NO163402B

NO163402B - Fremgangsmaate for fremstilling av acylerte diketonforbindelser.

Info

Publication number: NO163402B
Application number: NO855163A
Authority: NO
Inventors: James Brian Heather; Pamela Denise Milano
Original assignee: Stauffer Chemical Co
Priority date: 1984-12-20
Filing date: 1985-12-19
Publication date: 1990-02-12
Also published as: BG45042A3; YU200985A; JPS61171449A; RO93561A; PL148102B1; CN1003588B; AU5133585A; NO163402C; GR853110B; PT81730A; FI855047A; GEP19960642B; FI86542C; TR23030A; DE3580657D1; EP0186117A2; BR8506421A; YU45754B; FI86542B; MX170385B

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte ved fremstilling av en acetylert diketon-forbindelse med formelen

hvori

Rit R2» R3> R4» R5°9 R6 uavhengig er hydrogen eller C^-Cg-alkyl eller

Rl• R2 eller R3 er

hvori Ra er Ci~C4-alkyl, fenyl,

eventuelt substituert med fra 2-5 metylgrupper;

eller hvori R-^ og R2 eller R3 og R4 tilsammen danner C3-C5-

alkylen;

R7 er halogen, cyano, Ci-C4-alkyl, Ci-C4-halogenalkyl,

Rks(°)n« hv°ri R^ er C1-C4-alkyl og n er 0, 1 eller 2;

C1-C4~alkoksy eller nitro;

Rg, R9 og <R>10 er uavhengig hydrogen, halogen, Ci-C4-alkyl, C1-C4~alkoksy, trifluormetoksy, cyano, nitro, Ci-C4-halogenalkyl, C1-C4~alkyltio, fenoksy eller substituert fenoksy, hvori

substituenten er halogen eller halogenmetyl eller begge;

Rj-,S(0)n, hvori n er 0 , 1 eller 2; og Rj-, er C1-C4-alkyl, Ci~C4-halogenalkyl, fenyl eller benzyl,

hvori Rc er C1-C4-alkyl,

-NR(jRe hvori R<j og Re uavhengig er hydrogen eller C1-C4-alkyl, RfC(O)- hvori Rf er hydrogen, C1-C4-alkyl, Ci-C4-halogenalkyl

eller C1-C4-alkoksy;

S02NRgRn hvori Rg og Rn uavhengig er hydrogen eller C1-C4-alkyl; eller R8 og R9 danner tilsammen en ringstruktur med to til-

støtende karbonatomer i fenylringen som de begge er knyttet til,

ved omleiring av den tilsvarende enolester.

En fremgangsmåte for fremstilling av acylerte diketonforbindelser er beskrevet i europeisk patentsøknad, publika-sjonsnummer 90262 og innbefatter omsetning av et eventuelt

I

substituert 1,3-cykloheksandion med et substituert benzoylcyanid. Reaksjonen utføres i nærvær av sinkklorid og trietylamin. En slik prosess har imidlertid noen ulemper. Benzoylcyanider er noe kostbare reagenser, og hydrogencyanid dannes ved denne reaksjon i mengder på ca. ett mol for hvert mol acylert diketon. Det ville derfor være ønskelig å utføre reaksjonen ved

i

bruk av en mindre kostbar og lettere tilgjengelig typeiacyle-ringsmiddel, som i tillegg ikke ville gi slike mengder'hydrogencyanid. Benzoylklorider er f.eks. en relativt billig og tilgjengelig form for acyleringsmiddel. Imidlertid, er benzoylklorider sterkere acyleringsmidler enn benzoylcyanider og vil i nærvær av de vanlige katalysatorer ikke ha tendens til å acylere karbonatomet mellom de to karbonylgrupper, men

i stedet direkte angripe en av karbonylgruppene selv,og danne

en enolester av typen |

Det er kjent fra en rekke henvisninger at acylerte cykliske diketonforbindelser kan fremstilles fra de tilsvarende enolestere ved omleiring: i i

Henvisningene beskriver flere forskjellige typer acylerte diketonforbindelser og forskjellige katalysatorer eller promo-torer for omleiringen av enolestere til de acylerte diketoner.

