DE3442034C2 - - Google Patents

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Description

Die Erfindung betrifft ein neues Verfahren zur Herstellung von α-substituierten Essigsäure-Derivaten, insbesondere Derivaten der im Anspruch 1 angegebenen allgemeinen Formel II.
Die α-substituierten Essigsäure-Derivate der allgemeinen Formel II sind in der Regel bekannte Verbindungen. Sie sind wertvolle Zwischenprodukte zur Herstellung von Arzneistoffen, z. B. Antiphlogistika, oder landwirtschaftliche Chemikalien, wie Pyrethrum-artige Verbindungen. Verfahren zur Herstellung dieser α-substituierten Essigsäure-Derivate sind bekannt. Beispielsweise werden sie durch Aktivierung der a-Stellung eines Essigsäure-Derivates der allgemeinen Formel I
Y-CH₂-Z (I)
in der Y und Z die im Anspruch 1 angegebene Bedeutung haben, mit Natriummetall in flüssigem Ammoniak und Umsetzung des erhaltenen Anions mit einem Alkylhalogenid hergestellt; vgl. Journal of Organic Chemistry, Bd. 28 (1963), S. 3108-3112. Der Nachteil dieser Verfahren ist die Verwendung von Natriummetall, das teuer und gefährlich und schwierig zu handhaben ist. Die Verbindungen der allgemeinen Formel II werden im allgemeinen in verhältnismäßig guten, jedoch nicht immer befriedigenden Ausbeuten erhalten.
Der erfindungsgemäßen Lösung liegt die Aufgabe zugrunde, α-substituierte Essigsäure-Derivate ohne Verwendung von Natriummetall in hohen Ausbeuten herzustellen. Diese Aufgabe wird gemäß Anspruch 1 dadurch gelöst, daß man ein Essigsäure- Derivat der allgemeinen Formel I
Y-CH₂-Z (I)
in der Y und Z die in Anspruch 1 angegebene Bedeutung haben, in Gegenwart eines den Rest R′ liefernden Alkylierungsmittels in einem aprotischen, organischen, polaren Lösungsmittel, gegebenenfalls im Gemisch mit einem inerten Lösungsmittel, elektrolytisch reduziert.
Das erfindungsgemäße Verfahren erfordert keine speziellen Reaktionsteilnehmer, es ist sicher durchzuführen und liefert die entsprechenden Verbindungen der allgemeinen Formel II in sehr hoher Ausbeute.
Die verfahrensgemäß eingesetzten Verbindungen der allgemeinen Formel I sind entweder bekannt oder nach üblichen Verfahren leicht herstellbar.
Beispiele für Gruppen R in den Verbindungen der allgemeinen Formel I werden nachstehend aufgeführt. Beispiele für unverzweigte oder verzweigte Alkylreste mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen sind die Methyl-, Äthyl-, Propyl-, n-Butyl-, tert.- Butyl- und n-Hexylgruppe. Beispiele für Cycloalkylreste mit 5 oder 6 Kohlenstoffatomen sind die Cyclopentyl- und Cyclohexylgruppe. Beispiele für substituierte Phenylgruppen sind die durch Halogenatome, Nitro-, C1-5-Alkyl- oder C1-4-Alkoxygruppen kernsubstituierten Phenylgruppen. Spezielle Beispiele sind die p-Chlorphenyl-, p-Methoxyphenyl-, p-Nitrophenyl-, p-Methylphenyl-, p-Isopropylphenyl-, o-Chlorphenyl- und m-Methylphenylgruppe. Beispiele für Aralkylreste sind die Benzyl-, Diphenylmethyl- und Triphenylmethylgruppe, sowie Benzylgruppen, die durch Halogenatome, C1-4-Alkoxy-, Nitro- oder C1-5-Alkylreste kernsubstituierten Benzylgruppen. Spezielle Beispiele sind die p-Chlorbenzyl-, p-Methoxybenzyl-, p-Nitrobenzyl-, p-Methylbenzyl- und p-Isopropylbenzylgruppen.
