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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft 1-Methoxy-2-phenylethenderivate und ihre Verwendung
zur Herstellung von 3,3-Dimethyl-5-formyl-2,3-dihydrobenzoxepinderivaten.
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Hintergrund der Erfindung
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3,3-Dimethyl-5-formyl-2,3-dihydrobenzoxepinderivate
(Formel II):
sind in den
EP 1 140 893 B1 und
US 6,596,758 Patenten als
Zwischenstufen für
die Herstellung von 5-(3,3-Dimethyl-2,3-dihydrobenzoexpin-5-yl)-2,4-pentadiensäurederivaten,
die bei der Behandlung von Dyslipidämie, Arteriosklerose und Diabetes
verwendbar sind, offenbart.
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In
diesen Patenten werden die Verbindungen nach Formel II gemäß dem folgenden
Schema hergestellt:
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Schema 1: ein Benzoxepinon wird mit einer
organometallischen Verbindung CH3-M, bei
der M -Mg-Hal ist (wobei Hal ein Halogenatom ist), sonst ist M Li,
umgesetzt.
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Dieses
synthetische Verfahren beinhaltet vier chemische Schritte, die von
Benzoxepinon ausgehen, und die Ausbeuten sind wie erwähnt mäßig.
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Des
Weiteren kann dieser synthetische Weg nicht leicht auf eine kommerzielle
Anwendung vergrößert werden.
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Es
ist nun eine neue verbesserte synthetische Route zur Herstellung
der Verbindungen nach Formel (II) gefunden worden, welche unerwarteter
Weise auf den industriellen Maßstab
anwendbar ist.
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Vorteilhafterweise
können
die Verbindungen in nur drei Schritten erhalten werden, wobei jeder
durch hohe Ausbeuten charakterisiert ist.
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Als
ein anderer Vorteil stellt die Erfindung eine wirtschaftliche und
effiziente Route zur Herstellung der Verbindungen nach Formel (II)
bereit.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung werden die Verbindungen nach Formel (II) aus neuen Verbindungen
nach Formel (I) hergestellt:
Somit betrifft die vorliegende
Erfindung in einem Aspekt Verbindungen der allgemeinen Formel (I):
wobei jedes R unabhängig aus
einem Halogenatom, einer Cyano-Gruppe, einer Nitro-Gruppe, einer
Carboxy-Gruppe, einer optional halogenierten (C
1-C
18)-Alkoxycarbonyl-Gruppe, einer R
a-CO-NH- oder R
aR
bN-CO-Gruppe [wobei R
a und
R
b unabhängig
optional halogeniertes (C
1-C
18)-Alkyl,
ein Wasserstoffatom, (C
6-C
10)-Aryl
oder (C
6-C
10)-Aryl-(C
1-C
5)-alkyl (wobei
die Arylteile optional durch ein Halogenatom, durch eine optional
halogenierte (C
1-C
5)-Alkylgruppe
oder durch eine optional halogenierte (C
1-C
5)-Alkoxygruppe substituiert sind), (C
3-C
12)-Cycloalkyl, das optional durch ein Halogenatom,
durch eine optional halogenierte (C
1-C
5)-Alkylgruppe oder durch eine optional halogenierte
(C
1-C
5)-Alkoxygruppe
substituiert ist, darstellen], einer optional halogenierten (C
1-C
18)-Alkylgruppe, optional
halogeniertem (C
1-C
18)-Alkoxy
und (C
6-C
10)-Aryl, (C
6-C
10)-Aryl-(C
1-C
5)-alkyl, (C
6-C
10)-Aryloxy, (C
3- C
12)-Cycloalkyl,
(C
3-C
12)-Cycloalkenyl,
(C
3-C
12)-Cycloalklyoxy, (C
3-C
12)-Cycloalkenyloxy,
(C
6-C
10)-Aryloxycarbonyl
oder (C
6-C
10)-Arylcarbonyl ausgewählt wird;
wobei die Aryl-,
Cycloalkyl- und Cycloalkenyl-Teile optional durch ein Halogenatom,
durch ein optional halogeniertes (C
1-C
5)-Alkyl oder durch ein optional halogeniertes
(C
1-C
5)-Alkoxy substituiert
sind;
p 0, 1, 2, 3 oder 4 darstellt;
R
1 und
R
2 eine (C
1-C
18)-Alkylgruppe sind oder zusammen -(CH
2)
n- bilden, wobei
n 2, 3 oder 4 darstellt.
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Die
Formel (I) umfasst alle Arten von geometrischen Isomeren und Stereoisomeren
der Verbindungen nach Formel (I).
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Wie
oben und überall
in der Beschreibung der Erfindung verwendet, sollen die folgenden
Begriffe so verstanden werden, dass sie die folgenden Bedeutungen
haben, wenn nicht anders angegeben.
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"Alkyl" bedeutet eine aliphatische
Kohlenwasserstoffgruppe, die geradkettig oder verzweigt sein kann, mit
1 bis 18 Kohlenstoffatomen in der Kette. Bevorzugte Alkylgruppen
haben 1 bis 12 Kohlenstoffatome in der Kette.
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"Verzweigtes Alkyl" bedeutet, dass eine
oder mehrere niedere Alkylgruppen, wie zum Beispiel Methyl, Ethyl
oder Propyl, an eine lineare Alkylkette angebracht sind.
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"Niederes Alkyl" bedeutet eine Alkylgruppe
mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen in der Kette, welche geradkettig oder
verzweigt sein kann.
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Beispielhafte
Alkylgruppen beinhalten Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl, Butyl,
tert-Butyl, Isobutyl, Pentyl, Hexyl, Heptyl, Octyl, Nonyl, Decyl,
Undecyl, Dodecyl, Tridecyl, Tetradecyl, Pentadecyl, Hexadecyl, Heptadecyl
oder Octadecyl.
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Die
Alkylgruppe kann durch ein oder mehrere Halogenatome substituiert
sein, was somit eine "Halogenalkyl"-Gruppe darstellt.
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"Halogenatome" bedeuten Fluor-,
Chlor-, Brom- oder Iodatome. Bevorzugt sind Fluor-, Chlor- oder Bromatome
und bevorzugter sind Fluoratome.
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Die "Halogenalkyl"-Gruppen können somit "Perfluoralkyl" betreffen, welches
Gruppen bedeutet, die der Formel "-CnF2n+1" entsprechen,
wobei n 1 bis 18 darstellt. Beispiele von Perfluoralkyl-Gruppen
sind Pentafluorethyl oder Trifluormethyl.
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"Alkoxy" bedeutet eine Alkyl-O-Gruppe,
wobei die Alkylgruppe wie hierin beschrieben ist. Beispielhafte Alkoxygruppen
beinhalten Methoxy, Ethoxy, Isopropoxy, Butoxy und Hexyloxyreste.
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"Cycloalkyl" bedeutet ein nicht-aromatisches
mono- oder multicyclisches Ringsystem von ungefähr 3 bis 12 Kohlenstoffatomen.
Bevorzugte Ringgrößen des
Ringsystems beinhalten ungefähr
3 bis 8 und bevorzugter 5 bis 6 Ringatome. Das Cycloalkyl ist optional
mit einem oder mehreren "Ringsystemsubstituenten" substituiert, welche
gleich oder verschieden sein können
und wie hierin definiert sind. Beispielhaftes monocyclisches Cycloalkyl
beinhaltet Cyclopropyl, Cyclobutyl, Cyclopentyl, Cyclohexyl, Cycloheptyl,
Cyclooctyl, Cyclononyl, Cyclodecyl, Cycloundecyl, Cyclododecyl oder ähnliches.
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Beispielhaftes
multicyclisches Cycloalkyl beinhaltet 1-Decalyn, Norbornyl und ähnliches.
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"Cycloalkenyl" bedeutet ein nicht-aromatisches
mono- oder multicyclisches Ringsystem mit ungefähr 3 bis ungefähr 12 Kohlenstoffatomen,
bevorzugt ungefähr
5 bis ungefähr
10 Kohlenstoffatome, und welches mindestens eine Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung
enthält.
Die bevorzugte Ringgröße der Ringe
des Ringsystems beinhaltet ungefähr
5 bis ungefähr
6 Ringatome. Das Cycloalkenyl ist optional mit einem oder mehreren "Ringsystemsubstituenten" substituiert, welche
gleich oder verschieden sein können
und wie hierin definiert sind. Beispielhaftes monocyclisches Cycloalkenyl
beinhaltet Cyclopentenyl, Cyclohexenyl, Cycloheptenyl und ähnliches-
Ein beispielhaftes multicyclisches Cycloalkenyl ist Norbornylenyl.