i i i i

F.eks. beskriver Akhrem et al., Synthesis, p. 925-927 (1978) fremstillingen av en rekke acylerte cykloheksandioner ved omsetning av 1,3-cykloheksandion med et acyleringsmiddel (spesielt et acylhalogenid) i to trinn. I det første trinn omsettes acylhalogonidet med cykloheksandionet i nærvær av pyridin og gir en enolester, som deretter overføres i det acylerte cykloheksandion ved omleiring i nærvær av et to-molar overskudd aluminiumklorid. Acyleringsmidler som brukes i dette arbeidet hadde formelen RC0C1 hvori R var forskjellig alkyl (f.eks. metyl, etyl, propyl), fenyl, substituert fenyl, benzyl og substituerte benzylgrupper.

Tanabe et al., Chem. Letters, p. 53 (1982) beskriver arbeidet med fremstilling av 3-acyl-4-hydroksy-2-pyroner ved acylering av pyroner med alkyl- eller alkenyl-type acylhalogenider og omleiring av enolesteren som dannes ved bruk av en katalytisk mengde 4-dimetylaminopyridin.

Europeisk patentsøknad (publikasjonsnr.) 123001 beskriver at andre aminopyridinderivater, samt visse N-alkylimida-zolderivater er egnede katalysatorer for omleiring av enolestere til acylerte cykloheksandioner med en 5-karboksylat-substituent.

USSR patent 784,195 beskriver omleiring av en enolester under dannelse av 2-oleoyl-cykloheksan-l,3-dion i nærvær av smeltet natriumacetat ved 160 - 170°C. Europeisk patentsøk-nad, publikasjonsnr. 80301 beskriver omleiring av enolestere av 5-(polymetylfenyl)-1,3-cykloheksandioner til de tilsvarende acylerte cykloheksandioner i nærvær av en Lewis-syre. Acyleringsmidler som brukes er anhydrider og acylhalogenider med formelen RC0C1, hvori R er alkyl, fluoralkyl, alkenyl, alkynyl eller fenyl.

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte ved fremstilling av den innledningsvis definerte acylerte cykliske diketonforbindelse ved omleiring av en enolester, hvori omleiringen utføres i nærvær av en cyanidkilde.

Denne oppfinnelse medfører omleiring av en enolester ifølge den generelle reaksjon hvori omleiringen utføres i nærvær av en cyanidkilde hvor R tilsvarer den innledningsvis definerte fenylrest.

Nærmere bestemt urføres omleiringen i nærvær av enten

(a) en katalytisk mengde av en cyanidkilde og et molart overskudd i forhold til enolesteren av en moderat base, f.eks. et tertiært amin, et alkalimetallkarbonat eller et alkalimetallfosfat, eller (b) en støkiometrisk mengde i forhold til enolesteren av kaliumcyanid eller litiumcyanid og en katalitysk mengde av en cyklisk krone-eter eller en acyklisk analog derav.

Forbindelsene som fremstilles er beskrevet i: europeisk patentsøknad, publikasjonsnr. 90262; de følgende U.S. patentsøknader under behandling, alle fra William J. Michaely et al., med tittelen "Certain 2-(2-Substi-tuted Benzoyl)-1,3-Cyclohexanediones:" søknadsnr. 634,408 av 31. juli 1984, søknadsnr. 640,791 av 17. august 1984, søk-nadsnr.:. 752,702 av 8. juli 1985 og søknadsnr. 722,593 av 5. septemper 1985; de følgende U.S. patentsøknader av 20; desember 1984: søknadsnr. 683,900 med tittel "Certain 2-(2-Nitrobenzoyl)-1,3-Cyclohexanediones", fra Charles G. Carter; søknadsnr. 683,899 med tittel "Certain 2- (2'-Cyanobenzoyl)-1,3-Cyclohexanediones", fra Charles G. Carter; søknadsnr. 683,898 med tittel "Certain 2-(2'Substituted Benzoyl)-1,3-Cyclohexanediones" fra Charles G. Carter et al.; og søknadsnr. 683,884 med tittel "Certain 2-(2'-Alkylbenzoyl)-1,3-Cyclohexa-nediones" fra Charles G. Carter (alle disse patentsøknader ved-rører forbindelser som er herbicide) og japanske patentsøknader (publikasjonsnr.) 51/13750 og 51/13755 fra Nippon Soda K.K., som beskriver noen forbindelser av denne type som mellomproduk-ter for herbicider.