Beispiele für die Gruppen Y sind heterocyclische Gruppen, wie die Thienyl-, Furyl-, Pyridyl-, Pyrrolyl-, Oxazolyl-, Thiazolyl-, Thiadiazolyl- und Pyranylgruppen. Beispiele für aromatische Gruppen sind die Phenyl-, Naphthyl-, Anthranyl- und Tetralylgruppe. Die heterocyclischen und aromatischen Gruppen Y können substituiert sein, z. B. durch Hydroxylgruppen, Alkoxyreste mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, die gegebenenfalls durch Halogenatome substituiert sein können. Spezielle Beispiele sind die Methoxy-, Äthoxy-, Propoxy-, Isopropoxy-, Butoxy-, tert.-Butoxy-, Hexyloxy-, Trichlormethoxy- und Difluormethoxygruppe. Der Rest Y kann auch durch Alkylreste mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen substituiert sein. Spezielle Beispiele sind die Methyl-, Äthyl-, Propyl-, Isopropyl-, Butyl-, Isobutyl-, tert.-Butyl- und Hexylgruppe. Der Rest Y kann auch durch Alkenylreste mit 3 bis 6 Kohlenstoffatomen substituiert sein. Spezielle Beispiele sind die Propenyl-, Butenyl-, Isoprenyl-, Pentenyl- und Hexenylgruppe. Der Rest Y kann auch durch Nitrogruppen, Halogenatome, wie Chlor-, Brom-, Jod- oder Fluoratome, Alkylthiogruppen mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, wie die Methylthio-, Äthylthio-, Propylthio- oder Hexylthiogruppe, Alkenylthiogruppen mit 3 bis 6 Kohlenstoffatomen, wie die Allylthio- oder Butenylthiogruppe, Arylthiogruppen, wie die Phenylthiogruppe oder durch Halogenatome, C1-4-Alkoxyreste oder Nitrogruppen kernsubstituierte Phenylthiogruppen substituiert sein. Spezielle Beispiele sind die p-Methoxyphenylthio-, p-Nitrophenylthio- und p-Chlorphenylthiogruppe. Der Rest Y kann auch durch heterocyclische Thiogruppen substituiert sein, wie die Oxazolylthio-, Thienylthio-, Thiazolylthio-, Thiadiazolylthio-, Pyridylthio- oder Furylthiogruppe. Der Rest Y kann auch durch cyclische tertiäre Aminogruppen substituiert sein, wie die 1-Oxo-2-isoindolinyl- oder Pyrrolinylgruppe, der Rest Y kann ferner durch Di-(C1-6-alkyl)-aminogruppen substituiert sein. Spezielle Beispiele sind die Dimethylamino-, Diäthylamino-, Dibutylamino- und Methyläthylaminogruppe. Der Rest Y kann auch durch Alkenyloxyreste mit 3 bis 6 Kohlenstoffatomen substituiert sein, wie die Allyloxy-, 1-Butenyloxy-, 2-Butenyloxy- oder Isobutenyloxygruppe. Der Rest Y kann ferner durch substituierte oder unsubstituierte Arylreste substituiert sein, wie die Phenylgruppe, durch C1-5-Alkoxyreste, C3-5-Alkenyloxyreste, Benzyloxy- oder Nitrogruppen, Halogenatome, Hydroxylgruppen, C1-5-Alkyl- oder C1-2-Alkylendioxygruppen kernsubstituierte Phenylgruppen. Spezielle Beispiele sind die p-Methoxyphenyl-, p-Butoxyphenyl-, p-Allyloxyphenyl-, p-Benzyloxyphenyl-, p-Nitrophenyl-, p-Chlorphenyl-, p-Hydroxyphenyl-, o-Chlorphenyl-, m-Nitrophenyl-, o-Äthoxyphenyl-, 3,4-Dimethoxyphenyl-, 3,4-Methylendioxyphenyl-, 3-Chlor-4- allyloxyphenyl-, 3-Chlor-4-butoxyphenyl-, p-Bromphenyl-, p-Isobutylphenyl- und p-Isopropylphenylgruppe. Der Rest Y kann auch durch substituierte oder unsubstituierte Aryloxygruppen substituiert sein, z. B. eine unsubstituierte Phenoxygruppe, eine durch C1-4-Alkoxyreste, Nitrogruppen, Halogenatome oder C1-5-Alkylreste kernsubstituierte Phenoxygruppe. Spezielle Beispiele sind die p-Methoxyphenoxy-, p-Nitrophenoxy-, p-Chlorphenoxy-, p-Methylphenoxy- und p-Isopropylphenoxygruppe. Der Rest Y kann auch durch eine substituierte oder unsubstituierte Aralkyloxygruppe substituiert sein, z. B. eine Diphenylmethyloxygruppe oder eine Phenyl-C1-3-alkyloxygruppe, die gegebenenfalls durch C1-5-Alkoxyreste oder Halogenatome kernsubstituiert ist. Spezielle Beispiele sind die Benzyloxy-, p-Methoxybenzyloxy-, p-Chlorbenzyloxy-, Phenyläthyloxy- oder Phenylpropyloxygruppe. Beispiele für substituierte oder unsubstituierte kondensierte Ringsysteme, die aromatische oder heterocyclische Ringe mit zwei oder mehr benachbarten Substituenten aufweisen und die gegebenenfalls Schwefel-, Sauerstoff- und/oder Stickstoffatome enthalten, sind die Benzoxazolyl-, Benzothiazolyl-, Dibenzoxepinyl-, Benzopyranopyridyl-, Dihydrobenzopyranyl-, Tetrahydrobenzopyranyl-, Chinolyl-, Phenothiazinyl-, Benzofuranyl-, Carbazolyl-, Dihydrodibenzothiepinyl-, Fluorenyl- und Indanylgruppe, die durch Halogenatome oder C1-4-Alkylreste substituiert sein können.