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"Aryl" bedeutet ein aromatisches
monocyclisches oder multicyclisches Ringsystem mit ungefähr 6 bis ungefähr 10 Kohlenstoffatomen.
Das Aryl ist optional mit einem oder mehreren "Ringsystemsubstituenten" substituiert, die
gleich oder verschieden sein können
und wie hierin definiert sind. Beispielhafte Arylgruppen beinhalten
Phenyl oder Naphthyl oder substituiertes Phenyl oder substituiertes
Naphthyl.
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"Alkenyl" bedeutet eine aliphatische
Kohlenwasserstoffgruppe, die eine oder mehrere Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindungen
enthält
und die geradkettig oder verzweigt sein kann, mit ungefähr 2 bis
ungefähr
12 Kohlenstoffatomen in der Kette und bevorzugter ungefähr 2 bis
ungefähr
4 Kohlenstoffatomen in der Kette.
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"Verzweigtes Alkenyl" bedeutet, dass eine
oder mehrere niedere Alkyl- oder Alkenylgruppen, wie zum Beispiel
Methyl, Ethyl oder Propyl, an eine lineare Alkenylkette angebracht
sind. "Niederes
Alkenyl" bedeutet ungefähr 2 bis
ungefähr
4 Kohlenstoffatome in der Kette, die geradkettig oder verzweigt
sein können.
Die Alkenylgruppe kann durch ein oder mehrere Halogenatome substituiert
sein. Beispielhafte Alkenylgruppen beinhalten Ethenyl, Propenyl,
n-Butenyl, i-Butenyl, 3-Methylbut-2-enyl,
n-Pentenyl, Heptenyl, Octenyl, Cyclohexylbutenyl und Decenyl.
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"Aryloxy" bedeutet eine Aryl-O-Gruppe,
wobei die Arylgruppe wie hierin definiert ist. Beispielhafte Gruppen
beinhalten Phenoxy und 2-Naphtyloxy.
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"Aryloxycarbonyl" bedeutet eine Aryl-O-CO-Gruppe,
wobei die Arylgruppe wie hierin definiert ist. Beispielhafte Aryloxycarbonylgruppen
beinhalten Phenoxycarbonyl und Naphtoxycarbonyl.
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"Arylcarbonyl" bedeutet eine Aryl-CO-Gruppe,
wobei die Arylgruppe wie hierin definiert ist. Eine beispielhafte
Arylcarbonylgruppe beinhaltet Benzoyl.
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Die
(C6-C10)-Aryl, (C3-C12)-Cycloalkyl,
(C3-C12)-Cycloalkenyl
sind optional durch einen oder mehreren "Ringsystemsubstituenten" substituiert.
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"Ringsystemsubstituenten" bedeuten Substituenten,
die an aromatische oder nicht-aromatische Ringsystems angebracht sind,
einschließlich
Halogenatomen, einem optional halogenierten (C1-C5)-Alkyl oder einem optional halogenierten
(C1-C5)-Alkoxy,
wobei Halogen, Alkyl und Alkoxy wie hierin definiert sind.
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Die
Formulierung "bei
der die Aryl-, Cycloalkyl- und Cycloalkenylteile optional durch
ein Halogenatomen, durch ein optional halogeniertes (C1-C5)-Alkyl oder durch ein optional halogeniertes
(C1-C5)-Alkoxy substituiert
sind" bedeutet,
dass die Aryl-, Cycloalkyl-, Cycloalkenylgruppen optional durch
einen oder mehrere Substituenten substituiert sind, die aus der
Gruppe, die aus:
- – Halogenatomen;
- – Alkylgruppen,
die optional durch ein oder mehrere Halogenatome substituiert sind,
und
- – Alkoxygruppen,
die optional durch ein oder mehrere Halogenatome substituiert sind,
besteht,
ausgewählt
werden.
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Die
Formulierung "optional
halogeniert" bedeutet
im Rahmen der Beschreibung optional durch ein oder mehrere Halogenatome
substituiert.
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Bevorzugt
stellt jedes R unabhängig
ein Halogenatom, ein optional substituiertes halogeniertes (C6-C10)-Arylcarbonyl,
ein optional halogeniertes (C1-C18)-Alkyl, ein optional halogeniertes (C1-C18)-Alkoxy oder ein
optional halogeniertes (C6-C10)-Aryl
dar.
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Bevorzugter
stellt R eine (C1-C18)-Alkoxygruppe,
bevorzugter eine (C1-C4)-Alkoxygruppe
und am bevorzugtesten eine Methoxygruppe dar.
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Bevorzugt
ist p 1 oder 2 und bevorzugter 1.
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R
kann sich in ortho- (6), meta- (3 oder 5) und para- (4) Position
am Phenylring in Bezug auf die Methoxyethenylgruppe befinden, bevorzugt
in meta-Position, bevorzugter in 5-Position.
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Bevorzugt
stellen R1 und R2 unabhängig eine
(C1-C4)-Alkylgruppe dar und
bevorzugter Methyl, Ethyl oder Isopropyl.
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In
einer anderen bevorzugten Ausführungsform
bilden R1 und R2 zusammen
eine -(CH2)n-Kette,
bei der n 2 oder 3 darstellt.
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Gemäß der Erfindung
ist eine bevorzugte Ausführungsform
die Verbindung nach Formel (I), bei der R1 und
R2 entweder eine C2H5-Gruppe darstellen oder zusammen eine -CH2-CH2-Gruppe bilden.
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Bevorzugte
Verbindungen nach Formel (I) können
aus der Gruppe, die aus:
- 1) E,Z-1-Methoxy-2-(2-(2-methyl-2-(1,3-dioxolan-2-yl)propoxy)-5-bromphenyl)ethen
- 2) E,Z-1-Methoxy-2-(2-(2-methyl-2-(1,3-dioxolan-2-yl)propoxy)-3-methoxyphenyl)ethen
- 3) E,Z-1-Methoxy-2-(2-(2-methyl-2-(1,3-dioxolan-2-yl)propoxy)-4,5-dichlorphenyl)ethen
- 4) E,Z-1-Methoxy-2-(2-(2-methyl-2-(1,3-dioxolan-2-yl)propoxy)-5-fluorphenyl)ethen
- 5) E,Z-1-Methoxy-2-(2-(2-methyl-2-(1,3-dioxolan-2-yl)propoxy)-5-(para-chlorbenzoyl)phenyl)ethen
- 6) E,Z-1-Methoxy-2-(2-(2-methyl-2-(1,3-dioxolan-2- yl)propoxy)-5-trifluormethylphenyl)ethen
- 7) E,Z-1-Methoxy-2-(2-(2-methyl-2-(1,3-dioxolan-2-yl)propoxy)-5-fluor-2-phenyl)ethen
- 8) E,Z-1-Methoxy-2-(2-(2-methyl-2-(1,3-dioxolan-2-yl)propoxy)-5-chlorphenyl)ethen
- 9) E,Z-1-Methoxy-2-(2-(2-methyl-2-(1,3-dioxolan-2- yl)propoxy)-4,5-dimethoxy-phenyl)ethen
- 10) E,Z-1-Methoxy-2-(2-(2-methyl-2-(1,3-dioxolan-2-yl)propoxy)-5-phenyl-phenyl)ethen
- 11) E,Z-1-Methoxy-2-(2-(2-methyl-2-(1,3-dioxolan-2-yl)propoxy)-phenyl)ethen
- 12) E,Z-1-Methoxy-2-(2-(2-methyl-2-(1,3-dioxolan-2-yl)propoxy)-5-methoxyphenyl)ethen
- 13) E,Z-1-Methoxy-2-(2-(2-methyl-3,3-diethoxy)propoxy)-5-brom-phenyl)ethen
- 14) E,Z-1-Methoxy-2-(2-(2-methyl-3,3-diethoxy)propoxy)-3-methoxy-phenyl)ethen
- 15) E,Z-1-Methoxy-2-(2-(2-methyl-3,3-diethoxy)propoxy)-4,5-dichlorphenyl)ethen
- 16) E,Z-1-Methoxy-2-(2-(2-methyl-3,3-diethoxy)propoxy)-5-fluor-phenyl)ethen
- 17) E,Z-1-Methoxy-2-(2-(2-methyl-3,3-diethoxy)propoxy)-5-(para-chlorbenzoyl)-phenyl)ethen
- 18) E,Z-1-Methoxy-2-(2-(2-methyl-3,3-diethoxy)propoxy)-5-trifluor-methylphenyl)ethen
- 19) E,Z-1-Methoxy-2-(2-(2-methyl-3,3-diethoxy)propoxy)-5-fluor-2-phenyl)ethen
- 20) E,Z-1-Methoxy-2-(2-(2-methyl-3,3-diethoxy)propoxy)-5-chlor-phenyl)ethen
- 21) E,Z-1-Methoxy-2-(2-(2-methyl-3,3-diethoxy)propoxy)-4,5-dimethoxyphenyl)ethen
- 22) E,Z-1-Methoxy-2-(2-(2-methyl-3,3-diethoxy)propoxy)-5-phenyl-phenyl)ethen
- 23) E,Z-1-Methoxy-2-(2-(2-methyl-3,3-diethoxy)propoxy)-phenyl)ethen
- 24) E,Z-1-Methoxy-2-(2-(2-methyl-3,3-diethoxy)propoxy)-5-methoxy-phenyl)ethen
bestehen,
ausgewählt
werden.
