DE2708304C2

DE2708304C2 - Verfahren zur Herstellung von Halogenacetalen ausgehend von Estern

Info

Publication number: DE2708304C2
Application number: DE2708304A
Authority: DE
Inventors: Jean-Pierre Thurins Decor
Original assignee: Rhone Poulenc Industries SA
Current assignee: Rhone Poulenc Industries SA
Priority date: 1976-02-25
Filing date: 1977-02-25
Publication date: 1982-07-01
Also published as: GB1521234A; DE2708304A1; IT1074317B; JPS52102212A; CA1077952A; JPS5623411B2; SU880250A3; NL7701702A; SE436866B; US4100201A; DD128608A5; NL176165C; SE7702068L; CH615897A5; NL176165B

Description

OR₄

R₂ X

worin

X eines der Halogenatome Chlor, Brom oder Jod bedeutet.

Rs, Rs. R3. R« und Rs. die gleich oder verschieden sein können, ein Wasserstoffatom oder einen gerad- oder verzweigtkettigen Alkylrest mit I bis 6 Kohlenstoffatomen, einen gerad- oder verzweigtkeitigen Alkenylrest mit 3 bis 6 Kohlenstoffatomen, dessen Doppelbindung sich in einer von der 1—2-Stellung unterschiedlichen Stellung befindet, bedeuten.

O = O. 1. 2, 3 oder 4, wobei, falls /7 = über I. die verschiedenen Symbole R* gleich oder verschieden sein können und

die beiden Symbole R6 jeweils einen gerad- oder verzweigtkettigen Alkylrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffjtomen bedeuten oder zusammen einen Alkylenresi R</ mit gerader oder verzweigter Kette mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen, gegebenenfalls substituiert durch einen Hydroxyl- oder Alkyloxyrest mil I bis 4 Kohlenstoffatomen, bilden.

dadurch gekennzeichnet, daß man eines der Halogenkationen Cl*. Br* oder I·· auf einen Ester der allgemeinen Formel

R,

worin Ri. R?, K.. Ht, R; und π wie vorziehend definiert sind und R einen gerad- oder vcrzweigtkcmgen Alkylrcsl mit I bis fi Kohlenstoffatomen he tleutel. einwirken läßt, und

tt;is Keaktiorisprodukt mit einem primären oder se ki 1 ml.ire η Alkohol der allgemeinen Formel K„()H. worin K„ wie vorstehend definiert ist, oder ;ii!i einem (ilvkol der allgemeinen Formel HO- K-. OH. worin K'. wie vorstehend definier! ist. litnsel/t.

)>!· I ' Γ i ■ · ■! · 111 >f !ir'r.f'l '/:l.

llrlli;: ι . ■ ;■ Μ:·Ι< .ν·.·ιι.>-. e

wonn

X eines der HaJogenatome Chlor, Brom oder Jod bedeutet,

OR₄ Ri. Rj, Ri R4 und R5, die gleich oder verschieden

sein können, ein Wasserstoffatom oder einen gerad- oder verzweigtkettigen Alkylrest mit 1 bis 6 Kohlen-Stoffatomen, insbesondere einen Methyl- oder Äthylrest oder einen gerad- oder verzweigtkettigen Alkenylrest mit 3 bis 6 Kohlenstoffatomen, dessen Doppelbindung sich in einer von der 1—2-Stellung unterschiedlicher! Stellung befindet, bedeuten,
/I=O, 1, 2,3 oder 4, wobei, falls n=über 1, die verschiedenen Symbole R» gleich oder verschieden sein können und

die Symbole R₄ jeweils einen gerad- oder verzweigtkettigen Alkylrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, insbesondere einen Methyl- oder Äthylrest darstellen oder miteinander einen Alkylenrest R'e mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen mit gerader oder verzweigter Kette, gegebenenfalls substituiert durch einen Hydroxyl- oder Alkyloxyrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, insbesondere einen Rest — CH2-CH2- bilden.

Der nachstehend verwendete Ausdruck Halogen soil Chlor, Brom und Jod umfassen.

Die Halogenacetale von äthylenischen Aldehyden sind organische Verbindungen, die besonders geeignet als Zwischenprodukte bei der organischen Synthese sind. Sie können so zur Einbringung einer α^ϊ-äthylenischen Aldehydgruppe in einem mono- oder polyenischen Rest durch Reaktion mit einem polyenischen Sulfon in Anwesenheit eines alkalischen Mittels nach i" der in der belgischen Patentschrift 7 94 872 beschriebenen Verfahrensweise verwendet werden; das bei dieser Kondensation erhaltene Sulfon wird anschließend unter Bildung einer weiteren Doppelbindung -OCOR desulionier:.