Typische Beispiele für substituierte oder unsubstituierte heterocyclische Gruppen Y sind die Thienyl-, Furyl-, 5-Methylfuryl-, Pyridyl-, Picolyl-, Pyrrolyl-, Oxazolyl-, Thiazolyl-, Thiadiazolyl- und Pyranylgruppe. Typische Beispiele für substituierte oder unsubstituierte aromatische Gruppen Y sind die Phenyl-, Tolyl-, p-Methoxyphenyl-, p-Butoxyphenyl-, p-Allyloxyphenyl-, p-Benzyloxyphenyl-, p-Nitrophenyl-, p- Chlorphenyl-, p-Hydroxyphenyl-, o-Chlorphenyl-, m-Nitrophenyl-, o-Äthoxyphenyl-, 3,4-Dimethoxyphenyl-, 3,4-Methylendioxyphenyl-, 3-Chlor-4-allyloxyphenyl-, 3-Chlor-4-butoxyphenyl-, p-Bromphenyl-, p-Isobutylphenyl-, p-Isopropylphenyl-, Naphthyl-, 6-Methoxynaphthyl-, m-Phenoxyphenyl-, p-Difluormethoxyphenyl-, o-Phenoxyphenyl-, p-Phenoxyphenyl-, Anthranyl-, Tetralyl-, p-Dimethylaminophenyl-, p-Phenylphenyl-, o-(2,4-Dichlorphenoxy)-phenyl-, p-(4-Chlorbenzyloxy)-benzyl-, 1-Oxo-2-isoindolinylphenyl-, p-(1-Pyrrolinyl)-m-chlorphenyl- und p-Phenylthiophenylgruppe. Typische Beispiele für Gruppen Y mit kondensiertem Ringsystem sind die Benzoxazolyl-, Benzothiazolyl-, N-Methylphenothiazinyl-, Carbazolyl-, 6-Chlorcarbazolyl-, Dibenzoxepinyl-, Benzopyranopyridyl-, Dihydrobenzopyranyl-, Tetrahydrobenzopyranyl-, Benzofuranyl-, Chinolyl-, 9H-Fluorenyl-, 2-Isopropyl-5-indanyl- und Dihydrobenzothiepinylgruppe.
Beispiele für Alkylierungsmittel, die im erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt werden können, sind die verschiedensten Verbindungen, insbesondere solche, die in der Lage sind, einen C1-6-Alkylrest in die α-Stellung der Verbindungen der allgemeinen Formel I einzuführen. Spezielle Beispiele sind Alkylester der Methansulfonsäure, wie Methansulfonsäuremethylester, -äthylester, -isopropylester und -butylester, Mono- und Dialkylsulfate, wie Dimethylsulfat, Diäthylsulfat, Diisopropylsulfat, Monomethylsulfat, Monoäthylsulfat und Monoisopropylsulfat, Alkylhalogenide, wie Methylchlorid, Methylbromid, Methyljodid, Äthylchlorid, Äthylbromid, Äthyljodid, Isopropylchlorid, Isopropylbromid, Isopropyljodid, Butylchlorid, Butylbromid, Butyljodid, Hexylchlorid, Hexylbromid und Hexyljodid, Trialkylphosphate, wie Trimethylphosphat, Triäthylphosphat, Tripropylphosphat, Tributylphosphat und Trihexylphosphat, Alkylester der Benzolsulfonsäure, wie Benzolsulfonsäuremethylester, -äthylester, -isopropylester, -butylester und -hexylester, p-Methylbenzolsulfonsäuremethylester, -äthylester und -butylester, o-Ameisensäurealkylester, wie o-Ameisensäuremethylester, -äthylester und -propylester, 2,2-Dialkoxyalkane, wie 2,2-Dimethoxypropan, 2,2- Diäthoxypropan, 2,2-Dibutoxypropan, 2,2-Dimethoxybutan und 2,2-Diäthoxybutan.