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Gemäß einer
besonders vorteilhaften Ausführungsform
der Erfindung ist eine bevorzugte Verbindung eine Verbindung, bei
der R = 5-OCH3, p = 1 und R1 und
R2 beide eine -CH2-CH2-Gruppe bilden (Formel (IA)).
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Gemäß einer
besonders vorteilhaften Ausführungsform
der Erfindung ist eine bevorzugte Verbindung eine, bei der R = 7-OCH3, p = 1 und R1 =
R2 = C2H5- (Formel (IB)).
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Verfahren
zur Herstellung von Verbindungen nach Formel (II) ausgehend von
Verbindungen nach Formel (I)
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Gemäß der Erfindung
werden die Verbindungen nach Formel (I) zur Herstellung der Verbindungen nach
Formel (II) gemäß Schema
2 verwendet:
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Somit
ist die vorliegende Erfindung in einem anderen Aspekt auf ein Verfahren
zur Herstellung von Verbindungen nach Formel (II) gerichtet, das
umfasst:
- a) Umsetzen der Verbindung nach Formel
(I) mit einer Säure;
und optional
- b) Isolieren der erhaltenen Verbindung nach Formel (II).
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Die
Umwandlung der Verbindung nach Formel (I) in die Verbindung nach
Formel (II) wird in Gegenwart einer Säure durchgeführt. Die
Säure dient
als ein katalysierendes Mittel. Es gibt keine besondere Einschränkung bezüglich der
Natur der in dieser Reaktion verwendeten Säure und jede Säure, die
gewöhnlich
bei einer Reaktion dieser Art verwendet wird, kann hier gleichermaßen verwendet
werden, vorausgesetzt, dass sie keine negativen Auswirkungen auf
andere Teile des Moleküls
hat.
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Geeignete
Säuren
zum Katalysieren der Cyclisierungsreaktion in Schritt i) beinhalten
anorganische Säuren,
wie zum Beispiel Salzsäure,
Schwefelsäure,
Salpetersäure
und Phosphorsäure,
Sulfonsäuren,
wie zum Beispiel Methansulfonsäure,
Ethansulfonsäure,
Benzolsulfonsäure
und p- Toluolsulfonsäure. Anorganische
Säuren
sind besonders bevorzugt und besonders Schwefelsäure.
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Die
Menge der Säure
ist zum Beispiel 0.2 bis 2 Mol und bevorzugter 0.5 bis 1 Mol relativ
zu 1 Mol der Verbindung (I).
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Es
gibt keine besondere Einschränkung
bezüglich
der Natur des zu verwendenden Lösungsmittels, vorausgesetzt
dass es keine negativen Auswirkungen auf die Reaktion oder auf die
beteiligten Reagenzien hat.
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Geeignete
Lösungsmittel
für Schritt
a) sind polare und aprotische Lösungsmittel,
wie zum Beispiel Acetonitril, N-Methylpyrrolidon,
N,N-Dimethylformamid (DMF) und Dimethylsulfoxid (DMSO), wobei DMF
bevorzugt ist.
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Die
Reaktion kann über
einen weiten Temperaturbereich stattfinden und die genaue Reaktionstemperatur
ist für
die Erfindung nicht entscheidend. Im Allgemeinen hat es sich als
geeignet herausgestellt, die Reaktion bei einer Temperatur von ungefähr Raumtemperatur
bis ungefähr
100°C und
bevorzugt von ungefähr 50°C bis 100°C durchzuführen.
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Die
für die
Reaktion benötigte
Zeit kann ebenfalls weit variieren, abhängig von vielen Faktoren, besonders
der Reaktionstemperatur und der Natur der Reagenzien. Ein Zeitraum
von ungefähr
3 Stunden bis ungefähr
20 Stunden wird jedoch gewöhnlich
ausreichend sein, vorausgesetzt, dass die Reaktion unter den bevorzugten
Bedingungen erfolgt.
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Die
so hergestellten Verbindungen können
aus dem Reaktionsgemisch mittels herkömmlicher Mittel zurückgewonnen werden,
zum Beispiel können
die Verbindungen durch Abdestillieren des Lösungsmittels aus dem Reaktionsgemisch
oder, wenn notwendig, nach dem Abdestillieren des Lösungsmittels
aus dem Reaktionsgemisch durch Giessen des Restes in Wasser, gefolgt
von Extraktion mit einem Wassermischbaren organischen Lösungsmittel
und Abdestillieren des Lösungsmittels
von dem Extrakt, zurückgewonnen
werden. Zusätzlich
kann das Produkt, wenn gewünscht,
weiter durch verschiedene gut bekannte Techniken gereinigt werden,
zum Beispiel Umkristallisation, Wiederausfällung oder die verschiedenen
Chromatographietechniken, besonders Säulenchromatographie oder präparative
Dünnschichtchromatographie.
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Bevorzugte
Verbindungen nach Formel (II), die in geeigneter Weise aus den entsprechenden
Verbindungen nach Formel (I) gemäß der Erfindung
hergestellt werden können,
können
aus der Gruppe, die aus
3,3-Dimethyl-5-formyl-7-brom-2,3-dihydrobenzoxepin,
3,3-Dimethyl-5-formyl-9-methoxy-2,3-dihydrobenzoxepin,
3,3-Dimethyl-5-formyl-7,8-dichlor-2,3-dihydrobenzoxepin,
3,3-Dimethyl-5-formyl-7-fluor-8-chlor-2,3-di-hydrobenzoxepin,
3,3-Dimethyl-5-formyl-7-(para-chlorbenzoyl)-2,3-dihydrobenzoxepin,
3,3-Dimethyl-5-formyl-7-trifluormethyl-2,3-di-hydrobenzoxepin,
3,3-Dimethyl-5-formyl-7-fluor-2,3-dihydrobenzoxepin,
3,3-Dimethyl-5-formyl-7-chlor-2,3-dihydrobenzoxepin,
3,3-Dimethyl-5-formyl-7,8-dimethoxy-2,3-dihydro-benzoxepin,
3,3-Dimethyl-5-formyl-7-phenyl-2,3-dihydrobenzoxepin,
3,3-Dimethyl-5-formyl-2,3-dihydrobenzoxepin,
3,3-Dimethyl-5-formyl-7-methoxy-2,2-dohydrobenzoxepin.
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Verfahren zur Herstellung der Verbindungen
nach Formel (I)
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Die
gemäß der Erfindung
verwendbaren Verbindungen können
durch die Anwendung oder Adaption bekannter Verfahren hergestellt
werden, mit denen Verfahren gemeint sind, die dafür verwendet
oder in der Literatur beschrieben werden, zum Beispiel die, die
von R. C. Larock in Comprehensive Organic Transformation s, VCH
Publishers, 1989, beschrieben wurden.
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In
einem anderen Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung
der Verbindung nach Formel (I), das umfasst:
ii) Umsetzen eines
Aldehyds (V), das aus Schritt i) resultiert, mit einem Phosphorylid,
das durch die Umsetzung eines Phosphonats (XIIa) oder eines Phosphoniumsalzes
(XIIb) mit einer Base hergestellt wird,
wobei
T
1 und T
2 unabhängig (C
1-C
5)-Alkyl darstellen,
T
3, T
4, T
5 unabhängig
(C
1-C
5)-Alkyl oder
(C
6-C
10)-Aryl darstellen,
und optional
iii) Isolieren der erhaltenen Verbindung nach
Formel (I).
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Bevorzugt
wird das Aldehyd (V) hergestellt durch:
i) Umsetzen einer Verbindung
nach Formel (III) mit einer Verbindung nach Formel (IV) in Gegenwart
einer Base
wobei R, R
1,
R
2 und p wie oben definiert sind, Y ein
Halogenatom, eine (C
6-C
10)-Arylsulfonyloxy-Gruppe,
eine (C
1-C
6)-Alkylsulfonyloxy-Gruppe, darstellt.
