DE806458C - Verfahren zur Herstellung von Cumarinen - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Cumarinen

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Publication number
DE806458C
DE806458C DEP29759A DEP0029759A DE806458C DE 806458 C DE806458 C DE 806458C DE P29759 A DEP29759 A DE P29759A DE P0029759 A DEP0029759 A DE P0029759A DE 806458 C DE806458 C DE 806458C
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DE
Germany
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reaction
parts
coumarins
alcohol
dialkyl
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Expired
Application number
DEP29759A
Other languages
English (en)
Inventor
Haydn Geoffrey Dickenson
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ward Blenkinsop and Co Ltd
Original Assignee
Ward Blenkinsop and Co Ltd
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Publication date
Application filed by Ward Blenkinsop and Co Ltd filed Critical Ward Blenkinsop and Co Ltd
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Expired legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D311/00Heterocyclic compounds containing six-membered rings having one oxygen atom as the only hetero atom, condensed with other rings
    • C07D311/02Heterocyclic compounds containing six-membered rings having one oxygen atom as the only hetero atom, condensed with other rings ortho- or peri-condensed with carbocyclic rings or ring systems
    • C07D311/04Benzo[b]pyrans, not hydrogenated in the carbocyclic ring
    • C07D311/42Benzo[b]pyrans, not hydrogenated in the carbocyclic ring with oxygen or sulfur atoms in positions 2 and 4
    • C07D311/44Benzo[b]pyrans, not hydrogenated in the carbocyclic ring with oxygen or sulfur atoms in positions 2 and 4 with one hydrogen atom in position 3
    • C07D311/46Benzo[b]pyrans, not hydrogenated in the carbocyclic ring with oxygen or sulfur atoms in positions 2 and 4 with one hydrogen atom in position 3 unsubstituted in the carbocyclic ring

