DE2902541A1 - Verbessertes verfahren zur herstellung aromatischer aldehyde und alkohole, insbesondere benzaldehyd, benzylalkohol und ihrer derivate - Google Patents

Verbessertes verfahren zur herstellung aromatischer aldehyde und alkohole, insbesondere benzaldehyd, benzylalkohol und ihrer derivate

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Description

Verbessertes Verfahren zur Herstellung aromatischer Aldehyde und Alkohole, insbesondere Benzaldehyd, Benzylalkohol und ihrer Derivate
Sigma-Tau Industrie Farmazeutiche Riunite S.p.A., Viale Shakespeare 47,
Rom (Italien)
Die vorliegende Erfindung betrifft ein allgemeines Verfahren zur Herstellung aromatischer Aldehyde und Alkohole.
Genauer bezeichnet bezieht sie sich auf die Herstellung von Benzaldehyd und Benzylalkohol sowie ihren Derivaten, beispielsweise 3,4,5-Trimethoxybenzaldehyd und 3,4,5-Trimethoxybenzylalkohol.
Die industrielle Verwendung von Benzaldehyd bei der Herstellung von farbgebenden und Aroma-liefernden. Substanzen und als Zwischenprodukt bei der Herstellung von Ziirrait- und Mandelsäuren und als lösungsmittel ist gut bekannt; so wird Benzylalkohol beispielsweise als Bakteriostatikum und Lösungsmittel für Gelatine, Kasein und Celluloseacetat verwendet. Insbesondere ist 3,4,5-Trimethoxyb'enzaldehyd ein viertvolles Zwischenprodukt bei der Synthese von vielen pharmazeutischen Produkten, insbesondere bei der Herstellung von 2,4-Diamino-5-(3,4,5-trimethoxy)-benzyl-pyrimidin, welches als Trimethoprin bekannt ist.
Kit;Rücksicht auf die Bedeutung für die pharmazeutische Industrie der Synthese von 5,4,5-Trimethoxybenzaldehyd und der gut bekannten Schwierigkeiten und Fachteile (die im einzelnen nachstehend noch diskutiert werden) bei der Ausführung der herkömmlichen Verfahren zur Synthese des genannten Zwischenproduktes, soll das Verfahren zur Herstellung aromatischer Aldehyde und Alkohole der vorliegenden Erfindung insbesondere für die Synthese der genannten Benzaldehydderivate erläutert werden. Es sei jedoch bemerkt, wie dies auch noch durch die Beispiele verdeutlicht wird und es auch für jeden Fachmann auf dem Gebiet der organischen Synthesen
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erkennbar ist, daß das vorliegende Verfahren eine ganz allgemeine Bedeutung hat und es durch die Auswahl geeigneter Ausgangsmaterialien für die Herstellung anderer aromatischer Aldehyde und Alkohole dienen kann.
Die beiden meist verwendeten industriellen Verfahren zur Herstellung von 3>4,5-Trimethoxybensaldehyd sind beide unbefriedigend wegen der sehr hohen Kosten für das gewünschte Produkt und der geringen Ausbeuten der Reaktionen, die bei diesem Verfahren beschrieben werden.
Das erste industrielle Syntheseverfahren für die Herstellung von 3,4,5-Trimethoxybenzaldehyd basiert auf der Rosemund-Reduktion des 3»4,5-Trimethoxy-benzoesäurechlorids. Das zweite industrielle Syntheseverfahren besteht in der Bromieriing von Vanillin mit anschließender Kethylierung der Hydroxylgruppe in 4-Stellimg in Bezug auf die Garbonylgruppe tind in gleichzeitiger Substitution des Bromatoms durch eine Hethoxygruppe.
Das zweite Verfahren ist in der TJS-PS 3 855 306 beschrieben. Es basiert auf der katalytischen Hydrierung von 3,4>5-Trimethoxybenzoesäurechlorid nach der Rosemund-Kethode in aromatischen, Katalysatorgift enthaltenden Lösungsmitteln und wurde von einigen Autoren untersucht. Aber keiner von diesen konnte die beträchtlichen Nachteile (vom industriellen Standpunkt aus gesehen) bezüglich der Ausbeuten beseitigen, die weder sehr hoch noch konstant sind (50 bis 8O?o der Theorie).
