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Verfahren zur Herstellung von Monoäthyläthern des Protocatechualdehyds
Im Patent 5o5 4o.1 und in den Zusatzpatenten wurde gezeigt, daß man beim Erhitzen
von Safrol bzw. i-Safrol entweder bekanntermaßen mit alkoholischem Alkali oder mit
einer alkoholischen Lösung von Alkalialkoholat auf Temperaturen von etwa i 4o bis
17o' ein Gemisch der Propenylbrenzcatechinmonoalkoxymethyläther gewinnt, welche
den Alkoxymethylrest in m- und .p-Stellung zur Propenylgruppe enthalten.
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Es wurde gefunden, daß es möglich ist, von den bei der Aufspaltung
von Safrol sich ergebenden Produkten aus auf folgendem Wege zu den Monoäthyläthern
des Protocatechualdehyds zu gelangen.
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Behandelt man das bei der Spaltung von Safrol bzw. i-Safrol entstehende
Produkt, gegebenenfalls nach Trennung von unverändertem Ausgangsmaterial, mit äthylierenden
Mitteln, wie z. B. Halogenäthyl, und erhitzt das dadurch entstehende Äthergemisch,
vorzugsweise in alkoholischer Lösung, mit verdünnten Säuren, so erhält man .ein
Gemisch, welches aus *den beiden isomeren Propenylbrenzcatechinmonoäthyläthern besteht.
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i kg Safrol wird mit 3 1 25o(oiger methylalkoholischer Kalilauge im
Rührautoklaven 2o Stunden lang auf i3o bis 14o° erhitzt. Alsdann destilliert man
den Methylalkohol ab, nimmt den Rückstand mit N`'asser auf und schüttelt die Lösung
mit Benzol aus. Die Benzollösung hinterläß.t nach Abdestillieren des Lösungsmittels
3o g eines aus i-Safrol bestehenden Rückstandes. Aus der wäßrigalkoholischen Lösung
scheidet man durch Ansäuern ein Öl ab, welches im wesentlichen aus einem Gemisch
vonp-u.ndm-Propenylbrenzcatechinmonomethoxymethyläther besteht. 175 g dieses
Gemisches werdenin 6oo ccm.etwa g % iger äthylalkoholischer Kalilauge gelöst, mit
ioog Äthylbromid versetzt und im Autoklaven 3 Stunden auf etwa i oo° erhitzt. Dann
wird der Alkohol abdestilliert und der Rückstand mit Wasser und Äther aufgenommen.
Die ätherische Lösung wird zur Entfernung einer kleinen Menge nicht äthylierten
Produkts mit verdünnter Natronlauge gewaschen. Nach Abdestillieren des Äthers geht
das Gemisch der beiden Äthyläther bei 163 bis 165° (13mm) als fast farbloses Öl
über. Ausbeute 185g.
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Aus der alkalischen Waschlauge kann man durch Ansäuern etwa 8 g nicht
äthyliertes Produkt wiedergewinnen.
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170 g des Äthyläthergemisches werden in 1,1 1 Alkohol gelöst, worauf
man 450 ccm H,0 und wenige Tropfen Salzsäure (25%ig) zusetzt und schließlich etwa
6 Stunden am Rückfluß kocht. Dann destilliert man den Alkohol ab und nimmt das ausgeschiedene
01 mit Äther auf. Zur Entfernung eines kleinen Restes von nicht verseiftem
Produkt extrahiert man die ätherische Lösung mit verdünnter Natronlauge und fällt
aus der alkalischen Lösung durch Ansäuern die Phenole
wieder aus.
Man nimmt sie mit Äther auf, trocknet und destilliert nach Verdunsten des Äthers
im Vakuum. Man erhält 123 g eines bei 14 mm von 148 bis 152° siedenden, in der Kälte
zum Teil kristallinisch erstarrenden Öls, das einen eugenolartigen Geruch besitzt.