ι"- Insbesondere kann das Retinal (der Aldehyd des Vitamins A) durch Einwirken von 1 Brom-2-methyl-4,4-diäihoxybiit-2-en auf das Phenyl-5(2.6.6 irimethylcyclohex-1-cnyl)-5-methylpcnta-3,4-dienylsulfon und anschließende Desulfonierung des so erhaltenen 5-Phe-

nylsulfonyl-9-(2 b.6-1 rime thy k>clohe\· I -enyl)- I.I -diäthoxy-3.7drmethylnona-2.6.8-iricns /um Rclinal hergestellt werden.

Bekanntlich können die y-Halogenaceialc von x.ßäthylenischen Aldehyden durch Halogenalkylierung eines I-Alkvloxy 1,3 diens imitcls eines N-Halogensuccinimids >n Anwesenheit eines Alkohols nach der Verfahrensweise von S M. Makm und Milarb.. J. Gen. (hem. IkISSR. J2. IOH8(I%2) hergestellt werden. Diese Ver'^irensweise weist jedoch den Nachteil des schwie-¹¹ nger Zuganges /ti den Ausgannsdiäthylenisehen A them auf. Diese werden im allgemeinen durch Hc Handlung von Ai elalen von iß- oder vyalhylenischen Aldehyden hei hoher Temperatur in Anwesenheil von Katalysatoren hergestellt, wobei die dafür verwendeten ■ Ausganjzsm.i.malieri selbst mir schwierig herzustellen ■■•rfiihren /ni .ler- .,i_n,| /war ist 'lic Verfahrensweise von Makin auch auf ■ü .ilhslerv ι ^d: ₍|i_t· Svntrns·· um <> llalogendi_etalen von Aldehyden anwendbar, die ein Svstcni von konjugierten Dom«;!·

bindungen aufweisen, jedoch stößt die Herstellung derartiger Verbindungen mittels dieser Verfahrensweise auf sehr große Schwierigkeiten wegen des schwierigen Zugangs zu den notwendigen Ausgangsmaterialien.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es. ', diese Schwierigkeiten auszuschalten und führt in guten Ausbeuten, ausgehend von leicht zugänglichen Ausgangsmaterialien zu Halogenacetalen von ungesättigten Aldehyden.

Es wurde gefui I cn, daß man die Halogenacetale der in äthylenischen Aldehyde der allgemeinen Formel (i) durch Einwirken eines Halogenierungsmittels, ausgewählt aus den Halogenkationen Cl⁺, Br⁺ und I⁺ auf einen Ester der allgemeinen Formel

R₅

OCOR (Π)

worin Ri, R* R₃, R«, R₅ und η wie vorstehend definiert sind und R einen gerad- oder verzweigtkettigen Alkylrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, insbesondere einen Methylrest bedeutet, und Umsetzen des Reaktionsproduktes mit einem primären oder sekundären Alkohol der allgemeinen Formel ReOH, worin R₆ wie vorstehend definiert ist oder mit einem Glykol der allgemeinen Formel HO— k 6—OH, worin R'e wie vorstehend definiert ist, herstellen kann.

Die Halogenkationen sind se;: vielen Jahren bekannt, insbesondere durch J. Arotsky und \^l C. R. Symons, Quart Rev, 16, 282 (1962). Es ist auch bekannt, daß diese Halogenkationen durch verschiedene Methoden nachgewiesen werden können, wie beispielsweise die Messung der Leitfähigkeit und die Massenspektroskopie. Als Quelle für derartige Halogenkationen sind zahlreiche Produkte bekannt (Peter B. D. de la Marre, »Electrophylic Halogenkation«, Cambridge Chemistry Texts. 1976). Eine erste Klasse von als Quelle für Halogenkalionen verwendbaren Verbindungen wird von den Verbindungen gebildet, in denen ein Halogenatom kovalent an ein anderes Halogenatom oder an ein Stickstoff- oder Sauerstoffatom gebunden ist; beispielsweise kann man insbesondere nennen die Alkalihypohalogeniie, die organischen Hypohalogenile, die N-Halogenamine, die N-Hatogenamide. die N-Halogencarboimide, die N-Halogensulfoimide, die N-Halogencarbosulfoimide. die N-Halogenhydantoine, die N-Halogentriazole und -benzotriazole. Eine weitere Klasse von als Quelle für Halogenkationen verwendbaren Verbindungen bilden die Verbindungen, die ans der Addition von molekularem Halogen an ein quaternäres aliphatisches, aromatisches oder cyclisches Ammoniumhalogenid oder an ein aromatisches Halogenid resultieren. Eine dritte Klasse von als Halogenkationen verwendbaren Verbindungen bilden die Komplexe, die man durch Einwirkung eines molekularen Halogens auf ein aliphatisches oder cyclisches Amid erhält.

