DE810628C

DE810628C - Process for the preparation of 3, 7-dimethyl-1- (2 ', 6', 6'-trimethyl-cyclohex-1'-enyl) -nona-3, 5, 7-trien-1-yn-9-ol

Info

Publication number: DE810628C
Application number: DEG1377A
Authority: DE
Inventors: Sir Ian Morris Heilbronn; Benjamin Arthur Dr Hems; Alexander Bertus Arnold Jansen; Ewart Ray Herbert Jones; Basil Charles Leicester Weedon
Original assignee: Glaxo Laboratories Ltd
Current assignee: Glaxo Laboratories Ltd
Priority date: 1949-03-22
Filing date: 1950-03-17
Publication date: 1951-08-13

Description

Verfahren zur Herstellung Von 3, 7-Dimethyl- 1 - (2', 6', 6'-trimethyl- cyclohex- l'-enyl) -nona-3, 5, 7-trien- 1 -in-9-ol Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung eines neuen ungesättigten Carbinols, nämlich des 3, 7-Dimethyl-i-(2', 6', 6'-trimeth#icyclohex-i'-enyl)-nona-3, 5, 7-trien-j-in-g-ols, das durch folgende Strukturformel dargestellt werden kann; diese Verbindung soll bei der Synthese von Vitamin A verwendet werden. Process for the preparation of 3, 7-dimethyl- 1 - (2 ', 6', 6'-trimethyl- cyclohex-l'-enyl) nona-3, 5, 7-trien- 1 -yn-9-ol The invention relates to the production of a new unsaturated carbinol, namely 3, 7-dimethyl-i- (2 ', 6', 6'-trimeth # icyclohex-i'-enyl) -nona- 3, 5, 7- trien-j-in-g-ols, which is represented by the following structural formula can be represented; this compound is said to be used in the synthesis of vitamin A.

Es wurde gefunden, daß das neue Carbinol hergestellt werden kann durch Allylumlagerung aus 3, 7-Dimethyl-i- (2', 6', 6'-trimethylcyclohex-i'-enyl) -nOna-4, 6, 8-trien-i-in-3-ol durch Behandlung dieser Verbindung mit einem wäßrigen sauren Medium; diese Reaktion kann folgendermaßen dargestellt werden: Unter einem geeigneten wäßrigen sauren Medium wird eine wäßrige Lösung mit einem PH unterhalb 7 verstanden. Die Wasserstoffionenkonzentration in dem Medium kann gemäß den in',dern Medium vorhandenen Substanzen und den Reaktionsbedingungen geändert werden; eine zu hohe Säurekonzentration und bzw. oder die Gegenwart von Substanzen mit stark oxydierenden Eigenschaften in dem Medium soll vorzugsweise vermieden werden, da solche Bedingungen zur Zersetzung, Oxydation o. dgl. des gewünschten Produktes führen können.It has been found that the new carbinol can be prepared by allyl rearrangement from 3, 7-dimethyl-i- (2 ', 6', 6'-trimethylcyclohex-i'-enyl) -nOna-4, 6, 8-triene- i-in-3-ol by treating this compound with an aqueous acidic medium; this reaction can be represented as follows: A suitable aqueous acidic medium is understood to mean an aqueous solution with a pH below 7. The hydrogen ion concentration in the medium can be changed according to the substances present in the medium and the reaction conditions; an excessively high acid concentration and / or the presence of substances with strongly oxidizing properties in the medium should preferably be avoided, since such conditions can lead to the decomposition, oxidation or the like of the desired product.