Auch Umwandlungen von 3,4,5-Trimethoxybenzoesäurechlorid in 3,4,5-Trimethoxybenzaldehyd mit Ausbeuten von 64 bis 83/ä des destillierten Produktes mittels einer Variation des Rosemund-Verfahrens sind beschrieben worden. Hierbei wird in Gegenwart von ITatriumacetat als Wasserstoffionen-Akzeptor gearbeitet. Bei diesen bekannten Verfahren muß die Reduktion des 3,4,5-Trimethoxybenzoesäurechlorids in Gegenwart eines Deaktivators (Lösungsmittel Toluol), wie Schwefel-Chinolin und Natriumacetat, an 5%-iger Pallidiat-Holzkohle während mehrerer Stunden bei Zimmertemperatur und 2 Stunden bei 50° C und 3f5O kg/cm Wasserstoff durchgeführt werden. Bei mehreren Hacharbeitungen unter den vor-
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stehend "beschriebenen Bedingungen wurde ein Produkt von 84% Reinheit in einer Ausbeute von 72 bis 74% erhalten.
Zusätzlich sei bemerkt, daß 3,4,5-Hethoxybenzoesäure, welche das Ausgangsmaterial für die Herstellung des Säurechlorids ist, leicht im Handel zu tragbaren Kosten erhältlich ist. Das Säurechlorid durch Behandlung der Säure mit Thionylchlorid ist nicht leicht im industriellen Maßstab herstellbar, insbesondere die anschließende Rosemund-Hydrierungsstufe benötigt ein Produkt in hohem Reinheitsgrad. Im Handel hat das Chlorid der 3,4,5-Trimethoxybenzoesäure einen Preis, der zweimal höher ist als der der Ausgangssäure. Daraus folgt, daß der nach Rosemund (nach mehr oder weniger modifizierter Methode) hergestellte 3,4,5-Trimethoxy-benzaldehyd einen viel zu hohen Preis, hat, um als Ausgangsmaterial für die Herstellung von Arzneimitteln zu dienen, die unerläßlich für einen großen Gesamtverbrauch sind. Das in der US-PS 3 855 306 beschriebene Verfahren geht von der Herstellung des 5-Bromvanilliiis aus Vanillin aus. Die Kosten des Vanillins sind bereits höher als die 3,4,5-Trimethoxybenzoesäure. Die Umsetzung erfolgt sehr leicht und mit hohen Ausbeuten (etwa der Theorie).
Aus dem 5-Bromderivat wird durch Behandlung mit Kaliumhydroxyd und Methanol das 3,4,5-Trimethoxybenzaldehyd erhalten, jedoch die Ausbeuten dieser Stufe sind wirtschaftlieh nicht annehmbar. Bei der Nacharbeitung wurden keine besseren Ergebnisse bei getrennter Methylierung des 5-Bromvanillins und nachfolgender Substitution des Bromatoms durch die Methoxygruppe erreicht. Nach allen Erkenntnissen, nachdem wir das Verfahren, welches Vanillin als Ausgangsmaterial verwendet, nachgearbeitet haben, konnten wir 3,4,5-Trimethoxybenzaldehyd nicht zu vertretbaren Kosten erhalten.
Die Reduktionsarbeitsgänge, die direkt von 3,4,5-Trimethoxybenzoesäure zu dem entsprechenden Aldehyd führen mittels metallischen Hydriden, liefern ein noch teureres Produkt.
Versuche mit dem Ziel, die Carbonylgruppe direkt in Pyrogallol oder in Trimethoxybenzol einzuführen, schlugen fehl, denn die
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Carbonylgruppe tritt nicht in die gewünschte Position ein.
In der organischen Chemie ist es gilt bekannt, v/ie es möglich ist, auch im industriellen Maßstab Aldehyde aus Alkoholen mittels Oxidation mit geeigneten Oxidationsmitteln herzustellen. Als wir versuchten, dieses Verfahren zur Herstellung großer !!engen 3»4,5-Trimethoxybensaldehyd anzuwenden, bestand das Hauptproblem darin, 3,4,5-Trimethoxybenzylalkohol zu niedrigen Kosten zu erhalten. Die Erfinder lösten dieses Problem durch Herstellung des erforderlichen Alkohols durch katalytische !Reduktion des 3,4,5-Trimetho:£y-benzoyl-äthylcarbonates, welches direkt aus 3»4,5-Trimethoxybenzoesäure und A'thylchlorformiat hergestellt wurde. Die Ausgaiigsmaterialien für die Herstellung des Eischanhydrids, (dies ist das 3,4,5-Trimethoxybenzoyläthylcarbonat), sind im Handel zu niedrigen Kosten erhältlich, da es sich um industrielle Produkte handelt.
