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Verfahren zur Herstellung von 6-Methyl-octa-3, 5, 3-trien-2-ol Die
Erfindung bezieht sich auf die Herstellung eines neuen ungesättigten Carbinols,
nämlich 6-Methylocta-3, 5, 7-trien-2-01, das durch die folgende Strukturformel dargestellt
werden kann:
Das neue Carbinol ist von Wert bei der Synthese von Vitamin A und kann mittels einer
Allylumlagerung hergestellt werden.
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Es wurde gefunden, daß das neue Carbinol hergestellt werden kann durch
Behandeln von 3-Methylocta-i, 4, 6-trien-3-01 mit einem geeigneten, weiter unten
definierten wäßrigen Medium, dessen PH im Bereich von ungefähr i bis 4 liegt. 3-Methyl-octa=i,
4, 6-trien-3-ol kann durch die folgende Strukturformel dargestellt werden
Gemäß der Erfindung wird also ein Verfahren zur Herstellung von 6-Methyl-octa-3,
5, 7-trien-2-o1 vorgeschlagen, gemäß dem 3-Methyl-octa-i, 4, 6-trien-3-ol
mit
einem geeigneten wäßrigen Medium behandelt wird, dessen pH im Bereich von ungefähr
i bis 4 liegt. Die Reaktion kann folgendermaßen dargestellt werden
Als geeignetes wäßriges Medium können wäßrige Lösungen anorganischer und organischer
Säuren, die keine oxydierenden Eigenschaften haben, verwendet werden. Beispiele
verwendbarer Säuren sind: Salzsäure, Schwefelsäure, Phosphorsäure, Oxalsäure und
Essigsäure. Säuren mit oxydierenden Eigenschaften, wie Salpetersäure und Perchlorsäure,
sind für das Verfahren gemäß der Erfindung nicht geeignet. Das wäßrige Medium kann
mit Vorteil auf das gewünschte p$ durch die Verwendung von auf normale Weise hergestellten
Säure-Salz-Mischungen gepuffert werden. Bevorzugt ist die Durchführung der Reaktion
bei pH 2.
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Die Reaktion kann z. B. ausgeführt werden durch Schütteln des Ausgangsmaterials
in dem wäßrigen Medium, oder es kann auch das Ausgangsmaterial zunächst in einem
mit Wasser nicht mischbaren inerten Lösungsmittel, wie Benzol, Äther oder Leichtpetroleum,
gelöst und die organische und die wäßrige Phase z. B. durch Schütteln oder Rühren
in Kontakt gebracht werden. Unter inerten Lösungsmitteln sind solche Lösungsmittel
zu verstehen, die nicht merkbar auf die Reagenzien oder Reaktionsprodukte einwirken.
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Mit Vorzug wird die Reaktion unter Verwendung homogener Bedingungen
durchgeführt, die durch Zufügung einer hinreichenden Menge eines mit Wasser mischbaren
inerten organischen Lösungsmittels, wie z. B. Aceton, zu der Mischung des Ausgangsmaterials
und des wäßrigen Mediums unter Homogenisieren der organischen und wäßrigen Phase
erreicht werden können. Dieses Vorgehen wurde im allgemeinen als erfolgreicher als
die Verwendung heterogener Reaktions= bedingungen befunden.
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Die Reaktion wird vorzugsweise bei Temperaturen von o bis 4o° während
mehrerer Stunden durchgeführt; auch ist es im allgemeinen erwünscht, die Reaktion
in einer inerten Atmosphäre durchzuführen, z. B. in einer Stickstoffatmosphäre,
und in Gegenwart eines Antioxydationsmittels, wie z. B. Hydrochinon oder Tocopherol.
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Das Ausgangsmaterial, 3-Methyl-octa-i, 4, 6-trien-3-01, kann auf irgendeine
geeignete Art hergestellt werden, z. B. durch katalytische Hydrierung von 3-Methyl-octa-4,
6-dien-i-in-3-01 unter Verwendung von palladisiertem Calciumcarbonatkatalysator.
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Die neue Verbindung, 6-Methyl-octa-3, 5, 7-trien-2-ol, in der reinsten
erhaltenen Form besitzt die folgenden Eigenschaften Brechungsindex: (n1.°) = 1,5540;
Lichtabsorption: max. 259, 268 und 279 mi.; E;%" 2352, 304o bzw. 2385, E
32 500, 43 4oo bzw. 33 800.
