DE842190B - Verfahren zur Darstellung eines Aldehyds aus ß-Jonon - Google Patents

Description

Erteilt auf Grund des Ersten nberleitungsgesetzes vom 8. Juli 1949

(WiGBL S. 175)

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

AUSGEGEBEN AM 23. JUNI 1952

DEUTSCHES PATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 12 O GRUPPE 7o3

H63oIVd/120

Der Erfinder hat beantragt, nicht genannt zu werden

F. Hoffmann-La Roche & Co. Aktiengesellschaft, Basel (Schweiz)

Verfahren zur Darstellung eines Aldehyds aus /3-Jonon

Patentiert im Gebiet der Bundesrepublik Deutschland vom 26. November 1949 an Patentanmeldung bekanntgemadit am 11. Oktober 1951

Patenterteilung bekanntgemacht am 8. Mai 1952 Die Priorität der Anmeldung in der Schweiz vom 24. Dezember 1946 ist in Anspruch genommen

Die Darstellung eines Aldehyds C₁₄H₂₂O, 4-(2', 6', o'-Trimethylcyclohexen-iO-yl^-methylbuten-(2)-al-(i) (IV), aus /?-Jonon (I) und einem Halogenessigester wurde zuerst von I s h i k a w a und M a t s u u r a (Chem. Zentralblatt, 1937, Π, 3452) beschrieben. Später wurde die Synthese dieses Aldehyds von M. A. M il as (amerikanische Patentschriften 2 369156 und 2 369160 bis 2369167

CH, CH,

-CH = CH-CO

-CH,

CH,

(D
jS-Jonun

ausgeführt. Heilbron und Mitarbeiter (J. Chem. Soc., 1942, 727; 1946, 502) bewiesen, daß dem Aldehyd im Gegensatz zu den ursprünglichen Angaben die Strukturformel (IV) zukommt, welche eine Doppelbindung in α, /{-Stellung zur Carbonylgruppe enthält. Der Reaktionsverlauf wird durch Heilbron wie folgt formuliert:

CH₁ CH₃

CH = CH-C
5—CH₃

,-On

CH-COOR

CH₃

(Π)
Glycidester

CH₃ CH;

-CH₂-^CH=C-CHO

^{C 3} CH₃

(IV)
. Aldehyd C₁₄H₂₂O

ιο Diese Forscher haben die Synthese in drei getrennten Stufen durchgeführt. Dabei wurde die Umsetzung von /3-Jonon und Halogenessigester durch mehrstündiges Erhitzen zu Ende geführt. Das Kondensationsprodukt wurde immer isoliert und zur Reinigung im Hochvakuum bei Temperaturen, die i6o° erreichten, destilliert. Zur Verseifung zu (III) diente alkoholisches Alkali. In wässerigem Alkali unlösliche Produkte wurden verworfen. Die in wässerigem Alkali löslichen Anteile wurden entweder durch Behandeln mit Mineralsäure decarboxyliert (Chem. Zentralblatt 1937, II, 3452), oder es wurde daraus die Glycidsäure (III) isoliert und nachfolgend versucht, durch Erhitzen in Gegenwart von Kupferpulver (J. Chem. Soc. 1942, 727; τ946, 502) oder durch Kochen mit organischen Basen (amerikanische Patentschrift 2 369 160) Kohlendioxyd abzuspalten. Alle diese Verfahren liefern bei unbefriedigender Ausbeute einen Aldehyd C₁₄H₂₂O von geringer Reinheit.

Es wurde nun gefunden, daß man den Aldehyd C₁₄ H₂₂ O, 4-{2', 6', 6'-Trimethylcyclohexenr(1')-yl)-2-methylbuten-(2)-al-(i) in hoher Ausbeute und in großer Reinheit dadurch gewinnen kann, daß man /?-Jonon mit Halogenessigester unter Vermeidung höherer Temperaturen kondensiert, das entstandene Kondensationsproduikt mit einem alkalischen Mittel behandelt und dien gebildeten Aldelhyd aus dem Reaktionsgemisch'isoliert.

