
| 76 | 130 | 4 | PdCl2 | |
| 77 | 130 | 18 | Pd(CN)2 | |
| 78 | 110 | 18 | PdCl2 | |
| 79 | 110 | 4 | PdI2 | |
24
18
PdCl2
| 81 | 130 | 24 | PdI2 |
| 82 | 130 | 8 | PdCl2 |
| 83 | 130 | 8 | PdCl2 |
PdCl2
P(cyclo C6H11)J
LM3)
| 85 | 110 | 4 | PdOAC2 | NaI |
| 86 | 110 | 4 | PdOAc2 | NaI |
DMAC
DMAC
HMP
HMP
HMP
Konversion6)
| HMP | 8 |
| HMP | 40 |
| NMP | 24 |
| HMP | 47 |
| DMAC | 40 |
| DMAC | 20 |
| DMAC | 22 |
50
| DMAC | 58 |
| DMAC | 26 |
| NMP | 14 |
18
76<)
865)
865)
30 (
35
40
50
55
45 $
60
65
21
10
30
35
40
50
55
) 5,4 g
OH
, 5 g NaHCO3, 0,45 m Mole Kat. 20 ml LM und, für die Beispiele 73-75, 85 und ;
_ -Br, Tür die Beispiele 76-84, 9 g -(-(O)-Br und 2 g
2) 2,5 g NaI für die Beispiele 73, 74, 85 und 86, 1,8 m Mole Phosphin (B. 80-83) und 0,9 mm Phosphin (B. 84)
3) Für die Abkürzungen siehe den Text A) 40 ml LM (Ausbeute 79%)
5) 60 ml LM (Ausbeute 96%)
6) Konversion des
Br ex. GC-Daten unter Verwendung eines internen Standards.
Weitere Beispiele der Reaktion zwischen p-t-Butylbrombenzol und Methallylalkohol")
| 15 | Beispiel | LM vol. | Nalc) | Temp. | Zeit | Konversion | Ausbeute^) |
| ml | 0C | (h) | (%) | (%) | |||
| 87 | 20 | 0,33 | 110 | 6 | 19 | ||
| 20 | 88 | 40 | 0,33 | 110 | 4 | 76 | 79 |
| 89 | 60 | 0,33 | 110 | 4 | 86 | 96 | |
| 90 | 40 | 0,33d) | 110 | 4 | 77 | 75 | |
| 91 | 40") | 0,33 | 110 | 3 | 34 | ||
| 25 | 92 | 40 | 0,67 | 110 | 2 | 60 |
-Br, 60 mm NaHCO3,75 mm
OH
, 0,5 mm PdOAc2 in Hexamethylphosphoramid als LM unter
") 50 mm Stickstoff
b) Enthaltend 5% H2O
c) Mole/Mol -Κ©)— Br
d) 0,1 g Inhibitor (BHT)
e) Berechnet unter Verwendung eines internen Standards (GC) und basierend auf der Konversion des
Die folgenden Beispiele illustrieren die vorteilhafte Arbeitsweise der Zugabe einer katalytischen Menge eines
Amins in Anwesenheit von Natriumbicarbonat bei der Synthese von tertiären Alkoholen.
0,2 g Palladiumacetat wurden in 12,8 g 2-Methyl-3-buten-2-ol, 20,8 g Jodbenzol, 13 g Diisopropyläthylamin
und 5,0 g Pentadecan (interner Standard) gelöst und das ganze unter Stickstoff bei Rückflußtemperatur gehalten.
Nach 1 Stunde Reaktionszeit bei 110° wurden zwei Produkte beobachtet (Konversion 80%); es handelte sich
um l-Phenyl-3-methyl-l-buten-3-ol (A) und l-Phenyl-3-methylbutadien (B), was durch Isolierung und Analyse
mittels NMR, IR und MS nachgewiesen wurde. Das Verhältnis von B/A betrug anfanglich 0,2 und erhöhte sich
auf 1,0 nach Sxk Stunden; schließlich wurde nur noch B erhalten.
