FR2643636A1 - Procede de preparation de lactones (alpha)-alkylidene substituees a partir de lactones (alpha)-acetyl substituees - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne un procédé de préparation de lactones alpha-alkylidène-substituées à partir de lactones alpha-acétyl-substituées. Le procédé selon l'invention comprend la réaction de quantités sensiblement équimolaires d'une alpha-acyl-lactone, d'un aldéhyde de formule R'CHO dans laquelle R' est l'hydrogène ou un radical hydrocarboné ayant de 1 à 20 atomes de carbone, et d'un hydroxyde de métal alcalin, à une température comprise dans la gamme de 50 degre(s)C à 150 degre(s)C dans un solvant inerte avec élimination de l'eau de réaction. Le procédé est destiné à la préparation d'alpha-alkylidène-gamma-butyrolactones et d'alpha-alkylidène-delta-valérolactones.

Description

1 2643636

PROCEDE DE PREPARATION DE IACTONES a-ALKYLIDENE-

SUBSTITUEES A PARTIR DE LACTONES î-ACETYL- SUBSTITUEES

La présente invention concerne un procédé perfectionné de préparation de lactones a-alkylidène-substituées. Ce procédé comprend la réaction d'une a-acyl-lactone, d'un aldéhyde et d'un hydroxyde de métal alcalin dans un solvant approprié. On a porté un intérêt considérable à la préparation d'a-alkylidène-lactones par suite de l'activité biologique reconnue des y-et 5-lactones a-méthylénées. Les voies de synthèse de ces produits comprennent en général soit (a) la formation de l'a-méthylène- ou de l'aalkylidène-lactone à partir de précurseurs acycliques contenant tous les groupes fonctionnels souhaités par l'intermédiaire d'ure réaction de fermeture de cycle, soit (b) la conversion d'un groupe existant en position a sur un cycle lactone préformé en le groupe a-méthylène ou aalkylidène correspondant. La présente invention concerne ce dernier type de réaction et, de façon plus précise, un procédé selon lequel les substituants hydrogène et acétyle présents en position a d'un cycle lactone sont retirés et remplacés par un groupe a-alkylidène.

De nombreux procédés de synthèse d'a-méthylène-

lactones sont discutés dans les articles de P.A. Greico (Synthesis 1975, 67) et de N. Petragnani et autres (Synthesis 1986, 157). Cependant, aucune des réactions décrites dans ces références ne concerne la préparation d'a-alkylidène-lactones. En fait on ne trouve qu'une mention de la réaction d'un groupe acétyle qui est situé en position a. Ueno et autres (Tetrahedron Lett. 1978, 3753) décrivent la réaction de l'a-acétyly-butyrolactone avec le paraformaldéhyde, le diisopropylamide de lithium dans le

tétrahydrofuranne pour produire 1 'a-méthylène-y-

butyrolactone. Ksander et autres (J. Org. Chem. 1977, 42, 180) décrivent la préparation d'a-alkylidène-lactones par la réaction d' éthyloxalylbutyrolactones avec un aldéhyde en présence d'hydroxyde de sodium aqueux. Ksander et autres ne suggèrent pas l'utilisation pour la réaction de lactones

a-acyl-substituées d'un type quelconque.

Murray et autres dans J.Chem. Soc., Chem. Commun., 1986, pages 132-133 décrivent une synthèse à étapes multiples qui comprend la formuylation d'une y-lactone à l'aide d'hydrure de sodium et de formiate d'éthyle puis la condensation de l'énolate obtenu avec un aldéhyde pour

obtenir 1'a-méthylène-y-lactone correspondante.

Ono et autres (J. Org. Chem. 1983, 48, 3678) décrivent la conversion d'un groupe ester qui est situé en position a d'un cycle y-butyrolactone en un groupe a-isopropylidène. Le procédé à étapes multiples complexe comprend la réaction du

carbanion d'une a-carboéthoxy-y-butyrolactone et du chloro-

2-nitro-2-propane en présence d'une lampe au tungstène de Watts puis l'addition de bromure de sodium et l'application de chaleur. Dans la seule situation o Ono et autres utilisent une structure cyclique porteuse d'un groupe acétyle en position a, à savoir l'acétyl-2- cyclopentanone, 1'aisopropylidènecyclopentanone correspondante n'est pas produite. Etant donné la possibilité de disposer de lactones