Zur Darstellung des Glycidesters (II) kann /5-Jonon in an sich bekannter Weise sowohl mit Mono- als auch mit Dihalogenessigester kondensiert werden. Die Chlorverbindungen eignen sich besonders für die Umsetzung. /J-Jonon und Monohalogenessigester werden mit alkalischen Mitteln, wie Alkalialkoholat und Erdalkalialkoholat, umgesetzt. Natriumalkoholat, insbesondere Natriummethylat, ist als- Körfdensationsmittel -besonders vorteilhaft. Dabei erfolgt die Umsetzung zweckmäßig ohne Lösungsmittel unter Anwendung eines Überschusses von Alkalialkoholat und Halogenessigester. /3-Jonon und Dihalogenessigester werden in üblicher Weise mit Magnesiumamalgam kondensiert. Das gebildete Kondensätionsprodukt gibt beim Behandeln mit alkalischen Mitteln die gleiche Reaktionsmasse und die nämlichen Produkte (II) und (IV). In entsprechender Weise gelingt die Kondensation von /3-Jonon mit Monohalogenessigester mittels Magnesiumamalgams. Die Kondensation von /?-Jonon und Halogenessigester soll immer unter schonenden Bedingungen durchgeführt werden. Das Kondensationsprodukt wird zweckmäßig nicht isoliert und gereinigt. Es soll insbesondere nicht destilliert -werden. Das Konden-

CH = CH-C-

CH-COOH

i—CH,

CH,

_r (ΠΙ)

Glycidsäure

sationsprodukt wird zweckmäßig sofort mit einem alkalischen Mittel behandelt. Die Temperatur soll während der ganzen Reaktionsfolge nicht über 50⁰ steigen. Bei Einhaltung dieser schonenden Arbeitsweise erfolgt die bisher nur in saurem Milieu oder beim" Erhitzen beobachtete Decarboxylierung der Glycidsäure (III) in alkalischem Milieu gleichzeitig mit der Verseifung. Der gebildete Aldehyd kann e₀ fast quantitativ aus der alkalischen Reaktionslösung isoliert werden. Zur Reinigung eignet sich die Destillation. Bei zweckmäßiger Ausführung der Reaktion erhält man einen sehr reinen Aidehyd (IV). S₅

Der so gewonnene Aldehyd ist ein gelbes öl, das bei tiefen Temperaturen erstarrt und in seinen Eigenschaften mit dem Aldehyd von H e i 1 b r ο η und Mitarbeitern (J. Chem. Soc, 1946, 50,«};üb§reinstimmt, der auf umständliche Weise aus der isolierten Glycidsäure gewonnen und über das kristallisierte Phenylsemicarbazon gereinigt wurde. Der Aldehyd ist vor allem charakterisiert durch sein Ultraviolettspektrum mit einem Absorptionsmaximum, bei 230 ηΐμ. Das Phenylsemicarbazoni schmilzt bei 181 bis 182⁰ und das Thiosemicarbazon bei 194⁰ (unkorrigiert).

Nach dem neuen Verfahren erhält man ein Produkt von viel größerer Reinheit. Zudem wurde die Ausbeute gegenüber dem zuletzt beschriebenen Verfahren (J. Chem. Soc., 1946, 502) vervierfacht. Die ganze Umsetzung kann jetzt in einer einzigen Apparatur im Verlaufe eines Tages durchgeführt werden.

B e i s ρ i e 1 ι

20 Gewichtsteile /?-Jonon und 16 Gewichtsteile Chloressigsäureäthylester werden zusammen bei —io° Innentemperatur intensiv gerührt. Unter Luft- und Feuchtigkeitsausschluß werden 8 Gewichtsteile pulverisiertes, trockenes Natrium,-methylät allmählich zugesetzt, wobei die Tempe^ ratur des Reaktionsgemisches möglichst tief gehalten wird. Nach beendetem Eintragen rührt man noch 4 Stunden unter Kühlung. Darauf fügt man unter Kühlung 60 Volumteile einer i5°/oigen Losung Ύοη' Natriümhydroxyd in Methanol zu und rührt die Lösung weitere 2 Stunden bei etwa + 5°· Zur Isolierung des gebildeten Aldehyds verdünnt man mit 90 Volumteilen Wasser und extrahiert _lao einmal mit 40 Volumteilen und zweimal mit je 20 Volumteilen Äther. Die vereinigten Ätherauszüge rührt man zweimal mit 40 Volumteilen Wasser aus. Darauf wird der Äther abdestilliert und der Rückstand im Hochvakuum fraktioniert. Die 1*5 Fraktion, welche zwischen 100 und 120⁰ bei

o,2 mm siedet, wird redestilliert und siedet dann bei ioo bis iO2°/o,5 mm. Man erhält i8 bis 19 Gewichtsteüe Aldehyd. Ausbeute, bezogen auf /i-Jonon, 85 bis 90%.