Insbesondere können als Quelle für Halogenkationen genannt werden die Alkalihypohalogenite, die organischen Hypohalogenile, insbesondere die Hypohalogenite von gesättigten tertiären aliphatischen Alkoholen mit bis zu 13 Kohlenstoffatomen, die N-Chlor- und N-Bmmsuccininiidc. die N-Brom- und N-Chlorpolymalcimmidc, die N-Brnm- und N-Chlor caprolactame, die 1,3-Dichlor- und l,3-Dibrom-5,5-dimethylhydantoine, die N-Brom- und N-Chlorsaccharine, das Chiorbenzotriazol, das N-Bromacetamid, der Bromharnstoff, das Chloramin, das Phenyltrimethylammoniumperbromid, das Tetrachlortetra-N-butylammoniumjodid, das Dichlortetra-N-butylammoniumjodid, das Tetra-N-butylammoniumtribromid, das Pyridiniumperbromid, das Jodbenzt Idichlorid, die durch Einwirken von Chlor, Brom oder Jod auf Dimethylformamid, Dimethylacetamid und N-Methylpyrrolidon erhaltenen Komplexe.

Allgemein reicht es aus, ein Halogenkation pro Mol des Esters der allgemeinen Formel (II) umzusetzen, d.h. eine Menge des das Halogenkation bildenden Produkts zu verwenden, die zur Lieferung eines Halogenkations pro MoI des Esters der allgemeinen Formel (II) notwendig ist, jedoch kann auch ein Oberschuß des einen oder anderen dieser Reagentien ohne Nachteile verwendet werden. Allgemein bewirkt man die Umsetzung zwischen dem Halogenkation und dem Ester der aligemeinen Formel (II) in Anwesenheit eines Überschusses des Alkohols der allgemeinen Formel R₄OH oder des Glykols der allgemeinen Formel HO-R'e-OH unter Bedingungen, die es ermöglichen, in einer Phase die Halogenierung und die Dialkyloxylierung des Esters der allgemeinen Formel (II) zu bewirken. Die Temperatur der Umsetzung ist nicht kritisch und kann beispielsweise bei -40 bis + 80⁰C und vorzugsweise bei -20 bis +20° C liegen, um eine nennenswerte Zersetzung der Produkte zu vermeiden.

Verwendet man als Quelle für das Halogenkation Verbindungen, in denen ein Halogenatom in kovalenter Bindung an ein anderes Halogenatom oder an ein Stickstoff- oder Sauerstoffatom gebunden ist, oder eine Verbindung, die aus der Addition eines molekularen Halogens an ein quaternäres aliphatisches aromatisches oder cyclisches Ammoniumhalogenid oder an ein aromatisches Halogenid stammt, so arbeitet man im allgemeinen bei einer Temperatur von -40 bis + 80°C je nach der Stabilität des als Quelle für das Halogenkation verwendeten Produkts und insbesondere bei -20 bis +30° C. Gewöhnlich fügt man zu dem Halogenkationerzeuger eine Lösung des Esters der allgemeinen Formel (II) in einem Überschuß des Alkohols der allgemeinen Formel R₄OH oder des Glykols der allgemeinen Formel HO-R'₆-OH; um die Reaktionsgeschwindigkeit zu erhöhen, ist es vorteilhaft, in Anwesenheit einer katalytischen Menge einer starken anorganischen Säure oder einer starken organischen Säure zu arbeiten, die als Acetalisierungskatalysator bekannt ist, wie die Chlorwasscrstoffsäure. Schwefelsäure und Methansulfonsäure. Diese Säure kann in die Reaktionsmischung zu Beginn der Reaktion oder auch erst nach der Reaktion des Halogenkationserzeugers mit dem Ester der allgemeinen Formel (II) eingebracht werden.

Verwendet man insbesondere als Quelle für Halogenkationen ein Hypohalogenit eines tertiären gesättigten aliphatischen Alkohols, so verwendet man vorzugsweise wegen der leichten Erhältlichkeit ein Hypohalogenit, das sich vom t-Butanol ableitet. Im allgemeinen verwendet man das Hypohalogenit des tertiären gesättigten aliphatischen Alkohols in Form einer Lösung in einem unter den Reaktionsbedingungen inerten organischen Lösungsmittel, wie einem flüssigen niedrigen aliphatischen Kohlenwasserstoff, beispielsweise l'entan. einem aromatischen Kohlen-

wasserstoff, beispielsweise Benzol, Toluol, die Xylole oder einem aliphatischen oder aromatischen halogenierten Kohlenwasserstoff, je nach den Arbeitsbedingungen kann sich neben dem Produkt der allgemeinen Formel (I) eine gewisse Menge der Verbindung der allgemeinen Formel

OR₄

OCOR

(HI)

bilden, worin die verschiedenen Symbole wie vorstehend definiert sind. Die Verbindung der allgemeinen Formel (III) kann ihrerseits in eine Verbindung der allgemeinen Formel (I) durch Einwirken eines Alkohols der allgemeinen Formel RsOH, worin Rt wie vorstehend definiert ist, in Anwesenheit einer kaialytischen Menge einer starken anorganischen Säure bzw. Mineralsäure, die als Acetalisierungskatalysator bekannt ist, bei einer Temperatur von 0⁰C bis zur Rückflußtemperatur der Reaktionsmischung umgewandelt werden. Im allgemeinen führt man diese Behandlung an der rohen Mischung der Produkte der allgemeinen Formel (I) und (III) durch. Die Umwandlung der Verbindung der allgemeinen Formel (III) in eine Verbindung der allgemeinen Formel (1) verläuft praktisch quantitativ.