a-acyl-substituées, en particulier d'a-acétyl-y-

butyrolactones, il serait très intéressant de pouvoir disposer d'un procédé permettant de remplacer aisément le groupe acyle par un groupe alkylidène. Il serait même plus avantageux que la réaction soit facile et utilise des corps réagissants aisément disponibles. Le procédé selon la présente invention, qui va être décrit plus en détail dans la suite, permet d'obtenir ces avantages ainsi que d'autres avantages. La présente invention concerne un procédé perfectionné de préparation d'a-alkylidèney-butyrolactones et d'a-alkylidène-5-valérolactones. D'une façon générale, le procédé comprend la réaction de quantités essentiellement équimolaires d'une a-acyl-lactone, d'un aldéhyde et d'un hydroxyde de métal alcalin dans un solvant inerte à une température comprise dans la gamme de 50 C à 150 C tout en retirant l'eau de réaction. De préférence, le solvant forme un azéotrope avec l'eau qui bout dans la gamme de 50 C à C. De façon typique, le solvant est utilisé à un rapport

volumique (solvant: corps réagissants totaux) de 1:1 à 20:1.

Dans un mode de réalisation particulièrement utile de l'invention, l'aacyl-lactone et l'hydroxyde de métal alcalin sont combinés et mis à réagir avant l'addition de l'aldéhyde. Lorsque l'on utilise ce procédé, l'aldéhyde est généralement ajouté lorsqu'environ 60% à 75% de la quantité théorique d'eau ont été retirés du mélange réactionnel. Les aacyl-lactones utilisées dans le procédé peuvent contenir un ou plusieurs radicaux hydrocarbonés qui ont de 1 à 20 atomes de carbone sur le cycle. Les radicaux hydrocarbonés peuvent être des groupes alkyle, cycloalkyle, aryle ou aryle substitués. Si plusieurs substituants hydrocarbonés sont présents, le nombre total d'atomes de carbone des substituants combinés ne doit pas dépasser de façon typique environ 20. Le groupe acétyle est le groupe acyle que l'on préfère. Les aldéhydes correspondent à la formule R'CHO dans laquelle R' est un hydrogène ou un radical hydrocarboné qui a de 1 à 20 atomes de carbone et l'hydroxyde de métal alcalin peut être l'hydroxyde de sodium, que l'on préfère, l'hydroxyde de potassium ou l'hydroxyde de lithium. Le benzène, le toluène, le xylène et le cyclohexane sont des solvants particulièrement utilisables pour effectuer la réaction. La présente invention concerne un procédé de conversion de

1 5 lactones a-acyl-substituées en lactones a-alkylidène-

substituées. Les substituants a-alkylidène comprennent les

groupes méthylène, n-alkylidène, alkylidène cycloalkyl-

substitués, alkylidène aryl-substitués et les groupes semblables. Les ybutyrolactones a-acétyl-substituées et a-alkylidène-substituées sont également dénommées ici

3 - acétyldihydro- 2 (3H) - furanones et 3 - alkylidènedihydro-

2(3H)-furanones. Cette nomenclature est particulièrement utile pour désigner les composés qui ont des substituants multiples sur le cycle et elle est utilisée dans tous les

exemples.

La réaction fait intervenir une a-acyl-lactone, un aldéhyde et un hydroxyde de métal alcalin. De façon typique la réact:on se déroule dans un solvant inerte. On peut adapter le procédé pour l'utiliser dans le cas d'une quelconque lactone à cinq ou six chaînons qui comporte un substituant acyle en position a sur le cycle. Les autres positions du cycle peuvent être substituées ou non par un ou plusieurs groupes hydrocarbonés. Les a-acyl-lactones utilisables dans le procédé correspondent aux formules générales:

R. R.

R5a 4i CR* R * R:X XO ou R i CR*

R R H

R, R1ouR0 ou

I R

R1 i. CII) dans lesquelles R* est un groupe alkyle en C!_8 et R1, R2, R3, R4, R5 et R6 sont choisis indépendamment dans le groupe formé par l'hydrogène et un radical hydrocarboné ayant de i à 20 atomes de carbone. Les radicaux hydrocarbonés peuvent être des groupes alkyle, cycloalkyle, aryle ou aryle substitués. En général, lorsque plusieurs groupes hydrocarbonés sont présents sur le cycle lactone, le nombre total d'atomes de carbone des substituants hydrocarbonés combinés ne dépasse pas vingt. Les radicaux hydrocarbonés particulièrement utilisables comprennent les radicaux alkyle en C1l8, cycloalkyle en C3_6, phényle, phényle substitué par alkyle en C1l8, benzyle et benzyle substitué par alkyle en

ci-8.

