DE2643562A1

DE2643562A1 - Fumaraldehydic acid prepn. - by heating malealdehydic acid under reduced pressure

Info

Publication number: DE2643562A1
Application number: DE19762643562
Authority: DE
Inventors: Joachim Dipl Chem Janus; Hans-Dieter Prof Dipl C Scharf
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1976-09-28
Filing date: 1976-09-28
Publication date: 1978-03-30

Abstract

Prepn. of fumaraldehydic acid (I) comprises heating malealdehyde acid (II) under reduced pressure. Reaction is at 80-180 (pref. 120-160) degrees C and 10-2-30 (pref. 1-15) mm Hg. (I) is an intermediate for polymers and physiologically active cpds. e.g. for the insecticides pellitorin and anacyclin and for alpha-methylmuconic acid, used in nicotinic acid synthesis. (Ie is obtd. in high yield and purity. There is no need to use conc. HCl as a catalyst or to use any other adjuvant.

Description

Verfahren zur Herstellung von FumaraldehydsäureProcess for the production of fumaraldehyde acid

Die vorliegende Erfindung betrifft ein neues, chemisch eigenartiges Verfahren zur Herstellung der hekannten Fumaraldehydsäure, die als Zwischenprodukt für Polymere oder physiologisch aktive Verbindung verwendet werden kann.The present invention relates to a new, chemically peculiar one Process for the production of the well-known fumaraldehyde acid, which is an intermediate can be used for polymers or physiologically active compound.

Es ist bereits bekannt geworden, daß man die Fumaraldehydsäure erhält, wenn man Maleinaldehydsäure in Gegenwart von konzentrierter Salzsäure destilliert (vgl. S.H. Schroeter, R. Appel, R.Brammer, G.O.Schenk Lieb.Ann. 697, (1966)). It has already become known that fumaraldehyde acid is obtained when maleic aldehyde acid is distilled in the presence of concentrated hydrochloric acid (cf. SH Schroeter, R. Appel, R.Brammer, GOSchenk Lieb.Ann. 697, (1966)).

Dieses Verfahren weist jedoch den Nachteil auf, daß die gewünschte Fumaraldehydsäure nur in 25 %iger Ausbeute erhalten wird.However, this method has the disadvantage that the desired Fumaraldehyde acid is only obtained in 25% yield.

Weiterhin ist bereits bekannt geworden, daß man allgemein ß-Formylacrylsäure erhält, wenn- man Furfurol zuerst (2,5 Stunden) einer UV-Bestrahlung unterwirft und es dann mit 20-28 %igem Wasserstoffperoxid oxidiert (vgl. Russische Patentschrift 195 447). Furthermore, it has already become known that ß-formylacrylic acid is generally obtained if furfural is first subjected to UV irradiation (2.5 hours) and then oxidized with 20-28% strength hydrogen peroxide (cf. Russian patent 195 447).

Dieses Verfahren wird vereinfacht, wenn man Furfurol in Gegenwart von Vanadinpentoxid mit 2,5 Mol 28 %igem Wasserstoffperoxid oxidiert (vgl. Russische Patentschrift 229 496) bzw. Furfurol in bestimmten Lösungsmitteln, wie Benzol oder Trichlorbenzol, mit Wasserstoffperoxid oxidiert (vgl. Russische Patentschrift 281 453).This procedure is simplified if you have furfurol in the presence oxidized by vanadium pentoxide with 2.5 mol of 28% hydrogen peroxide (cf. Patent specification 229 496) or furfural in certain solvents such as benzene or Trichlorobenzene, oxidized with hydrogen peroxide (see Russian patent specification 281 453).

Diese Verfahrensvarianten beschreiben zwar allgemein die Herstellung der ß-Formylacrylsäure, doch geht aus den angegebenen physikalischen Daten eindeutig hervor, daß nur die cis-Form der ß-Formylacrylsäure, also die Maleinaldehydsäure, erhalten wird. Die entsprechende trans-Form (Fumaraldehydsäure) entsteht dabei nicht.These process variants describe the production in general the ß-formylacrylic acid, but is clear from the physical data given show that only the cis form of ß-formylacrylic acid, i.e. maleic aldehyde acid, is obtained. The corresponding trans form (fumaraldehyde acid) is not created.