Verwendet man als Quelle für die Halogenkationen einen durch Einwirken eines molekularen Halogens auf ein aliphatisches oder cyciisches Amid erhaltenen Komplex, so stellt man im allgemeinen diesen Komplex in situ durch Zugabe des Halogens zu einem Überschuß des Amids in einer Lösung des Esters der allgemeinen Formel (II) in dem Alkohol der allgemeinen Formel R₆OH oder in dem Glykol der allgemeinen formel HG—R'e —OH her. Gewöhnlich führt man die umsetzung bei einer Temperatur von —40 bis +4(TC und vorzugsweise von etwa -20 bis +20°C durch. Jedoch ist es häufig vorteilhaft, den Halogen/Amid-Komplex in einem Überschuß des als Lösungsmittel für den Ester der allgemeinen Formel (II) verwendeten Amids durchzuführen und anschließend einen Überschuß des Alkohols der allgemeinen Formel Ri₁C)H oder des Glykols der allgemeinen Formel HO-RV-OH auf das Halogenimmoniumhalogcnid einwirken zu lassen, uas aus der Einwirkung de¹ Ilalogen/Amid-Komplexes auf den Ester tier !ige meinen Formel (II) erhalten wurde. Unabhängig von der angewendeten Arbeitsweise, reich¹ ^s aus, ein Mol Halogen pro Mol des Esters dti allgemeinen Formel (II) einzusetzen.

Die als Ausgangsmalerialicn verwendeten Ester der allgemeinen Formel (II) können durch Anwendung der von H. J. Hagemeyer und Mitarb., Ind. Eng. Chcm.. 41, 2920 (1929) für den Fall der Acetate beschriebenen Methode hergestellt werden. Die Ausgangsaldehyde ihrerseits sind bekannte Verbindungen oder können durch Anwendung von bekannten Methoden zur Herstellung analoger Verbindungen erhallen werden.

Das erfindungsgcmäUe Verfahren ist besonders gut ticcignel zur Herstellung von 1.1 -Dimeihoxy- J-niethyl 4-chlorbiil-i-cn und von I₁I -Dimeihoxy- J-mcih>l-■l brombiil-2-en, Hiisgerieiul von I-Ai'cloxy-l-incihyl-J)UIiI-' t-(lii:n; die Ausbeulen erreichen 40% und das erhaltene Produkt besteht zum Hauptanieil aus dem trans-lsomeren, was einen besondertn Vorteil darstellt, da diese Verbindung zur Herstellung des Retinais (Aldehyd des Vitamins A) gemäß der in der belgischen Patentschrift 7 94 872 beschriebenen Arbeitsweise verwendet werden kann.

Die folgenden Beispiele dienen zur Erläuterung der Erfindung, ohne sie zu beschränken.

Beispiel I

Zu einer Lösung von 7,561 g 95prozentigem (5,7 · 10"² Mol) l-Acetoxy^-methylbuta-LS-dien in 50 cm³ auf 15°C gekühltem Methanol fügt man während 90 Minuten 27,8 cm¹ einer 2,15 m-Pentanlösung von t-Butylhypochlorit. Am Ende der Zugabe fügt man einen Tropfen konzentrierte Chlorwasserstoffsäure zu und hält die Temperatur 40 Minuten bei 15°C. Anschließend wird die Reaktionsmischung langsam in 100 cm³ Wasser gegossen, das 7,56 g Natriumbicarbonat enthält Nach 15 Minuten i'.i nach beendeter Gasentwicklung wird die wäßrig meihaiolische Lösung 3mal mit insgesamt 60 cm³ Pentan extrahiert. Die vereinten Extrakte werden 2mal mit insgesamt 40 cm³ Wasser gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und unter vermindertem Druck (20 mm Hg) konzentriert, wobei man 50¹C nicht überschreitet. Man erhält einen Rückstand von 9,50 g der zu 74,3% aus 1,1-Dimethoxy-3-methyl-4-chlorbut-2-en und zu 9,5% aus 1 -Acetoxy-1 -methoxy-3-methyl-4-chlorbut-2-en besteht, die durch NMR-Spektroskopie identifiziert wurden und die von den Nebenprodukten durch Destillation unter verringertem Druck abgetrennt werden (Kp₀J = 38-39° C).