Dans un mode de réalisation particulièrement utilisable de l'invention, la lactone correspond à la formule I, R* est un groupe alkyle en Cl.4 et R1, R2, R3 et R4 sont des atomes d'hydrogène ou des groupes alkyle en Ci_8. Dans un mode de réalisation encore préféré, R* est un groupe méthyle, R1 est un groupe alkyle en Ci_8 et R2, R3 et

R4 sont des atomes d'hydrogène.

Dans un autre mode de réalisation particulièrement utilisable, la lactone. correspond à la formule II, R* est un groupe alkyle en C1i4 et R1, R2, R3, R4, R5 et R6 sont des atomes d'hydrogène ou des groupes alkyle en C._8. Dans un mode de réalisation encore préféré, R* est un groupe méthyle, R1 est un groupe alkyle en C_-8 et R2, R3, R4, R5 et R6 sont des atomes d'hydrogène. Les aldéhydes utilisés dans le procédé répondent à la formule générale R'CHO dans laquelle R' est un atome d'hydrogène ou un groupe hydrocarboné qui a d'environ 1 à 20 atomes de carbone. Le groupe hydrocarboné peut être un groupe alkyle, cycloalkyle, aryle ou aryle substitué tel que défini précédemment pour la lactone. Lorsque l'on choisit le formaldéhyde conmme aldéhyde, il est avantageux d'utiliser le dioxanne ou le paraformaldéhyde dans le procédé comme source

de formaldéhyde.

Le choix de l'aldéhyde gouverne la nature du

substituant a-alkylidène. Par exemple, lorsque l'a-acyl-

lactone répond à la formule I, l'a-alkylidène-y-

butyrolactone obtenue répond à la formule:

R R, CUR'

R 'à QX '-

(III) dans laquelle R1, R2, R3, R4 et R' sont tels que définis précédemment. Lorsque l'a-acyl-lactone répond à la formule II, l'aalkylidène-b-valérolactone répond à la formule: R. CHR' R kO O (IV) dans laquelle R1, R2, R3, R4, R5, R6 et R' sont tels que définis précédemment. Dans un mode de réalisation particulièrement utile de l'invention, le radical R' de l'aldéhyde et de l'a-alkylidène-lactone correspondante représente l'hydrogène, un groupe alkyle ou alcényle en Cl.8, cycloalkyle ou cycloalcényle en C3_8, phényle, phényle substitué, benzyle ou benzyle substitué. Les substituants appropriés sur les groupes phényle ou benzyle comprennent les groupes alkyle en C1_8, nitro, les halogènes (Cl ou Br),

hydroxyle, carboxyle et carboalcoxy.

Pour la réaction, il est nécessaire d'utiliser un hydroxyde de métal alcalin avec l'a-acyl-lactone et l'aldéhyde. Les hydroxydes de métal alcalin appropriés comprennent l'hydroxyde de sodium, l'hydroxyde de potassium et l'hydroxyde de lithium. On peut utiliser l'hydroxyde de métal alcalin en l'état ou en solution aqueuse. Tandis qu'il n'est pas nécessaire d'ajouter de l'eau aux corps réagissants, on considère en général que la présence d'une certaine quantité d'eau dans le mélange réactionnel est avantageuse. Etant donné que les hydroxydes de métal alcalin sont hygroscopiques, il y a en général suffisa-ment d'eau associée à ceux-ci pour la réaction. En outre, une quantité

supplémentaire d'eau se forme au cours de la réaction.

Cependant, si l'hydroxyde de métal alcalin est ajouté sous forme d'une solution aqueuse, la quantité d'eau utilisée est telle qu'elle ne dépasse pas 50% en volume du mélange réactionnel. De façon plus typique, si l'on ajoute de l'eau, celle-ci constitue d'environ 1% à environ 25% en volume du

mélange réactionnel.

La réaction est effectuée à une température comprise dans la gamme de 50 C à 150 C en utilisant un solvant inerte comme milieu réactionnel. On peut utiliser tout solvant qui est liquide et sensiblement inerte dans les conditions de la réaction. Des exemples de solvants sont le benzène, le toluène, le xylène, le pentane, l'hexane, l'heptane, l'octane, l'isooctane, le cyclohexane, l'ether éthylbutylique, le diéthylacétal, le dipropylacétal, le dibutylacétal et analogues. Les solvants inertes qui forment avec l'eau un azéotrope, en particulier un azéotrope qui bout dans la gamme de températures de 50 C à 95 C sont particulièrement utilisables. Le rapport volumique du solvant aux corps réagissants peut être compris entre environ 1:1 et 20:1, mais en général il est compris entre 2:1 et 8:1. Le benzène, le toluène, le xylène et le cyclohexane sont des solvants particulièrement avantageux du fait de leur aptitude à former des azéotropes et du fait

qu'ils sont aisnément disponibles.