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Pyrane Compounds (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Cumarinen. Bisher wurden Cumarine durch Kondensation von o-Acetoxybenzoylchlorid und seinen Homologen mit Natriummaloiisäureester und Decarboxylierung der erhaltenen Produkte durch Behandlung mit Alkali erhalten ( A η s c h ü t ζ und Mitarbeiter, Ann. 367, 174).
Auch wurde bisher von der Verwendung von Dialkylcarbonaten in der Claisen-Kondensation sehr geringer Gebrauch gemacht. Wislicenus (Berichte 20, 2930 [1887]) versuchte vergeblich, Äthylcarbonat mit Äthylacetat zu kondensieren. Später erhielt Lux (Berichte 62, 1824 [1929]) bei Zusatz von Äthylacetat zu einer Mischung von Benzol, Diäthylcarbonat und gepulvertem Natrium am Rückfluß Diäthylmalonat in einer Ausbeute von 18 °/o. In neuerer Zeit haben VV a 11 i η g f ο r d und Mitarbeiter (J. Am. Chem. Soc. 63, 2056 [1941J) gezeigt, daß dieser Reaktionstyp reversibel ist und daß die Ausbeute gesteigert werden kann, wenn eines der Reaktionsprodukte fortlaufend aus der Reaktionsmasse entfernt wird.
In einer späteren Arbeit (a. a. O. S. 2252) haben diese Verfasser die Reaktion zwischen Diäthylcarbonat und einer Reihe von Ketonen in Gegenwart von Alkalialkoholaten untersucht. Es wurde gezeigt, daß Acetophenon und verschiedene seiner Substitutionsprodukte wechselnde Ausbeuten an den entsprechenden Benzoylacetaten geben, während die homologen Acylophenone die entsprechenden α-Benzoylester ergeben. Um die beste Ausbeute an den gewünschten Produkten zu erhalten, haben diese Verfasser Maßnahmen getroffen, durch die der bei der Reaktion entstehende Alkohol in dem Maße seines Entstehens entfernt wird.
Es wurde nun gefunden, daß die Claisen-Reak-
tion zwischen Kohlensäureestern und o-Oxyacylophenonen zur Herstellung von Cumarinen in guter Ausbeute ausgenutzt werden kann.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung von Cumarinen werden Dialkyl- oder Diaralkylcarbonate mit o-Oxyacylophenonen der allgemeinen Formel HO-C6H4-CO-R, in der R eine Alkylgruppe bedeutet, in Gegenwart eines Alkalialkoholats kondensiert, wobei das Alkoholat sowohl als solches zugesetzt als auch in der Reaktion gebildet werden kann, und die erhaltenen Produkte mit Säure behandelt.
Nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung wird ein Überschuß an Dialkyl- oder Diaralkylcarbonat gegenüber dem o-Oxyarylketon verwendet.
Als Alkalialkoholat verwendet man vorzugsweise Natrium- oder Kaliumalkoholat. Vorzugsweise verwendet man Diäthylcarbonat, es können aber auch andere Dialkyl- oder Diaralkylcarbonate benutzt werden.
Es wird angenommen, daß die Reaktion zwischen den Kohlensäureestern und dem Keton von der angegebenen allgemeinen Formel über einen a-(o-Oxybenzoyl)-acylester als Zwischenprodukt verläuft, der unter den Reaktionsbedingungen durch Ringschluß in die entsprechenden Cumarinderivate, etwa nach folgendem Schema, übergeht:
durchgeführt, das mit dem während der Reaktion frei werdenden Alkohol ein niedrigsiedendes azeotropes Gemisch bildet.
Die Ketone, die einen Ausgangsstoff des Verfahrens bilden, haben eine Oxygruppe im Benzolring in Orthostellung. Andere Substituenten, z. B. Alkylgruppen, können am Benzolring vorhanden sein, soweit sie die Kondensation und bzw. oder den Ringschluß nicht stören. Als Keton kann o-Oxyacetophenon oder seine Homologen, z. B. o-Oxypropio- oder -butyrophenon, verwendet werden. Wenn diese Ausgangsstoffe unter den Bedingungen der Claisen-Kondensation kondensiert und die erhaltenen Produkte mit wäßriger Säure behandelt werden, werden Laktone erhalten, die in einer tautomeren Form als 4-Oxycumarine bezeichnet werden können.
Die Reaktion kann durch Erhitzen des Kohlensäureesters mit dem o-Oxyacylophenon in Gegenwart von Alkalialkoholat durchgeführt werden,'wobei gegebenenfalls ein wasserfreies, nicht alkoholisches Lösungsmittel, wie Benzol, Toluol oder Xylol, mitverwendet werden kann. Das Alkoholat kann vorweg aus dem entsprechenden Metall, z. B. Natrium oder Kalium, und einem Alkohol, z. B. Äthyl-, einem Propyl- oder einem Butylalkohol, im Reaktionsgefäß hergestellt werden, worauf der Überschuß an Alkohol entfernt wird. Anschließend werden die Reaktionskomponenten mit oder ohne
CO-CH2R1
Alkalialkoholat
+ OC(OR2)
N0 H (R*= Alkyl 0^ Aralky')
(R1 = H oder Alkyl)
OH 0
I
C = CR1-C
OR, + R2 · OH
OH
(A)
1C-R1
R2-OH
Nach diesem Schema unterliegt der unter den Bedingungen der Claisen-Reaktion zuerst gebildete Ester A im Maße seines Entstehens einer weiteren Reaktion, die in der Bildung des Cumarinringes B unter gleichzeitiger Abspaltung eines weiteren Mols Alkohol, der dem verwendeten Kohlensäureester entspricht, besteht. Dann ist die ursprüngliche Claisen-Kondensation nicht mehr leicht reversibel.
Es ist wünschenswert, wenn auch nicht notwendig, daß der entstehende Alkohol entfernt wird. Diese Entfernung verhindert die Aufspaltung des Lactonringes ebenso, wie sie die Hydrolyse des Kohlensäureesters zurückdrängt. Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird daher die Kondensation durch Erhitzen der Reaktionskomponenten in einem indifferenten Lösungsmittel
Zusatz eines nicht alkoholischen Lösungsmittels in das Reaktionsgefäß eingeführt. Vorzugsweise wird die Reaktionsmischung erwärmt. Die Produkte werden abgetrennt durch Zusatz von Wasser, Entfernung der nicht wäßrigen Schicht und Ansäuern des Rückstandes.