Die Umsetzung erfolgt unter sehr milden Bedingungen (atmosphärischem Druck und 5 bis 10° C Temperatur) mit einer sehr hohen Ausbeute (90 bis 95yo der Theorie). Gerade aus diesem Grunde wird diese Reaktion häufig in der synthetischen Chemie verwendet. Die Tatsache jedoch ist unseres V/iss ens bisher nicht bekannt, daß 3,4,5-Trimethoxy-benzoyl-äthylcarbonat direkt durch katalytische Hydrierung den entsprechenden Benzylalkohol liefert. Unter Einhaltung gut bestimmter Druck- und Temperaturbedingungen haben wir hohe Ausbeuten erhalten, und die Kosten des Alkohols sind viel niedriger im Vergleich zum Preis desselben Alkohols bei der Herstellung nach bekannten Methoden.
Durch die vorliegend beschriebene Erfindung ist der 3,4,5-Trimethoxybenzylalkohol nicht mehr als ein wertvolles Reagenz anzusehen, sondern jetzt ist es ein industrielles Produkt. Weiterhin wurde durch die Verwendung sehr einfacher Oxydationsmethoden von den Erfindern der entsprechende Aldehyd aus dem Alkohol erhalten. Dadurch ist es jetzt möglich, 3,4,5-Trimethoxybenzaldehyd zu Kosten zur Verfugung zu stellen, die bemerkenswert niedriger als die derzeitigen Handelspreise sind. Die Herstellung des Mischanhydrids wird in Tetrahydrofuran oder in Benzol oder
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in einem anderen wasserfreien inerten Lösungsmittel durchgeführt.
Weitm. wir in Lösungsmitteln arbeiten, die inert gegen katalytische Hydrierung sind, wie dies bsi Tetrahydrofuran der Pail ist, können wir die Isolierung des Mischanhydrids vermeiden und können die Hydrierung direkt anschließen.
3,4,5-Srimethoxybenzoesäure und Äthylchlorformiat werden in Ge- \ genwart "von Trimethylamin (oder einer anderen wasserfreien organischen Base) bei einer Temperatur zwischen +5° und +10° G gemischt. Außerhalb dieser Temperaturgrenzen wird eine Herabsetzung der Ausbeute beobachtet. Das Gemisch wird mehrere Stunden durchgerührt, das Triäthylamin-Hydrochlorid (oder das Hydrochlorid einer anderen verwendeten Base) wird abfiltriert und wenn die Umsetzung in einem Lösungsmittel ausgeführt wurde, welches beständig gegen katalytische Hydrierung ist, können wir diese zuletzt genannte Umsetzung direkt anschließen.
Wir bevorzugen als Katalysator eine 5#ige Palladium-Holzkohle in Mengen von 1 bis 5 g pro 0,10 Mol 3,4,5-Trimethoxybenzoesäure. Der günstigste Temperaturbereich liegt zwischen 55 bis 65 0;
der günstigste Druckbereich beträgt 10,5 bis 17,57 kg/cm . Die vorteilhafteste Reaktionszeit liegt zwischen 8 bis 12 Stunden, vorzugsweise 10 Stunden. Die Reaktionszeit ist sehr wichtig, da \ diese einen Einfluß auf die Bildung sekundärer Produkte hat.
Bei der Reaktionsdurchführung bei den beschriebenen Bedingungen . erhalten wir Ausbeuten in Bezug auf die Ausgangssäure von 85 bis 3QF/o der Theorie als reines Produkt. Die Identität, der Reinheitsgrad, die Art der sekundären Komponenten des Hydrierungsproduk- . tes sind durch TLC, Gaschromatographie, EMR- und HPLO-Untersuchungen festgestellt worden.