La façon d'ajouter les corps réagissants n'est pas critique. Tous les corps réagissants peuvent être combinés au début de la réaction, ou bien, conmme c'est le cas en général, deux des corps réagissants peuvent être combinés et les autres corps réagissants sont ajoutés en continu ou successivement. Par exemple, l'hydroxyde de métal alcalin peut être ajouté à un mélange constitué par l'a-acyl-lactone et l'aldéhyde. Dans un mode de réalisation particulièrement intéressant, l'a-acyl-lactone et l'hydroxyde de métal alcalin sont combinés et mis au moins partiellement à réagir avant l'addition de l'aldéhyde au mélange. Avec ce mode opératoire, une partie de l'a-acyl-lactone est convertie en le sel de métal alcalin. Cette réaction préliminaire est

effectuée de façon appropriée en portant au reflux l'a-acyl-

g lactone et l'hydroxyde de métal alcalin dans un solvant approprié tout en éliminant l'eau. Le reflux et l'élimination azéotropique de l'eau sont effectués de façon typique à une température comprise dans la garmme de 50 C à 95 C. Lorsque la distillation ralentit, habituellement lorsqu'environ 60 à 75% de la quantité d'eau théorique ont été éliminés, l'aldéhyde est ajouté et le mélange est chauffé au reflux jusqu'à ce que sensiblement toute l'eau formée au cours de la réaction soit éliminée. Lorsque l'eau est éliminée, la température du mélange réactionnel augmente jusqu'à la valeur la plus élevée possible avec le solvant utilisé. En général, on maintient la température du mélange réactionnel entre environ 75 C et 125 C à ce stade de la réaction. Si on le souhaite, on peut augmenter la température en éliminant par distillation le solvant d'origine et en ajoutant un solvant inerte à point

d'ébullition plus élevé.

On utilise des quantités sensiblement équimolaires des corps réagissants pour optimiser le rendement en a-alkylidène-lactone. On peut utiliser un léger excès molaire, qui en général ne dépasse pas 20%, et de préférence inférieur à 10%, qui peut être avantageux selon la méthode employée pour combiner les corps réagissants. Par exemple, lorsque l'on fait réagir au préalable l'a-acyl-lactone et l'hydroxyde de métal alcalin pour former le sel de métal alcalin, un excès molaire de l'aldéhyde de 10% à 15% est

souvent souhaitable.

L'invention sera mieux comprise à la lecture des exemples non limitatifs suivants. Dans les exemples, les pourcentages et parties sont en poids sauf indication contraire. Préparation de 1'a-acétyl-lactone: On a introduit de l'hydroxyde de sodium (100 g/400 g d'eau) dans un ballon à quatre cols d'un litre équipé d'un bain de glace, d'un agitateur mécanique, d'un condenseur à glace sèche, d'un thermomètre et d'une ampoule à brome. On a mélangé de l'acétoacétate d'éthyle (325 g, 2,5 moles) et de l'oxyde de propylène (174 g, 3,0 moles) et on les a introduit dans l'ampoule à brome. On a refroidi le récipient à 15 C et on a ajouté le mélange d'acétoacétate d'éthyle et d'oxyde de propylène à une température inférieure à 20 C sur une période de deux heures. Puis on a agité le mélange réactionnel pendant six heures et on l'a transféré dans une ampoule à décanter et on l'a acidifié avec 225 ml d'acide chlorhydrique concentré. On a séparé les deux couches et on a extrait trois fois la couche inférieure aqueuse avec de l'éther diéthylique. On a séché sur sulfate de sodium les extraits combinés et on a éliminé l'éther diéthylique à

l'aide d'un Rotovap à 70 C (pression de la trompe à eau).

On a distillé le produit obtenu à l'aide d'une colonne à garnissage et d'une tête triangulaire de Perkins. Les fractions 1-3 (94 g) contenaient principalement de l1acétoacétate d'éthyle. Une quatrième fraction (170 g) bouillant à 112-117 C sous 933 Pa (7 torrs) contenait sensiblement 100% de l'a-acétyl-lactone souhaitée, la

3 -acétyl-5-méthyldihydro-2(3H)-furanone.

