DE965403C - Verfahren zur Herstellung von Dialkaliderivaten niedermolekularer Cyclohexa-1,4-dien-2,5-diol-1,4-dicarbonsaeuredialkylester - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Dialkaliderivaten niedermolekularer Cyclohexa-1,4-dien-2,5-diol-1,4-dicarbonsaeuredialkylester

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DE965403C
DE965403C DEJ9965A DEJ0009965A DE965403C DE 965403 C DE965403 C DE 965403C DE J9965 A DEJ9965 A DE J9965A DE J0009965 A DEJ0009965 A DE J0009965A DE 965403 C DE965403 C DE 965403C
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diol
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acid dialkyl
dicarboxylic acid
cyclohexa
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DEJ9965A
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English (en)
Inventor
Paul Otto Lenel
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Imperial Chemical Industries Ltd
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Imperial Chemical Industries Ltd
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    • C07C67/30Preparation of carboxylic acid esters by modifying the acid moiety of the ester, such modification not being an introduction of an ester group
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    • C07C67/343Preparation of carboxylic acid esters by modifying the acid moiety of the ester, such modification not being an introduction of an ester group by isomerisation; by change of size of the carbon skeleton by increase in the number of carbon atoms
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Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
AUSGEGEBEN AM 6. JUNI 1957
DEUTSCHES PATENTAMT
PATENTSCHRIFT
KLASSE 12 ο GRUPPE 25 INTERNAT. KLASSE C 07c
/ 9p65 IVb J12 ο
Paul Otto Lenel, Norton-on-Tees (Großbritannien) ist als Erfinder genannt worden
Imperial Chemical Industries Limited, London
Verfahren zur Herstellung von Dialkaliderivaten niedermolekularer Cyclohexa-1,4-dien-2,5 -diol-1,4-dicarbonsäuredialkylester
Patentiert im Gebiet der Bundesrepublik Deutsdiland vom 19. März 1955 an Patentanmeldung bekanntgemacht am 27. Dezember 1956
Patenterteilung bekanntgemacht am 23. Mai 1957 Die Priorität der Anmeldung in Großbritannien vom 19. März 1954 ist in Anspruch genommen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kondensieren von Bernsteinsäuredialkylestern unter Bildung von Dialkaliderivaten von niedermolekularen Cyclohexa-i, 4-dien-2, 5-diol-i, 4-dicarbonsäuredialkylestern.
Es ist bereits bekannt, Bernsteinsäuredialkyl-
COOR
CH2
CH2
CH2
CH,
ROOC
ROOC
ester zu Derivaten von Cyclohexa-i, 4-dien-2, 5-diol-i, 4-dicarbonsäuredialkylestern zu kondensieren. So erhält man aus einem Bernsteinsäuredialkylester und einem Natriumalkoholat das Dinatriumderivat eines Cyclohexa-i, 4-dien-2, 5-dioli, 4-dicarbonsäuredialkylestjers nach der Gleichung1:
0 —Na
COOR
2NaOR
CH2 C-COOR
ROOC-C CH.
ONa
709 532/288
Es wurde ferner vorgeschlagen, bei Umsetzungen dieser Art als Kondensationsmittel metallisches Natrium oder Kalium entweder für sich allein oder mit einer geringen Menge von Alkohol, Natrium-5 oder Kaliumalkoholat oder Natrium- oder Kaliumhydrid zu verwenden.
So ist in Org. Reactions, Bd. I, 1942, S. 283, ein Verfahren beschrieben, wonach die Kondensation von Bernsteinsäuredialkylestern unter Einwirkung von Natriumalkoholat in Gegenwart von trockenem Diäthyläther innerhalb von 3 bis 4 Tagen durchgeführt wird. Das erhaltene Produkt ist nach üblicher Vorreinigung· noch so dunkel, daß es zur Entfärbung noch mit einem Adsorptionsmittel behandelt werden muß, und gibt eine Ausbeute von nur etwa 60%. Demgegenüber wird das Kondensationsprodukt nach der Erfindung bei einer Erhitzungszeit von nur etwa 1 Stunde bereits in farbloser Form und in einer Ausbeute von etwa 85 bis 87 % erhalten.
Es wurde auch schon ein Verfahren zur Herstellung von Dialkaliderivaten von Cyclohexai, 4-dien-2, 5-diol-i, 4-dicarbonsäuredialkylestern vorgeschlagen, das darin besteht, daß man einen
niedermolekularen Bernsteinsäuredialkylester mit einem Alkalialkoholat in Gegenwart mindestens eines organischen Verdünnungsmittels umsetzt, das unter den Reaktionsbedingungen flüssig ist. Zum Beispiel kann man Kohlenwasserstoffe oder die Bernsteinsäuredialkylester selbst als Lösungsmittel verwenden.
Bei den bisher bekannten Verfahren zur Herstellung von Dialkaliderivaten von Cyclohexai, 4-dien-2, 5-diol-i, 4-dicarbonsäuredialkylestern fiel das Produkt im allgemeinen in Form eines festen Kuchens an, der sich bei nachfolgenden Reaktionen jedoch schwer verarbeiten läßt. Im Gegensatz dazu liefert das erfindungsgemäße Verfahren ein feinzerteiltes Produkt, das sich besonders gut weiterverarbeiten läßt.