Im allgemeinen bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung von aromatischen Alkoholen und Aldehyden, insbesondere Benzylalkohol, Benzaldehyd und ihrer Deriva- \ te, und es umfaßt die folgenden Verfahrensstufen: 1) Umsetzung einer aromatischen Säuite, ausgewählt aus der Klasse
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"bestehend aus Benzoesäure und ihren Derivaten bei 5 "bis 10° C "bei Atmosphärendruck nach der Kisehanhydridmethode mit A'thyl- oder Isobutylchlorforniat in Gegenwart einer wasserfreien Base und eines wasserfreien Lösungsmittels, welches in Bezug auf die Reaktionsteilnehmer zur Herstellung des entsprechenden Hischanhydrids inert ist,
2) direkte Hydrierung des Mischanhydrids der Stufe 1) bei 55 bis 65° C bei 10,5 bis 17,57 kg/cm2 in 8 bis 12 Stunden in Gegenwart eines Hydrierungskatalysators, vorzugsweise 5% Palladium auf Holzkohle, zum entsprechenden Benzylalkohol, und
3) Oxidation des Benzylalkohol der Stufe 2) zu dem entsprechenden Aldehyd.
Die folgenden, nicht beschränkenden Beispiele stellen weitere Verdeutlichungen der Erfindung dar.
Beispiel 1; Herstellung von 3,4,5-Trimethoxybenzoyl-äthylcarbonat
10,8 g (0,10 Hol) Xthylehlorformiat in 100 ml Tetrahydrofuran werden unter Rühren und Kühlen auf 5 bis 10° C und in 10 bis Minuten zu einer lösung von 21,2 g (0,10 Mol) 3|4,5-Trimethoxybenzoesäure und 12,12 g (0,12 Mol) Triäthylamin in 200 ml Tetrahydrofuran eingetropft. Am Ende der Zugabe des Gemisches wird 2 Stunden bei Raumtemperatur für 2 Stunden unter Rühren gehalten.
Die gebildeten niederschlage werden filtriert, sorgfältig mit Tetrahydrofuran gewaschen und verworfen.
Mit der vereinigten Reaktionslösung und den Waschflüssigkeiten kann direkt die katalytisch^ Reduktion für die Herstellung des 3,4»5-Trimethoxybenzylalkohols (Beispiel 2) vorgenommen werden. Das 3t4,5-Trimethoxybenzoyl-äthyl-carbonat kann auch durch Abdestillieren des Lösungsmittels im Vakuum bei einer Temperatur zwischen 50 bis 70° C isoliert werden. Der Rückstand beträgt 26,7 g und ist ein weißer mikrokristalliner Pestkörper (Ausbeute: 94?0 mit den folgenden charakteristischen Daten:
Schmelzpunkt: 92 bis 94° C
-1
IR-Spektrum: 1810 und 1710 cm
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IMR-Spektrum (CD^)2SO <f 7,4 (s, 2H, aromatisch; 4,4 (q, 2H,
CH3); 5,9 (s, 6H, 3,5-OCH3); 3,8 (s, 3H,4-OCH3);
1,35 (t, 3H, CH2-CH3)
Analyse: C = 5A-,85% H = 5,34?4
Das Produkt ist bemerkenswert stabil lind ist bei Zimmertemperatur gut haltbar. Ss wird nicht durch Feuchtigkeit beeinflußt.
Beispiel 2; Herstellung des 5,4,5-grimethoxybengylalkohols Zu einer Lösung von 3,4,5-Trimethoxybenzoyl-äthyl-carbonat (0,1 Mol), hergestellt wie im Beispiel 1 beschrieben, werden 100 ml Eisessig und 5 g 5%xge Palladiumkohle (5% Pd/C !Engelhard) hinzugegeben.
Das Gemisch wird in einer ?AER-Typ-Apparatur in 10 Stunden bei 60° C unter einem. Druck von 14 kg/cm Wasserstoff hydriert.
Der Katalysator v/ird abfiltriert und mit 100 ml Tetrahydrofuran gewaschen. Die vereinigten Filtrate werden mit 500 ml kaltem Wasser versetzt, auf pH 5 eingestellt und mit Natriumchlorid gesättigt. Die abgetrennte organische Lösung des Tetrahydrofurans wird im Vakuum eingeengt. 30,46 g gelbes halbfestes Produkt werden erhalten. Durch TLC-Chromatographie wird in diesem Gemisch die Gegenwart von 3,4,5-Trimethoxybenzylalkohol und 3,4,5-Trimethoxybenzoesäure sowie Spuren von 3,4,5-Trimethoxybenzaldehyd nachgewiesen.
Bas rohe Produkt wird mit 200 ml Chloroform und 200 ml 5?5igeJC Natriumhydroxidlösung behandelt.