Im allgemeinen sind organische Säuren weniger geeignet als anorganische, obwohl die Verwendung von Oxalsäure möglich ist. Die Verwendung saurer Salze fällt in den Rahmen der Erfindung; die Eignung irgendeines sauren Mediums kann leicht durch Vorversuche ermittelt werden. Vorzugsweise verwendet man eine wäßrige Lösung einer anorganischen Säure, die keine oxydierenden Eigenschaften besitzt, wobei die Säurekonzentration in dem Medium im Bereich von 2,5 bis io ' Gewichtsprozent liegt, z. B. eine 5gewichtsprozentige wäßrige Lösung von Schwefelsäure. Andere verwendbare anorganische Säuren sind Salzsäure und Phosphorsäure.In general, organic acids are less suitable than inorganic, although oxalic acid can be used. The use of acidic salts falls within the scope of the invention; the suitability of any acidic medium can easily be determined by preliminary tests. Preferably, one uses an aqueous solution of an inorganic acid which has no oxidizing properties, wherein the acid concentration 'percent by weight in the medium in the range of 2.5 to io, z. B. a 5 weight percent aqueous solution of sulfuric acid. Other inorganic acids that can be used are hydrochloric acid and phosphoric acid.

Eine Lösung des Ausgangsmaterials wird in einem inerten, mit Wasser nicht mischbaren Lösungsmittel, z. B. Äther, Benzol u. dgl., in einem geeigneten sauren Medium geschüttelt oder gerührt. Bevorzugt wird jedoch eine teilweise oder vollständige Mischbarkeit der organischen und der wäßrigen Phase durch die Verwendung von inerten, mit Wasser mischbaren Lösungsmitteln, wie Dioxan.A solution of the starting material is in an inert, with water immiscible solvents, e.g. B. ether, benzene and the like., In a suitable acidic medium shaken or stirred. However, partial or partial is preferred complete miscibility of the organic and the aqueous phase through the use inert, water-miscible solvents such as dioxane.

Die Reaktion wird vorzugsweise bei Temperaturen von o bis 40' durchgeführt und kann durch kontinuierliches Schütteln und Rühren der Reaktionsmischung während mehrerer Stunden bewirkt werden.The reaction is preferably carried out at temperatures from 0 to 40 ' and can by continuously shaking and stirring the reaction mixture during several hours can be effected.

Die Reaktion wird auch vorzugsweise in einer inerten Atmosphäre, z. B. einer Stickstoffatmosphäre, durchgeführt. Eine Spur eines Antioxydationsmittels, wie Hydrochinon oder a-Tocopherol, wird vorzugsweise der Reaktionsmischung zugegeben.The reaction is also preferably carried out in an inert atmosphere, e.g. B. a nitrogen atmosphere performed. A trace of an antioxidant such as hydroquinone or α-tocopherol, is preferably added to the reaction mixture.

Die neue Verbindung in der reinsten erhaltenen Form besaß folgende Eigenschaften: Brechungsindex.. n = i,6oio, Lichtabsorption.. Schmelzpunkt ... 47 252 bis und 5o' 328 ' MU, E = 677 bzw. 1242, s = 2o ooo bzw. 37 000. Bemerkt sei, daß diese Eigenschaften an dem reinsten Material festgestellt wurden, das erhalten werden konnte, und sich gemäß der Reinheit des Produktes ändern können.The new compound in its purest obtained form had the following properties: Refractive index .. n = i, 6oio, light absorption .. melting point ... 47 252 bis and 5o '328 ' MU, E = 677 and 1242 respectively, s = 20,000 and 37,000 respectively . It should be noted that these properties were found in the purest material that could be obtained and may vary according to the purity of the product.

3, 7-Dimethyl-i-(2', 6', 6'-trimethyleyclohex-i'-enyl)-nona-4, 6, 8-trien-i-in-3-ol kann aufifgendeine bekannte Methode hergestellt werden. 3, 7-Dimethyl-i- (2 ', 6', 6'-trimethyleyclohex-i'-enyl) -nona-4, 6, 8-trien-i-yn-3-ol can be prepared by any known method.