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"Arylsulfonyloxy" bedeutet eine Aryl-SO2-Gruppe, wobei die Arylgruppe wie hierin
definiert ist. Beispiele einer Arylsulfonyloxy-Gruppe beinhalten
die Tosylgruppe der Formel p-CH3(C6H5)-SO3-.
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"Alkylsulfonyloxy" bedeutet eine Alkyl-SO2-Gruppe, wobei die Alkylgruppe wie hierin
definiert ist. Beispiele einer Alkylsulfonyloxygruppe beinhalten
die Mesylgruppe der Formel CH3-SO3-.
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Diese
synthetische Route ist in Schema 3 veranschaulicht
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Schritt i)
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Die
Reaktion von Schritt i) wird in Gegenwart einer Base durchgeführt. Es
gibt keine besondere Einschränkung
bezüglich
der Natur der in dieser Reaktion zu verwendeten Base und jede Base,
die gewöhnlich bei
Reaktionen dieser Art verwendet werden, können hier gleichermaßen verwendet
werden, vorausgesetzt, dass sie keine negativen Auswirkungen auf
andere Teile des Moleküls
haben.
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Beispiele
geeigneter Basen beinhalten Alkalimetallhydride, wie zum Beispiel
Natriumhydrid und Kaliumhydrid, (C1-C10) Alkyllithiumverbindungen, wie zum Beispiel
Methyllithium und Butyllithium, und Alkalimetallalkoxide, wie zum
Beispiel Natriummethoxid und Natriumethoxid, und Alkalimetallcarbonate,
wie zum Beispiel Kaliumcarbonat und Natriumcarbonat. Von diesen
sind die Alkalimetallcarbonate besonders bevorzugt.
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Die
Menge der Base ist zum Beispiel 2 bis 10 Mol und bevorzugt 2 bis
3 Mol, relativ zu 1 Mol der Verbindung III.
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Es
gibt keine besondere Einschränkung
bezüglich
der Natur des zu verwendenden Lösungsmittels, vorausgesetzt,
dass es keine negativen Auswirkungen auf die Reaktion oder auf die
beteiligten Reagenzien hat.
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Beispiele
geeigneter Lösungsmittel
beinhalten Kohlenwasserstoffe, die aromatische, aliphatische oder cycloaliphatische
Kohlenwasserstoffe sein können,
wie zum Beispiel Hexan, Cyclohexan, Benzol, Toluol und Xylen; aprotische
polare Lösungsmittel,
wie zum Beispiel N,N-Dimethylformamid,
N-Methylpyrrolidon, Dimethylsulfoxid. Von diesen sind Toluol, N-Methylpyrrolidon,
Dimethylformamid und Dimethylsulfoxid besonders bevorzugt.
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Die
Reaktion kann über
einen weiten Temperaturbereich stattfinden und die genaue Reaktionstemperatur
ist für
die Erfindung nicht entscheidend. Im Allgemeinen hat es sich als
geeignet herausgestellt, die Reaktion bei einer Temperatur von ungefähr Raumtemperatur
(20°C) bis
150°C und
bevorzugter von 50°C
bis 100°C
durchzuführen.
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Das
molare Verhältnis
von Verbindung (IV) relativ zu Verbindung (III) kann von 1.0 bis
1.5 Äquivalente, bevorzugt
von 1.05 bis 1.1 variieren.
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Schritt ii)
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Die
in Schritt ii) durchgeführte
Reaktion ist entweder eine Wittig-Reaktion oder eine Horner-Emmons/Wadsworth-Emmons- Reaktion. Diese Reaktionen
sind beide im Stand der Technik gut bekannt und beinhalten typischerweise
die Herstellung eines reaktiven Ylids. Für jede weitere Information
bezüglich
dieses Gegenstands kann auf G. Wittig, U. Schöllkopf, Ber. 87, 1318 (1954);
G. Wittig, W. Haag, ibid. 88, 1654 (1955); L. Horner et al., Ber.
91, 61 (1958); idem et al., ibid. 92, 2499 (1959); W. S. Wadsworth,
Jr., W. D. Emmons, J. Am. Chem. Soc. 83, 1733 (1961) verwiesen werden.
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Wenn
das Ylid aus einem Phosphoniumsalz (Verbindung XIIb) hergestellt
wird, ist die durchgeführte Reaktion
eine Wittig-Reaktion.
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Wenn
das Ylid aus einem Phosphonat (Verbindung XIIa) hergestellt wird,
wird die Reaktion Horner-Emmons- oder Wadsworth-Emmons-Reaktion
genannt.
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In
Schritt ii) wird das Ylid durch Umsetzen einer Base entweder mit
einer Verbindung (XIIa) oder mit einer Verbindung (XIIb) hergestellt.
Die verwendete Base muss ausreichend stark sein, um ein Wasserstoffatom
in der alpha-Position
des Phosphors zu entfernen.
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Typischerweise
wird die Base aus der Gruppe, die aus Alkalimetallhydriden, Alkalimetallcarbonaten, Alkalimetallamiden,
(C1-C10) Alkyllithium
und Alkalimetallalkoxiden besteht, ausgewählt.
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Im
Rahmen der Erfindung sind Alkalimetallhydride, wie zum Beispiel
Natriumhydrid und Kaliumhydrid, und Alkalimetallalkoxide, wie zum
Beispiel Natriummethoxid, Natriumethoxid und Kalium-tert-butoxid
besonders bevorzugt.
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Die
Reaktion der Base an den Verbindungen (XIIa) und (XIIb) erfolgt
in Lösung,
bevorzugt in einem aprotischen Lösungsmittel
und besonders in einem Lösungsmittel,
das das Phosphonat (XIIa) und entsprechend das Phosphoniumsalz (XIIb)
auflösen
kann.
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Beispiele
geeigneter Lösungsmittel
sind besonders aprotische Lösungsmittel,
wie zum Beispiel aromatische Kohlenwasserstoffe, wie zum Beispiel
Benzol und Toluol, Ether, wie zum Beispiel Diethylether, Dioxan
oder Tetrahydrofuran, aprotische polare Lösungsmittel, wie zum Beispiel
N,N-Dimethylformamid, Dimethylsulfoxid, N-Methylpyrrolidon oder HMPT und Mischungen
davon.
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Die
Reaktion von Schritt ii) kann über
weite Temperaturbereiche stattfinden, abhängig von der Acidität der Verbindung
(XIIa) bzw. (XIIb), was die Fähigkeit
bedeutet, das Wasserstoffatom an der alpha-Position in Bezug auf
den Phosphor zu entfernen. Die Art der direkt verwendeten Base beeinflusst
die Wahl der Reaktionstemperatur. Je stärker somit die Base ist, desto
niedriger ist die Reaktionstemperatur.
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Wenn
die Base ein Alkalimetallalkoxid ist, ist eine Temperatur, die zwischen –10°C und 100°c beinhaltet
ist, im Allgemeinen geeignet.
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Eine
stöchiometrische
Menge der Base ist in Schritt ii) im Allgemeinen erforderlich, um
das Phosphonat oder das Phosphoniumsalz in das entsprechende Ylid
umzuwandeln. Ein leichter Überschuss
der Base kann jedoch verwendet werden, um die vollständige Umwandlung
der Verbindungen (XIIa) oder (XIIb) in das Ylid sicherzustellen.
Somit bleibt der molare Anteil der Base relativ zur Verbindung (XIIa)
bzw. (XIIb) zwischen 1 und 1.2, bevorzugt zwischen 1 und 1.1 und
am bevorzugtesten zwischen 1 und 1.05 erhalten. Die Konzentration
der Verbindung (XIIa) bzw. (XIIb) in dem Reaktionsgemisch ist nicht
entscheidend gemäß der Erfindung. Die
Konzentration kann zwischen 0.01 mol/l und 10 mol/l, bevorzugt zwischen
0.1 und 1 mol/l variieren.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
wird das Ylid, das aus der Umsetzung der Verbindung (XIIa) bzw.
(XIIb) mit einer Base resultiert, vor der Zugabe des Aldehyds (V)
durchgeführt.
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Bevorzugt
wird das Phosphorylid aus einem Phosphoniumsalz (XIIb), bevorzugter
aus CH3OCH2PPh3Cl hergestellt. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
wird das Ylid durch Umsetzen von CH3OCH2PPh3Cl mit Kalium-tert-butoxid
in Tetrahydrofuran hergestellt.