Die isolierte Säurefraktion enthält 2,58 g (12%) 3,4,5-Trimethoxybenzoesäure, während die organische Chloroform-Phase eine nichtsaure Fraktion enthält, die hauptsächlich aus 3,4,5-Trimethoxybenzylalkohol besteht. Hach Abdestillieren des Lösungsmittels werden 16,30 g (8350 einer dicken, schwach gelben Flüssigkeit erhalten.
Siedepunkt: 225° C/25 mm Hg d = 1,23 Die Substanz hat die folgenden NMR-Charakteristiken (CDCl^):
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6,59 (s, 2H, aromatisch); 4,2 (d, 2H, GH2-OH); 3,90 (s, 9H, OGH5); und 2,1 (t, 1H, -OH )
Beispiel 3: Herstellung von 3,4,5-Trimethoxybenzaldehyd
(aus 3,4,5-Trimethoxybenzy!alkohol)
33,9 g (0,34 Mol) Ghromsäureanhydrid werden allmählich unter intensivem Rühren in 500 ml Eisessig unter Erhitzen auf"90 bis 100° G aufgelöst.
Zu diesem Oxidationsgemisch werden 19,8 g 3,4,5-Trimethoxybenzylalkohol, aufgelöst in 160 ml Eisessig, sehr langsam unter ständigem Rühren hinzugefügt. Das Reaktionsgemisch läßt man nach beendeter Zugabe noch 30 Minuten reagieren. Dann wird gekühlt, mit Wasser verdünnt und mit Chloroform extrahiert (3 Fraktionen von jeweils 200 ml).
Die organischen Fraktionen werden dann vereinigt und im Vakuum eingeengt. Es werden 17,6 g (9050erhalten.
Schmelzpunkt: 38 bis 40° C; Siedepunkt: 168 bis 170° C/12 mm tlMR-Spektrum: (GDCl3) <f 9,82 (s, 1H, -GHO); 7,1 (s, 2H, aromatisch) und 3,95 (s, 9H, 3 OGH3).
Beispiel 4: Herstellung von 3,4.5-Trimethoxybenzaldehyd
(aus 3,4» 5-Trimethoxybenzy!alkohol)
63,2 g Kaliumpermanganat werden bei Zimmertemperatur und unter Rühren in 1500 ml Wasser aufgelöst. Eine Lösung von 150 g Eatriumsulfit (Ua2SO3*7 H2O) in 400 ml Wasser wird langsam hinzugefügt. Das Gemisch wird bei Zimmertemperatur 2 Stunden durchgerührt, und das gebildete Mangandioxid (MnO2) wird abfiltriert, um ein nahezu trockenes Produkt zu erhalten. Das Mangandioxid wird in 450 ml Chloroform suspendiert.
Zu dieser Suspension werden direkt 39,6 g (0,2 Mol) 3,4,5-Trimethoxybenzylalkohol hinzugefügt, und das Gemisch wird 8 Stunden bei 25° G durchgerührt.
Der feste Anteil wird abfiltriert und verworfen. Die organische lösung wird im Vakuum zur Trockne eingeengt. Es werden 37,7 g halbfestes Produkt mit den gleichen Eigenschaften des im Beispiel
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3 "beschriebenen entsprechenden Produktes erhalten.
Beispiel 5: Herstellung von Benzoyl-äthyl-carbonat 10,8 g (0,10 Mol) Athylchlorformiat, aufgelöst in 100 ml Tetrahydrofuran, werden zu einer lösung von 12,2 g (0,10 Mol) Benzoesäure und 12,12 g (0,12 Mol) Triäthylamin in 200 ml Tetrahydrofuran hinzugefügt.
Es wird wie im Beispiel 1 angegeben, weitergearbeitet. Es werden 17,8 g (Ausbeute 92%) eines Produktes erhalten, welches folgende charakteristische Daten besitzt:
Elementaranalyse: C = 61,85% H = 5,19% NMR-Spektrum: (CIU)2SO <^*8,2 - 7,4 (m, 5H, aromatisch);
4,4 (<!, 2H, -
1,3 (t, 3H, -CH2-CH3)
Beinpiel 6: Herstellung von Benzylalkohol
100 ml Eisessig und 5 g Katalysator 5% Palladium auf Holzkohle werden zu einer lösung ύοώ. Benzoyl-äthylcarbonat (20,8 g = 0,1 Mol) in 300 ml Tetrahydrofuran hinzugegeben.