Die Erfindung wird durch folgende Beispiele erläutert: Beispiel i Verwendung von Schwefelsäure 4 9 3, 7-Dirnethyl-I- (2', 6', 6'-trimethylcyclohex-I'-enyl)-nona-4,6,8-trien-i-in-3-01 in 40 ccm Äther werden Mit 200 CCM 50/,iger wäßriger Schwefelsäure und ein wenig Hydrochinon 24 Stunden geschüttelt. Die ätherische Lösung wird mit Natriumbicarbonatlösung und Wasser gewaschen, getrocknet und abgedampft. Der Rückstand (3,8 9) zeigte Absorptionsmaxima bei 317, 304 und 231 mY, E 472, 494 bzw. 791. Beispiel 2 Verwendung von Oxalsäure o,5 g des Ausgangsmaterials in io ccm Äther werden mechanisch mit 30 ccm 5gewichtsprozentiger wäßriger Oxalsäure 24 Stunden in einer Stickstoffatmosphäre und in Gegenwart einer Spur Hydrochinon geschüttelt. Die Ätherschicht wird abgetrennt, mit gesättigter Natriumbicarbonatlösung und Wasser gewaschen und über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet. Das Abdampfen des Lösungsmittels unter Vakuum ergibt ein viskoses 01, das 3, 7-Dimethyl-i-(2', 6', 6'-trimethylcyclohex-i'-enyl)-nona-3, 5, 7-trien-i-in-g-ol; I,565o. - i0/0 Ultraviolettabsorption: Inflektion = 294 bis 312 M#L = 432 max. = 231 m#t = 434 1 cm Beispiel 3 Verwendung von Kaliumbisulfat o,5 g des Ausgangsmaterials in io cem Äther werden wie im Beispiel i mit 30 ccm 5gewichtsprdzentiger wäßriger Kaliumbisulfatlösung behandelt. Das Ab- dampfen des Lösungsmittels ergibt ein viskoses 01; n = i,56oo. -io/o Ultraviolettabsorption: Inflektion 289 bis 309 m#L 425 max. 228 mtL 422 I cm Beispiel 4 Verwendung von Phosphorsäure o,5 g des Ausgangsmaterials in io ccm Benzol werden wie oben mit 30 ccm Sgewichtsprozentiger wäßriger Phosphorsäure behandelt. Die Entfernung des Lösungsmittels ergibt ein Öl; n = i,565o. 1 0/0 Ultraviolettabsorption: Inflektion = 297 bis 3o8 m#t = 411 max. = 233 mil = 493 I cm Beispiel 5 Anwendung von homogenen Reaktionsbedingungen Bei den folgenden Versuchen wurde die Reaktion in einem homogenen 'Jedium unter Verwendung eines organischen, 2o0/, Wasser enthaltenden Lösungsmittels und unter Verwendung einer Säure in einer Konzentration von o,i0/, durchgeführt, und zwar in der üblichen Weise bei Raumtemperatur in der Dunkelheit, in einer Stickstoffatmosphäre und in Gegenwart einer geringen Menge eines Antioxydationsmittels.The invention is illustrated by the following examples: Example i using sulfuric acid 4 9 3, 7-Dirnethyl-I- (2 ', 6', 6'-trimethylcyclohex-I'-enyl) -nona-4,6,8-triene -i-in-3-01 in 40 cc of ether are shaken for 24 hours with 200 CCM 50% strength aqueous sulfuric acid and a little hydroquinone. The ethereal solution is washed with sodium bicarbonate solution and water, dried and evaporated. The residue (3.8 9) showed absorption maxima at 317, 304 and 231 mY, E 472, 494 or 791. Example 2 Use of oxalic acid 0.5 g of the starting material in 10 cc of ether are mechanically shaken with 30 cc of 5 weight percent aqueous oxalic acid for 24 hours in a nitrogen atmosphere and in the presence of a trace of hydroquinone. The ether layer is separated off, washed with saturated sodium bicarbonate solution and water and dried over anhydrous magnesium sulfate. Evaporation of the solvent under vacuum gives a viscous oil, the 3, 7-dimethyl-i- (2 ', 6', 6'-trimethylcyclohex-i'-enyl) -nona-3, 5, 7-triene-i- in-g-ol; I, 565o. - i0 / 0 Ultraviolet Absorption: Inflection = 294 to 312 M # L = 432 max. = 231 m # t = 434 1 cm EXAMPLE 3 Use of Potassium Bisulfate 0.5 g of the starting material in 100% ether are treated as in Example 1 with 30 cc of 5 percent strength by weight aqueous potassium bisulfate solution. The exhaust steam of the solvent gives a viscous 01; n = i, 56oo. -io / o Ultraviolet absorption: Inflection 289 to 309 m # L 425 max. 228 mtL 422 I cm EXAMPLE 4 Use of Phosphoric Acid 0.5 g of the starting material in 10 cc of benzene are treated as above with 30 cc of 5 percent strength by weight aqueous phosphoric acid. Removal of the solvent gives an oil; n = i, 565o. 1 0/0 Ultraviolet absorption: Inflection = 297 to 3o8 m # t = 411 max = 233 mil = 493 I cm Example 5 Use of Homogeneous Reaction Conditions In the following experiments, the reaction was carried out in a homogeneous Jedium using an organic solvent containing 20% water and using an acid in a concentration of 100%, in the usual way Way at room temperature in the dark, in a nitrogen atmosphere and in the presence of a small amount of an antioxidant.