Noen andre forbindelser som denne fremgangsmåten kan anvendes på er beskrevet i U.S. patentsøknader under behandling med søknadsnr. 764,110 av 26. august 1985 fra David L. Lee et al., med tittel "Certain 2-(2-Substituted Phenylacetyl)-1,3-Cyclohexanediones; og søknadsnr. 683,883 av 20. desember 1984 fra David L. Lee et al., med tittel "Certain 2-(2'-Substitu-ted Benzoyl)-1,3-Cyclohexanediones", og forbindelser som er beskrevet i nevnt litteratur i foreliggende beskrivelsesinn-ledning og omtale av teknikkens stand.

Omleiringsprosessen ifølge foreliggende oppfinnelse ut-føres i nærvær av en cyanidkilde. Uttrykket "cyanidkilde" betyr en substans eller substanser som under omleiringsbetin-gelser består av eller danner hydrogencyanid og/eller cyanidanion. Det er to primære utførelsesformer.

I en utførelsesform utføres prosessen i nærvær av en katalytisk mengde av en kilde til cyanidanion og/eller hydrogencyanid sammen med et molart overskudd i forhold til enolesteren av en moderat base.

Foretrukne cyanidkilder er alkalimetallcyanider såsom natrium og kaliumcyanid; cyanhydriner av metylalkylketoner med fra 1-4 karbonatomer i alkylgruppene såsom aceton eller metyl-isobutylketoncyanhydriner; cyanhydriner av benzaldehyd eller av C2_C^-alifatiske aldehyder såsom acetaldehyd, propionalde-hyd, o.s.v., cyanhydriner; sinkcyanid; tri(lavere alkyl)silyl-cyanider, spesielt trimetylsilylcyanid; og hydrogencyanid selv. Hydrogencyanid er ansett som mest fordelaktig da den gir relativt rask reaksjon og er billig. Den kan anvendes enten i væske eller gassform, og når den brukes som gass kan den kjøpes fra en forhandler eller dannes på stedet ved reaksjon av et metallcyanid med en syre. Blant cyanhydrinene er den foretrukne cyanidkilde acetoncyanhydrin.

I denne utførelsesform brukes cyanidkilden i en mengde opp til ca. 50 mol-% i forhold til enolesteren. Den kan brukes i så lite som ca. 1 mol-% for å gi en akseptabel reaksjons-hastighet ved ca. 40°C i liten skala. Reaksjoner i større skala gir mer reproduserbare resultater med litt større ka-talysatormengder på ca. 2 mol-%. Generelt foretrekkes ca. 1-10 mol-% av cyanidkilden.

I denne utførelsesform utføres prosessen med et molart overskudd i forhold til enolesteren av en moderat base.' Med

i uttrykket "moderat base" menes en substans som virker som en base, men hvis styrke eller aktivitet som base ligger mellom sådan: for sterke baser såsom hydroksyder (som kunne bevirke hydrolyse av enolesteren) og sådan:: for svake baser såsom bi-karbonater (som ikke ville fungere effektivt). Moderate baser som er egnet for bruk i denne utførelsesform er både organiske baser såsom tertiære aminer og uorganiske baser såsom alkali-metallkarbonater og fosfater. Egnede tertiære aminer ér tri-alkylaminer såsom trietylamin, trialknolaminer såsom trieta-nolamin og pyridin. Egnede uorganiske baser er kaliumkarbonat og trinatriumfosfat.

Basen brukes i en mengde fra ca. 1 til ca. 4 mol pr.

mol enolester, fortrinnsvis ca. 2 mol pr. mol.

Når cyanidkilden er et alkalimetallcyanid, spesielt kaliumcyanid, kan en faseoverføringskatalysator inngå i reaksjonen. Spesielt egnede faseoverføringskatalysatorer er Krone-eterene.