Die so erhaltene Mischung wird in 50 cm³ Methanoi in Anwesenheit eines Tropfens konzentrierter Chlorwasserstoffsäure gelöst, und die Lösung wird eine Stunde bei 30°C gehalten. Man gießt die Reaktionsmischung in 100 cm* Wasser. Nach dreimaliger extraktion mit insgesamt 60 cm³ Pentan, Trocknen über Natriumsulfat, Konzentrieren zur Trockne und Destillieren erhält man 7,107 g l,l-Dimethoxy-3-methyl-4-chlorbut-2-en (Kp₀J = 38-38,5° C). bestehend aus einer Mischung von 62% des trans-homeren und 38% des cis-lsomeren.

Die Pentanlösung des t-Butylhypochlorits kann auf folgende Weise hergestellt werden:

Zu 780 cm³ einer wäßrigen Lösung von Natriumhypochlorit, die 0,6 Mol NaOCI enthält, fügt man während 7 Minuten bei 2-4"C eine Mischung von 44,7 g (0.6 Mol) t-Rulanol und 40g (0,666 Mol) Essigsäure. Nach beendeter Zugabe wird die Reaktionsmischiing 8 Minuten bei 4°C gehallen und anschließend mit 50 cm³ Pentan extrahiert. Der organische F-.trakt wird mit 50 cm' wäßriger gesätiigter Nairiumbicarbonatlö;\jng und anschließend nit 50 cm³ Wasser gewaschen, Ober Calciumchlorid getrocknet und durch Zusatz, von Pentan auf 100 cm¹ ergänzt. Man erhall so 100 cm' einer 4.42 m-Pentanlösung von t-Bulylhypochlorii. Durch Verdünnen auf 205.5 cm³ erhält man eine 2,15 m-Lösung.

Beispiel 2

In einen vorher mittels eines trockenen Argonstroms gespulten Kolben bringt man !5,0 g (0,277 Mol) I Acetoxy. 3-mclhylbiiia-1. J dien und 277 cm³ wasser freies Dimcihylformamid ein. In die erhaltene auf -20⁰C gckiihlten lösung leitet man gasförmiges Chlor ein. il;is mn rinrni

mitppsi hlcnni

wird, derart, daß 19,66 g (0,277 Mol) Chlor in 90 Minuten eingebracht werden; anschließend fügt man während 25 Minuten 277 cm' wasserfreies Methanol zu. Die Temperatur der Reaktionsmischting hält man 30 Minuten nach beendeter Zugabe des Methanols bei ί -20*C und läßt anschlieOcnd auf etwa 0°C ansteigen. 2 Stunden nach beendeter Zugabe des Methanols gießt man die Reaktionsmischung auf 700cm' Eiswasser und 50,4 g Natriumbicarbonat, wodurch man eine Kohlendioxidgasentwicklung erhält. Ist diese beendet, so verdünnt man die organische Phase durch Zusatz von 100 cm¹ Pentan. extrahiert die wäßrige Phase 2mal mit insgesamt 200 cm' Pentan, vereint die organischen Phasen, wäscht mit 100 cm' einer wäßrigen gesättigten Nairiumchloridlösung und trocknet η über Natriumcarbonat. Nach dem Filtrieren und Konzentrieren erhall man einen Rückstand von 41.094 g, in dem man durch NMR-Spektroskopie 25% eis-1.1-Dimethoxy-3methyl-4chlorbut-2en und 60% trans-

1 ι r***"_t"i^Qx"-3-fy»2th^l'!-4-ch!orb¹j!-2-en hp«fimml Dip X)

Gesamtausbeute an l,l-Dimethoxy-3-methyl-4-chlorbut-2-en beträgt 76,6%, bezogen auf das eingesetzte l-Acetoxy-3-methylbuta-l_r3-dien.

B e i J ρ i e I 3

In einen mit einem trockenen Argonstrom gespülten Kolben bringt man 2.413 g (1.9 · 10 --'MoI) 1-Acetoxy 3 mcih>lbuia-1.3-dien und 30cm¹ wasserfreies Dimetlwlacetaniid ein. In die auf -20X gekühlte erhaltene )< > Lösung leitet man gasförmiges Chlor ein, das man mittels eines Argonstroms derart mitschleppt, daß 1,36 g Chlor in einer Stunde eingebracht werden. Anschließend fügt man während 5 Minuten 30 cm¹ wasserfreies Methanol zu. Man läßt die Temperatur der η Reaktionsmischung auf etwa 0^rC ansteigen und gießt