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Das erhaltene Gemisch kann man in bekannter Weise zu den Aldehyden
oxydieren und alsdann, wie sich zeigte, mittels Alkalicarbonat in die beiden Isomeren
zerlegen.
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Es ist nun möglich, das Gemisch der beiden Propenylbrenzcatechinmonoäthyläther
fast restlos auf den wertvolleren in m-Stellung zur Propenylgruppe äthylierten Propenylbrenzcatechinäther,
welcher bei der Oxydation den m-Äthyläther des Protocatechualdehyds ergibt, aufzuarbeiten.
Hierfür bietet sich fol-e Bender Weg -Zunächst scheidet man aus dem erwähnten Gemisch
durch Ausfrieren die höher schmelzende p-Verbindung ab, worauf man diese durch Behandlung
mit äthylierenden Mitteln; Diäthylsulfat, Halogenäthyl usw., in den Diäthyläther
überführt. Erhitzt man diesen bei zweckmäßig zwischen i oo bis i 5o' liegenden Temperaturen
mit Alkali, so entsteht hierbei, wie sich zeigte, wiederum ein Gemisch der beiden
Monoäthyläther. Aus ihm läßt sich die Hauptmenge der p-Verbindung wie oben durch
Ausfrieren entfernen. Unterwirft man es zweckmäßig gleichzeitig mit der beim nächsten
Ansatz zunächst aus dem Gemisch ausgeschiedenen p-Verbindung nochmals dem hier beschriebenen
Verfahren, so kann man diese allmählich nahezu quantitativ in den m-Äther überführen.
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Die Aufarbeitung des nach Abscheidung des p-Äthyläthers des Propenylbrenzcatechins
in den Filtraten befindlichen Produktes auf die reine m-Isomere gelingt nun auf
die Weise, daß man es in Acidylverbindungen überführt, welche den Benzoylrest oder
Derivate desselben, wie z. B. die Nitrobenzoylgruppe, .enthalten. Hier liegen nämlich
die Löslichkeitsverhältnisse gerade umgekehrt als bei den freien Phenoläthern, indem
die genannten. Acidylverbindungen des m-Äthyläthers schwerer löslich sind als die
der p-Verbindung. Es ist daher z. B. möglich, durch Umkristallisieren des benzoylierten
Rohproduktes, zweckmäßig aus Kohlenwasserstoffeh, ein vollkommen reines p-Benzoyl-m-.äthylpropenylbren;zcatechin
(F. 89°) zu gewinnen, welches bei der Verseifung mit Alkalien den freien Phenoläther
liefert.
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Man kann das Rohprodukt des m Athyläthers des Propenylbrenzcatechins
jedoch auch über das Natriumsalz reinigen. Wie sich zeigte, sind nämlich die Alkalisalze
des in m-Stellung zur Propenylgruppe äthylierten Propenylbrenzcatechinäthers in
Wasser, Alkohol usw. schwerer löslich als die der p-Verbindung. Man kann daher aus
einer die genannten Phenole neben anscheinend weiteren Isomeren enthaltenden Lösung
nach Ausfrieren der Hauptmenge des p-Propenylbrenzcatechin-p-äthyläther den m-substituierten
Äther in Form eines Alkalisalzes abscheiden.
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123 g des nach obigem Beispiel erhaltenen Phenolgemisches werden
in i 2o ccm Hexahydrotoluol gelöst. Beim Erkalten kristallisiert der p-Äther aus,
von dem abgesaugt wird (45 g). Er kann durch Umkristallisieren aus Hexahydrotoluol
rein gewonnen werden und hat dann einen F. von 84 bis 85° (Acetat F. 68 bis 69°,
Benzoat F. 6o bis 61°).
