DE958473C - Verfahren zur Herstellung von Vinyl-aethinyl-tert. carbinolen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

AUSGEGEBEN AM 21. FEBRUAR 1957

DEUTSCHES PATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 12 ο GRUPPE 19o3 INTERNAT. KLASSE C 07c

P 13015 IVh112 ο

Abraham Bavley, Brooklyn, N. Y.,

William Merrill McLamore, Fresh Meadows, N. Y., und Morton Harfenist, Tuckahoe, N. Y. (V. St. A.)

sind als Erfinder genannt worden

Chas. Pfizer & Co., Inc., Brooklyn, N. Y. (V. St. A.)

Verfahren zur Herstellung von Vinyl-äthinyl-tert. carbinolen Patentiert im Gebiet der Bundesrepublik Deutschland vom 10. November 1954 an

Patentanmeldung bekanntgemacht am 23. August 1956

Patenterteilung bekanntgemacht am 31. Januar 1957

Die Priorität der Anmeldung in den V. St. v. Amerika vom 16. November 1933 ist in Anspruch genommen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Vinyl-äthinyl-tert.-caxbinolen, die als Zwischenprodukte für organische Synthesen, als organische Lösungsmittel und als krampflösende Mittel oder als Schlafmittel dienen können.

Erfindungsgemäß werden die gewünschten ungesättigten tertiären Carbinole unmittelbar aus einem aliphatischen /3-Halogenalkylketon mit wenigstens einem Wasserstoff atom in der benachbarten α-Stellung hergestellt. Es zeigte sich, daß man nach diesem

Verfahren eine große Anzahl brauchbarer Verbindungen herstellen kann, die der allgemeinen Formel

R₁-C = C-C-C = CR₅ ^s

OH

entsprechen, wobei R₁ .ein Halogenatom, Wasserstoff . oder eine Alkylgruppe, mit ι bis 7 Kohlenstoffatomen, so

R₂, R₃ und R₅ Wasserstoff oder Alkylgruppen mit ι bis 7 Kohlenstoffatomen darstellen und R₄ eine Alkyl- oder Alkenylgruppe mit ι bis 7 Kohlenstoffatomen bedeutet, die gegebenenfalls am jß-Kohlenstoffatom durch Halogen substituiert ist und gegebenenfalls am a-Kohlenstoffatom reaktionsfähige Wasserstoffatome enthält. Eine besondere Gruppe neuartiger Verbindungen wird durch die obige Formel dargestellt, wenn R₄ eine Alkenylgruppe mit 1 bis 7 Kohlenstoffatomen ist, z. B. bei Divinyl-äthinylcarbinol und Vinyl-/3-chlorvinyläthinylcarbinol. Diese Verbindungen sind als Zwischenprodukte für organische Synthesen wichtig.

Aliphatische ß-Halogenalkylketone der folgenden allgemeinen Formel

JK--J ■ \s ' \y ' Vy -^-A

!IH

XHO

werden für das Verfahren der vorliegenden Erfindung als Ausgangsstoffe verwendet.

R₁, R₂, R₃ und R₄ haben dabei die oben angegebene Bedeutung, während X ein Halogenatom, vorzugsweise Chlor oder Brom, darstellt.

Im folgenden ist eine Anzahl typischer solcher Ketone genannt:
. Alkyl-/?-halogenalkyl-ketone der Formel

R₁-C-C-C-R₄

XHO

wobei R₁, R₂ .und R₃ Wasserstoff oder einen Alkylrest, R₄ einen Alkylrest und X ein Halogenatom bedeuten, z. B. Methyl-ß-chloräthyl-keton, Propyl-/5-chloräthyl-' keton, Isopropyl-jS-chloräthyl-keton, Heptyl-/3-chloräthyl-keton, Äthyl-ß-chloräthyl-keton, Äthyl-/?-chlorpropyl-keton, N-butyl'/S-bromathyl-keton, Hexyl-/3-chlornonyl-keton, Methyl-ß-chlorisobutyl-keton, Propyl-/?-bromisobutyl-keton, n-Butyl-^-chlorisobutylketon, Methyl-(a-methyl-/3-chlor-/S-methyl-äthyl)-keton, Methyl-(a-methyl-j5-chlor-/3-methyl-propyl)-keton, Methyl-(a-methyl-/S-chlor-/3-methyl-butyl)-keton. Alkyl-/?, /?-dihalogenalkyl-ketone der Formel