Es wurde nun gefunden, daß man die bekannte Fumaraldehydsäure der Formel erhält, wenn man Maleinaldehydsäure der Formel unter vermindertem Druck erhitzt.It has now been found that the known fumaraldehyde acid of the formula obtained when maleic aldehyde acid of the formula heated under reduced pressure.

Es ist als ausgesprochen überraschend zu bezeichnen, daß bei den erfindungsgemäßen Verfahrensbedingungen die Fumaraldehydsäure der Formel (I) in guter Ausbeute und Reinheit gebildet wird, da man im Hinblick auf den Stand der Technik erwarten mußte, daß ohne Salzsäure als Katalysator höchstens geringe Umsetzungen stattfinden würden.It is to be described as extremely surprising that the invention Process conditions the fumaraldehyde acid of the formula (I) in good yield and Purity is formed, since one had to expect in view of the state of the art, that without hydrochloric acid as a catalyst, at most minor conversions would take place.

Das erfindungsgemäße Verfahren weist eine Reihe von Vorteilen auf. Es verläuft mit sehr guten Ausbeuten, die durch Rückgewinnung der nicht umgesetzten Maleinaldehydsäure weiter gesteigert werden können. Außerdem wird kein Hilfsstoff benötigt.The method according to the invention has a number of advantages. It proceeds with very good yields, which are obtained by recovering the unreacted Maleic aldehyde can be increased further. In addition, there is no auxiliary material needed.

Der Reaktionsablauf kann bei der erfindungsgemäßen Umsetzung durch das folgende Formelschema wiedergegeben werden: Die erfindungsgemäß als Ausgangsprodukt zu verwendende Maleinaldehydsäure der Formel (II) ist bekannt (vgl. u.a. Deutsche Patentschrift 870 252 und Deutsche Offenlegungsschrift 2 111 119).The course of the reaction in the implementation according to the invention can be represented by the following equation: The maleic aldehyde acid of the formula (II) to be used according to the invention as the starting product is known (cf., inter alia, German Patent 870 252 and German Offenlegungsschrift 2 111 119).

Das erfindungsgemäße Verfahren wird bei Temperaturen zwischen 80 und 1800C, vorzugsweise zwischen 120 und 1600C vorgenommen.The inventive method is at temperatures between 80 and 1800C, preferably between 120 and 1600C.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird bei vermindertem Druck durchgeführt. Im allgemeinen arbeitet man bei Drücken zwischen 10 mm und 30 mm, vorzugsweise zwischen 1 mm und 15 mm Quecksilbersäule.The process according to the invention is carried out under reduced pressure. In general, pressures between 10 mm and 30 mm, preferably between 1 mm and 15 mm mercury column.

Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens setzt man möglichst reine Maleinaldehydsäure ein. Diese wird unter vermindertem Druck erhitzt und die sich dabei bildende rohe Fumaraldehydsäure direkt abdestilliert.When carrying out the process according to the invention, use is made as possible pure maleic aldehyde. This is heated under reduced pressure and the Crude fumaraldehyde acid which forms is distilled off directly.

Die Aufarbeitung der beim Umkristallisieren anfallenden Mutterlauge ergibt 30-40 % der eingesetzten, jetzt mit Fumaraldehydsäure verunreinigten, Maleinaldehydsäure, die wieder verwendet werden kann.Working up the mother liquor obtained during recrystallization results in 30-40% of the maleic aldehyde used, which is now contaminated with fumaric acid, which can be used again.