Für das erfindungsgemäße Verfahren eignen sich nicht nur die vorstehend aufgeführten Alkylierungsmittel, die einen C1-6-Alkylrest liefern können, sondern auch solche Verbindungen, die substituierte C1-5-Alkylreste oder C3-6-Alkenylreste liefern können, z. B. substituierte C1-5-Alkylhalogenide oder C3-6-Alkenylhalogenide. Der Ausdruck "Alkylierungsmittel" bedeutet hier substituierte C1-5-Alkylhalogenide und C3-6-Alkenylhalogenide. Beispiele für geeignete substituierte Alkylhalogenide sind Aralkylhalogenide, wie Diphenylbromid, Benzylhalogenide, die gegebenenfalls durch C1-5 Alkoxyreste oder Nitrogruppen kernsubstituiert sind, wie Benzylbromid, Benzylchlorid, Benzyljodid, p-Methoxybenzylchlorid und p-Nitrobenzylbromid, C1-3-Alkoxy-substituierte C1-5-Alkylhalogenide, wie Methoxymethylbromid, Methoxyäthyljodid und Methoxybutylbromid, Phenoxy-substituierte C1-3- Alkylhalogenide, wie Phenoxymethylchlorid und Phenoxybutylbromid. Beispiele für C3-6-Alkenylhalogenide sind Allylchlorid, Allylbromid, Allyljodid, 2-Butenylbromid, Isobutenylchlorid und 2-Pentenylchlorid.
Hinsichtlich des Mengenverhältnisses von Alkylierungsmittel zur Verbindung der allgemeinen Formel I gibt es erfindungsgemäß keine besonderen Beschränkungen. Gewöhnlich beträgt das Mengenverhältnis etwa 1 bis 10 Mol Alkylierungsmittel pro Mol Verbindung der allgemeinen Formel I. Das den Rest R′ liefernde Alkylierungsmittel wird in die α-Stellung der Verbindung der allgemeinen Formel II eingeführt. Beispiele für die Reste R′ sind C1-6-Alkylreste, Benzylgruppen, die gegebenenfalls durch C1-5-Alkoxyreste oder Nitrogruppen kernsubstituiert sind, Diphenylmethylgruppen, C1-3-Alkoxy-substituierte C1-5-Alkylreste und Phenoxy-substituierte C1-3-Alkylreste sowie C3-6-Alkenylreste.
Die elektrolytische Reduktion wird erfindungsgemäß gewöhnlich in einem aprotischen, organischen, polaren Lösungsmittel durchgeführt. Spezielle Beispiele für diese Lösungsmittel sind Dimethylformamid, Diäthylformamid, Dimethylacetamid und Diäthylacetamid, Nitrile, wie Acetonitril, Propionitril und Butyronitril, Dimethylsulfoxid, Hexamethylphosphorsäuretriamid und N-Methylpyrrolidon. Das aprotische, polare, organische Lösungsmittel kann auch im Gemisch mit einem inerten Lösungsmittel, wie Pentan, Hexan, Benzol, Toluol, Cyclohexan, Diäthyläther, Tetrahydrofuran oder Dioxan oder ähnlichen Äthern verwendet werden.