Beispiel 93 wurde wiederholt unier Verwendung der Hälfte der Ausgangsmaterialien. 0.5 g Amin und 5 g
Natriumbicarbonat in 20 ml Dimethylacetamid. Nach 1A Stunde bei 120° (Rühren) wurde (A) bei einer Konversion
von 90% in einer Ausbeute von 92% erhalten. Nach 51A Stunden Reaktionszeit bei 120° waren die Verhältnisse
unverändert
Das Beispiel 94 wurde wiederholt, aber 0,08 g PdCl2 und 0,24 g Triphenylphospbin als Katalysatoren eingesetzt
und 7,9 g Brombenzol an Stelle des Jodbenzoles verwendet Nach 3 Stunden Reaktionszeit bei 120° wurde
(A) in einer Ausbeute von 83% (Konversion 97%) erhalten.
Illustriert die Verwendung von metallischem Palladium als Katalysator: 1,0 g 5%iges Palladium auf Aktivkohle,
0,24 g Triphenylphosphin, 20 ml Dimethylformamid, 7,9 g Brombenzol, 4,5 g 3-Methyl-buten-3-ol und
04 g Diisopropyläthylamin und 5,0 g Natriumcarbonat wurden 2 Stunden auf 130° erhitzt Es wurden bei einer
Konversion von 92% 3-Methyl-l-phenyl-buten-3-ol erhalten (Analyse mittels GC).
0,24 g Palladiumchlorid wurden in 80 ml Hexamethylphosphoramid gelöst und 23,1 g cis-jS-Terpineol, 31,2 g
Jodbenzol und 12,5 g Natriumbicarbonat zugegeben. Nach 30 Stunden Reaktionszeit bei 130° wurde das Reaktionsgemisch
aufgearbeitet, indem mit Wasser verdünnt und mittels Toluol extrahiert warde; das Toluol wurde
abgedampft und das Reaktionsgemisch destilliert; bei 104°/0,05 mm Hg wurde eine Fraktion isoliert, deren
NMR-, IR- und MS-Daten in Übereinstimmung mit dem Gemisch von Alkoholen, hauptsächlich der Formeln
Fh-* /-^ • Ph-
OH OH
standen.
0,08 g Palladiumacetat wurden in 20 ml Hexamethylphosphoramid gelöst und 5 g l-Methyl-3-cyclohexen-lmethanol,
8,2 g Jodbenzol, 4 g Natriumbicarbonat und 0,5 g Diisopropyläthylamin zugegeben. Nach 18 Stunden
Reaktionszeit bei 130° wurde das Reaktionsgemisch gemäB Beispiel 97 aufgearbeitet und das Produkt mit
einem Siedepunkt von 90°/l mm Hg isoliert. Seine NMR-, IR- und MS-Daten waren in Übereinstimmung mit
dem Alkohol (zur Hauptsache) der Formel
OH
Beispiele 99 und 100
Die Tabelle 10 illustriert den Vorteil von Bicarbonat über tertiäres Amin bei der Herstellung von Himbeerketon
HO- ^1,,,,
O
ausgehend von Jodbenzol.
O
ausgehend von Jodbenzol.
Tabelle 10
Himbeerketon aus HO-
Himbeerketon aus HO-
.
°C (h)
HO-
| 99 | AetaN"} | 110 | .4 | 92 | 39 |
| 100 | NaHCOj^/AetjN | 120 | 3V2 | 87 | 89 |
48 2
,
") 50 mm HO—<Q>— X, 75 mm | , 0,10 g PdOAc2,120° unter N2
b) 5,2g AeI3N
c) 0,1g Aet3N und 5,0 g NaHCO3 in 20 ml Dimethylacetamid
__. :
d) Basierend auf der Konversion von HO—\Cj)—I (GC, interner Standard).
,Beispiel 101
■'■·"■ ■ '■- ' ■
0,1 g hniauiuiiiaceuiL, u,hö g iripiicuyipiiuspiiui, ö,rg t-prompncnui unu j,t g jyiciu/i
unter Stickstoffatmosphäre 2 V2 Stunden auf 120° erhitzt Als Reaktionsprodukt entstand gemäß gaschromatographischer
Analyse Himbeerketon.
0,1 g Palladiumacetat, 0,48 g Triphenylphosphin, 8,7 g 4-Bromphcnol und 5,4 g Methallylalkohol wurden
unter Stickstoffatmosphäre IV2 Stunden bei 130° gerührt. Gemäß gaschromatographischer Analyse handelte es
5 sich bei dem Reaktionsprodukt um S-p-Hydroxy-phenyl^-methyl-propionaldehyd.