a) Zu einer Lösung von 4 9 3, 7-Dimethyl-i-(2', 6', 6'-trimethylcyclohex-i'-enyl) -nona-4, 6, 8-trien-I-in-3-01 in 320 ccm Aceton, die einige Tropfen a-Tocopherol enthielt, werden o,25 ccm kalte Schwefelsäure in 8o ccm destilliertem Wasser zugegeben, wobei die Säurekonzentration o,i0/, beträgt.a) To a solution of 4 9 3, 7-dimethyl-i- (2 ', 6', 6'-trimethylcyclohex-i'-enyl) -nona-4, 6, 8-triene-I-yne-3- 01 in 320 cc of acetone, which contained a few drops of α-tocopherol, 0.25 cc of cold sulfuric acid in 80 cc of distilled water are added, the acid concentration being 0.110 /.

Nach 2stündigem Stehen in der Dunkelheit bei Raumtemperatur und unter Stickstoff wurden 6oo ccm gesättigte Natriumbicarbonatlösung zugegeben und die Mischung mit Leichtpetroleum vom Siedebereich 4o bis 6o' extrahiert. Die Extrakte wurden über Magnesiumsulfat getrocknet und das Lösungsmittel im Vakuum entfernt, zum Schluß bei einem Druck von io- 4 mm. Es blieben 4 9 3, 7-Dimethyl-i- (2', 6', 6'-trimethylcyclohex-i'-enyl)-nona-3, 5, 7-trien-i-in-9-ol als viskoses gelbes 01 zurück; n = 1,5910. Lichtabsorption (n-Hexan) max. = 328o A; 252o A; Z = 26 2oo bzw. 14 200. Microanalyse: Gefunden C 84,2; H 9,8. Berechnet auf C2OH., 0: C 84,5; H 9,80/,. After standing for 2 hours in the dark at room temperature and under nitrogen, 600 cc of saturated sodium bicarbonate solution were added and the mixture was extracted with light petroleum from the boiling range 40 to 60 '. The extracts were dried over magnesium sulfate and the solvent removed in vacuo, finally at a pressure of 10-4 mm. There remained 4 9 3, 7-dimethyl-i- (2 ', 6', 6'-trimethylcyclohex-i'-enyl) -nona-3, 5, 7-trien-i-yn-9-ol as a viscous yellow 01 back; n = 1.5910. Light absorption (n-hexane) max. = 328o A; 252o A; Z = 26,200 and 14,200, respectively. Microanalysis: Found C 84.2; H 9.8. Calculated on C2OH., 0: C 84.5; H 9.80 / ,.

b) Verwendung von saurem Kaliumsulfat. Zu einer Lösung von 5 g des Ausgangsmaterials in 40 ccm Dioxan, das ein wenig a-Tocopherol enthielt, wurde eine Lösung von 0,05 9 saurem Kaliumsulfat in io ccm Wasser gegeben. Nach 2stündigem Stehen wurde die Lösung in Natriumbicarbonatlösung eingegossen und das Produkt, wie oben beschrieben, isoliert, Ausbeute o,5 g; n = 1,5755. b) Use of acid potassium sulfate. To a solution of 5 g of the starting material in 40 cc of dioxane, which contained a little α-tocopherol, a solution of 0.05 g of acid potassium sulfate in 10 cc of water was added. After standing for 2 hours, the solution was poured into sodium bicarbonate solution and the product was isolated as described above, yield 0.5 g; n = 1.5755.