Die erfindungsgemäß herstellbare bekannte Fumaraldehydsäure der Formel (I) kann als Zwischenprodukt für Polymere oder für physiologisch aktive Verbindungen verwendet werden.The known fumaraldehyde acid of the formula which can be prepared according to the invention (I) can be used as an intermediate for polymers or for physiologically active compounds be used.

So ist Fumaraldehydsäure als Zwischenprodukt zur Synthese der insektizid wirkenden Naturstoffe Pellitorin (vgl. L.Thus, fumaraldehyde acid is used as an intermediate for the synthesis of insecticides active natural substances pellitorin (see L.

Crombie, J.Chem.Soc. (London) 1952. 4338) und Anacyclin (vgl. F.Bohlmann, F.Inhoffen, Chem.Ber. 89, 1256)) verwendet worden.Crombie, J. Chem. Soc. (London) 1952. 4338) and anacycline (cf. F.Bohlmann, F.Inhoffen, Chem.Ber. 89, 1256)) has been used.

Fumaraldehydsäure ist weiterhin Ausgangsprodukt zur Synthese von alkalisch aminierten dL-Methylmuconsäuren, die zur Darstellung der Nicotinsäure Verwendung finden (vgl. P.L.Stotter, S.A. Poman und Ch.L.Edwards, Tetrahydron Letters 4071 (1972)).Fumaraldehyde acid is still the starting product for the synthesis of alkaline aminated dL-methylmuconic acids used for the preparation of nicotinic acid (see P.L. Stotter, S.A. Poman and Ch.L. Edwards, Tetrahydron Letters 4071 (1972)).

Herstellungsbeispiel lOOg (1 Mol) einmal umkristallisierte Maleinaldehydsäure werden im Wasserstrahlvakuum unter Rühren über eine Vigreux-Koloniie destilliert, wobei die Oelbadtemperatur 1800C nicht übersteigen darf. Nach wenig Vorlauf destilliert die rohe Fumaraldehysäure bei 127-130°C/8 mm über und erstarrt direkt im Luftkühler. Diens Rohprodukt wird aus Chloroform umkristallisiert. Dazu setzt man zwischen einen 1000 ml-Kolben mit ca. 500 ml Chloroform und den Rückflußkühler den mit der erstarrten Substanz gefüllten Lutkühler. Nach 2 bis 3 Stunden ist alles in Lösung gegangen an erhält 30g (30% der Theorie) Fumaraldehydsäure vom Schmelzpunkt 122°C.(Nach zweimaligem Umkristallisieren aus Chloroform liegt der Schmelzpunkt bei 1270C) Die Aufarbeitung der Mutterlauge von Unkristallisieren ergibt 30 bis 40g mit Fumaraldehydsäure verunreinigte Maleinaldehydsäure, die wieder eingesetzt werden kann. Der Umsatz liegt damit bei 60%, die Ausbeute bei 50 % des Umsatzes. -Manufacturing example 100 g (1 mol) once recrystallized malealdehyde acid are distilled in a water jet vacuum with stirring over a Vigreux colony, the oil bath temperature not exceeding 1800C. After a little preliminary run, the crude fumaraldehyde distilled over at 127-130 ° C / 8 mm and solidified directly in the air cooler. Dien's crude product is recrystallized from chloroform. To do this, place the cooler filled with the solidified substance between a 1000 ml flask with approx. 500 ml chloroform and the reflux condenser. After 2 to 3 hours everything has gone into solution and 30 g (30% of theory) of fumaraldehyde acid with a melting point of 122 ° C. is obtained contaminated maleic aldehyde acid that can be reused. The conversion is thus 60%, the yield 50% of the conversion. -

Claims

Claims 1. A process for the production of fumaraldehyde acid, characterized in that maleic aldehyde acid is heated under reduced pressure.

2. The method according to claim 1, characterized in that the fumaraldehyde acid formed is distilled off from the reaction mixture during the reaction.

3. The method according to claim 1, characterized in that at Temperatures between 80 and 1800C works.

4. The method according to claim 1, characterized in that between 10 2 and 30 mm pressure mercury works.