Vorzugsweise wird das erfindungsgemäße Verfahren, d. h. die elektrolytische Reduktion, in Gegenwart eines unterstützenden Elektrolyts durchgeführt. Beispiele für geeignete unterstützende Elektrolyte sind quartäre Ammoniumsalze, Alkali- und Erdalkalimetallsalze. Beispiele für den kationischen Bestandteil des unterstützenden Elektrolyts sind Tetra-(C1-4- alkyl)-ammonium-Ionen, wie Tetramethylammonium-, Tetraäthylammonium-, Tetrabutylammonium-, Trimethylmonoäthylammonium-, Trimethylmonobutylammonium-, Lithium-, Natrium-, Kalium-, Magnesium- und Calcium-Ionen. Beispiele für die anionische Komponente des unterstützenden Elektrolyts sind Halogenanionen, wie Chlorid-, Bromid- und Jodid-Ionen, ferner Nitrat-, Perchlorat-, Perjodat-, Sulfat-, Fluorborat- und Sulfonatanionen, z. B. Benzolsulfonat- und p-Toluolsulfonat- Anionen. Die Menge des erfindungsgemäß verwendeten unterstützenden Elektrolyts ist nicht besonders kritisch. Vorzugsweise werden etwa 0,01 bis 50 Mol pro Mol Verbindung der allgemeinen Formel I verwendet.
Die erfindungsgemäße Elektrolyse kann entweder bei geregeltem Potential oder konstantem Strom durchgeführt werden. Die im erfindungsgemäßen Verfahren zu verwendende Elektrolysezelle ist nicht auf einen bestimmten Typ beschränkt. Es kann jede geeignete übliche Zelle verwendet werden. Bevorzugte Zellen sind Diaphragmazellen, bei denen die Elektrolysekammer durch ein Diaphragma in einen Anodenraum und einen Kathodenraum unterteilt ist. Die Diaphragmen sind nicht auf einen bestimmten Typ beschränkt. Es können z. B. Diaphragmen aus Asbest, Glasfasern, Keramik, porösem Porzellan oder Membranen aus einem Ionenaustauscherharz verwendet werden. Der Temperaturbereich, in dem die Elektrolyse der Erfindung durchgeführt wird, ist ebenfalls nicht besonders beschränkt. Vorzugsweise wird die Elektrolyse bei Temperaturen von etwa -30 bis 80°C durchgeführt.
Die Elektroden können aus üblichen Werkstoffen hergestellt werden, wie Platin, Kohlenstoff, Titan, Blei, Kupfer, Edelstahl, korrosionsbeständiger Stahl oder Eisen.
Die Elektrolyse bei geregeltem Potential oder konstantem Strom kann bei einer Stromdichte von etwa 0,005 bis etwa 5 A/cm² durchgeführt werden. In beiden Fällen wird eine Elektrizitätsmenge von 1,05 bis etwa 3 F pro Mol Verbindung der allgemeinen Formel I hindurchgeleitet.
Die erfindungsgemäß hergestellten Verbindungen der allgemeinen Formel II können nach üblichen Methoden isoliert oder gereinigt werden, z. B. durch Extraktion, Destillation, Umkristallisation oder Säulenchromatographie.
Die Beispiele erläutern das erfindungsgemäße Verfahren. Das gebildete Hydrolysat (freie Säure) zusammen mit der gewünschten Verbindung der allgemeinen Formel II wird quantitativ durch übliche Veresterung in eine Verbindung der allgemeinen Formel II überführt.
Beispiel 1
In dem Kathodenraum einer Elektrolysezelle, die durch ein Diaphragma aus einem Ionenaustauscherharz unterteilt ist, wird eine Lösung von 10 mMol Phenylessigsäuremethylester, 12 mMol Methansulfonsäuremethylester und 1,0 g Tetraäthylammoniumtosylat in 30 ml wasserfreiem Dimethylformamid vorgelegt. In den Anodenraum der Elektrolysezelle wird eine Lösung von 3,0 g Tetraäthylammoniumtosylat in 10 ml wasserfreies Dimethylformamid gegeben. Eine Elektrolyse bei konstantem Strom wird bei einer Stromdichte von 0,2 A/cm² unter Verwendung von Platinelektroden durchgeführt. Nach Durchgang einer Elektrizitätsmenge von 1,5 F pro Mol Phenylessigsäuremethylester durch die Lösung bei Raumtemperatur wird die Kathodenlösung in eine gesättigte wäßrige Lösung von Ammoniumchlorid gegossen und das Gemisch zweimal mit Diäthyläther extrahiert. Der Ätherextrakt wird eingedampft und der Rückstand durch Säulenchromatographie an Kieselgel mit Hexan/ Äthylacetat (10 : 1) gereinigt. Es wird α-Methylphenylessigsäuremethylester in einer Ausbeute von 78% d. Th. und α-Methylphenylessigsäure in einer Ausbeute von 15% d. Th. erhalten. Der Ester hat folgende Spektralwerte:
IR-Absorptionsspektrum; 3050, 3000, 2970, 1730, 1180 cm-1,
NMR-Spektrum (CCl₄; δ): 1,42 (d, 3H, J=7,0 Hz), 3,54 (s, 3H), 3,60 (q, 1H, J=7,0 Hz), 7,23 (s, 5H).