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Verbindungen nach Formel (IV)
-
In
einem anderen Aspekt betrifft die Erfindung Verbindungen nach Formel
(IV):
wobei X ein Halogenatom,
ein (C
1-C
6)-Alkylsulfonyloxy
oder ein (C
6-C
10)-Arylsulfonyloxy
darstellt,
R
1, R
2 eine
(C
1-C
18)-Alkylgruppe
sind oder zusammen ein -(CH
2)
n-
bilden, wobei n 2, 3 oder 4 darstellt,
mit der Ausnahme der
Verbindungen nach Formel (IV), bei denen X = I und R
1 =
R
2 = CH
3; X = I,
Br oder p-CH
3-(C
6H
5)SO
3- und R
1 und R
2 eine -(CH
2)
3-Kette bilden.
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Bevorzugte
Verbindungen nach Formel (IV) sind besonders die, bei denen R1, R2 eine (C2-C6)-Alkylgruppe
darstellen oder zusammen eine -(CH2)2- oder -(CH2)4-Kette bilden; und/oder X Cl, Br, I oder
CH2SO3- darstellt.
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Die
bevorzugtesten Verbindungen sind besonders die Verbindungen nach
Formel (IV), bei denen:
X -Cl, -Br, -I, -CH3SO3- darstellt und/oder R1 =
R2 = C2H5 oder R1 und R2 zusammen eine -(CH2)2-Kette bilden.
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Die
Verbindungen nach Formel (IV) sind besonders zur Herstellung der
Verbindungen nach Formel (I) verwendbar und sind demzufolge ebenfalls
vorteilhafte synthetische Zwischenstufen zur Herstellung der Verbindungen
nach Formel (II).
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Schritt iii)
-
Die
so hergestellten Verbindungen nach Formel (I) können aus dem Reaktionsgemisch
mittels herkömmlicher
Mittel zurückgewonnen
werden, zum Beispiel können
die Verbindungen durch Abdestillieren des Lösungsmittels aus dem Reaktionsgemisch
oder, wenn notwendig, nach dem Abdestillieren des Lösungsmittels
aus dem Reaktionsgemisch durch Giessen des Restes in Wasser, gefolgt
von Extraktion mit einem Wasser-mischbaren organischen Lösungsmittel
und Abdestillieren des Lösungsmittels
von dem Extrakt, zurückgewonnen
werden. Zusätzlich
kann das Produkt, wenn gewünscht,
weiter durch verschiedene gut bekannte Techniken gereinigt werden,
zum Beispiel Umkristallisation, Wiederausfällung oder die verschiedenen
Chromatographietechniken, besonders Säulenchromatographie oder präparative
Dünnschichtchromatographie.
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Verfahren
zur Herstellung der Verbindung nach Formel (IV) Die Verbindungen
nach Formel (IV) gemäß der vorliegenden
Erfindung können
durch Anwendung oder Adaption bekannter Verfahren hergestellt werden, mit
denen Verfahren gemeint sind, die dafür verwendet oder in der Literatur
beschrieben werden, zum Beispiel die, die von R. C. Larock in Comprehensive
Organic Transformations, VCH Publishers, 1989, beschrieben wurden.
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In
einem anderen Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung
der Verbindung nach Formel (IV).
-
Die
Verbindung nach Formel (IV) kann durch das Verfahren, das die Schritte
b1)
Umsetzen eines Aldehyds (VII) mit Alkoholen R
1OH
und R
2OH oder HO-(CH
2)
n-OH in Gegenwart einer Säure, wobei n, R
1 und
R
2 wie oben definiert sind;
und optional
c1) Isolieren
der resultierenden Verbindung (IV) umfasst, hergestellt werden.
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Bevorzugt
wird das Aldehyd nach Formel (VII) hergestellt durch:
a1) Oxidieren
eines Alkohols nach Formel (VI) in das korrespondierende Aldehyd
(VII)
wobei X ein Halogenatom,
eine (C
6-C
10)-Arylsulfonyloxy-Gruppe,
eine (C
1-C
6)-Alkylsulfonyloxy-Gruppe,
darstellt.
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Schritt a1)
-
Herkömmliche
Oxidationsmittel können
in Übereinstimmung
mit dem Standardverfahren verwendet werden, um primäre Alkohole
in Aldehyde umzuwandeln. Vorsichtsmaßnahmen müssen jedoch getroffen werden,
so dass das Aldehyd nicht weiter zur Carbonsäure oxidiert wird. Zur weiteren
Information bezüglich
dieses Gegenstands wird auf March's Advanced Organic Chemistry, Michael
B. Smith und Jerry March Bezug genommen.
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Geeignete
Oxidationsmittel beinhalten DMSO, Chromatsalze, wie zum Beispiel
Pyridiniumdichromat, Na2Cr2O7, K2Cr2O7, Cr3 und NCS/Tempo
und Tempo/NaOCl.
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Verschiedene
Lösungsmittel
können
verwendet werden, vorausgesetzt, dass sie keine negativen Wirkungen
auf die Reaktion oder auf die beteiligten Reagenzien haben. Beispiele
geeigneter Lösungsmittel
sind besonders halogenierte Kohlenwasserstoffe, wie zum Beispiel
Dichlormethan, 1,2-Dichlorethan,
Chloroform.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
wird der Alkohol (VI) durch Tempo/NaOCl in Dichlormethan unter ähnlichen
Bedingungen wie die, die in der Veröffentlichung J. Jurczak et
al., Tetrahedron (1998), Vol. 54, S. 6051-6064 offenbart sind, oxidiert.
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Bevorzugt
stellt die Gruppe X der Verbindung (VI) ein Iodatom dar.
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Solche
Verbindungen können
aus der entsprechenden Verbindung nach Formel (IV) hergestellt werden,
bei denen X = Cl, Br oder Alkylsulfonyloxy, gemäß den herkömmlichen Verfahren.
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Als
ein Beispiel kann die Verbindung nach Formel (VI), bei der X = Cl,
in X = I in Gegenwart von NaI in DMF umgewandelt werden.
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Schritt b1)
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Die
Säuren,
die in Schritt b1 verwendet werden können, können jede herkömmliche
Säure sein,
die zum Schutz der Aldehyde unter der Form eines Ketals verwendet
wird.
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Geeignete
Säuren
beinhalten besonders Salzsäure,
Schwefelsäure,
Salpetersäure
und Phosphorsäure,
Sulfonsäuren,
wie zum Beispiel Methansulfonsäure,
Ethansulfonsäure,
Benzolsulfonsäure
und Paratoluolsulfonsäure.
Von diesen sind Sulfonsäure
und besonders Paratoluolsulfonsäure
besonders bevorzugt.
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Der
molare Anteil der Säure
ist zum Beispiel 0.001 bis 0.5 Äquivalente,
bevorzugter 0.01 bis 0.1 Äquivalente,
relativ zum Aldehyd (VII). Der molare Anteil der Alkohole R1OH und R2OH oder
HO-(CH2)n-OH kann von
0.1 bis 2.0 Äquivalente,
relativ zum Aldehyd (VII), bevorzugter von 1.0 bis einschließlich 1.1
variieren.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist der Alkohol HO-(CH2)n-OH und bevorzugter
Ethylenglykol.
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Als
ein Beispiel wird diese bevorzugte Ausführungsform der Herstellung
durch die Herstellung der Verbindung (IVA) gemäß Schema 5 veranschaulicht.
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-
Die
Verbindungen nach Formel (IV) können
ebenfalls durch das Verfahren hergestellt werden, das die Schritte
umfasst:
a2) Umsetzen des Aldehyds nach Formel (VIII) mit einem
Formaldehyd (IX) in Gegenwart einer Base und einer Säure
b2)
Konvertieren der Alkoholfunktion der Verbindung (X) in ein Halogenatom
oder eine (C
1-C
6)-Alkylsulfonyloxy-Gruppe oder eine
(C
6-C
10)-Arylsulfonyloxy-Gruppe;
und optional
c2) Isolieren des erhaltenen Produkts.
-
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Schritt a2)
-
Die
Herstellung der Verbindungen (X) in Schritt a2) können gemäß Tsuzuki
et al., Tetrahedron Letters, Vol. 19, Nr. 11, S. 989-992 (1978)
und Matsuda et al., Tetrahedron (46(10), S. 3469-3488, (1990)).
Analoga sind von L. Paquette et al. (JACS 105 (25), S. 7352-7358,
(1983)) und von M. H. Seo et al. (J. of Korean Chem. Soc., 39(6),
S. 489-491 (1995) beschrieben worden.
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Schritt b2)
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Die
Reaktion von Schritt b2) kann gemäß herkömmlicher Verfahren erfolgen.