Conversion de 1,'a-acétvl - lactone en 1 ' -alkvlidène-lactone: On a combiné la 3-acétyl-5-méthyldihydro-2(3H)-furanone (28,4 g, 0,200 mole) avec 200 ml de toluène dans un ballon de 500 ml équipé d'un agitateur mécanique, d'un piège de Dean-Stark et d'une ampoule à brome. On a ajouté huit grammes (0,200 mole) d'hydroxyde de sodium et on a agité le mélange à la température ambiante pendant dix minutes puis on l'a chauffé au reflux pendant une heure, période pendant

laquelle l'eau a été éliminée dans le piège de Dean-Stark.

On a ensuite ajouté lentnement goutte-à-goutte au mélange réactionnel du cyclohexanecarboxaldéhyde (25,7 g, 0,225 mole) sur une période d'environ une heure. On a chauffé au reflux le mélange pendant encore quatre heures puis on l'a refroidi à la température ambiante et on l'a lavé trois fois

avec 100 ml d'eau puis on l'a séché sur sulfate de sodium.

Par filtration puis évaporation du toluène qui était le solvant on a obtenu 35 g d'a-alkylidène-lactone brute, la 3-cyclohexylméthylène-5méthyldihydro-2 (3H)-furanone. On a distillé sous vide le produit brut à l'aide d'une colonne de Vigreaux de lx20 cm pour obtenir 20,8 g de 3cyclohexylméthylène-5-méthyldihydro-2(3H)-furanone (à 94% par chromatographie gaz-liquide, rendement 50%) (ganmme d'ébullition 105134 C à 26 Pa (0,20 nmmn Hg)). La structure du produit a été confirmée par résonance magnétique nucléaire protonique et du carbone: 1HRMN (CDC13) È 6,57 (m, 0,37H), 6,0 (m, 0,63H), 4,6 (m, 1H), 3,44 (m, 0,53H), 3,1 (m, lH), 2,47 (m, 1H), 2,19

(m, 0,47H), 1,87-0,9 (série de multiplets complexes 13H).

13CRMN (CDC13) 5 171,309, 170, 148,981, 145,260, 124,788,

123,087, 73,990, 73,696, 39,393, 36,870, 35,766, 32,726,

32,550, 32,441, 31,515, 31,434, 25,869, 25,738, 25,396,

22,223, 21,775.

Une analyse par chromatographie gaz-liquide a montré que le produit comprenait 66,7% d'isomère Z et 33,3% d'isomère E. E:cXpmnle TT Pour démontrer les multiples possibilités du procédé et l'aptitude à obtenir des lactones présentant un groupe n-alkylidène en position a, on a répété l'exemple I sauf que l'on a remplacé le cyclohexanecarboxaldéhyde par l'heptaldéhyde. Par distillation du mélange réactionnel on a recueilli la 3-heptylidène- 5-méthyldihydro- 2(3H) - furanone avec un rendement de 54, 5% (gamme d'ébullition 113-120 C sous 6 Pa (0,05 mm de Hg). La structure du produit a été confirmée par résonance magnétique nucléaire protonique: 1HRMN (CDC13) b 6,55 (m, 0,66H), 6,04 (m, 0,34H), 4,6 (m,lH), 3,0-1,85 (série de multiplets complexes, 4H), 1, 44-1,0 (multiplet avec un triplet à 1,25, 11H), 0,75

(triplet déformé, 3H).

Lorsque l'on a répété la réaction en utilisant l'hydroxyde de potassium conmme base, la réaction s'est déroulée sans difficulté bien qu'à une vitesse un peu plus

faible pour produire la 3-heptylidène-5-méthyldihydro-2(3H)-

furanone. ExemDrle II On a répété l'exemple I en utilisant l'heptaldéhyde, la 3-acétyl-5-éthyldihydro-2(3H)-furanone et l'hydroxyde de sodium pour obtenir l'a-alkylidène-y-butyrolactone

correspondante. Le produit, la 3-heptylidène-5-éthyldihydro-

2(3H)-furanone, bouillait dans la gamme de 113-118 C (7 Pa (0,06 mm Hg)) et présentait le spectre de résonance magnétique nucléaire protonique suivant: 1HRM (CDC13) b 6,7 (tt, 0,42H), 6,2 (tt, 0,58H), 4,42

(m, 1H), 3,1-0,8 (série de multiplets complexes, 20H).

mumle TV

Pour démontrer l'aptitude à préparer une a-méthylène-

y-butyrolactone, on a fait réagir la 3-acétyl-5-butyldihydro-

2(3H)-furanone avec l'hydroxyde de sodium et le paraformaldéhyde selon le mode opératoire de l'exemple I. On a obtenu la 3-méthylène-s5butyldihydro-2(3H)-furanone qui

bout à 870C (26 Pa (0,2 mm Hg)) avec un rendement de 70%.