Lichtabsorption (n-Hexan) max. = 3 250 A; 2 530 A; c =igioobzw.I4100, c) Verwendung von Oxalsäure. Zu einer Lösung von o,5 g des Ausgangsmaterials in 40 ccm Aceton, die ein wenig a-Tocopherol enthielt, wurde eine Lösung von o,o5 g Oxalsäure in io ccm Wasser gegeben. Das Produkt wurde in der üblichen Weise nach 2stündigem Stehen isoliert, Ausbeute 0,5 g; n = I,565o. Lichtabsorption (n-Hexan) max. = 3 220 A; 2 530 A; c = 189oobzw.I4I00. d) Verwendung von Salzsäure. Zu einer Lösung von 0,5 g des Ausgangsmaterials in 40 ccm Äthylalkohol wurde eine Lösung von io ccm o,5%iger Salzsäure gegeben. Nach 2stündigem Stehen wurde das Produkt wie oben isoliert, Ausbeute 0,5 9; n = 1,5767-Lichtabsorption (n-Hexan) max. = 3 260 A; 2 52o A; C = 213oobzw.I4100. e) Verwendung von Phosphorsäure. Zu einer Lösung von 0,5 g des Ausgangsmaterials in 40 ccm Aceton wurde eine Lösung von 0,03 ccm Phosphorsäure in io ccm Wasser gegeben und nach 2 Stunden das umgelagerte Produkt isoliert, Ausbeute 0,5 9, n = 1,5856. Light absorption (n-hexane) max. = 3 250 A; 2,530 A; c = igioob or I4100, c) use of oxalic acid. To a solution of 0.5 g of the starting material in 40 cc of acetone, which contained a little α-tocopherol, a solution of 0.5 g of oxalic acid in 10 cc of water was added. The product was isolated in the usual manner after standing for 2 hours, yield 0.5 g; n = 1.565o. Light absorption (n-hexane) max. = 3 220 A; 2,530 A; c = 189oob or I4I00. d) Use of hydrochloric acid. A solution of 10 cc of 0.5% hydrochloric acid was added to a solution of 0.5 g of the starting material in 40 cc of ethyl alcohol. After standing for 2 hours the product was isolated as above, yield 0.5 9; n = 1.5767 light absorption (n-hexane) max. = 3 260 A; 2 52o A; C = 213oob or I4100. e) Use of phosphoric acid. A solution of 0.03 cc of phosphoric acid in 10 cc of water was added to a solution of 0.5 g of the starting material in 40 cc of acetone and the rearranged product was isolated after 2 hours, yield 0.5 9, n = 1.5856.

Lichtabsorption (n-Hexan) max. = 32oo A; 2 53o A; Z = 20goobzw.I4I00-Light absorption (n-hexane) max. = 32oo A; 2 53o A; Z = 20goob or I4I00-

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for the preparation of 3, 7-dimethyl-1- (2 ', 6', 6'-trimethylcyclohex-i'-enyl) -nona-3, 5, 7-trien-i-in-g-ol of the structural formula: characterized in that 3, 7-dimethyl-1- (2 ', 6', 6'-trimethylcyclohex-i'-enyl) -nona-4, 6, 8-triene-1-yn-3-01 with a aqueous acidic medium, the pH of which is below 7 , treated.

2. The method according to claim i, characterized in that an aqueous solution of a non-oxidizing inorganic acid with an acid concentration in the medium within 2.5 to 10 percent by weight is used as the aqueous acidic medium, e.g. B. a 5 weight percent solution of sulfuric acid. 3. The method according to claim i and 2, characterized in that in the presence of an inert, water-miscible organic solvent, for. B. dioxane works. 4. The method according to claim i and 2, characterized in that an inert, water-immiscible organic solvent, e.g. B. ether or benzene, works with stirring. 5. The method according to claim I to 4, characterized in that the reaction is carried out at a temperature of 0 to 40 '. 6. The method according to claim i to 5, characterized in that the reaction is carried out in an inert atmosphere and in the presence of an antioxidant.