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Es sei bemerkt, daß diese Eigenschaften an dem reinsten Material,
das hergestellt werden konnte, bestimmt wurden und abhängig von der Reinheit des
Produktes variieren können. Die Erfindung wird durch die folgenden, bevorzugte Ausführungsformen
beschreibenden Beispiele veranschaulicht. Beispiel i 6-Methyl-octa-3, 5, 7-trien-2-01
Eine Mischung von 3-Methyl-octa-i, 4, 6-trien-3-01 (io g), welches z. B. durch katalytische
Hydrierung von 3-Methyl-octa-4, 6-dien-i-in-3-01 unter Verwendung von palladisiertem
Calciumcarbonatkatalysator hergestellt wurde, und Clark-Lubs' Salzsäure-pH-2-Pufferlösung
(30o ccm) mit einem Gehalt an KCl und HCl und einer Spur Hydrochinon wurde auf mechanischem
Wege bei Raumtemperatur 9o :Minuten geschüttelt. Das Produkt wurde in Äther gesammelt,
mit Natriumbicarbonatlösung gewaschen, getrocknet und fraktioniert. Die Fraktion
(6,5 g) mit dem Kochpunkt 79 bis 8o°/15 mm (nlö ° 1,5550) wurde gesammelt.
Lichtabsorption max. bei 259, 268 und 279 m#t; E;xc" 2242, 2648 bzw. 2040. (Gefunden:
C 78,4; H io,o0/0; berechnet auf C,H"0 : C 78,2; H. 10,2%.) Beispiel 2 3-Methyl-octa-1,
4, 6-trien-3-01 (io5 g) wurde in Stickstoff mit verdünnter Schwefelsäure (1,5 1;
0,05% Gewicht/Volum) in Gegenwart einer Spur Hydrochinon während 9o Minuten geschüttelt.
Das Produkt wurde mit Äther extrahiert, mit Natriumbicarbonat und Wasser gewaschen;
der getrocknete (Mg S04) Extrakt wurde eingedampft. Die Destillation des Rückstandes
ergab 6-Methyl-octa-3, 5, 7-trien-2-01 (63 g; 6o0/0); Kochpunkt 86 bis 88°/o,7 mm,
nD° 1.5547; Lichtabsorption max. 2590, 2670, 2770 A; E 32 500, 40 500 bzw.
32 500.
Beispiel 3 Bei den folgenden Versuchen wurde 3-Methyl-octa-1, 4, 6-trien-3-o1
mit einem sauren Reagens unter den angegebenen Bedingungen behandelt und das Produkt
mit Äther isoliert, mit Natriumbicarbonatlösung gewaschen und dann im Vakuum in
einem Kölbchen mit angeschmolzenem Rektifizieraufsatz fraktioniert. 6-Methyl-octa-3,
5, 7-trien-2-o1 wurde in dem Brechungsindexbereich nlö ° 1,55oo bis r,5565 gesammelt.
Der Brechungsindex von 6-Methyl-octa-3, 5, 7-trien-2-01 ist 1,5565, während der
des Ausgangsmaterials 3-Methyl-octa-i, 4, 6-trien-3-01 1,4985 beträgt, so daß Produkte
mit n' D5' 1,55oo als im wesentlichen umgelagert anzusehen sind.
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a) Das Carbinol (io g) wurde mit dem zur Erzielung eines pH-Wertes
von 2,o bestimmten HCl-KCI-Puffer (i5o ccm) während il/, Stunden geschüttelt. Das
Produkt (3,66 g), Kochpunkt 76 bis 82°/o,7 mm, besaß nv4° 1,5540.
b)
Das Carbinol (io g) in Äther (3o ccm) wurde mit dem zur Erzielung eines p8-Wertes
von 2,o bestimmten KCl-HCI-Puffer (15o ccm) während il/, Stunden geschüttelt. Das
Produkt (3,84 g), Kochpunkt 7o bis 74°/o,6 mm, besaß nlö ° 1,5562.