X-C-C-C-R₄

I I Il

XHO

. wobei R₂ und R₃ Wasserstoff oder einen Alkylrest, R₄ einen Alkylrest und X ein Halogenatom bedeuten, z. B. Methyl-_i8-/3-dichloräthyl-keton,Äthyl-_j8,/?-dichloräthyl-keton, Isopropyl-/?, jS-dichloräthyl-keton, n-Butyl-/?, /S-dibrompropyl-keton, Methyl-^S, jS-dibromisoamyl-keton, Äthyl-/?, /J-dibromnonyl-keton, Propyl-/3, /S-dichlorisoamyl-keton, Methyl-/?, /5-dichlorhexylketon, Äthyl-/?, ß-dichloroctyl-keton, Methyl-/3, /ff-dichlornonyl-keton. ß, jS'-Dihalogenalkyl-ketone der Formel

R₂ R₃ H H

L< *—~~ \_i \^t V^ vy ~~~~ JlV

XHOHX

wobei R, R₁, R₂ und R₃ Wasserstoff oder einen Alkylrest und X ein Halogenatom bedeuten, z. B. ß, /3'-Dichlordiäthyl-keton, ß, /S'-Dichlordipropyl-keton, β,β'-Ώΐ-chlordibutyl-keton^^'-Dibromdiheptyl-keton.jg.jS'-Dichlordinonyl-keton,y3-Chloräthyl-/S'-chlorpropyl-keton, /S-Chloräthyl-/3'-chlorbutyl-keton,^-Chloräthyl-/3'-chlorheptyl-keton, /S-Chlorpropyl-je'-chlorpropyl-keton, ^-Chlorbutyl-yS'-chlorhexyl-keton, β - Bromäthyl-/S'-bromisoamyl-keton.
ß, /S-Dihalogenalkyl-jS-halogenalkyl-ketone der Formel

R₂ R3 H H

X—C—C—C-C-C-R

XHOHX

wobei R, R₂ und R₃ Wasserstoff oder einen Alkylrest und X ein Halogenatom bedeuten, z.B. β,β,β'-Ύτχ-chlordiäthyl-keton, β, β, /S'-Trichlordipropyl-keton, β, β, /S'-Trichlordibutyl-keton, β, β - DichloräthyljS'-chlorpropyl-keton, β, jS-Dichlorpropyl-iS'-chloräthylketon, β, jS-Dichlorbutyl-zS'-chlorpropyl-keton, β, ß-Oichlorisoamyl-zS'-chlorathyl-keton, β, jS-Dibromhexyl-/?'-brompropyl-keton, ß, |S-Dibromisopropyl-/S'-bromäthyl-keton, ß, jS-Dibromäthyl-jS'-chlorpropyl-keton. |3-Halogena]kyl-/S'-halogenalkenyl-ketone der Formel

RO TT TT

ο JtVo Xl Xl

C=C-C-C-C-R

OHX

wobei R, R₂ ,und R₃ Wasserstoff oder einen Alkylrest und X ein Halogenatom bedeuten, z. B. /3-Chloräthyl_iS'-cMorvinyl-keton,|3-Chlorpropyl-/S'-chlorvinyl-keton, _i8-Chlorbutyl-/3-chlorvinyl-keton,^-Chlorhexyl-/?-chlorvinyl-keton.jÖ-CMornonyl-jS'-chlorvinyl-keton.jS-Chloräthyl-j8'-chlorpropenyl-keton, ß-Chloräthyl-/?'-chlorbutenyl - keton, β - Bromäthyl - β' - bromvinyl - keton, β - Brompropyl - β' - bromvinyl - keton, β - Brombutyl-/3'-chlorpropenyl-keton.