0,1 g Palladiumacetat und 0,24 g Triphenylphosphin wurden in 20 ml HMP gelöst. Es wurden 5,0 g Natriumbi-10
carbonat, 9,35 g 4-Bromanisol, 6,45 g 2-Methyl-3-buten-2-ol und 1,0 g Diisopropyläthylamin zugegeben, und
die Temperatur des Reaktionsgemisches wurde auf 130° erhöht. Nach 2 Stunden Rühren des Reaktionsgemisches
war gemäß gaschromatographischer Analyse die Konversion des 4-Bromanisols in das 2-Methyl-4-(pmethoxy-phenyl)-3-buten-2-ol
100%.
, 15 Beispiel 104
0,2 g Palladiumacetat und 0,48 g Triphenylphosphin wurden in 40 ml Dimethylacetamid gelöst. 10 g Natriumbicarbonat,
19,9 g 4-Bromacetophenon, 10,8 g Methallylalkohol und 1,0 g Diisopropyläthylamin wurden zugegeben,
und unter Rühren wurde das Reaktionsgemisch auf 130° erhöht. Nach 2 Stunden Reaktionszeit betrug
[ 20 die Konversion des 4-Bromacetophenons in das (p-Acetylphenyl)-2-methylpropanol gemäß gaschromatographi-
.;■ scher Analyse 100%.
i Beispiel 105
25 0,1 g Palladiumacetat und 0,24 g Triphenylphosphin wurden in 20 ml N-Methylpyrrolidinon gelöst. Es wurden
·,■■"■ 5,0 g Natriumbicarbonat, 10,0 g 4-Bromacetophenon und 5,4 g Methylvinylcarbinol zugegeben und das
'- Gemisch unter Stickstoffatmosphäre \xk Stunden bei 120°gehalten. Die Konversion von 4-Bromacetophenon in
das 4-(p-Acetylphenyl)-2-butanon betrug 100%.
30 Beispiel 106
< 0,1 g Palladiumacetat und 0,24 g Triphenylphosphin wurden in 20 ml N-Methylpyrrolidinon gelöst. 5,0 g
[■ Natriumbicarbonat, 10,0 g 4-Bromacetophenon, 1,3 g Trilaurylamin und 6,3 g 2-Methyl-3-buten-2-ol wurden
zugegeben und das Gemisch 2'/2 Stunden bei 110° unter Stickstoffatmosphäre gehalten. 100%ige Konversion
35 von 4-Bromacetophenon in 4-(p-Acetylphenyl)-2-methyl-3-buten-2-ol wurde festgestellt.
0,1 g Palladiumacetat und 0,24 g Triphenylphosphin wurden in 20 ml N-Methylpyrrolidinon gelöst. 5,0 g
I 40 Natriumbicarbonat, 8,5 g 4-Bromtoluol, 1,3 g Trilaurylamin und 6,3 g 2-Methyl-3-buten-2-ol wuren zugegeben
und das Gemisch 4 Stunden unter Stickstoffatmosphäre bei 130° gehalten. Die Konversion des 4-Bromtoluols in
2-Methyl-4-(p-tolyl)-3-buten-2-ol betrug 100%.
'. 0,1 g Palladiumacetat und 2,5 g Natriumiodid wurden in 60 ml Hexamethylphosphoramid gelöst. 10,0 g p-
Bromcumol, 5,4 g Methallylalkohol und 5,0 g Natriumbicarbonat wurden zugegeben und das Reaktionsgemisch
unter Stickstoffatmosphäre auf 110° erhitzt. Es wurde gerührt und nach 11 Stunden 94%ige Konversion des p-Bromcumols
in Cyclamenaldehyd festgestellt (Ausbeute 80%). [Konversion und Ausbeute aus gaschromatogra-
ί : 50 phischen Daten unter Verwendung eines internen Standards errechnet]
ijjis 0,1 g Palladiumacetat, 0,24 g Triphenylphosphin, 7,9 g Brombenzol, 7,0 g 3-Methyl-l-penten-3-ol, 1,3 g Trill
55 laurylamin und 5 g Natriumbicarbonat wurden 4 Stunden bei 130° in 20 ml Dimethylformamid unter heftigem
H Rühren unter Stickstoßatmosphäre gehalten. Als Reaktionsprodukt wurde l-PhenyW-methyl-l-penten^-ol
v$ erhalten.