En rekke forskjellige løsningsmidler kan brukes ii denne prosessen avhengig av typen syreklorid eller det acylerte produkt. Et foretrukket løsningsmiddel for denne reaksjonen er 1,2-dikloretan. Andre løsningsmidler som kan anvendes, avhengig av reaktantene eller produktene er toluen, acetonitril, metylenklorid, etylacetat, dimetylformamid og ■ metyl-isobutylketon (MIBK).

Generelt kan omleiringen avhengig av reaktantenes natur og cyanidkilden utføres ved temperaturer opp til ca. 80°C. Når f.eks. det i noen tilfeller er et mulig problem med for

i

stor bi-produktdannelse (f.eks. ved bruk av et ortho-cyan-benzoylhalogenid og et alkalimetallcyanid eller acetoncyanhydrin som cyanidkilden), bør temperaturen holdes vedca. 40°C maksimum.

I den andre primære utf ørelsesf orm av denne prosiessen, tjener kalium eller litiumcyanid som cyanidkilde, men: brukes i en støkiometrisk mengde i forhold til enolesteren uten å anvende en separat base. Cyanidkilden anvendes sammen med en katalytisk mengde faseoverføringskatalysator som er en Krone-eter eller en acyklisk analog derav.

Den foretrukne cyanidkil;3 ° i denne utf ørelsesf orm er kaliumcyanid. Den foretrukne k:-one-eter for dette formål er 18-Crown-6. Andre heksadentate forbindelser såsom cyklo-heksyl-18-Crown-6, dibenzo-18-Crown-6 og den acykliske forbindelse pentaetylenglykoldimetyleter ville også være egnet.

For litiumcyanid er 15-Crown-5 egnet.

I denne utførelsesform er en separat base ikke nødvendig og anvendes ikke.

Denne utførelsesform er egnet for produksjon av forbindelser av den generelle type, men er funnet spesielt tilfreds-stillende for bruk hvor mildere betingelser er fordelaktige eller nødvendige for å minimalisere bi-produktdannelse, såsom ved fremstillingen av benzoylerte cykloheksandioner med en ortho-cyano-substituent på fenylringen. Denne utførelses-form av prosessen kan utføres ved romtemperatur. Lignende løs-ningsmidler som i den første utførelsesform kan anvendes, og acetonitril foretrekkes.

Fremgangsmåten ifølge hver utførelsesform kan utføres ved bruk av enolesteren som utgangsmaterialet, eller med dannelse av enolesteren in situ, f.eks. ved omsetning av et acyleringsmiddel med diketon. Uttrykket "enolester" slik det her brukes, betyr en enolester av en karboksylsyre.

Når enolesteren anvendes som utgangsmateriale i begge utførelsesformer av fremgangsmåten, kan den fremstilles på alle kjente måter innbefattet acylering av et diketonmateriale med f.eks. et acylhalogenid.

Fremstillingen av acylerte diketoner ifølge foreliggende oppfinnelse utfra acyleringsmidler og diketoner (f.eks. acylhalogenider såsom substituerte benzoylhalogenider og diketoner såsom cykloheksandioner) kan med fordel utføres med eller uten isolering av mellomproduktenolesteren. Når man utfører i to trinn, omsettes acylhalogenidet eller et annet acyleringsmiddel og diketonet i nærvær av en moderat base såsom trietylamin. Enolesteren kan isoleres fra den resulterende produkt-blanding ved kjente teknikker, f.eks. å vaske den resulterende løsning med syre og base, og med mettet natriumklorid-løsning og tørking. En slik teknikk er fordelaktig når et annet løsningsmiddel foretrekkes for det andre trinn — omleiringen av enolesteren i det acylerte diketon. Den i tørkede enolester kan deretter blandes med et passende løsningsmiddel såsom acetonitril eller 1,2-dikloretan og kontakes med de tilsvarende mengder cyanidkilde og enten moderat base'eller Krone-eter, avhengig av hvilken utførelsesform som brukes, ved en hensiktsmessig temperatur, hvilket gir sluttproduktet.

Alternativt kan enolesteren bibeholdes i reaksjonspro-duktet, og det andre trinn kan utføres (ved bruk av dét samme løsningsmiddel) ved å tilsette en cyanidkilde og ytterligere base om nødvendig (i denne utførelsesform) for å fremstille det acylerte diketon.