Les spectres de résonance magnétique nucléaire protonique et du carbone étaient les suivants: 1HRMN (CDC13) ô 6,2 (triplet très rapproché, 1H), 5, 64 (triplet très rapproché, 1H), 4,55 (pentet, 1H), 3,1

(m, 1H), 2,6 (m, 1H), 1,9-1,15 (m, 6H), 0,91 (t, 3H).

13CRM (CDC13) 5 170,368, 134,993, 121,712, 77,656, 35,979,

33,550, 26,999, 22,414, 13,919.

Pmnlrle V

On a préparé la 3-phénylméthylène-5-butyldihydro-

2(3H)-furanone en faisant réagir la 3-acétyl-5-butyldihydro- 2(3H)furanone avec l'hydroxyde de sodium et le benzaldéhyde selon le mode opératoire décrit dans l'exemple I. On a recueilli le produit brut (rendement 64,5%) par distillation du mélange réactionnel à 25-147 C (5 Pa (0,04 mm Hg)) pour éliminer les fractions légères. La structure a été confirmée

par résonance magnétique nucléaire protonique.

1HRMN (CDCl3) È 7,5 (m, 6H), 4,56 (pentet, 1H), 3,3 (ddd,

1H), 2,8 (ddd, 1H), 1,9-1,2 (m, 6H), 0,86 (t, 3H).

On a répété la réaction en utilisant la 3-acétyl-

dihydro-2(3H)-furanone, l'hydroxyde de sodium et le

benzaldéhyde pour produire la 3-phénylméthylène-dihydro-

2(3H)-furanone. Le solide brut jaune obtenu à partir de la réaction a été recristallisé dans le chloroforme pour recueillir la 3-phénylméthylènedihydro-2(3H)-furanone, un solide cristallin jaune qui fond à 116 C. Les spectres de résonance magnétique nucléaire protonique et du carbone étaient les suivants: 1HRMN (CDC13) 5 7,526 (t, 1H, J=3 Hz), 7,45 (m, 5H), 4,42 (t, 2H, J=7,6 Hz), 3,208 (dt, 2H, J=7,6, 3,0 Hz) 13CRMN (CDCl3) b 172,455, 136,414, 134,598, 129,963,

129,805, 128,904, 123,685, 65,447, 27,368.

Exemples VI et VII On a effectué deux réactions selon le procédé de l'invention en utilisant du valéraldéhyde. Pour une réaction (exemple VI) on a utilisé la 3-acétyl-dihydro-2(3H)-furanone et pour la seconde réaction (exemple VII) on a utilisé la 3-acétyl-5-n-butyldihydro-2 (3H) furanone. Pour les deux réactions on a utilisé de l'hydroxyde de sodium et cornmme solvant le toluène, et les corps réagissants étaient

2643636--

présents en des quantités sensiblement équimolaires. On a

obtenu par les réactions respectives la 3-pentylidène-

dihydro-2(3H)-furanone (86-104 C sous 13,3 Pa (0,1 mm Hg)) et la 3pentylidène-5-n-butyldihydro-2(3H)-furanone (110-131 C sous 1,33 Pa (0,01 mm Hg)). Les spectres de résonance magnétique protonique pour les produits étaient les suivants: 3-pentylidène-dihydro- 2 (3H)-furanone: 1HRMN (CDC1,) 5 6,7 (m, 0,93H), 6,26 (m, 0,07H), 4,4 (t, 2H), 2,9 (m, 2H), 2,22 (m, 2H), 1,4 (m, 4H), 0,9 (t, 3H). 3-pentylidène-5-n-butyldihydro2(3H)-furanone: 1HRMN (CDC13) 5 6,7 (tt, 0,4H), 6,2 (tt, 0,6H), 4,45 (m, 1H), 3,1-1,5 multiplets complexes, 14H), 0,9 (deux

triplets superposés, 6H).