Die genannten aliphatischen /?-Halogenalkylketone, die am benachbarten a-Kohlenstoffatom mindestens ι reaktionsfähiges Wasserstoffatom enthalten, werden mit einem Metallacetylid oder einem monoalkylsubstituierten Metallacetylid umgesetzt, wobei die Alkylgruppen etwa ι bis 7 Kohlenstoffatome besitzen. Alkali- und Erdalkalimetallacetylide erwiesen sich in dieser Beziehung als besonders wirksam. Von ihnen ist Lithiumacetylid jedoch deshalb vorzuziehen, weil es ohne Gefahr einer Polymerisation der ungesättigten Ketone ausgezeichnete Ergebnisse liefert. Die Acetylide lassen sich bekanntermäßen bequem herstellen, indem man das freie Metall oder Metallamid in flüssigem

Ammoniak löst und die entstehende Lösung mit einem Strom von Acetylen oder von substituiertem Acetylen behandelt, wobei das entsprechende Acetylid entsteht.

Das Metallacetylid wirkt als Kondensationsmittel und liefert die gewünschte Acetylengruppe für das Endprodukt. Es wirkt weiter als halogenwasserstoffabspaltendes Mittel für das ß-Halogenalkylketon, wodurch die gewünschte Alkenyldoppelbindung in dem Produkt entsteht. Zur Erreichung dieser Zwecke

ίο werden mindestens 2 Äquivalente des Metallacetylids je Mol Keton benötigt, aber ein leichter Überschuß über diese Menge ist günstiger. Wenn die obengenannten /3-Halogenalkylke_tone als Ausgangsstoffe verwendet werden, sind 2 Äquivalente des Acetylids deshalb erforderlich, weil das eine zur Herstellung einer Doppelbindung zwischen den a- und ^-Kohlenstoffatomen des Ketons verbraucht wird, indem es die abgespaltenen Wasserstoff- und Halogenatome bindet, während das andere sich mit dem entstehenden ungesättigten Keton kondensiert. Aus denselben Gründen werden für die Umsetzung der Alkyl-/?, /?-dihalogenalkyl-ketone und der β - Halogenalkyl - ß' - halogenalkenylketone 2 Äquivalente des Metallacetylids benötigt, wobei in jedem Fall nur eines der Halogenatome durch das Metallacetylid entfernt wird. Bei Verwendung der j8-yS'-Dihalogenalkyl-ketone und der ß, /?-Dihalogenalkyl-/J'-halogenalkyl-ketone jedoch wirken 3 Äquivalente des Acetylids in gleicher Weise, indem 2 Äquivalente Doppelbindungen, einerseits zwischen den α-und ß-und anderseits zwischen den a'- und ^'-Kohlenstoffatomen der Ketone, bilden und das dritte sich mit den entstehenden ungesättigten Ketonen kondensiert. Flüssiges Ammoniak erwies sich als besonders brauchbar als Lösungsmittel für die Umsetzung; man kann es aber auch mit einem inerten Lösungsmittel verdünnen, etwa Diäthyläther, ohne die Kondensationsreaktion ernstlich zu beeinträchtigen. Im allgemeinen wird die Reaktion etwa bei der Siedetemperatur des flüssigen Ammoniaks durchgeführt, falls aber ein Lösungsmittel mit niedrigem Siedepunkt, z. B. Diäthyläther, zugegen ist, kann man bei Temperaturen bis etwa zum Siedepunkt dieses Lösungsmittels arbeiten. Man führt die Reaktionen innerhalb einiger Stunden zu Ende und isoliert die Produkte durch Entfernung des Lösungsmittels und des aus Alkali oder Erdalkalimetall bestehenden Kondensationsmittels. Dies geschieht leicht, indem man das Ammoniak verdunsten läßt und die entstehende Suspension auf ein Gemisch aus Eis und einer Säure, etwa Essigsäure, gießt. Die Produkte sind dann leicht durch Ausäthern zu gewinnen, worauf die erhaltenen Carbinole durch Destillation unter vermindertem Druck gereinigt werden können.