I en annen prosessvariant kan det acylerte diketonprodukt fremstilles i ett trinn gjennom in situ dannelse og omleiring av enolesteren ved å omsette acylhalogenidet eller et annet acyleringsmiddel med diketon i nærvær av en tilsvarende mengde

l cyanidkilde og en passende mengde av en moderat base eller Krone-éter, avhengig av hvilken utførelsesform som anvendes.

Sammenlignbare utbytter kan oppnås enten med eller uten isolering av enolesteren.

Det acylerte diketonprodukt erholdes fra denne reaksjonen i form av sitt salt i den først beskrevne utførelsesform.

Det ønskede acylerte diketon kan oppnås ved surgjøring log ekstraksjon med et passende løsningsmiddel om nødvendig. I noen tilfeller kan produktet være forurenset med små mengder karboksylsyre tilsvarende acylhalogenidet, og slike bi-produk-ter kan isoleres ved å kontakte den surgjorte produktløsning med fortynnet vandig natriumhydroksyd eller annen egnet base under dannelse av saltet av syren. I den andre utførelses-form kan det acylerte diketon erholdes per se.

Gjennomføringen av fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse er illustrert ved de følgende eksempler.

I

Eksempel 1: Omleiring av enolester

En rekke eksperimenter ble utføre med fremstillingen av 2-(2',3',4'-triklorbenzoyl)-1,3-cykloheksandion ved omleiring av dens enolester ved bruk av forskjellige cyanidkilder og løsningsmidler. Den generelle fremgangsmåte var som følger: 3,0 g (0,0094 mol) av enolesteren (fremstilt ved omsetning av 2,3,4-triklorbenzoylklorid med 1,3-cykloheksandion i nærvær av trietylamin og isolert) ble oppløst i 10 ml av det angitte løsningsmiddel og 10 mol-% av den angitte katalysaotr og 140 mol-% trietylamin (begge mengder i forhold til enolesteren) ble tilsatt. Blandingen ble holdt ved romtemperatur og reaksjonen fikk forløpe i 4 - 18 timer. Reaksjonsblandingen ble fortynnet med vann og løsningsmidlet ble fjernet ved destil-lasjon under redusert trykk. Den resulterende vandige blanding ble surgjort til en pH på ca. 1 ved langsom tilsetning av 6N saltsyre under røring. Det resulterende faste stoff ble oppsamlet ved filtrering og tørket til konstant vekt ved 75°C.

Utbyttet av det rå acylerte diketonprodukt, ukorrigert for renheten av utgangsmaterialene, er gitt nedenfor i tabell 1.

Eksempel 2: Fremstilling av acylert diketon uten isolering av enolester

Dette eksempel illustrerer fremgangsmåten sem starter fra et acylhalogenid og et diketon i ett trinn uten isolering av enolestermellomproduktet. Fremgangsmåten var som følger: I en kolbe plasserte man 3,0 g (0,027 mol) 1,3-cykloheksandion, 15 ml av det angitte løsningsmiddel og 10 mol-%

(i forhold til enolestermellomproduktet) av natriumcyanid. Reaksjonsblandingen fikk et nitrogenteppe og ble holdt irundt romtemperatur. Deretter ble 300 mol-% trietylamin (i forhold til enolesteren) tilsatt, mens blandingen fortsatt ble iholdt ved romtemperatur. Deretter ble 100 mol-% (i forhold til

dionet) av 2,3,4-triklorbenzoylklorid satt til blandingen. Blandingen ble holdt ved romtemperatur og reaksjonen fikk forløpe i ca. 24 timer. Produktet ble utvunnet som i eksempel 1, hvilket ga 8,04 g råprodukt (93,2% av teoretisk, ukorrigert for renhet av utgangsmaterialene).

Eksempel 3- 6

En rekke eksperimenter ble utført i likhet med det<1> som er beskrevet i eksempel 2, men ved bruk av forskjellige katalysatorer og løsningsmidler. De samme reaktanter ble anvendt. Alle katalysatorer ble brukt- i en mengde på 10 mol-% i forhold til enolestermellomproduktet. Tabell 2 inneholderl re-sultatene av disse eksperimenter, idet utbyttene er ukorri-gerte med hensyn til renheten av utgangsmaterialene. j

Eksempel 7:

Dette eksempel representerer også gjennomføringen av fremgangsmåten uten isolering av enolestermellomproduktet.