Exemole VIII On a fait réagir le méthyl-2-butyraldéhyde avec la 3-acétyl 5 -éthyldihydro-2(3H)-furanone et l'hydroxyde de

sodium pour obtenir la 3-(1-méthylpropyl)méthylène-5-

éthyldihydro-2(3H)-furanone (à 88% par chromatographie gaz-

liquide). Le produit bouillait dans la gamme de 80-94 C sous 26 Pa (0,2 mm Hg) et présentait le spectre de résonance magnétique nucléaire protonique suivant: 1HRMN (CDC13) b 6,5 (td, 0,22H), 5,92 (td, 0,78H)3, 4, 4

(m, 1H), 3,67-0,76-(série de multiplets complexes, 16H).

Rxemnle I Pcur démontrer encore les multiples possibilités du procédé et l'aptitude à utiliser un solvant différent, on a répété le mode opératoire de l'exemple II. Cependant, pour cette réaction on a utilisé le cyclohexane comme solvant. Au bout de huit heures (durée totale de la réaction) on a arrêté la réaction et on a recueilli le produit brut

constitué par la 3-heptylidène-5-méthyldihydro-2(3H) -

furanone de la façon habituelle (rendement 45,6%).

On a répété l'exemple I en utilisant le diéthylacétal de propionaldéhyde commne solvant azéotropique pour la réaction. Pour la réaction on a introduit 100 ml de diéthylacétal de propionaldéhyde dans le réacteur aveC 14,9 g (0,10 mole) de 3-acétyl-5-méthyldihydro-2(3H)-furanone. On a agité le mélange et on a ajouté 4g (0,10 mole) d'hydroxyde de sodium en poudre. On a agité le mélange pendant 10 minutes puis on l'a chauffé au reflux pendant cinq heures et demie après quoi on a ajouté 14,0 g (0,125 mole) de cyclohexanecarboxaldéhyde sur une période d'une heure. On a chauffé le mélange au reflux pendant encore douze heures, on l'a refroidi et traité pour recueillir 19 g de 3 - cyclohexylméthylène- 5 - méthyldihydro- 2 (3H) - furanone brute (rendement 59%). La structure du produit a été confirmée par

résonance magnétique nucléaire protonique et du carbone.

E!xemple XI On a fait réagir le p-nitrobenzaldéhyde avec la 3-acétyl-5butyldihydro-2(3H)-furanone. Pour la réaction, on a combiné 9,21 g (0,05 mole) de furanone et 7,55 g (0,05 mole) de p-nitrobenzaldéhyde avec 2,5 g (0,065 mole)

d'hydroxyde de sodium dans 25 ml d'eau et 25 ml d'éthanoI.

Une réaction s'est produite immédiatement. On a recueilli le solide jaune clair par filtration et on l'a lavé à

l'éthanol. On a confirmé qu'il s'agissait de la 3-(p-

nitrophényl) méthylène- 5 -butyldihydro- 2 (3H) - furanone par

résonance magnétique nucléaire du carbone.

Claims (10)

REVENDICATIONS

1. Procédé de préparation d'a-alkylidène-y-

butyrolactones répondant à la formule III: KE,

R, 3.CHR '

!0 - ZJ3-..x0.

R: 1 5 dans laquelle R1, R2, R3, R4 et Ri sont choisis dans le groupe formé par l'hydrogène et un radical hydrocarboné ayant de 1 à 20 atomes de carbone, caractérisé en ce qu'il comprend la réaction de quantités sensiblement équimolaires d'une a-acyl-lactone de formule I: 2O R/

1 0 Ré 0/

(II) dans laquelle R1, R2, R3 et R4 et R sont choisis dans le ou un radical hydrocarboné ayant de 1 à 20 atomes de carbone et R* est un groupe alkyle en Ci_8, d'un aldéhyde de formule groupe formé par l'hydrogène ouet un radical hydrocarboné hydrocarbon ayant de 1 à 20 atomes de carbone, caractérisé en ce qu'il hydroxyde de mtal alcalin, ladir réaction de quantités sensiblement équimolaires d'une a-acyl- lactone de formule I:

R3 RL H 9CR*

R1 O (I) dans laquelle R1, R2, R3 et R4 représentent l'hydrogène ou un radical hydrocarboné ayant de 1 à 20 atomes de carbone et R* est un groupe alkyle en C1.8, d'un aldéhyde de formule R'CHO dans laquelle R' est l'hydrogène ou un radical hydrocarboné ayant de 1 à 20 atomes de carbone et d'un hydroxyde de métal alcalin, ladite réaction étant effectuée à une température comprise dans la gairmme de 50 0C à 150 C et dans un solvant inerte avec élimination de l'eau de réaction.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les radicaux hydrocarbonés R1, R2, R3 et R4 sont choisis dans le groupe formé par les radicaux alkyle en C1.8, cycloalkyle en C3 -6, phényle, phényle substitué par alkyle

en C1_8, benzyle et benzyle substitué par alkyle en CI.8.