Beispiel 110
60
60
0,1 g Palladiumacetat, 10,2 g Jodbenzol, 4,4 g Allylalkohol und 6,0 g Triäthylamin wurden unter Rühren und
StickstofFatmosphäre auf 100° erhitzt Nach einer Stunde Reaktionszeit hatte sich das Jodbenzol zu 97% umgesetzt,
und man erhielt 27% 3-Phenylpropanal und 13% Hydratropaldehyd.
65 Beispiel 111
0,1 g Palladiumacetat, 10,2 g Jodbenzol, 4,4 g Allylalkohol und 9,3 g Tributylamin wurden zusammen mit
20 ml Diphenylether als Lösungsmittel und 2 g Tridecan als internem Standard erhitzt Nach 45 Minuten Reak-
24
tionszeit bei 135° hatte sich das Jodbenzol zu 91% umgesetzt, und es wurden 62% 3-Phenylpropanal und 13%
Hydratropaldehyd, basierend auf der Konversion des Ausgangsmaterials, erhalten.
0,1 g Palladiumacetat, 0,36 g Triphenylpnosphin, 7,9 g Brombenzol, 0,2 g Diisopropyläthylamin, 4,4 g
Natriumbicarbonat und 20 ml N-Methylpyrrolidinon wurden unter Rühren und Stickstoffatmosphäre auf 140°
erhitzt Als interner Standard wurden 2 g Tridecan zugegeben. 4,4 g Allylalkohol wurden innert 25 Minuten
nach und nach zugegeben; es wurden 13% Hydratropaldehyd und 36% Phenylpropionaldehyd (basierend auf der
eingesetzten Menge Brombenzol) erhalten.
Beispiel 111 wurde wiederholt, aber das Natriumbicarbonat durch 5 g Natriumcarbonat ersetzt und der Allylalkohol
innert 58 Minuten bei 120° zugesetzt Die Ausbeute an Hydratropaldehyd betrug 16%, diejenige des
Phenylpropionaldehyds 35%, immer berechnet auf Brombenzol.
Beispiei 114 j§
0,08 g Palladiumchlorid und 0,22 g Triäthylphosphit wurden in 20 ml Hexamethyiphosphoramid gelöst. Man 20 %
gab 7,9 g Brombenzol, 5,4 g Methallylalkohol und 5 g Natriumbicarbonat zu und erhitzte das Reaktionsgemisch |
unter Rühren und Stickstoffatmosphäre auf 145°. Nach 5 Stunden hatte sich das Brombenzol zu 96% in 3-Phenyl- ''$
2-methylpropionaldehyd umgesetzt ig
Beispiel 115 25 *i
Beispiel 114 wurde wiederholt, jedoch 0,41 g Triphenylphosphit an Stelle des Triäthylphosphits verwendet.
Nach 2 Stunden Reaktionszeit bei 130° und 3 weiteren Stunden bei 145° wurde gemäß gaschromatographischer
Analyse eruiert, daß sich das Brombenzol zu 35% umgesetzt hatte, wobei 3-Phenyl-2-methylpropionaldehyd
entstand.
0,1 g Palladiumacetat und 0,24 g Triphenylphosphin wurden in 20 ml Dimethylacetamid gelöst und 10,6 g 4-Acetoxybrombenzol,
5,4 g Methylvinylcarbinol und 5 g Nafciuuibicarbonat zugegeben. Das Reaktionsgemisch
wurde unter Stickstoffatmosphäre und Rühren bei 120° gehalten, bis 100%ige Konversion des Arylbromids festgestellt
wurde; das Reaktionsprodukt war 4-(p-Acetylphenyl)-2-butanon.
0,1 g Palladiumacetat und 0,16 g Triphenylphosphin wurden in 20 ml Tetramethylharnstoff, die 7,9 g Brombtiuoi
iiLid 5,4 g Methallylalkohol enthielten, gelöst Man gab 5 g Natriumbicarbonat zum Gemisch und erhitzt
dieses unter Stickstoffatmosphäre auf 120°. Nach 5 Stunden waren, basierend auf einer 92%igen 4%igen Konversion
des Brombenzols, 77% 3-Pheiiyl-2-methyl-propionaldehyd entstanden.
Claims (3)
1. Palladiummetall, einem Palladiumsalz oder einem Palladiumkomplex,
2. Natriumcarbonat oder -bicarbonat als Base, und
3. in Anwesenheit eines nicht-sauren polaren Lösungsmittels,
bei einer Temperatur im Bereich von 800C bis 1600C umsetzt,
wobei:
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