Beispiel 1

Herstellung von 3-Äthyl-5-methyl-penteni-in-4-01-3 (Äthyl-vinyl-propinyl-carbinol)
Eine Lösung von η,η g (1,1 Mol) Lithium in 800 ecm flüssigem Ammoniak wurde mit einem Strom gasförmigen Propins behandelt, bis die blaue Farbe der Lösung verschwunden war. Der Gasstrom wurde kurz darauf unterbrochen. Dann fügte man langsam eine Lösung von 60,3 g (0,5 Mol) Äthyl~/?-chloräthyl-keton

in Diäthyläther zu dem Reaktionsgemisch und ließ das Gemisch etwa 3 Stunden lang am Rückflußkühler mit Trockeneiskühlung sieden. Anschließend wurde es mit Diäthyläther verdünnt, worauf man das Ammoniak verdunsten ließ. Die verbleibende Lösung wurde zu einem Gemisch aus Eis und Essigsäure gegossen. Das Produkt wurde daraus mit Äther extrahiert und durch zweimalige Destillation gereinigt. Die Ausbeute betrug 7,2 g (11,6%) der Theorie; Kp.₁₄ 68 bis 69⁰.

Analyse für C₈H₁₂O:

Berechnet C 77,37 °/₀; H 9,74%; gefunden C 77,16 %; H 9,88%.

Die Löslichkeit dieses Stoffes in Wasser betrug etwa 6%, seine Dichte Df = 0,905, der Brechungsindex n% = 1,4670.

Beispiel 2

Herstellung von 3-Isopropyl-penten-i-in-4-ol-3 (Isopropyl-vinyl-äthinyl-carbinol)

Acetylen wurde in eine Lösung von Lithium (7,7 g = 1,1 Mol) in flüssigem Ammoniak (800 ecm) unter Rühren eingeleitet, bis die blaue Farbe verschwunden und die Lösung von Feststoffen frei war. Zu der entstehenden Lithiumacetylidlösung fügte man unter Rühren 67,3 g (0,5 Mol) Isopropyl-jS-chloräthyl-keton, das in 70 ecm Äther gelöst war. Es fiel sofort ein fester weißer Niederschlag aus (Lithiumchlorid). Nach zweistündigem Sieden am Rückflußkühler wurde 300 ecm Äther zugegeben, worauf man das Ammoniak über Nacht verdunsten ließ. Das verbleibende Gemisch wurde in eine Aufschlämmung aus Eis und Essigsäure (35 g) gegeben. Die wäßrige Schicht wurde abgetrennt und mehrere Male mit jeweils 100 ecm Äther ausgezogen. In der wäßrigen Schicht wurde dann die Menge der Chloridionen festgestellt, wobei sich ein Gehalt von 0,493 Mol (statt theoretisch 0,50 Mol) ioo ergab. Die vereinigten Ätherauszüge wurden mit Natriumbicarbonatlösung gewaschen und über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet. Nach der Verdunstung des Äthers und zweimaliger Destillation des Rückstandes wurden 36,8 g (59,3 % der Theorie) reines Isopropyl-vinyl-äthinyl-carbinol gewonnen: Kp._a9 65 bis 66°, Dichte Df = 0,8923 und Brechungsindex nf = 1,4520.

Analyse für C₈H₁₂O:
Berechnet C 77,37%, H 9,74%; gefunden C 77,53 %, H 10,03 %.

Beispiel 3

Herstellung von 3-n-Butyl-penten-i-in-4-ol-3 ^1S

(n-Butyl-vinyl-äthinyl-carbinol)

Dieses Produkt wurde in derselben Weise, wie im Beispiel 2 angegeben, aus 74,3 g (0,5 Mol) n-Butyljö-chloräthyl-keton hergestellt. 'Die Ausbeute betrug 46,8 g;-ermittelt wurden Kp.₉66 bis 68°; Df = 0,8773, T = 1,4532·

Analyse für C₉H₁₄O:

Berechnet C 78,21%, H 10,21%; gefunden C 78,26%, H 10,50%.