2 Stunden nach beendeter Zugabe des Methanols die Reaktionsmischung auf 100cm' Wasser und 4.2 g Nairiumbicarbonat. wodurch man eine Kohlendioxidgaseniwicklung erhält. Nachdem diese beendet ist. »n verdünnt man die organische Phase durch Zusatz von 25 cm' Pentan und extrahiert die wäßrige Phase 3mal mit insgesamt 75 cm¹ Pentan. Man vereint die organischen Phasen, wäscht mit 25 cm' einer wäßrigen gesättigten Natriumchloridlosung und trocknet über i'· Natriumcarbonat. Nach Filtration und Konzentrieren unter verringertem Druck (etwa 20 mm Hg) erhält man einen Rückstand von 2.806 g. in dem man durch NMR-Spektroskopie 7% cis-1,1-Dimeihoxy-3-methyl-4-chlorbut-2-en und 63% trans-l,!-Dimethoxy-3-me- \» thyl-4-chlorbut-2-en bestimmt. Die Gesamtausbeute an l,l-Dimethoxy-3-methyl-4-chlorbut-2-en beträgt 63%, bezogen auf das eingesetzte IAcetoxy-3-methyl-buta-1.3-dien.

Beispiel 4 "

In einen mit einem trockenen Argonstrom gespülten Kolben bringt man 6,741 g (535 · 10 -¹MoI) 1-Acetoxy-3-methylbuta-13-dien und 53 cm' wasserfreies N-Methylpyrrolidon ein. In die erhaltene Lösung leitet man bei etwa 20" C gasförmiges Chlor ein, das man mittels eines Argonstroms derart einschleppt, daß 4,18 g Chlor in 90 Minuten eingebracht werden. Zu der auf —20⁰C gekühlten Reaktionsmischung fügt man 53 cm' wasserfreies Methanol und läßt anschließend die Temperatur während etwa 90 Minuten auf 0⁰C ansteigen. Man gießt die erhaltene homogene Lösung auf i 15 cm³ Wasser und 14,53 g Natriumbicarbonat, wodurch man eine Kohlendionklgascniwicklung erhall. Ist diese beendet, so fügt m;w 50 cm' Pentan /ti, trennt die organische Phase ab und wascht die wäßrige Phase 2mal mit insgesamt HH) cm' Pentan. Man vereint die organischen Phasen, w.isJit Jmal mit insgesamt 45 cm¹ einer wäßrigen gesättigten N.itrmmbifjrbi)nat!t)sung, trocknet über N,itriiimciirboii.it. filtriert und konzentriert. Man erhält so einen öligen Rückstand von 7,823 g, in dem man durch NMR-Spektroskopie 11,8% eis- U-Dimethoxy-3-methyl-4chlorbut-2-en und 57,2% trans I.IDimethoxy-3-melhyl-4chlorbul-2en bestimmt. Die Gesamtausbeute an 1,1-Dimethoxy- }meihyl-4-chlorbut-2-en beträgt 61%. bezogen auf das eingesetzte I- λι·εΐοχγ-3· me(hvlhiiln-1.3-dien.

Il c i s ρ i e 1 5

In einen mn einem trockenen Slieksinffsirom gc-pultcn Kolben bringt man 6.93g (5.5 ■ 10 -' Mol)

1 ■ Λ cc ι o\ v- 3-nieth>lbuta-1. Jilien und 50 cm¹ w.isserfrcies Dimcthslfnrmamid ^em- ?-^u der erhaltenen auf - 20 C gekühlten Losung fügt man unter Rühren wahrend

2 Stunden 15 Minuten 8.789 g (5,5 ■ 10 ^! Mol) Brom. Man mim weitere 10 Minuten nach beendeter Zugabe des Broms bei -20"C und fugt 50 cm¹ wasserfreies Methanol wahrem! 10 Minuten zu. Man rührt weitere 90 Minuten und läßt die Temperatur auf etwa 20°C ansteigen Die Reaktionsmischung wird anschließend auf eine Lösung von 12,6 g Natriumbicarbonat in 200 cm¹ Wasser, gekühlt auf etwa 0"C. gegossen, wodurch man eine Kohleridioxujgascntwicklung erhält. 1st diese beendet, so extrahiert man 3ma! mit insgesamt 150 cm' Pentan. vereint die organischen Extrakte und trockne über Natriumbicarbonat. Nach dem Filtrieren und Konzentrieren erhält man einen öligen Rückstand von 10,92 g, in dem man durch NMR-Spektroskopie 28% cis-l,IDimetnox.y_:3-methyl-4-brombut-2en und 48% trans-l.l-Dimethoxy-3-methyl-.4-brombut-2-en bestimmt. Die Gesamtausbeute an l,l-Dimethoxy-3-methyl-4-brombut-2-en beträgt 72,3%, bezogen auf das eingesetzte l-Acetoxy-S-methylbuta-lß-dien.