-
Bevorzugt
wird die Hydroxylgruppe der Verbindung (X) in eine Alkylsulfonyloxy-
oder eine Arylsulfonyloxygruppe umgewandelt. Diese Umwandlung kann
gemäß herkömmlicher
Verfahren erfolgen, wie zum Beispiel Umsetzen der Verbindung (X)
mit einem Alkylsulfonyl- oder Arylsulfonylhalogenid in Gegenwart
einer Base.
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Beispiele
geeigneter Alkylsulfonyl- oder Arylsulfonylhalogenide beinhalten
besonders Alkyl- oder Arylsulfonylchlorid oder -bromid, wie zum
Beispiel Methylsulfonylchlorid oder p-Toluolsulfonylchlorid.
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Beispiele
geeigneter Basen beinhalten besonders Amine, bevorzugt tertiäre Amine,
wie zum Beispiel Triethylamin, Diisopropylethylamin.
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Beispiele
geeigneter Lösungsmittel
beinhalten aprotische Lösungsmittel,
besonders halogenierte Kohlenwasserstoffe, wie zum Beispiel Dichlormethan,
1,2-Dichlorethan.
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Diese
Umwandlung der Hydroxylgruppe in eine Alkyl- oder Arylsulfonylgruppe
kann über
weite Temperaturbereiche stattfinden, besonders zwischen –10°C 100°C.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
wird die Alkylsulfonyloxy- oder Arylsulfonyloxygruppe in ein Halogenatom
umgewandelt.
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Herkömmliche
Verfahren, wie zum Beispiel Umsetzen der Alkylsulfonyloxy- oder
Arylsulfonyloxygruppe mit einem Alkalimetallhalogenid, wie zum Beispiel
Natriumiodid, Natriumbromid, Lithiumbromid, können verwendet werden.
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Geeignete
Lösungsmittel
für diese
Reaktion sind besonders aprotische Lösungsmittel, insbesondere aprotische
polare Lösungsmittel,
wie zum Beispiel N,N-Dimethylformamid, N-Dimethylsulfoxid, Acetonitril.
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Als
ein Beispiel wird diese Syntheseroute durch die Herstellung der
Verbindung (IVA) in dem folgenden Schema 6 veranschaulicht.
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Alternativ
kann die Hydroxylfunktion der Verbindung (X) direkt in ein Halogenatom
gemäß herkömmlicher
Verfahren umgewandelt werden. Herkömmliche Verfahren beinhalten
besonders das Umsetzen des Alkohols (X) mit Me2SiCl
in DMSO oder PPh3 zusammen mit CCl4 oder CBr4.
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Für jede weitere
Information bezüglich
dieser Verfahren kann auf M. B. Smith und J. March in March's Advanced Organic
Chemistry, fünfte
Auflage, Wiley Interscience, Bezug genommen werden.
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In
den hier zuvor beschriebenen Reaktionen kann es notwendig sein,
reaktive funktionelle Gruppe, zum Beispiel Amino- oder Carboxygruppen,
zu schützen,
wo diese im Endprodukt gewünscht
sind, um deren ungewollte Teilnahme and den Reaktionen zu verhindern.
Herkömmliche
Schutzgruppen können
gemäß Standardverfahren
verwendet werden, siehe zum Beispiel T. W. Green und P. G. M. Wuts
in Protective Groups in Organic Chemistry, John Wiley and Sons,
1991; J. F. W. McOmie in Protective Groups in Organic Chemistry, Plenum
Press, 1973.
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Die
Anfangsmaterialien sind kommerziell erhältlich oder können durch
Anwendung oder Adaption bekannter Verfahren hergestellt werden.
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Die
Verbindungen der Erfindung, ihre Herstellungsverfahren werden durch
die Betrachtung der folgenden Beispiele, die nur als Veranschaulichung
dargelegt sind und nicht als die Erfindung in ihrem Umfang beschränkend angesehen
werden sollen, klarer scheinen.
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Beispiele
-
Beispiel 1: 3-Iod-2,2-dimethyl-1-prpoandioxolan
(Formel (IVA))
-
A) Herstellung gemäß Schema 5:
-
a) 3-Iod-2,2-dimethyl-propanol (Formel
(VI): X = I (VIC)):
-
80
g (0.53 mol) trockenes NaI und 5 g (0.03 mol) of K2CO3 werden unter Argon zu einer Lösung von 50
g (0.4 mol) 3-Chlor-2,2-dimethyl-1-propanol
(Formel VIA) in 75 ml DMF hinzugegeben. Die Mischung wird unter
Rückfluss
für 8 Stunden
gerührt.
Die Reaktionsmischung wird anschließend auf Raumtemperatur gebracht
und durch Hinzufügen
von 500 ml Wasser verdünnt.
Die organische Phase wird mit 1050 ml Ethylacetat extrahiert, mit
einer gesättigten
wässrigen
Na2SO3-Lösung, dann
mit 250 ml einer gesättigten
Natriumbicarbonatlösung
gewaschen, über
60 g wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet und verdampft, um eine
rohe Verbindung nach Formel (VIC) zu ergeben.
H1 NMR δ ppm: 0.97
(s, 6H, CH3); 2.48 (s, breit, OH); 3.17
(s, 2H, CH2); 3.37 (s, 2H, CH2).
13C NMR δ ppm:
20.3 (CH2I); 23.7 (2C, CH3);
35.5 (q, 1C); 69.7 (CH2O)
-
b) 3-Iod-2,3-dimethyl-1-propanal (Formel
(VII)): X=I (VIIIA))
-
100
ml Wasser werden unter Argon zu einer Lösung von 75.25 g (0.35 mol)
des rohen Produkts nach Formel VI in 300 ml Methylenchlorid hinzugegeben.
Dann werden 4.71 g (0.035 mol) Kaliumbromid und 58.8 g Natriumbicarbonat
zu der Mischung hinzugegeben. Nach Abkühlen auf –5°C werden 0.546 g of TEMPO hinzugegeben
und die Mischung wird für
30 Minuten stark gerührt.
Dann folgen 275 ml einer Lösung
von 10%-13% NaOCl (die Reaktion wird durch DSC kontrolliert). Die
Mischung wird zweimal mit 250 ml Methylenchlorid extrahiert, mit
400 ml HCl 0.1 N und dann mit 400 ml einer gesättigten Na2SO3-Lösung
gewaschen. Die organische Phase wird über 5 g Natriumbicarbonat getrocknet
und verdampft. Das organische Öl
wird bei 30°C unter
400 mbar destilliert, um 58 g der rohen Verbindung nach Formel (VII)
zu ergeben.
H1 NMR: δ ppm: 1.19
(s, 6H, CH3); 3.21 (s, 2H, CH2I);
9.38 (s, 1H, CHO).
13C NMR: δ ppm: 12.5
(CH2I); 22.1 (2C, CH3);
45.3 (q, 1C); 201.9 (CHO).
-
c) 3-Iod-2,2-dimethyl-1-propandioxolan
(Formel (IVA)):
-
58
g der rohen Verbindung nach Formel VI werden mit 61 ml Ethylenglykol,
0.778 g Paratoluolsulfonsäure
in 155 ml Toluol gemischt. Die Mischung wird unter Rückfluss
für 8 Stunden
erwärmt
und 4-5 ml Wasser werden eliminiert. Die Lösung wird mit einer gesättigten
Natriumbicarbonatlösung
gewaschen und die organische Phase wird mit Ethylacetat (400 ml)
extrahiert. Nach dem Trocknen über
Natriumbicarbonat wird das Lösungsmittel
verdampft und der Rest wird bei 88-90°C unter 8-10 mbar destilliert,
um 52 g der Verbindung nach Formel (IVA) zu ergeben. Die Gesamtausbeute
für die
3 Schritte ist 50%.
H1 NMR: δ ppm: 1.01
(s, 6H, CH3); 3.20 (s, 2H, CH2I);
3.81-3.97 (m, 4H,
CH2 Dioxolan); 4.65 (s, 1H, anomer).
13C NMR: δ ppm:
18.2 (CH2I); 22.4 (2C, CH3);
37.4 (q); 65.4 (2C, CH2O).
IR (film)
cm–1:
950; 1111.2; 1473.4; 1681.0; 2881.2; 2974.9
MS m/z = 257 [M+H].
-
B. Herstellung gemäß Schema 6:
-
a) 2-(2-Hydroxy-1,1-dimethylethyl)-1,3-dioxalan
(Formel (X)):
-
Zu
einer gerührten
Mischung von 100 g (1.4 mol) Isobutyraldehyd und 37% Formaldehyd
(150 g, 1.9 mol) wurden 35 g (0.26 mol) Kaliumcarbonat portionsweise
unter Kühlung
mit einem Eisbad hinzugegeben. Die Mischung wird auf Raumtemperatur
erwärmt
und über
Nacht gerührt.