Beispiel 2
In dem Kathodenraum einer Elektrolysezelle, die durch ein Diaphragma aus einem Ionenaustauscherharz unterteilt ist, wird eine Lösung von 10 mMol Phenylessigsäuremethylester, 12 mMol Methansulfonsäuremethylester und 1,0 g Tetraäthylammoniumtosylat in 30 ml wasserfreiem Dimethylformamid vorgelegt. In den Anodenraum wird eine Lösung von 1,0 g Tetraäthylammoniumtosylat in 10 ml wasserfreiem Dimethylformamid gegeben. Eine Elektrolyse bei konstantem Strom wird bei einer Stromdichte von 0,2 A/cm² mit einer Platinkathode und einer Kohlenstoffanode durchgeführt. Nach Hindurchtritt einer Elektrizitätsmenge von 1,5 F pro Mol Phenylessigsäuremethylester durch die Lösung bei 5 bis 10°C wird die Lösung aus dem Kathodenraum in eine gesättigte wäßrige Lösung von Ammoniumchlorid gegossen und das Gemisch zweimal mit Diäthyläther extrahiert. Der Ätherextrakt wird eingedampft und der Rückstand durch Säulenchromatographie an Kieselgel mit Hexan/Äthylacetat (10 : 1) gereinigt. Es wird α-Äthylphenylessigsäuremethylester in einer Ausbeute von 77% d. Th. und α-Äthylphenylessigsäure in einer Ausbeute von 13% d. Th. erhalten. Der Ester hat folgende Spektralwerte:
IR-Absorptionsspektrum: 2970, 1740 und 1170 cm-1;
NMR-Spektrum (CCl₄; δ): 0,88 (t, 3H, J=7,5 Hz), 1,50-2,30 (m, 2H), 3,47 (t, 1H, J=7,5 Hz), 3,67 (s, 3H), 7,33 (s, 5H).
Beispiel 3
In dem Kathodenraum einer Elektrolysezelle, die durch ein Diaphragma aus Asbest unterteilt ist, wird eine Lösung von 10 mMol Phenylessigsäuremethylester, 12 mMol Isopropylbromid und 1,0 g Tetramethylammoniumtosylat in 30 ml wasserfreiem Dimethylformamid vorgelegt. In den Anodenraum wird eine Lösung von 2,0 g Tetramethylammoniumtosylat in 10 ml wasserfreiem Dimethylformamid gegeben. Eine Elektrolyse bei konstantem Strom wird bei einer Stromdichte von 0,2 A/cm² unter Verwendung einer Bleianode und einer Kohlenstoffkathode durchgeführt. Nach dem Hindurchtritt einer Elektrizitätsmenge von 1,5 F pro Mol Phenylessigsäuremethylester bei 20 bis 25°C wird die Lösung des Kathodenraums in eine gesättigte wäßrige Lösung von Ammoniumchlorid gegossen und das Gemisch zweimal mit Diäthyläther extrahiert. Der Ätherextrakt wird eingedampft und der Rückstand durch Säulenchromatographie an Kieselgel mit Hexan/Äthylacetat (10 : 1) gereinigt. Es wird α-Isopropylphenylessigsäuremethylester in einer Ausbeute von 80% d. Th. und α-Isopropylphenylessigsäure in einer Ausbeute von 9% d. Th. erhalten. Der Ester hat folgende Spektralwerte:
IR-Absorptionsspektrum: 2970, 1735 und 1160 cm-1;
NMR-Spektrum (CCl₄; δ): 0,69 (d, 3H, J=6,0 Hz), 1,00 (d, 3H, J=1,00 Hz), 2,10-2,50 (m, 1H), 3,06 (d, 1H, J=10,5 Hz), 3,59 (s, 3H), 7,28 (s, 5H).