Das Gemisch wird in einer PARR-Typ-Vorrichtung 10 Stunden bei 60° C unter einem Druck von 14 kg/cm Wasserstoff reduziert. Es wird wie im Beispiel 2 angegeben, weitergearbeitet. Es werden 8,6 g (Ausbeute 80%) Flüssigkeit mit den folgenden charakteristi schen Daten erhalten:
Siedepunkt: 205° C
d = 1,045
np = 1,5403
NMR-Spektrum: (f 7,3 (s, 5H,aromatisch)
4.7 (s, 2H, -CH2-OH)
1.8 (s, 1H, -CH2-OH)
Beispiel 7: Herstellung von Toluyl-äthylcarbonat 10,8 g (0,10 Mol) Xthylchlorformiat werden in 100 ml Tetrahydrofuran aufgelöst. Diese lösung wird zu einer lösung von 13,6 g (0,10 Mol) Toluylsäure und 12,12 g (0,12 Mol) Triethylamin in
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100 ml Tetrahydrofuran hinzugefügt. 3s wird wie im Beispiel 1 beschrieben, gearbeitet, Es werden 18,7 g (Ausbeute 90%) eines Produktes mit den folgenden charakteristischen Daten erhalten: Elementaranalyse: C = 63,45 H= 5,80% MMR-Spektrum: (CTu)2SO (f= 8,0 (d, 2H, aromatisch)
7.2 (d, 2H, aromatisch) 2,4 (s, 1H, CH3-)
4,4 (q, 2H, -CH2-CH3)
1.3 (t, 3H, -CH2-CH3)
Beispiel 8: Herstellung von Me thy !-benzylalkohol 100 ml Eisessig und 5 g Katalysator 5% Palladium auf Kohle werden zu einer lösung von 20,8 g (0,10 Mol) Toluyl-äthyl-carbonat in 300 ml Tetrahydrofuran hinzugegeben. Das Gemisch wird in einer PAKR-Apparatur 10 Stunden bei 60° C unter einem Druck 14 kg/ cm Wasserstoff reduziert.
Es wird wie im Beispiel 2 angegeben, vreiterbehandelt.
Es werden 9,7 g (Ausbeute 80%) eines Produktes mit den folgenden charakteristischen Eigenschaften erhalten: Schmelzpunkt: 59 bis 61° C
HMR-Spektrum: (DMSO) i/*7,2 (s, 4H, aromatisch)
4,6 (s, 2H, -CH2-OH)
2,3 (s, 3H, -CH3) 1,9 (s, 1H, -GE2-GR)
Beispiel 9: Herstellung von p-Chlorbenzoyl-äthylcarbonat 10,8 g (0,10 Mol) Äthylchlorformiat, aufgelöst in 100 ml Tetrahydrofuran, werden zu einer Lösung von 15,6g (0,10 Mol) p-Chlorbenzoesäure und 12,12 g (0,12 Mol) Triäthylamin in 200 ml Tetrahydrofuran hinzugefügt.
Es wird wie im Beispiel 1 angegeben, weitergearbeitet. Es werden 21 g (Ausbeute 92%) eines Produktes mit den folgenden Eigenschaften erhalten:
Elementaranalyse: C = 52,53% H = 3,96%
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RMR-Spektrum: (CD,)2 C= 7,9 (d, 2H, aromatisch)
7,4 (d, ?.H, aromatisch)
4,4 (q, 2H, -CH2-CH3)
1,3 (t, 3H, -CH2 --CH3)
Beispiel 10: Herstellung von p-Chlorbenzyl-alkohol 100 ml Eisessig und 5 g Katalysator 5% Palla-dium auf Kohle werden zu einer Lösung von 22,8 g (0,1 Mol) p-Chlorbenzoyl-äthylcarbonat hinzugefügt. Das Gemisch wird in einer PARR-Apparatur 10 Stunden bei 60 C und unter einem Druck von 14 kg/cm Wasserstoff reduziert. Es wird wie im Beispiel 2 angegeben, weiter gearbeitet. Es werden 11,7 g (82?6) eines Produktes mit den folgenden Charakteristiken erhalten:
Schmelzpunkt: 70 bis 72° C
NMR-Spektrum: (DMSO) O = 7,2 (s, 4H, aromatisch)
4,6 (s, 2H, CH2-OH
2,1 (s, 1H, CH2-OH)
Ferner v/urde noch als vorteilhaft gefunden wegen der niedrigeren Kosten des Oxidationsmittels und des vollständigen Fehlens von Problemen der Umweltverschmutzung in der Oxidationsstufe 3), ausgehend vom Alkohol zum Aldehyd, als Oxidationsmittel eine wasserige Lösung einer Verbindung zu verwenden, die in der Lage ist, in Lösung Hypochlorit (ClO-) in Gegenwart eines Phasentransferkatalysators freizugeben.