Die organischen Schichten trennen sich beim Stehenlassen in zwei
Phasen und werden mit 400 ml Toluol extrahiert. Die vereinigten
organischen Schichten werden über
20 g wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet und im Vakuum auf konzentriert,
um 152 g eines Öls
zu ergeben. Dieses rohe Öl
wird in 300 ml Toluol, das 205 ml Ethylenglykol und 3.5 g Paratoluolsulfonsäure enthält, gelöst. Die
Mischung wird unter Rückfluss
in einer Dean-Stark für
6-7 Stunden erwärmt.
Nach dem Abkühlen
auf Raumtemperatur wird die Mischung mit 300 ml Toluol verdünnt, mit
einer gesättigten
Natriumbicarbonatlösung
gewaschen, getrocknet und auf konzentriert, um 152 g einer rohen
Verbindung nach Formel (X) zu ergeben.
-
b) 2-(2-Methansulfonyloxy-1,1-dimethylethyl)-1,3-dioxalan
(Formel (XI)):
-
Die
rohen Verbindungen nach Formel (X) (152 g, 1.03 mol) werden in 1.3
Liter Methylenchlorid, das 200 ml Et3N enthält, gelöst. Die
Lösung
wird auf 0°C
abgekühlt
und 100 ml Methansulfonylchlorid werden langsam hinzugegeben. Die
Mischung wird dann für
30 Minuten gerührt.
2.5 Liter Wasser werden hinzugegeben und die organische Schicht
wird mit Methylenchlorid extrahiert, mit einer gesättigten
Natriumbicarbonatlösung gewaschen, über Natriumbicarbonat
getrocknet und im Vakuum auf konzentriert. Der Rest wird dann bei
110°C unter
0.1 mbar destilliert, um 150 g (Ausbeute: 66%) der Verbindung nach
Formel (XI) zu ergeben.
H1 NMR: δ ppm: 0.96
(s, 6H, CH3); 2.96 (s, 3H, CH3O);
3.73-3.83 (m, 4H,
CH2 Dioxolan); 4.03 (s, 2H, CH2OMs); 4.63
(s, 1 H, anomer).
IR (film) cm–1:
842.2; 960; 1093; 1177 (SO2); 1343 (SO2); 1404.1; 1470; 2974
MS m/z = 225
[M+H]
-
c) 3-Iod-2,2-dimethyl-1-propandioxolan
(Formel (IVA))
-
148
g (0.6 mol) der Verbindung nach Formel (XI) werden in 700 ml Dimethylformamid,
das 297 g (2 mol) NaI enthält,
gelöst.
Die Mischung wird unter Rückfluss
für 8 Stunden
gerührt.
1 Liter einer gesättigten NaCl-Lösung wird
hinzugegeben. Die organische Schicht wird mit Ethylacetat (2 × 800 ml)
extrahiert, mit einer gesättigten
Na2CO3-Lösung und
200 ml einer gesättigten
Natriumbicarbonatlösung
gewaschen. Nach dem Auf konzentrieren und destillieren bei 85-92°C unter 10
mbar werden 142 g der Verbindung nach Formel (IVA) erhalten. Ausbeute:
84%.
-
Beispiel 2: 2-(2-Methyl-2-(1,3-dioxolan-2-yl)propoxy)-5-methoxybenzaldehyd
(Formel (V): p = 1; R = 5-CH3O; R1, R2 =
-CH2-CH2-: (VA))
-
Eine
Mischung von 70 g (0.27 mol) der Verbindung nach Formel (IVA), 67.89
g (0.57 mol) Kaliumcarbonat, 100 ml 1-Methyl-2-pyrrolidon, 67.89 g (0.57 mol), 25 g
(0.16 mol) 2-Hydroxy-5-methoxybenzaldehyd (Formel
(III) werden bei 132°C
für 3-4
Stunden gerührt.
Dann werden 25 g (0.16 mol) 2-Hydroxy-5-methoxybenzaldehyd, gelöst in 25
ml 1-Methyl-2-pyrrolidon, hinzugegeben und die Mischung wird bei
132°C für 4 Stunden
gerührt.
1 Liter einer gesättigten
NaCl-Lösung
wird dann hinzugegeben, gefolgt von 500 ml Wasser. Die Mischung
wird mit 1 Liter Diisopropylether extrahiert. Die organische Phase
wird mit einer 15% NaOH-Lösung gewaschen, über Natriumbicarbonat
getrocknet und im Vakuum auf konzentriert, um 84 g der rohen Verbindung
(VA) zu ergeben. Ausbeute des rohen Produktes: 100. Ausbeute: 88%
nach Reinigung mit Bisulfit.
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Beispiel 3: E,Z-1-Methoxy-2-(2-(2-methyl-2-(1,3-dioxolan-2-yl)propoxy)-5-methoxy-phenyl)ethen
(Formel (I): p = 1; R = 5-CH3O; R1, R2 =
-CH2-CH2-: (IA))
-
1.6
g (14.28 mmol) Kaliumterbutylat werden bei –5°C zu einer Lösung von 2.9 g (8.57 mmol) [CH3OCH2P(Ph)3]+Cl– in
20 ml THF hinzugegeben. Die Mischung wird bei 23°C für 2 Stunden gerührt. Dann werden
2 g (7.14 mmol) Aldehyd (VA) hinzugegeben. Die Mischung wird bei
Raumtemperatur für
2 zusätzliche Stunden
gerührt.
10 ml einer (eis)kalten gesättigten
Lösung
von Ammoniumchlorid werden hinzugegeben. Die organische Phase wird
mit 350 ml Diethylether extrahiert. Nach dem Trocknen über Kaliumcarbonat
und Auf konzentrieren wird der Rest durch Chromatographie gereinigt.
H1 NMR: δ ppm:
1.06 und 1.07 (s, 6H, 2CH3); 3.67 (s, 2H,
CH2O); 3.72 und 3.74 (s, 3H, CH3O);
3.75 (s, 3H, CH3O); 3.85-3.94 (m, 4H, CH2 Dioxolan);
4.85 (s, 1H, anomer); 5.63 (d, 0.3H, J = 6Hz, CH=); 6.03 (d, 0.7H,
J = 14Hz, CH=); 6.15 (d, J = 8Hz, CH=); 6.58-6.80 (m, 2.7H, CH=);
7.12 (d, 0.7H, J = 12Hz, CH=); 7.64 (d, 0.3H, J = 2Hz, CH=).
IR
(film) cm–1:
1049; 1111; 1222; 1464; 1497; 1641; 2966
MS m/z = 309 [M+H]
Ausbeute:
94%.
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Beispiel 4: 3,3-Dimethyl-5-formyl-7-methoxy-2,3-dihydrobenzoxepin
(Formel (II): p = 1; R = 7-CH3O; (IIA))
-
Zu
einer Lösung
von 180 g (0.58 mol) (IA) in 4 Liter Dimethylformamid werden 1.7
Liter 28%ige Schwefelsäure
hinzugegeben. Die Temperatur erhöht
sich auf 70°C.
Nach dem Abkühlen
auf 35-40°C
wird die Mischung dann bei 75°C
für 16
Stunden erwärmt.
Die Mischung wird auf Raumtemperatur abgekühlt. 3 Liter Wasser werden
hinzugegeben und die organische Phase wird mit Ethylacetat extrahiert.
Nach dem Waschen mit einer gesättigten
Natriumbicarbonatlösung
(pH sollte zwischen 6 und 8 sein) und Trocknen über Magnesiumsulfat wird das
Lösungsmittel
im Vakuum verdampft und der Rest durch Chromatographie gereinigt.
Nach der Reinigung ist die erhaltene Verbindung mit der in Beispiel
16 i) von [
EP 1 140
893 B1 , Ausbeute: 96%] identisch. Ausbeute: 100%.
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Beispiel 5: 3-Brom-2,2-dimethyl-1-propandioxalan
(Formel (IV): X = Br, R1 und R2 sind
-CH2-CH2- (IVB))
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Zu
einer Lösung
von 4 g (20 mmol) 3-Brom-2,2-dimethylpropanol (Formel (VI): X =
Br (VIA)), 1 g Molekularsieb (40A) in 50 ml Dichlormethan, gekühlt auf
0°C, werden
6 g (30 mmol) Pyridiniumchlorchromat (PCC) auf Celite (50/50) hinzugegeben.