Die vorliegende Erfindung betrifft somit ein verbessertes Verfahren, bei welchem das Reaktionsprodukt nicht nur in einer für nachfolgende Reaktionen außerordentlich gut geeigneten Form, sondem auch in höherer Ausbeute anfällt als bei den bisher bekannten Verfahren.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Dialkaliderivaten von niedermolekularen Cyclohexa-i, 4-dien-2, 5-diol-i, 4-dicarbonsäuredialkyl-
So estern ist dadurch gekennzeichnet, daß man einen niedermolekularen Bernsteinsäuredialkylester mit einem Alkalialkoholat in Gegenwart von Dioxan als Äther kondensiert.
Man kann das Alkoholat entweder für sich allein oder in Lösung in einem niedermolekularen aliphatischen Alkohol anwenden. Vorteilhafterweise verwendet man den dem Alkoholat entsprechenden Alkohol. Verwendet man ein Alkoholat zusammen mit einem Alkohol, so soll dieser Alkohol nach der Umsetzung des Bernsteinsäuredialkylesters mit dem Alkoholat entfernt werden.
Besonders geeignete Diester sind Bernsteinsäuredimethyl- und -diäthylester. In entsprechender Weise sind als Alkalialkoholate die Methylate und Äthylate, und zwar insbesondere Natriummethylat und Natriumäthylat, besonders geeignet. Verwendet man als Lösungsmittel für das Alkoholat einen niedermolekularen aliphatischen Alkohol, so ist es vorteilhaft, wenn dieser Alkohol den angewandten Alkoholat entspricht. So verwendet man im Falle von Natriummethylat vorteilhafterweise Methanol als Lösungsmittel; arbeitet man mit Natriumäthylat, so wählt man vorteilhafterweise Äthanol als Lösungsmittel.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es vorteilhaft, ein Volumen an Dioxan zu verwenden, das größer ist als das Volumen des angewandten Bernsteinsäuredialkylesters. Besonders vorteilhaft ist ein Volumenverhältnis von Dioxan: Bernsteinsäureester etwa von 2,5 : 1 bis 10 : 1, vorzugsweise 3:1 bis 5 : i. Weiterhin ist es vorteilhaft, den Bernsteinsäureester und das Alkoholat im Molverhältnis von etwa 1 : 1 zu verwenden.
Die Umsetzung wird durch gemeinsames Erhitzen des Bernsteinsäuredialkylesters mit dem Alkoholat und dem als Verdünnungsmittel dienenden Dioxan ausgeführt. Arbeitet man mit Natriummethylat in Gegenwart von Methanol als Kondensationsmittel und mit Bernstemsäuredimetrrylester als Ester, so führt man die Umsetzung zunächst bei etwa 65°, d.h. beim Siedepunkt des Methanols, durch. Bei dieser Temperatur destilliert das überschüssige Methanol ab. Die Temperatur steigt allmählich, bis sie den Siedepunkt des Dioxans erreicht. An diesem Punkt ist die Reaktion dann praktisch beendet.
Bei der Verwendung von Dioxan als Verdünnungsmittel erhält man das Reaktionsprodukt in Form einer Dispersion des Dinatriumsalzes des Cyclohexa-1,4- dien - 2, 5 - diol -1, 4-dicarbonsäure- ico dimethylesters in einer einzigen flüssigen Phase, vorausgesetzt, daß man das bevorzugte Mengenverhältnis von Reaktionsteilnehmern und Verdünnungsmitteln angewandt hat, wobei die flüssige Phase aus Dioxan und unverändertem Bernsteinsäuredimethylester besteht. Das Dinatriumderivat kann abfiltriert werden. Das Filtrat enthält Dioxan und unveränderten Ester und kann im Kreislauf in die Kondensationsstufe zurückgeführt oder durch Destillation in seine Bestandteile zerlegt werden.
Die Entfernung des Methanols aus dem Reaktionsgemisch vollzieht sich glatt, da die Siedepunkte von Methanol und Dioxan bei 64,6 bzw. ioi,S° Hegen. Enthält das Reaktionsgemisch jedoch Äthanol, so erfordert dessen Entfernung eine bessere Fraktionierung, da Äthanol einen höheren Siedepunkt als Methanol hat, nämlich 78,5°.
Arbeitet man mit einem Kohlenwasserstoff als Verdünnungsmittel bei der Kondensation des Bernsteinsäuredialkylesters, so erhält man, bezogen auf die Menge des verbrauchten Bernsteinsäuredialkylesters, Ausbeuten von höchstens 60%. Auch wenn man mit einem Überschuß des Bernsteinsäuredialkylesters als Verdünnungsmittel arbeitet, liegen die Ausbeuten, bezogen auf die Menge des verbrauchten Bernsteinsäuredialkylesters, nicht erheb-
Hch höher. Im Gegensatz dazu übersteigt die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltene Ausbeute an Dialkaliderivat des Cyclohexa-i, 4-dien-2, 5-dio!-i, 4-dicarbonsäuredialkylesters 80%, bezogen auf die Menge des verbrauchten Bernstein-■ säuredialkylesters.