Als derartiger Katalysator wird vorzugsweise unter den quaternären Ammoniumsalzen ausgewählt, die durch drei Kohlenwasserstoff-Cg-Cj0 und eine Methylgruppe gebildet werden.
Katalysatoren dieser Art werden beispielsweise im Handel durch die Firma Fluka unter der Handelsmarke Aliquat-336 und die Firma Aldrich mit der Handelsbezeichnung Adogen-464 vertrieben. Ein Fachmann ist jedoch in der Lage, aufgrund der vorstehenden Angaben andere Phasentransferlcatalysatoren aufzufinden, die für das vorliegende Verfahren ebenfalls, wie die genannten, verwendbar sind. In den letzten Jahren ist die Phasentransferlcatalyse ein Gebiet von besonderem Interesse geworden, wobei die Tatsache bemerkenswert ist, daß bei der Verwendung der Methode Reaktionen
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ablaufen, die sonst die Verwendung teurer wasserfreier Lösungsmittel erfordern, die wirtschaftlich zufriedenstellend ausgeführt werden können. Tsxe Bedingungen des Phasentransfers erfordern es, daß die Reaktionen gans allgemein unter milden Bedingungen in einem zweiphasischen umgebenden V/asser/organischen Lösungsmittelsystem ausgeführt werden. In der Praxis hat in den meisten Anwendungsfällen ein Kation mit genügenden lipophilen Charakteristiken (allgemein Ammonium-Ion, aber auch Phosphonium-, SuIfonium-Ionen und dgl.) die Eigenschaft, ein Anion von der wässerigen in .die organische Phase zu transferieren, zu reagieren, das Kation freizusetzen, um diese Arbeit erneut zu tätigen.
Gemäß diesem Schema wurden zahlreiche Reaktionen beschrieben, unter denen sich verschiedene Oxidationsreaktionen befinden, in denen KnO/", HCrO,"-Ionen von der wässerigen Phase in die organische Phase transferiert wurden und zwar als Salze von quaternären Ammonium-Ionen. Auch die oxidation der Alkohole mit CIO" unter Bedingungen des Phasentransfers wurde beschrieben. In dieser Beziehung wird beispielsweise auf die Arbeit "Phase Transfer Catalyzed Oxidations of Alcohols and Amines by Aqueous Hypochlorite", G.A. Lee, H.H. Preedman, Tetrahedron Letters, (20) 1641; 1967 hingewiesen.
Lie dort gegebenen Lehren werden durch Bezugnahme in die vorliegende Beschreibung aufgenommen, ein verschiedener Transferkatalysator wird verwendet, wie auch verschiedene Arbeitsbedingungen im Vergleich mit dem in dieser Erfindung benutzten Transferkatalysator.
Die folgenden weiteren nicht beschränkenden Beispiele sind eine Erläuterung dieser Variante des Verfahrens der vorliegenden Erfindung.
Beispiel 11; Herstellung von Benzaldehyd
5 g (46,24 mmol) Benzylalkohol, aufgelöst in 100 ml Methylenchlorid (RPE Carlo Erba), werden zu 300 ml einer handelsüblichen Lösung (RPE Carlo Erba) von NaOCl (etwa 462,5 mmol), enthaltend 2,80 g (etwa 6,94 mmol) Aliquat-336, hinzugefügt.
9098 3 1/Οδβθ
Das Gemisch wurde auf 40° G unter Rühren für 2 Stunden erhitzt. Man ließ auf Zimmertemperatur abkühlen, extrahierte mit Äthyläther und mit Wasser wurde bis zur Neutralität gewaschen. Es wurde über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und eine Benzaldehyd enthaltende Lösung wurde mit einer Ausbeute von 85% erhalten. Durch fraktionierte Destillation wurde der reine Benzaldehyd erhalten (Gesamtausbeute 75'/o).