Beispiel 4
In dem Kathodenraum einer Elektrolysezelle, die durch ein Keramikfilter als Diaphragma unterteilt ist, wird eine Lösung aus 10 mMol p-Methoxyphenylessigsäuremethylester, 12 mMol Methyljodid und 2,0 g Tetraäthylammoniumperchlorat in 30 ml wasserfreiem Dimethylformamid vorgelegt. In den Anodenraum wird eine Lösung aus 3,0 g Tetraäthylammoniumperchlorat in 20 ml wasserfreiem Dimethylformamid gegeben. Eine Elektrolyse bei konstantem Strom wird bei einer Stromdichte von 0,2 A/cm² mit Platinelektroden durchgeführt. Nach dem Hindurchtritt einer Elektrizitätsmenge von 1,5 F pro Mol p-Methoxyphenylessigsäuremethylester durch die Lösung bei -5 bis 0°C wird die Lösung aus dem Kathodenraum in eine gesättigte wäßrige Lösung von Ammoniumchlorid gegossen und das Gemisch zweimal mit Diäthyläther extrahiert. Der Ätherextrakt wird eingedampft und der Rückstand durch Säulenchromatographie an Kieselgel mit Hexan/Äthylacetat (10 : 1) gereinigt. Es wird α-Methyl-p-methoxyphenylessigsäuremethylester in einer Ausbeute von 81% d. Th. und α-Methyl-p-methoxyphenylessigsäure in einer Ausbeute von 10% d. Th. erhalten. Der Ester hat folgende Spektralwerte:
IR-Absorptionsspektrum: 2950, 1740 und 1240 cm-1;
NMR-Spektrum (CCl₄; δ): 1,42 (d, 3H, J=7,0 Hz), 3,54 (q, 2H, J=7,0 Hz), 3,60 (s, 3H), 3,74 (s, 3H), 6,76 (d, 2H, J=7,0 Hz), 714 (d, 2H, J=7,0 Hz).
Beispiel 5
In dem Kathodenraum einer Elektrolysezelle, die durch ein Diaphragma aus einem Ionenaustauscherharz unterteilt ist, wird eine Lösung von 10 mMol 1-Naphthylessigsäuremethylester, 12 mMol Dimethylsulfat und 1,0 g Tetraäthylammoniumtosylat in 30 ml Acetonitril gegeben. In den Anodenraum wird eine Lösung von 2,0 g Tetraäthylammoniumtosylat in 10 ml Acetonitril gegeben. Eine Elektrolyse bei konstantem Strom wird bei einer Stromdichte von 0,2 A/cm² mit Platinelektroden durchgeführt. Nach dem Hindurchtreten einer Elektrizitätsmenge von 1,5 F pro Mol 1-Naphthylessigsäuremethylester bei Raumtemperatur wird die Lösung aus dem Kathodenraum in eine gesättigte wäßrige Lösung von Ammoniumchlorid gegossen und das Gemisch zweimal mit Diäthyläther extrahiert. Der Ätherextrakt wird eingedampft und der Rückstand durch Säulenchromatographie an Kieselgel mit Hexan/Äthylacetat (10 : 1) gereinigt. Es wird 1-Naphthyl-a-methylessigsäuremethylester in einer Ausbeute von 92% d. Th. erhalten. Der Ester hat folgende Spektralwerte:
IR-Absorptionsspektrum: 3050, 3000 und 1740 cm-1;
NMR-Spektrum (CCl₄; w): 1,60 (d, 3H, J=7,0 Hz), 3,60 (s, 3H), 4,41 (q, 1H, J=7,0 Hz), 7,30-8,10 (m, 7H).
Beispiel 6
Beispiel 1 wird wiederholt, jedoch unter Verwendung von p-Benzyloxyphenylessigsäuremethylester und Benzolsulfonsäuremethylester. Es wird p-Benzyloxy-α-methylphenylessigsäuremethylester in einer Ausbeute von 80% d. Th. und p-Benzyloxy- α-methylphenylessigsäure in einer Ausbeute von 8% erhalten. Der Ester hat folgende Spektralwerte:
IR-Absorptionsspektrum: 1735, 1610, 1510 und 1240 cm-1;
NMR-Spektrum (CCl₄; δ): 1,42 (d, 3H, J=7,0 Hz), 3,57 (s, 3H), 3,57 (q, 4H, J=7,0 Hz), 5,00 (s, 2H), 7,00 (dd, 4H), 7,34 (s, 5H).