Beispiel 4

Herstellung von 3-Vinyl-penten-i-in-4-ol-3
(Divinyl-äthinyl-caxbinol)

Das obige Produkt wurde, wie im Beispiel 2 angegeben, aus 7,63 g (1,10 Mol) Lithium in 350 ecm flüssigem Ammoniak, Acetylen und 52,0 g (0,335 Mol) Di-[j8-chloräthyl]-keton hergestellt. Nach zweimaliger Destillation wurden 12,4 g Divinyl-äthinylcarbinol erhalten, mit Kp.₁₆₎₅ 51 bis 54°; Dichte Df = 0,918 und Brechungsindex n% = 1,4676.

Analyse für C₇H₈O:

Berechnet 077,75%, H 7,46%;
gefunden 077,29%, H 7,50.

Beispiel 5

Herstellung von 3-Vinyl, !-chlor-penten-i-in-4-01-3 (Vinyl-je-chlorvinyl-äthinyl-carbinol)

Dieses Produkt wurde, wie im Beispiel 2 beschrieben, aus 76,5 g (0,5 Mol) ^-Chlorathyl-yS'-chlorvinyl-keton in 75 ecm Äther hergestellt. Nach der Destillation wurden 46,2 g reines Produkt erhalten, mit Kp.₀.₂ 33 bis 33.5°; ^Df = *>^ϊ03 und ^i = i,49⁶°-

Analyse für C₇H₇OCl:

Berechnet 058,96%, H 4,95%;
gefunden 058,70%, H 4,95%.

Andere Verbindungen, die sich nach diesem Verfahren bequem herstellen lassen und die besonders als krampflösende Mittel oder als Schlafmittel brauchbar sind, sind 3-Methyrpenten-l-in-4-ol-3 (Methyl-yinyläthinyl-carbinol), 3-Äthyl-penten-i-in-4-ol-3 (Äthylvinyl-äthinyl-carbinol) 3-n-Propyl-penten-i~in-4-ol-3 (n-Propylvinyl-äthiriyl-carbinol) und i-Chlor-3-äthylpenten-i-in-4-01-3 (Äthyl-jS-chlorvinyl-äthinylcarbinol).

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   i. Verfahren zur Herstellung von Vinyl-äthinyltert.-carbinolen der allgemeinen Formel

   ₁-C = C-G-C=CR₅
   OH

   worin R₁ ein Halogenatom, Wasserstoff oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 7 Kohlenstoffatomen, R₂, R₃ und R₆ Wasserstoff oder Alkylgruppen mit · ι bis 7 Kohlenstoffatomen darstellen und R₄ eine Alkyl- oder Alkenylgruppe mit 1 bis 7 Kohlenstoffatomen bedeutet, die gegebenenfalls am jS-Kohlenstoffatom durch Halogen substituiert ist und gegebenenfalls am a-Kohlenstoffatom reaktionsfähige Wasserstoffatome enthält, dadurch gekennzeichnet, daß man 1 Mol eines aliphatischen jS-Halogenalkylketons der allgemeinen Formel

   ^ ^³

   R₁-C-C-C-R₄

   I I Il

   XHO

   worin R₁, R₂, R₃ und R ₄ die obige Bedeutung haben und X ein Halogenatom darstellt, mit mindestens 2 Äquivalenten eines gegebenenfalls durch einen ι bis 7 Kohlenstoffatome enthaltenden Alkylrest substituierten MetallacetyHds unter wasserfreien' Bedingungen kondensiert.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,· daß man als aliphatisches ß-Halogenalkylketon ein Alkyl-/5-jS-dihalogenalkylketon verwendet.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als aliphatisches ß-Halogenalkylketon ein ß, /J'-Dihalogenalkyl-keton verwendet.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als aliphatisches /J-Halogenalkylketon ein /fyS-Dmalogenalkyl-ß'-halogenalkylketon verwendet.
5. 5. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man als aliphatisches /?-Halogenalkylketon ein jS-HalogenalkyU/S'-halogenalkenylketon verwendet.
6. 6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Alkali- oder ein Erdalkalimetallacetylid verwendet. .
7. 7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- so zeichnet, daß man 1 Mol eines aliphatischen /J-HaIogenalkylketons mit wenigstens 2 Äquivalenten des Metallacetylids unter wasserfreien Bedingungen in flüssigem Ammoniak kondensiert.

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