Beispiel 6

In einen mit einem trockenen Stickstoffstrom gespulten Kolben bringt man 6,457 g (5,125 · IO-² Mol) l-Acetox)-3methylbutal,3 dien und 51,25 cm' wasserfreies N-Methylpyrrolidon ein. Zu der erhaltenen auf -20 C gekühlten Lösung fugt man unter. Rühren während etwa 1 Stunde 25 Minuten 8.2 g (5,125 · 10-* Mol) Brom. Man rührt dia Reaktionsmischung weiter etwa 15 Minuten nach beendeter Zugabe des Broms und anschließend fügt man immer noch bei -20⁵C 51.25 cm¹ wasserfreies Methanol während 20 Minufn zu. Man rührt weiter 10 Minuten bei -20"C und läßt anschließend die Temperatur auf etwa 0⁰C ansteigen, wobei man weitere 2 Stunden 30 Minuten, rührt. Die Reaktionsmischung wird auf 85 cm³ Eiswasser und 10,83 g Natriurqbicarbonat gegossen, wodurch man eine KohlendioxidgasentwickJung erhält Ist diese beendet, so fügt man 50 cni³ Pentan zu, trennt die organische Phase ab, extrahiert die wäßrige Phase 3maJ mit insgesamt 150 cm*'Pentan, vereint die o'rgani^cht-n Phasen, wäscht sie, 3mal mit insgesamt 45,cm³ einer gesättigten wäßrigen Natriumbicarbonatlxjsung und trocknet über Natriumcarbonat unter einer Argonatmosphäre. Nach dem Filtrieren und Konzentrieren unter verringertem Druck (etwa 15 mm Hg) bei etwa 20⁰C erhält man einen Rückstand von 10,!Og₁ in dem man durch NMR-Spektroskopie 22,5% cis-U-Dimetfioxy-*-

broinhu(-2 i'ii und 67,Wo Irans· l,l-Dimethoxy-4-brom but 2 en bestimm; Die (iesamiausbetite an 1,1 Dime'.h oxy ■· hniMibiil 2 en [ulrä^t 84,8%, belogen auf tl.is eiH(Icsii/lc I Aietoxy- i methylbuta I,J-dien.

Beispiel 7

Id einen mn einem trockenen SlK'ksloffstrom g- pillion Kolben li..igi m;:., '.4Og (4,JJ · 10 ^; Mol) 1 -Acetoxv■ i-mcihylbuia-U-dien und 50cm¹ Methanol ein. Zu der auf OX' gekühlten und gerührten Mischung fügt man einen Tropfen konzentrier.ο Schwefelsäure und ansehlieUcnd I l,J^r>g(2.22 · 10 ' Mol)Tetrachlorte tra-n-butylammoniumjodid während 4 Stunden, wobei man die Temperatur bei etwa 0⁰C hält. Man rührt weitere JO Minuten nach beendeter Zugabe und gießt schließlieh die Reaktionsmischung auf eine eisgekühlte Lösung von IJ.Hg Natriumbicarbonat in 200 cm' Wasser, wodurch man eine Kohlendioxidgasentwieklung erha;!. Nachdem diese dcchOci iSi, exuaiiidi iiiun die Mischung Jnial mit insgesamt 150cm³ Pentan, vereint die Extrakte, trocknet sie über Natriumbicarbonat, filtriert und konzentriert unter verringertem Druck. Man erhält einen Rückstand von 8,1 g, in dem man durch NMR-Spektroskopie 11,5% cis-1,l-Dimeth oxy-3-methyl-4-chk>rbut-2-en und 34,5% trans-1,1 -Dimethoxy-3-methyl-4-chlorbut-2-en bestimmt. Die Gesamtausbeute an l,l-Dimethoxy-3-methyl-4-chlorbut-2-en beträgt 52,3%, bezogen auf das eingesetzte l-Acetoxy-3-meihylbuta-l 3-dien.

Beispiel 8

In einen mit einem trockenen Argonstrom gespülten Kolben bringt man 6,95 g(5,51 · 10-²MoI) l-Acetoxy-3-methylbuta-13-dien, 50 cm³ wasserfreies Methanol und 50 cm³ wasserfreies N-Methylpyrrolidon ein. In die erhaltene auf -20°C gekohlte Lösung bringt man Chlorgas ein, das mittels eines Argonstroms eingeschleppt wird, derart, daß 431 g (6,07 ■ I0"² Mol) Chlor während einer Stunde 35 Minuten eingebracht werden. Anschließend rührt man 25 Minuten bei -20⁰C und läßt schließlich die Temperatur während 30 Minuten auf etwa 0°C ansteigen, worauf man 2 Stunden bei dieser Temperatur rührt Schließlich gießt man die Reaktionsmischung auf 100 cm¹ Eiswasser und 12,6 g Natriumbicarbonat, wodurch man eine Kohlendioxidgasentwicklung erhäJt Nachdem diese beendet ist, fügt man 50 cm³ Pentan zu, trennt die organische Phase ab und extrahiert die wißrige Phase 2mal mit insgesamt 100 cm³ Pentan. Die vereinten organischen Extrakte werden 3mal mit insgesamt 45 cm³ einer wäßrigen gesättigten Natriumbicarbonatlösung gewaschen: die Wajchwässer werden mit 25 cm³ Pentan extrahiert und der Pentanextrakt wird erneut 3mal mit insgesamt 9 cm³ der gesättigten wäßrigen Natriumbicarbonatlösung gewajchen. Di« verschiedenen Pentanextrakte werden vereint, Ob«r Natriumcarbonat getrocknet. Filtriert und unter verringertem Druck (etwa 20 mm Hg) konzentriert. Man erhält so 8,72 g eines öligen Rückstands, in dem man durch NMR-Spektroskopie 14,4% cis-l,l-Dimethoxy-3-methyl-4-chlorbut-2-en und 67,9% trans-1,1- Dimelhoxy-3-methyM-chlorbut-2-en bestimmt. Die Gesamtausbeute an l.l-Dimethoxy-J-methyl^-chlorbut-2-en beträgt 79,1%, bezogen auf das eingesetzte