Beispiel 7
Beispiel 1 wird wiederholt, jedoch unter Verwendung von p-Chlorphenylessigsäuremethylester und Methylbromid. Es wird der p-Chlor-(α-methyl)-phenylessigsäuremethylester in einer Ausbeute von 83% d. Th. und die p-Chlor-(α-methyl) phenylessigsäure in einer Ausbeute von 5% d. Th. erhalten. Der Ester hat folgende Spektralwerte:
IR-Absorptionsspektrum: 1740, 1500, 1210 und 1170 cm-1;
NMR-Spektrum (CCl₄; δ): 1,43 (d, J=6,8 Hz), 3,60 (s, 3H), 3,61 (q, J=6,8 Hz), 7,23 (s, 4H).
Nach dem allgemeinen Verfahren von Beispiel 1 und unter Verwendung der nachstehend in Tabelle I aufgeführten Ausgangsverbindungen, Alkylierungsmittel, unterstützenden Elektrolyte und Lösungsmittel werden die Verbindungen der allgemeinen Formel II hergestellt. In Tabelle II sind die Reaktionstemperaturen, Elektroden, Reaktionsprodukte und Ausbeuten zusammengefaßt. Die Struktur der Reaktionsprodukte wurde durch IR- und NMR-Spektroskopie wie in Beispiel 1 bestätigt. Die Abkürzungen für die in Tabelle I aufgeführten Lösungsmittel haben folgende Bedeutung:
DMF= Dimethylformamid THF= Tetrahydrofuran HMPA= Hexamethylphosphorsäuretriamid
Tabelle I
Tabelle II

Claims (6)

1. Verfahren zur Herstellung von α-substituierten Essigsäure- Derivaten der allgemeinen Formel II in der Z die Gruppe -COOR oder -CN bedeutet, wobei R ein unverzweigter oder verzweigter Alkyl- oder Cycloalkylrest, eine substituierte oder unsubstituierte Phenylgruppe oder ein substituierter oder unsubstituierter Aralkylrest ist, R′ ein substituierter oder unsubstituierter, unverzweigter oder verzweigter Alkyl- oder Alkenylrest ist und Y eine gegebenenfalls substituierte heterocyclische Gruppe oder eine gegebenenfalls substituierte aromatische Gruppe bedeutet, wobei als Substituenten für die Gruppe Y mindestens ein Halogenatom oder mindestens eine Hydroxyl-, Alkoxy-, Nitro-, Alkyl-, Alkenyl-, Alkylthio-, Alkenylthio- oder Arylthiogruppe, heterocyclische Thiogruppe, cyclische tertiäre Aminogruppe, Dialkylamino-, Alkenyloxy-, substituierte oder unsubstituierte Aryl-, substituierte oder unsubstituierte Aryloxy- oder substituierte oder unsubstituierte Aralkyloxygruppe in Frage kommt, wobei die aromatische oder heterocyclische Gruppe, sofern sie zwei oder mehr benachbarte Substituenten trägt, gegebenenfalls ein substituiertes oder unsubstituiertes kondensiertes Ringsystem darstellt, das Schwefel-, Sauerstoff- und/oder Stickstoffatome enthalten kann, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Essigsäure-Derivat der allgemeinen Formel IY-CH₂-Z (I)in der Y und Z die vorstehend angegebene Bedeutung haben, in Gegenwart eines den Rest R′ liefernden Alkylierungsmittels in einem aprotischen organischen polaren Lösungsmittel, gegebenenfalls im Gemisch mit einem inerten Lösungsmittel, elektrolytisch reduziert.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die elektrolytische Reduktion in Dimethylformamid, Dimethylacetamid, Acetonitril, Propionitril, Hexamethylphosphorsäuretriamid oder Dimethylsulfoxid oder einem Gemisch aus mindestens zwei dieser Lösungsmittel durchführt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die elektrolytische Reduktion in Gegenwart eines unterstützenden Elektrolyts durchführt.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man als unterstützenden Elektrolyt ein quartäres Ammoniumsalz, ein Alkali- oder Erdalkalimetallsalz, das als Anion ein Halogenion, Nitration, Perchloration, Perjodation, Sulfation, Fluoroboration oder Sulfonation enthält, einsetzt.
5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man den unterstützenden Elektrolyt in einer Menge von etwa 0,01 bis 50 Mol pro Mol der Verbindung der allgemeinen Formel I einsetzt.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die elektrolytische Reduktion in einer Diaphragmazelle durchführt.
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