Beispiel 12; Herstellung von 5)415-Trimethoxybenzaldehyd
(A) 5 g (25,25 mmol) 3,4,5-Trimethoxybenzylalkohol, aufgelöst in 65 ml Trichlormethan (RPE Carlo Erba), wurden zu 164 ml einer handelsüblichen Lösung (RPE Carlo Erba) von NaOCl (etwa 252,5 mmol), enthaltend 1,52 g (3,79 mmol) Aliquat-336, zugegeben.
Das Reaktionsgemisch wurde auf 60° C unter Rühren für eine Stunde gehalten. Man ließ auf Zimmertemperatur abkühlen, extrahierte mit Diäthyläther, dann wurde mit Wasser bis zur Neutralität gewaschen. Es wurde über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und mit einem Rotationsverdampfer zur Trockne eingedampft. Es wurde 4,630 g weiße Rohsubstanz mit dem Schmelzpunkt 60 bis 65° C erhalten.
(B) Die Reaktion wurde unter den Bedingungen des vorhergehenden Beispiels durchgeführt. Hierbei wurden die gleichen Verhältnisse der Reagentien und Lösungsmittel verwendet, jedoch wurde als Phasentransferkatalysator Adogen-464 verwendet. Etwa 4,58 g Rohprodukt mit dem Schmelzpunkt 59 bis 62° C wurden erhalten.
BeispJ3l 13: Herstellung von Benzophenon
5 g (27,17 mmol) Diphenyl-methanol, aufgelöst in 55 ml AcOEt (RPE Carlo Erba), wurden zu 177 ml einer handelsüblichen Lösung (RPE Carlo Erba) von NaOCl (etwa 271,7 mmol), enthaltend 1,65 g (etwa 4,1 mmol) Aliquat-336, gegeben.
Das Reaktionsgemisch wurde bei Zimmertemperatur 5 Stunden unter Rühren gehalten. Es wurde mit Diäthyläther extrahiert und mit V/asser bis zur Neutralität gewaschen. Es wurde über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und zur Trockne mit einem Rotationsverdampfer eingedampft. Es wurden 4,40 g festes Rohprodukt mit 75%
29Q2541
Benzophenon erhalten.
Die erhaltenen Vorteile im Vergleich zu den herkömmlichen. Oxidationsmitteln, wie Ohromsäureanhydrid oder Hangandioxid, sind beträchtlich. Diese Vorteile sind niedrige Kosten des Oxidationsmittels und keine Uiweltver schaut zungsprobleme, Verwendung eines leichter anwendbaren Lösungsmittels und höhere Ausbeuten für die gewünschten Endprodukte.
109831/0688

Claims (4)

j 1^ :>■:·■■'■■■■ ; Patentansprüche:
1. ^/erfahren zur Herstellung aromatischer Alkohole xmd Aldehyde, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensstufen:
(1) Umsetzung einer aromatischen Säure, ausgewählt aus der Gruppe der Benzoesäure und ihrer Derivate bei 5 bis 10 G bei Atmosphärendruck nach der Mischanhydridmethode mit Äthyloder Isobutylchlorformiat in Gegenwart einer wasserfreien Base oder eines wasserfreien Lösungsmittels, welches inert in Bezug auf die Reaktionsteilnehmer zur Herstellung der entsprechenden Mischanhydride ist,
(2) katalytische Hydrierung des Mischanhydrids der Stufe (1) bei 55 bis 65° C bei 10,5 bis 17,57 kg/cm2 in 8 bis 12 Stunden in Gegenwart eines Hydrierungskatalysators zum entsprechenden Benzylalkohol, und
(3) Oxidation des Benzylalkohol der Stufe (2) zum entsprechenden Aldehyd.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Katalysator 5?äige Palladium-Holzkohle eingesetzt wird
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Stufe (3) als Oxidationsmittel eine wässerige lösung einer Verbindung eingesetzt wird, die fähig ist, Hypochlorit-Ionen in Gegenwart eines Phasen-Transxer-Katalysators freizusetzen, ausgewählt aus quaternären Ammoniumsalzen, die drei Kohlenwasserstoffketten G8 bis G10 und eine Methylgruppe aufweisen.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysator aus der Klasse, die durch Aliquat-336 und Adogen-464 gebildet wird, ausgewählt wird.
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