1 -Acetoxy-3-methylbuta-13-dien.

Beispiel 9

In einen mit einem trockenen Stickstoffstrom -espülten Kolben bringt man 4,34 g lAcetoxy-3-methylbuta-1,3-dien von 97% (334 · 10-' Mol) und 30 cm¹ Isopropanol ein. Man kühlt die Mischung auf -20⁰C und fügt 0,03 cm¹ konzentrierte Schwefelsäure zu, wobei man weiter rühri und bei -20"C hält. Man fügt während 30 Minuten 6,13 g (3,44 · I0"¹ Mol) N-Bromsuccinimid zu. Nach beendeter Zugabe rührt man weitere 30 Minuten bei -20⁰C, läßt die Temperatur anschließend auf + 10"C ansteigen und rührt weitere

2 Stunden. Schließlich gießt man die heterogene Reaktionsmischung auf eine eishaltige Lösung von 6,9 g Nairiunibicarbonai in iö0cm^: Wasser, wodurch man eine Kohlendioxidgasentwicklung erhält Nachdem diese beendet ist, extrahiert man die Mischung 3mal mit insgesamt 75 cm³ Pentan. Die organischen Extrakte werden vereint, über Natriumbicarbonat getrocknet, filtriert und unter verringertem Druck konzentriert Man erhält so 7,61 g eines öligen Rückstands, in dem man durch NMR-Spektroskopie 17% eis-1.1 -Diisopropoxy-3methyl-4-brombut-2-en und 45,4% trans-1,1 -DiisopropoxyO-methyl^-brombut^-en bestimmt Die Gesamtausbeute an l,l-Diisopropoxy-3-methyl-4-brombut-2-en beträgt 53,6%, bezogen auf das eingesetzte I-Acetoxy-3-methylbuta-l 3-dien.

Beispiel 10

In einen mit einem Stickstoffstrom gespülten Dreihals-Kolben bringt man 7,56 g (6 · IO~^J Mol) I -Acetoxy-3-methylbuta-13-dien und 50 cm³ wasserfreies Methanol ein, kühlt die Mischung auf -20⁰C ab und fügt anschließend einen Tropfen konzentrierte Schwefelsäure (d" 1,83) zu. Zu der erhaltenen Mischung fügt man während 75 Minuten 10,68g (6 · 10~^J Mc;) N-Bromsuccinimid und läßt anschließend die Temperatur während 30 Minuten «uf etwa IO°C ansteigen. Die Reaktionsmischung wird auf 100 cm³ Eiswasser und 7,65 g Natriumbicarbonat gegossen. Nach lOminütigem Rühren und anschließender Zugabe von 50 cm³ Wasser und 80 cm³ Pentan wird die organische Phase abgetrennt, und die wäßrige Phase wird 3mal mit insgesamt 90 cm³ Per.tan extrahiert Die organischen Phasen werden vereint, mit 50 cm³ Wässer und anschließend mit 50 cm³ einer wäßrigen gesättigten Natriumbicarbonatlösung gewaschen, über Natriumcarbonat getrocknet und schließlich durch Zugabe von Pentan auf 250 cm³ gebracht Durch Konzentrieren eines aliquoten Teils von 25 cm³ erhält man einen Rückstand von 1,216 g, in dem man durch NMR-Spektroskopie 15% cis-U-Dimethoxy-3-methyl-4-brombut-2-en und 80% trans-1,1-Dimethoxy-3-methyl-4-brombut-2-en bestimmt. Die Gesamiausbeute an l,l-Dimethoxy-3-methyl-4-brorrtbut-2-en beträgt 92%, bezogen auf das eingesetzte 1 -AcetoxyO-methyl-buta- 13-dien.

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur Herstellung von Halogenaceiaien von äthyleniscnen Aldehyden der allgemeinen Formel

OR₄

OR.

R₅