Beispiele
i. 1,7 Teile Natriummetall wurden in 25 Teilen trockenem Äthylalkohol gelöst und nach vollständigem Lösen der Überschuß an Alkohol durch Destillation, zum Schluß unter Vakuum, entfernt. Zu dem so erhaltenen Natriumalkoholat wurden 25 Teile Diäthylcarbonat und anschließend 5 Teile o-Oxyacetophenon unter ständigem Rühren zügesetzt. Die halbfeste \lasse wurde im Wasserbad
4 Stunden erhitzt und dann in 75 Teilen Wasser gelöst. Die obere Schicht von unverändertem Diätylcarbonat wurde abgetrennt und die wäßrigen Schichten mit Salzsäure kongosauer gemacht. Das niedergeschlagene 4-Oxycumarin wurde durch Filtration entfernt und durch Kristallisation aus Wasser oder verdünntem Alkohol gereinigt. Schmelzpunkt 209 bis 2io°.
2. Die Kondensation nach Beispiel 1 wurde wiederholt, wobei an Stelle des o-Oxyacetophenons die entsprechende molare Menge o-Oxypropiophenon verwendet wurde. Es wurde 3-Methyl-4-Oxycumarin erhalten. Schmelzpunkt 226 bis 2280.
3. 1,7 Teile Natriummetall wurden in 25 Teilen trockenem Äthylalkohol gelöst und die Lösung im Vakuum zur Trockne eingedampft. Zu dem so erhaltenen trockenen Natriumäthylat wurden 35 Teile Benzol (trocken), 5 Teile o-Oxyacetophenon und 7 Teile Diäthylcarbonat zugesetzt. Die Mischung wurde unter Verwendung einer kurzen Fraktionierkolonne erhitzt, so daß das während der Kondensation gebildete azeotrope Gemisch aus Benzol und Äthylalkohol aus der Reaktionsmischung abdestillierte. Als 20 Teile Benzol in der Vorlage aufgefangen waren, wurden weitere 35 Teile trockenes Benzol zu der Reaktionsmischung zugesetzt und die Destillation beendet. Nach einer gesamten Erhitzungsdauer von 4 Stunden wurde das restliche Benzol unter Vakuum entfernt und das Reaktionsgemisch nach Beispiel 1 aufgearbeitet. 4-Oxycumarin wurde daraus isoliert. Schmelzpunkt 209 bis 2io°.
4. 6 Teile Dibenzylcarbonat und 1 Teil o-Oxyacetophenon wurden gemeinsam erhitzt. 0,5 Teile metallisches Natriumpulver wurden zugesetzt und die Mischung zuerst im Wasserbad und dann mit Fortschreiten der Reaktion im Ölbad auf 2200 ι Stunde lang erhitzt. Das Gemisch wurde abgekühlt und etwas Methanol zugesetzt, um Natriumreste zu zersetzen. Hierauf wurde Wasser zugesetzt und unverändertes Ausgangsmaterial durch Extraktion entfernt. Die klare wäßrige Schicht wurde durch Zusatz von Salzsäure angesäuert, wobei 4-Oxycumarin ausgeschieden wurde. Nach dem Umkristallisieren aus einer kleinen Menge wäßrigem Äthanol wurden weiße Nadeln vom Schmelzpunkt 2o6° erhalten. Die Ausbeute an reinem Produkt betrug 0,45 Teile, wobei die wiedergewonnenen Ausgangsstoffe nicht berücksichtigt wurden.
5. 6 Teile Dibenzylcarbonat und 1 Teil o-Oxyacetophenon wurden mit 5 Teilen absolutem Alkohol auf dem Wasserbad erwärmt und 0,5 Teile gepulvertes metallisches Natrium zugesetzt. Als die Reaktion beendet schien, wurde die Mischung ι Stunde lang in einem Ölbad auf 2200 erhitzt, dann abgekühlt und Wasser zugesetzt. Durch Ätherextraktion wurde der unveränderte Ausgangsstoff entfernt und dann die klare wäßrige Schicht mit Salzsäure angesäuert. Das niedergeschlagene 4-Oxycumarin wurde durch Filtration entfernt. Das aus etwas wäßrigem Äthanol in weißen Nadeln vom Schmelzpunkt 2060 kristallisierende Produkt war reines 4-Oxycumarin.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRÜCHE:
    1. Verfahren zur Herstellung von Cumarinen, dadurch gekennzeichnet, daß Dialkyl- oder Diaralkylcarbonate mit o-Oxyacylophenonen der allgemeinen Formel HO-C6H4-CO-R, in der R eine Alkylgruppe bedeutet, in Gegenwart eines Alkalialkoholats, das als solches zugesetzt oder während der Reaktion gebildet werden kann, kondensiert und die erhaltenen Produkte mit Säure behandelt werden.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Überschuß an Dialkyl- oder Diaralkylcarbonat gegenüber dem o-Oxyarylketon verwendet wird.
    3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kondensation in Gegenwart eines Lösungsmittels durchgeführt wird, das mit dem während der Reaktion entstehenden Alkohol ein niedrigsiedendes azeotropes Gemisch bildet.
    140 6.
DEP29759A 1946-02-07 1949-01-01 Verfahren zur Herstellung von Cumarinen Expired DE806458C (de)

Applications Claiming Priority (1)

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GB385146A GB605999A (en) 1946-02-07 1946-02-07 Process for the production of coumarins

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE806458C true DE806458C (de) 1951-06-14

Family

ID=9766120

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DEP29759A Expired DE806458C (de) 1946-02-07 1949-01-01 Verfahren zur Herstellung von Cumarinen

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BE (1) BE470996A (de)
DE (1) DE806458C (de)
FR (1) FR941418A (de)
GB (1) GB605999A (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE960813C (de) * 1951-06-20 1957-03-28 Distillers Co Yeast Ltd Verfahren zur Herstellung von ungesaettigten ª†- und ª€-Laktonen

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE960813C (de) * 1951-06-20 1957-03-28 Distillers Co Yeast Ltd Verfahren zur Herstellung von ungesaettigten ª†- und ª€-Laktonen

Also Published As

Publication number Publication date
BE470996A (de)
FR941418A (fr) 1949-01-11
GB605999A (en) 1948-08-04

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