I en kolbe plasserte man 15 g (0,13 mol) 1,3-cykloheksandion, 75 ml 1,2-dikloretan og 0,24 ml (2 mol-% i forhold til enolesteren) acetoncyanhydrin. Materialene ble plassert under et nitrogenteppe og kolben plassert i et isbad.

Så tilsatte man i rekkefølge 54,36 ml (34,96 g, 0,39 mol) trietylamin og 32,86 g (0,13 mol) 2,3,4-triklorbenzoylklorid oppløst i 125 ml 1,2-dikloretan. Når tilsetningen av både aminet og benzoylkloridet var avsluttet, hadde reaksjons-blandingens temperatur steget til 40°C og blandingen fikk reagere i 2 timer. På slutten av denne tiden viste kontroll med en høytrykks væskekromatograf 84,6 flate-% av det ønskede produkt, idet hoveddelen av det gjenværende var ikke-omsatt cykloheksandion.

Reaksjonsblandingen ble deretter avkjølt og fortynnet med 100 ml vann. pHretsom var 9,8 ble justert til 2,8 ved tilsetning av 3 M svovelsyre med ytterligere 100 ml 1,2-dikloretan tilsatt under dette trinn for å gjenoppløse faste stoffer som begynte og utfelles. Blandingen ble skilt i vandige og organiske faser. Det vandige sjikt (ca. 200 ml) hadde en PH på 2,6.

Den organiske fase ble vasket med vann og igjen fasese-parert (den vandige fase hadde en pH på 4). Den organiske fase ble deretter vasket med 2 porsjoner 2,5 N vandig natriumhydroksyd og igjen fasene skilt etter hver vask. De vandige faser hadde pH-verdier på 10,7 og henholdsvis 12,8. Den organiske fase ble igjen vasket med 100 ml vann.

Alle de vandige faser som ble oppnådd fra separasjons-trinnene ovenfor ble slått sammen og surgjort med 3 M svovelsyre. pH-verdien var blitt redusert til 2,1. De samlede vandige faser ble holdt ved lav temperatur i et isbad. Faste stoffer utfeltes fra løsning og ble samlet ved filtrering.

De faste stoffer ble tørket til konstant vekt i en vakuumovn. Man fikk 39,19 g av det ønskede produkt, smp. 150 - 151°C. Produktets struktur ble bekreftet ved høytrykksvæskekromato-grafianalyse og sammenligning med en kjent prøve.

Eksempel 8: Fremstilling av 2- propanoy1- i, 3- cykloheksandion

Til en blanding av 3,0 g (0,027 mol) 1,3-cykloheksandion og 3,8 ml (0,027 mol) trietylamin i 15 ml metylenklorid satte man dråpevis 2,3 ml (0,027 mol) propionylklqrid under røring og avkjøling i et romtemperaturvannbad. Etter fortsatt røring ved romtemperatur i ca. 4 timer, tilsatte man ytterligere 7,5 ml (0,054 mol) trietylamin og 0,25 ml (10 mol-% i forhold til enolesteren) av acetoncyanhydrin. Blandingen ble rørt ved romtemperatur natten over og ble så fortynnet med vann og surgjort med 6 N saltsyre. Fasene ble skilt, og den vandige fase ble ekstrahert med metylenklorid: De kombinerte organiske fasene ble tørket over vannfri'tt natriumsulfat og konsentrert under redusert trykk, hvilket ga 4,68 g råprodukt som en blanding av faststoff og væske, jRåproduk-tet ble oppløst i metylenklorid og ble ekstrahert!med 2,5 N natriumhydroksydløsning etterfulgt av vann. De kombinerte vandige faser ble surgjort med 6 N saltsyre og ekstrahert med metylenklorid. Det organiske ekstrakt ble tørket over vannfritt natriumsulfat og konsentrert under redusert trykk, hvilket ga 3,83 g oljeaktig produkt (84% av teoretisk). Produktets struktur ble bekreftet ved infrarød, kjernemagnetisk resonans og massespektroskopi.