3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le solvant est choisi dans le groupe formé par le benzène, le toluène, le xylène et le cyclohexane, et le rapport volumique du solvant aux corps réagissants est

compris entre 2:1 et 8:1.

4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que R* est un alkyle en C1i4, R1, R2, R3 et R4 sont des atomes d'hydrogène ou des groupes alkyle en C1_8 et R' est un atome d'hydrogène ou un groupe alkyle ou alcényle en C1. 8, cycloalkyle ou cycloalcényle en C3.8, phényle ou

phényle substitué, ou benzyle ou benzyle substitué.

5. Procédé de préparation d'a-alkylidène-ô-

valérolactones répondant à la formule IV: RR

R3, CHR'

R (iv) (IV) dans laquelle R1, R2, R3, R4, R5, R6 et R' sont choisis dans le groupe formé par 1 'hydrogène et un radical hydrocarboné ayant de 1 à 20 atomes de carbone, caractérisé en ce qu'il lB comprend la réaction de quantités sensiblement équimolaires d'une a-acyl-lactone de formule II: R. . R

: 6 0

R i. CR* R R1Z>

(I)

dans laquelle R1, R2, R3, R4, R5 et R6 sont l'hydrogène ou des radicaux hydrocarbonés ayant de 1 à 20 atomes de carbone et R* est un groupe alkyle en CI_8, d'un aldéhyde de formule R'CHO dans laquelle R' est l'hydrogène ou un radical hydrocarboné ayant de 1 à 20 atomes de carbone, et d'un hydroxyde de métal alcalin, ladite réaction étant effectuée à une température comprise entre 50 C et 150 C et dans un

solvant inerte avec élimination de l'eau de réaction.

6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que les radicaux hydrocarbonés R1, R2, R3, R4, R5 et R6 sont choisis dans le groupe formé par les radicaux alkyle en C1_8, cycloalkyle en C3.6, phényle, phényle substitué par alkyle

en Ci.8, benzyle et benzyle substitué par alkyle en Ci 8.

7. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que le solvant est choisi dans le groupe formé par le benzène, le toluène, le xylène et le cyclohexane, et le rapport -.olumique du solvant aux corps réagissants est

compris entre 2:1 et 8:1.

8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que R* est un alkyle en C1_4, R1, R2, R3, R4, R5 et R6 représentent l'hydrogène ou des groupes alkyle en Cl.8 et R' représente l'hydrogène ou un groupe alkyle ou alcényle en Cli8, cycloalkyle ou cycloalcényle en C3.8, phényle ou

phényle substitué, ou benzyle ou benzyle substitué.

9. Procédé de préparation d'a-alkylidène-y-

butyrolactones, caractérisé en ce qu'il comprend: (a) la combinaison de quantités sensiblement équimolaires d'une a-acyl-lactone répondant à la formule I:

R R H 9

R3 4 HCR*

1 R.; /

R1 (I) dans laquelle R1 est un groupe alkyle en Cl$8, R2, R3 et R4 représentent l'hydrogène et R* est un groupe méthyle, d'hydroxyde de sodium et d'un solvant inerte choisi dans le groupe formé par le benzène, le toluène, le xylène et le cyclohexane; (b) le reflux du mélange à une température de 50 C à C avec élimination d'environ 60 à 75% de la quantité théorique de l'eau de réaction; (c) l'addition d'un excès molaire qui ne dépasse pas 20% d'un aldéhyde de formule R'CHO dans laquelle R' est l'hydrogène ou un groupe alkyle ou alcényle en CI_8 et la prolongation de la réaction à une température d'environ 75 C à 125 C jusqu'à ce que sensiblement toute l'eau ait été éliminée.

10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comprend l'étape supplémentaire de récupération de l'a-alkylidène-y-butyrolactone de formule III: -8-TD ue 8ITu9DIe ednoab un no 8-TD uea alFXîT adnoaS un 'au95oapAqI î auauasgda,e eugBorpK, I iua:uesida8 na tu i'e 18-T; ue eV{I ednoab un us T eaIlenbIe suVP O 0 0I O9 9ú'9út9Z