Beim Ansäuern des Dialkaliderivats des Cyclohexa-i, 4"dien-2:, 5-diol-1, 4-dicarbonsäuredialkylesters erhält man das freie Diol, z. B. den Cyclohexa-i, 4-dien-2, 5-diol-i, 4-dicarbonsäuredimethylester, in farbloser Form. Nach den bisherigen Verfahren war es gewöhnlich gelb gefärbt, auch wenn man in einer Stickstoff atmosphäre arbeitete. Es wird angenommen, daß die .gelbe Farbe auf Selbst-Oxydation zurückzuführen ist und daß die Anwesenheit des Dioxans als Verdünnungsmittel diese Selbstoxydation verhindert.
Beispiel 1
46 g metallisches Natrium wurden· in einem 3-l-Kolben in 500 ecm trockenem Methanol gelöst. Dann wurden 292 g (260 ecm) Bernsteinsäuredimethylester und 900 ecm trockenes Dioxan zugesetzt. Das Gemisch wurde auf einem auf 80 bis ioo° gehaltenen Wasserbade erwärmt, wobei ein Strom von trockenem Stickstoff durch den Kolben geleitet wurde. Das Methanol wurde mittels einer auf den Kolben aufgesetzten Destillierkolonne entfernt. Bei der vollständigen Entfernung des Methanols destillierten auch ungefähr 300 ecm Dioxan mit über. Das Reaktionsgemisch wurde nun ι Stunde unter Stickstoff am Rückflußkühler erhitzt. Von der schließlich erhaltenen Mischung wurde das Dinatriumderivat des Cyclohexai, 4-dien-2, 5-diol-1, 4-dicarbonsäureesters abfiltriert. Beim Zusatz dieser Dinatriumverbindung zu 2 1 logewichtsprozentiger Salzsäure wurden 179,2 g Cyclohexa-i, 4-dien-2, 5-diol-i, 4-dicarbonsäuredimethylester erhalten (F. = 154 bis 1560). Dies entspricht einer 79%>igen Ausbeute, bezogen auf die Menge des angewandten Natriums.
Das Filtrat wurde zwecks Wiedergewinnung des Dioxans destilliert. Es hinterblieb ein hochsiedender Rückstand von 25 g, wovon 20 g aus Bernstein^ säuredimethylester bestanden. Die Ausbeute an Cyclohexa-i, 4~dien-2, 5 -diol-1, 4-dicarbonsäuredimethylester betrug also, bezogen auf die Menge des umgesetzten Bernsteinsäuredimethylesters, 84,5 %>.
Beispiel 2
46 g metallisches Natrium wurden in 600 ecm Äthanol gelöst, und es wurde eine Mischung aus 348 g Bernsteinsäurediäthylester und 1000 ecm Dioxan zugesetzt. Die Mischung wurde, wie im Beispiel 1 beschrieben, erhitzt. Hierbei wurde das zusammen mit dem Äthanol übergehende Dioxan von Zeit zu Zeit ersetzt. Das Reaktionsprodukt wurde in derselben Weise wie im Beispiel 1 auf- 6» gearbeitet. Es wurden 219 g Cyclohexa-i, 4-dien-2, 5-diol-1, 4-dicarbonsäurediäthylester (F. = 127 bis 1290) abgetrennt, was einer Ausbeute von 86 °/o, bezogen auf die Menge des verwendeten Natriumäthylats, entsprach. Aus dem Dioxanfiltrat wurden 5,4 g Bernsteinsäurediäthylester gewonnen. Die Ausbeute an Cyclohexa-i, 4-dien-2, 5-diol-i, 4-dicarbonsäurediäthylester betrug daher, bezogen auf die Menge des umgesetzten Bernsteinsäurediäthylesters, 87%.

Claims (2)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Herstellung von Dialkaliderivaten von niedermolekularen Cyclohexai, 4-dien-2, 5-diol-1, 4-dicarbonsäuredialkylestern durch Kondensation von niedermolekularen Bernsteinsäuredialkylestern, vorzugsweise dem -methyl- oder -äthylester, in Gegenwart von Alkalialkoholat und einem Äther als Verdünnungsmittel bei erhöhter Temperatur, dadurch gekennzeichnet, daß man als Äther Dioxan verwendet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Alkoholat in einer Lösung des ihm entsprechenden Alkohols, vorzugsweise Methanol oder Äthanol, anwendet und den Alkohol nach der Umsetzung des Bernsteinsäuredialkylesters mit dem Alkoholat entfernt.
In Betracht gezogene Druckschriften :
Org. Reactions, Bd. I, 1942, S. 283.
© 609 738083 12.56 (709 532/288 5. 57)
DEJ9965A 1954-03-19 1955-03-19 Verfahren zur Herstellung von Dialkaliderivaten niedermolekularer Cyclohexa-1,4-dien-2,5-diol-1,4-dicarbonsaeuredialkylester Expired DE965403C (de)

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