i

Eksempel 9 og 10

Disse eksempler illustrerer fremstilling av forbindelser som er beskrevet i U.S. patentsøknad nr. 683,900 av Charles G. Carter, med tittel "Certain 2-(2-Nitrobenzoyl-l,3-Cyclohexane-diones", av 20. desember 1984.

i i

Eksempel 9: 2-( 2'- nitrobenzoyl)- 1, 3- cykloheksandion

2 -n i t rob en zoy1klo r id (5,0 g, 0,027 mel) og cykloheksandion (3,0 g, 0,027 mol) bia oppløst i metylenklorid. Trietylamin (4,9 ml, 0,035 mol) ble tilsatt dråpevis og den resulterende løsning rørt i 1 time. Løsningen ble vasket med 2N ' saltsyre (2N Hel), vann, 5% kaliumkarbonatløsning og mettet natriumkloridløsning, tørket over vannfritt magnesiumsulfat (MgSO^) og konsentrert under vakuum. Resten ble oppløst i 20 ml acetonitril. Trietylamin (1 ekvivalent) og kaliumcyanid (40 mol-%) ble tilsatt og løsningen ble rørt i 1 time ved romtemperatur. Etter fortynning med eter ble løsningen vasket med 2N HC1 og ekstrahert med 5% kaliumkarbonatløsning. Det vandige ekstrakt ble surgjort og eter ble tilsatt. Filtrering av den resulterende blanding ga 3,2 g av den ønskede forbindelse (smp. 132 - 135°C) som ble identifisert ved kjernemagnetisk resonans, infrarød og massespektroskopi. Eksempel 10: 2-(2<1->nitrobenzoyl)-5,5-dimetyl-l,3-cyklohek sandion

Trietylamin (3,4 ml, 0,025 mol) ble satt dråpevis til en metylenkloridløsning av 2-nitrobenzoylklorid (3,5 g, 0,019 mol) og 5,5-dimetylcykloheksandion (2,4 g, 0,019 mol). Etter røring i 1 time ved romtemperatur tilsatte man ytterligere 3 ekvivalenter trietylamin og 0,4 ml acetoncyanhydrin. Løs-ningen ble rørt i 2,5 timer, deretter vasket med 2N HC1 og ekstrahert med 5% kaliumkarbonatoløsning. De basiske ekstrak-tene ble surgjort med 2N HC1 og ekstrahert med eter. Eter-delen ble vasket med mettet natriumkloridløsning, tørket over vannfritt MgSO^ og konsentrert under vakuum. Resten ble om-krystallisert fra etylacetat og ga 2,0 g av den ønskede for-bir.delse (smu. 130 - 133°C) som ble identifisert som sådan ved kjernemagnetisk resonans, infrarød og massespektroskopi.

i Eksempel 11: 2-(2'-cyanbenzoyl)-4,4-dimety1-1,3-cykloheksandion

i i

Dette eksempel illustrerer fremstillingen av eniforbindelse som er beskrevet i U.S. patentsøknad nr. 683,899 av Charles G. Carter, med tittelen "Certain 2-(2'-Cyanobenzoyl)-1,3-Cyclo-hexanediones" , innsendt 20. desember 1984.

2-cyanbenzoylklorid (3,9 g, 0,024 mol) og 4!/4-dimety 1-1,3-cykloheksandion (3,3 g, 0,024 mol) ble oppløst i; 75 ml metylenklorid. Trietylamin (5,0 ml, 0,036 mol) ble tilsatt dråpevis og den resulterende løsning rørt i 1 1/2 time ved romtemperatur. Løsningen ble vasket med vann, 2N HC1, 5% kaliumkarbonatløsning (5% K2C03) og mettet natriumklorid-løsning (saltvann), tørket over vannfritt magnesiumsulfat (MgSO^) og konsentrert under vakuum. Resten ble oppløst i