Beispiel 2

20 Gewichtsteile /5-Jonon, 16 Gewichtsteile Chloressigsäureäthylester und 20 Volumteile Petroläther, Siedepunkt 30 bis 70⁰, werden wie im Beispiel 1 mittels 8 Gewichtsteilen pulverisiertem Natriummethylat kondensiert und aufgearbeitet. Man erhält 16,5 bis 17,5 Gewichtsteile Aldehyd. Ausbeute, bezogen auf /3-Jonon, 75 bis 8o%>.

Beispiel 3

20 Gewichtsteile /J-Jonon und 16 Gewichtsteile Chloressigsäureäthylester werden mit 8 Gewichtsteilen Natriummethylat, wie in Beispiel 1, kondensiert. Die Reaktionsmasse wird mit der 4fac'hen Menge Wasser versetzt und mit Äther extrahiert. Der Äther wird bei maximal + 20⁰ im Vakuum abdestilliert. Es resultieren 30 bis 40 Gewichtsteile roher ätherhaltiger Glycidester. Dieser wird wie im Beispiel 1 mit alkoholischem Alkali behandelt. Der gebildete Aldehyd wird in gleicher Weise aus der alkalischen Reaktionslösung isoliert.

Beispiel 4

7 Gewichtsteile Magnesium werden im Stickstoffstrom mit 495 Gewichtsteilen Quecksilber unter Erwärmen gelöst. Zum erkalteten Amalgam fügt man 300 Volumteile absoluten Äther, 55 Gewichtsteile /?-Jonon und 45 Gewichtsteile Dichloressigsäureäthylester. Die Reaktion wird durch gelindes Erwärmen in Gang gebracht und dann durch Rühren aufrechterhalten. Nachdem die Umsetzung etwas nachgelassen hat, erwärmt man noch gelinde unter stetem Rühren. Dann zersetzt man die gebildete Magnesiumverbindung mit Wasser und verdünnter Essigsäure, trennt vom Quecksilber ab und nimmt in Äther auf. Die Ätherlösung wird getrocknet und eingedampft, wobei die Temperatur nicht über 40⁰ steigen soll. Der Rückstand wird unter Kühlen langsam mit 200 Volumteilen einer i5°/oigen methanolischen Natriumhydroxydlösung

versetzt und 2 Stunden stehengelassen. Nun wird mit dem 4fachen Volumen Wasser versetzt und ausgeäthert. Die Ätherlösung wird mit Wasser ausgewaschen, der Äther abdestilliert und der Rückstand fraktioniert. Ein kleiner Vorlauf wird verworfen. Die Hauptmenge destilliert bei ioo bis i2O° und ist identisch mit dem Produkt der Beispiele ι bis 3.

Beispiel 5

7 Gewichtsteile Magnesium werden im Stickstoffstrom mit 495 Gewichtsteilen Quecksilber unter Erwärmen gelöst. Zum erkalteten Amalgam fügt man 300 Volumteile absoluten Äther, 55 Gewichtsteile /9-Jonon und 35 Gewichtsteile Monochloressigsäureäthylester. Die weitere Verarbeitung erfolgt wie im Beispiel 4.

Claims (5)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zur Darstellung eines Aldehyds aus /J-Jonon, dadurch gekennzeichnet, daß man /3-Jonon mit Halogenessigester unter Vermeidung höherer Temperaturen kondensiert, das entstandene Kondensationsprodukt mit einem alkalischen Mittel behandelt und den gebildeten Aldehyd aus dem Reaktionsgemisch isoliert.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man y?-Jonon mit Monohalogenessigester kondensiert und Magnesiumamalgam, Alkalialkoholat oder Erdalkalialkoholat als Kondensationsmittel verwendet.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man /?-Jonon mit Dihalogenessigester kondensiert und Magnesiumamalgam als Kondensationsmittel verwendet.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das erhaltene Kondensationsprodukt ohne Isolierung und Reinigung mit alkalischen Mitteln behandelt und der gebildete Aldehyd aus dem in wässerigem Alkali unlöslichen Anteil isoliert wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur während der ganzen Reaktionsfolge nie über 50⁰ steigt.

O $203 6.