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c) Das Carbinol (io g) in Äther (3o ccm) wurde mit o,i-n-Salzsäure
(i5o ccm) während i1/2 Stunden geschüttelt. Das Produkt (4,6 g) besaß nlö ° 1,5525.
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d) Das Carbinol (io g) in Benzol (3o ccm) wurde mit dem zur Erzielung
eines pH-Wertes von 2,o bestimmten HCl-KCI-Puffer (i5o ccm) während 3 Stunden geschüttelt.
Das Produkt (3,2 g) besaß nlö° 1,5565.
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e) Das Carbinol (2 g) wurde mit 28°/oiger Essigsäure (3o ccm) pH
2, während i1/2 Stunden geschüttelt. Das Produkt (0,5 g) besaß nlö ° 1,5505
Beispiel 4 Umlagerung von 3-Methyl-octa-1, 4, 6-trien-3-01 unter Verwendung verschiedener
Medien.
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a) Verwendung von o,i n-Oxalsäure. 3-Methyl-octa-1, 4, 6-trien-3-01
(5 g) in Äther (2o ml) wurde mechanisch mit o,1 n-Oxalsäurelösung (pH i,6;
50 ml) unter Stickstoff und in Gegenwart einer Spur Hydrochinon während 5
Stunden geschüttelt. Die Ätherschicht wurde abgetrennt, mit gesättigter Natriumbicarbonatlösung
gewaschen und über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet. Das Lösungsmittel wurde
abge-
dampft und der Rückstand fraktioniert zur Erzielung von 6-Methyl-octa-3,
5, 7-trien-2-ol (2,8 g) als farblosem, leicht flüssigem 01, Kochpunkt 81°/o,5
mm, nln ° 15530.
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b) Verwendung von o,i n-Phosphorsäure. Die Reaktion wurde genau wie
unter a) beschrieben durchgeführt, mit dem Unterschied, daß die saure Lösung o,1
n-Phosphorsäure (PH 1,5) war. Die Fraktionierung des Produktes ergab 6-Methyl-octa-3,
5, 7-trien-2-ol (2,8 g), Kochpunkt 81°/o,5 mm nlö° 1,5550-
| Ultraviolett-Absorption: i0/0 |
| max. 259 m#L = 2352 |
| max. 268 m#t = 3040 |
| max. 279 m@, = 2385 |
| i cm |
c) Wie unter a); die saure Lösung war o,1 n-Kaliumbisulfat. Die Fraktionierung ergab
6-Methyl-octa-3, 5, 7-trien-2-01 (2,7g), Kochpunkt 8i°/o,5 mm, nlö° 1,5545 Beispiel
5 Verwendung homogener Reaktionsbedingungen a) 3-Methyl-octa-i, 4, 6-trien-3-ol
(iio g) wurde in wäßrigem Dioxan (65°/0; 5o ccm) gelöst; die Lösung wurde auf den
Wert n/5o bezüglich Salzsäure gebracht und enthielt eine Spur als Antioxydationsmittel
wirkendes Hydrochinon. Nach vierstündigem Stehenlassen bei Raumtemperatur zeigte
das auf übliche Weise aufgearbeitete Produkt ein Lichtabsorptionsmaximum bei 268o
A, E 32 000, wodurch die Umlagerung des Ausgangsmaterials zu 6-Methyl-octa-3,
5, 7-trien-2-ol angezeigt wird.
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b) Wie bei a) ; die Konzentration der Salzsäure wurde auf n/ioo vermindert
und die Lösung blieb drei Tage bei Raumtemperatur stehen. - Das Produkt zeigte eine
maximale Lichtabsorption bei 268o A,
E 30 000.
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c) 3-Methyl-octa-i, 4, 6-trien-3-01 (io g) wurde in wäßrigem Aceton
(8ö°/0; 5o ccm) gelöst; die Lösung wurde auf n/5o bezüglich Salzsäure gebracht und
enthielt eine Spur als Antioxydationsmittel wirkendes Hydrochinon. Nach dem Stehenlassen
während vier Stunden wurde das Produkt in der üblichen Weise aufgearbeitet und zeigte
eine maximale Lichtabsorption bei 268o A, E 30 000, wodurch die Umlagerung
des Ausgangsmaterials zu 6-Methyl-octa-3, 5, 7-trien-2-ol angezeigt wird.