Nach 30 Minuten wird das Lösungsmittel
verdampft und der rohe Rest (Aldehyd nach Formel (VII)) wird mit
Diethylether extrahiert. Nach dem Auf konzentrieren bei 17°C unter 75 mbar
wird der Rest gemäß Beispiel
1 A) c) behandelt und bei 68°C
unter 2.5 mbar destilliert, um Verbindung (IVB) zu ergeben.
H1 NMR: δ ppm:
0.99 (s, 6H, 2CH3); 3.35 (s, 2H, CH2Br); 3.78-3.94 (m, 4H, CH2O);
4.69 (s, 1H, anomer)
13C NMR δ ppm: 21.3
(2C, CH3); 38.5 (q); 65.8 (2C, CH2O); 107.8 (anomer).
IR (Film) cm–1:
1001; 1474; 2883; 2970. [Ausbeute: N]
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Beispi el 6: 1-Chlor-2,2-dimethyl-3,3-diethoxypropan
(Formel (IV): X = Cl, R1 = R2 =
CH3CH2- (IVC))
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Eine
Lösung
von 6.76 ml (77.5 mmol) de (COCl)2 in 220
ml trockenem Dichlormethan wird auf –40°C abgekühlt. Dann werden 153.8 ml (10.9
mmol) Dimethylsulfoxid langsam hinzugegeben. 5 Minuten später wird eine
Lösung
von 7.5 g 1-Chlor-2,2-dimethylpropanol
(Formel (VIC): X = Cl) in 61 ml Dichlormethan hinzugegeben. Die
Mischung wird für
15 Minuten gerührt,
gefolgt von der Zugabe von 36 ml (264.3 mmol) de Et3N.
30 ml Dichlormethan werden hinzugegeben und die Mischung wird auf
Raumtemperatur erwärmt.
Die organische Phase wird mit Wasser gewaschen (3 × 150 ml), über Natriumsulfat
getrocknet, im Vakuum auf konzentriert (17°C/75 mbar). Das erhaltene Öl wird in
Ethanol gelöst
und die Lösung
wird unter Rückfluss
mit einer katalytischen Menge PTSA für 120 Minuten erwärmt, im
Vakuum auf konzentriert (19°C/32
mbar). Nach der Destillation bei 62-65°C unter 10 mbar werden 8 g der
Verbindung (IVC) erhalten (Ausbeute: 68%).
H1 NMR δ ppm: 0.96
(s, 6H, 2CH3); 1.25 (t, 6H, J = 8Hz; OCH2 CH 3); 3.44 (s, 2H, CH2Cl);
3.48-3.57 (m, 2H, CH2O); 3.75-3. 88 (m, 2H, CH2O); 4.25 (s, 1H, anomer).
13C
NMR δ ppm:
15.4 (2C, CH3); 20.4 (2C, OCH2 CH 3);
41.4 (q); 53.1 (CH2Cl); 65.8 (2C, OCH 2CH3); 107.7 (anomer).
IR (Film) cm–1:
656; 1063; 1249; 1381; 1474.
MS m:z = 159.
-
Beispiel 7: 1-Brom-2,2-dimethyl-3,3-diethoxypropan
(Formel (IV): X = Br, R1 = R2 =
CH3CH2- (IVD))
-
Hergestellt
gemäß Beispiel
6; Siedepunkt: 74-78°C
unter 10 mbar.
H1 NMR: δ ppm: 0.92
(s, 6H, 2CH3); 1.12 (t, 6H, J = 6Hz; OCH2 CH 3); 3.28 (s, 2H, CH2Cl);
3.42-3.53 (m, 2H, CH2O); 3.65-3.80 (m, 2H, CH2O); 4.17 (s, 1H, anomer).
13C
NMR δ ppm:
15.2 (2C, CH3); 21.0 (2C, OCH2 CH 3);
40.3 (q); 43.4 (CH2Br); 66.1 (2C, OCH 2CH3); 107.9 (anomer).
IR (Film) cm–1:
656; 1063; 1249; 1381; 1474.
MS m:z = 159. Ausbeute: 79%.
-
Beispiel 8: 1-Methansulfonyloxy-2,2-dimethyl-3,3-diethoxypropan
(Formel (IV): X = CH3SO3,
R1 = R2 = CH3CH2- (IVE))
-
Eine
Lösung
von 0.175 mol 2,2-Dimethylpropandiol-1,3 in Methylenchlorid wird
auf –5°C abgekühlt. Dann
wird ein Äquivalent
Pyridin unter inerter Atmosphäre
hinzugegeben, gefolgt von einem Äquivalent
Methansulfonylchlorid 30 Minuten später. Die Mischung wird auf
Raumtemperatur erwärmt
und für
eine Woche gerührt.
Die Lösung
wird mit 250 ml HCl 0.1N gewaschen, über Magnesiumsulfat getrocknet,
im Vakuum verdampft, um 30 g rohes 2,2-Dimethyl-1-methansulfonyloxypropanol
zu ergeben (Ausbeute: 68%).
-
Der
rohe Alkohol wird gemäß Beispiel
5 behandelt, um nach Destillation bei 98°C unter 0.1 mbar die Verbindung
nach Formel (IVE) zu ergeben.
H1 NMR: δ ppm: 0.89
(s, 6H, 2CH3); 1.12 (t, 6H, J = 6Hz; OCH2 CH 3); 2.90 (s, 3H, CH 3SO3); 3.36-3.51
(m, 2H, CH2O); 3.65-3.80 (m, 2H, CH2O);
3.95 (s, 2H, CH3SO3CH2); 4.12 (s, 1H, anomer).
13C
NMR δ ppm:
15.2 (2C, CH3); 19.2 (2C, OCH2 CH 3);
36.5 (CH3SO3); 40.1
(q); 66.0 (2C, OCH 2CH3); 75.7 (CH3SO3 CH 2); 107.7 (anomer).
MS m:z = 181.
-
Beispiel 9: 2-(2-Methyl-3,3-diethoxypropoxy)-5-methoxybenzaldehyd
(Formel (V): p = 1; R = 5-CH3O; R1, R2 =
CH3CH2O-(VB))
-
Hergestellt
gemäß Beispiel
2 aus 2-Hydroxy-5-methoxybenzaldehyd
(Formel (III)) und Verbindungen der Beispiele 6 oder 7 oder 8, um
die Verbindung nach Formel (VB) zu ergeben.
H1 NMR: δ ppm: 1.05
(s, 6H, 2CH3); 1.17 (t, 6H, J = 6Hz; OCH2 CH 3); 3.47 (m, 2H, CH2O);
3.76-4.88 (m, 7H); 4.33 (s, 1H, anomer); 6.93 (d, 1H, J = 10Hz,
CH aromatisch); 80 (m, 2H, CH2O); 3.95 (s,
2H, CH3O3 CH 2); 4.12 (s,
1H, anomer); 7.10 (dd, 1H, J = 4HZ, 10HZ, CH aromatisch); 7.29 (d,
1H, J = 4Hz, CH aromatisch); 10.50 (s, 1H, CHO).
13C
NMR δ ppm:
15.4 (2C, CH3); 19.9 (2C, OCH2 CH 3);
40.8 (q); 55.8 (1C, OCH3); 66.3 (2C, CH2O); 75.07 (CH2O);
108.0 (anomer); 110.0 (CH aromatisch); 114.4 (CH aromatisch); 123.7
(CH aromatisch); 124.7 (q, CH aromatisch); 153.5 (q, CH aromatisch);
156.6 (q, CH aromatisch); 189.4 (CHO).
IR (Film) cm–1:
1115; 1219; 1497; 1681; 1686; 2878; 2975.
-
Beispiel 10: E,Z-1-Methoxy-2-((2-methyl-3,3-diethoxy)-propoxy)-5-methoxyphenyl)ethen
(Formel (I): p = 1; R = 5-CH3O; R1, R2 =
CH3CH2O: (IB))
-
Hergestellt
gemäß Beispiel
3 aus einer Verbindung nach Beispiel, um eine Verbindung nach Formel (IB)
zu ergeben.
H1 NMR: δ ppm: 0.98
und 0.99 (s, 6H, 2CH3); 1.07-1.15 (t, 6H,
J = 6Hz, OCH2 CH 3); 3.43 (m, 2H, CH2O); 3.62-3.78
(m, 10H); 4.33 (s, 1H, anomer); 5.58 (d, 0.6H, J = 8Hz, CH=); 5.97
(d, 0.4H, J = 12Hz, CH=); 6.10 (d, 0.6H, J = 8Hz, CH=); 6.53-6.74
(m, 2.4H); 7.05 (d, 0.4H, CH=); 7.59 (m, 0.0.6H).