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Die Mutterlauge wird vom Lösungsmittel befreit und der Rückstand durch
Erwärmen mit i8o ccm io%iger Natronlauge gelöst. Beim Erkalten kristallisiert ein
Na-Salz aus, das abgesaugt, mit verdünnter Kochsalzlösung gewaschen und aus Wasser
nochmals umkristallisiert wird. Es kommt dabei in langen Nadeln heraus. Es wird
in H.0 gelöst, mit verdünnter Säure zerlegt, in Äther aufgenommen, getrocknet und
destilliert. Kpl ; ",", 145 ' Der Schmelzpunkt der umkristallisierten Produkte liegt
bei 55°. Ausbeute 45 g (Benzoat F. 89°, Acetat F. 39 bis 41°).
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Aus den Mutterlaugen des Na-Salzes wird durch Ansäuern eine dritte
Fraktion gewonnen, aus der mit Hexahydrotoluol noch ein kleiner Teil des p-Äthers
gewonnen w=erden kann.
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Die nach der Abscheidung des Propenylbrenzcatechin-m-äthyläthers in
Form eines Alkalisalzes abfallende-Lauge liefert nun beim Ansäuern ein Öl, welches
etwa 20 % des verarbeiteten Gemisches aus m- und p-Äther entspricht. Aus ihm nach
Ausfrieren etwa noch vorhandener Reste des p Äthyläthers die beiden Propenylbrenzcatechinäther
abzuscheiden, gelingt jedoch auch nicht mit Hilfe der oben beschriebenen Maßnahmen,
so daß die Annahme Seiner Verunreinigung durch weitere, und zwar cis-, transisomere
Verbindungen nicht unberechtigt erscheint. Man gelangt jedoch, wie gefunden wurde,
überraschenderweise zum Ziel, wenn man das vorliegende Gemisch der Phenole äthyliert
und das :erschöpfend äthylierte Reaktionsprodukt in der 'Wärme mit Alkali spaltet.
Aus dem auf diese Weise entstehenden Reaktionsgemisch läßt sich nunmehr leicht nach
dem im vorigen Absatz beschriebenen Verfahren sowohl der Propenylbrenzcatechin-m-
als der p-Äthyläther gewinnen. Es .entsteht hierbei wiederum etwa in tIöhe von 2o
% des Ausgangsmaterials ein kein kristallinisches Produkt mehr lieferndes Öl, das
in der geschilderten Weise, zweckmäßig in Verbindung mit einem neuen Ansatz, erneut
auf die beiden
Isotneren verarbeitet werden kann. Dabei ist es
nicht nötig, das .öl selbst als Ausgangsmaterial zu verwenden, vielmehr kann man,
wenn man z. B. die Äthylierung mit Hilfe von Diäthylsulfat durchführt, direkt von
der nach Abscheidung des schwer löslichen Natriumsalzes entstehenden Lauge ausgehen.
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Will man aus Safrol lediglich Propenyl-I-oxy-3-äthOxy-4-benzol bzw.
den p Äthyläther des Protocatechualdehyds gewinnen, so verarbeitet man das Filtrat,
welches man nach Ausfrieren des p-Äthers aus beiden Isomeren enthaltenden Gemischen
erhält, in der oben für die Verarbeitung des p-Äthers auf die m-Isomere geschilderten
Weise, indem man es in den Diäthylätlier überführt und diesen in ein wieder wie
beschrieben aufzuarbeitendes Gemisch von Oxy-3-äthoxy-4- und Äthoxy-3-oxy-4.-propenyl-i-benzol
zerlegt.
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Die im vorstehenden gewonnenen Propenylbrenzcatechinmonoäthyläther
ergeben in bekannter Weise, z. B. mittels Ozon oxydiert, die beiden Athvläther des
Protocatechualdehvds.
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Bei den im Hauptpatent wie bei dem vorstehend geschilderten Verfahren
kann man an Stelle von Safrol auch vom Camplieröl ausgehen. Man braucht dabei nur
das vom Alkohol befreite Spaltprodukt mit indifferenten Lösungsmitteln zu behandeln
und entfernt dadurch vollständig die Begleitstoffe des Safrols, nachdem diese sich
bei der Spaltung selbst als Verdünnungsmittel bewährt haben.