20 ml acetonitril. Trietylamin (4,4 ml, 0,032 mol),og aceton cyanhydrin (5 dråper) ble tilsatt og løsningen rørt1 i 2 timer. Etter fortynning med eter ble løsningen vasket med 2N HC1 og ekstrahert med 5% K2C03. Det vandige ekstraktet ble surgjort med konsentrert saltsyre og ekstrahert med eter. Eteren ble vasket med vann og saltvann, tørket over MgS04 og konsentrert under vakuum. Resten ble renset ved kiselgelkromatbgrafi, hvilket ga 1,2 g av en viskøs olje som ble identifisert som den ønskede forbindelse ved kjernemagnetisk resonans, infra-rød og massespektroskopi. Eksempel 12: 2-(2'-metyltiobenzoyl)-4,4,6-trimety1-1,3- cykloheksandion

Dette eksempel illustrerer fremstillingen av en forbindelse som er beskrevet i U.S. patentsøknad nr. 683,898 av Charles G. Carter et al., under tittelen "Certain 2-(2'-Substituted benzoyl)-1,3-Cyclohexanediones".

2-metyltiobenzoylklorid (7,2 g, 0,039 mol) og 4,4,6-tri-metylcykloheksandion (5,0 g, 0,039 mol) ble oppløst i metylenklorid. Trietylamin (7,0 ml, 0,050 mol) ble tilsatt dråpevis og den resulterende løsning rørt i 1 time ved romtemperatur. Løsningen ble vasket med 2N HC1, 5% K2C03 og saltvann, tørket over MgSO^ og konsentrert under vakuum. Resten ble oppløst i 20 ml acetonitril. Trietylamin (2,5 ekvivalenter) og acetoncyanhydrin (0,4 ml) ble tilsatt og løsningen rørt i 45 min. ved romtemperatur. Etter fortynning med eter ble ,løsnlBgen. 3?asket med 2N HC1 og ekstrahert med 5% I^CO-^. Det vandige ekstrakt ble surgjort med saltsyre og ekstrahert med eter. Eteren ble vasket med saltvann, tørket over MgS04 og konsentrert under vakuum. Resten ble renset ved gnidning med eter, hvilket ga 5,0 g av en viskøs olje som ble identifisert som den ønskede forbindelse ved kjernemagnetisk resonans, infrarød og massespektroskopi (ms).

Eksempel 13: 2-(4'-brom-2'-trifluormetylbenzoyl)-4,4,6-trimetyl- 1, 3- cykloheksandion

i

Dette eksempel illustrerer fremstillingen 'av en forbin-deise som er beskrevet i U.S. patentsøknad nr. 673,884 av Charles G. Carter med tittelen "Certain 2-(2-Alkylbenzoyl)-1,3-Cyclohexanediones" innsendt 20. desember 1984 i

i 4-brom-2-trifluormetylbenzoylklorid (4,3 g, 0,015 mol)

og 4,4,6-trimetyl-l,3-cykloheksandion (2,3 g, 0,015 mol)

ble oppløst i 100 ml metylenklorid. Løsningen ble avkjølt med et isbad og trietylamin (2,1 ml, 0,015 mol) i 10 ml metylenklorid ble tilsatt dråpevis. Isbadet ble så;fjernet,

og den resulterende løsning ble rørt i 30 min. ved romtemperatur. Løsningen ble vasket med 2N saltsyre (2N HCl), 5% ka-liumkarbonatløsning (5% I^CO^) og mettet natriumkloridløs-ning (saltvann), tørket over vannfritt magnesiumsulfat (MgS04) og konsentrert under vakuum. Resten (5,1 g) ble oppløst i 20 ml acetonitril. Trietylamin (3,5 ml, 0,025 mol) og 0,4 ml

i acetoncyanhydrin ble tilsatt og løsningen rørt i 2 timer ved romtemperatur under beskyttelse av et tørkerør (kalsiumsul-fat). Etter fortynning med eter ble løsningen vasket med 2N HCl og ekstrahert med 5% K2C03- Det vandige ekstrakt ble surgjort med konsentrert saltsyre og ekstrahert med eter. Eteren ble vasket med saltvann, tørket (MgSO^) og>konsentrert under vakuum. Den resulterende olje ble renset på en kisel-gelkolonne (80:20:1 heksan:etyl etylacetat:eddiksyre - eluent), hvilket ga 1,5 g av en viskøs olje som ble identifisert ved kjernemagnetisk resonans, infrarød og massespektroskopi.

i

Eksempel 14: 2-(4'-klorbenzoyl)-5,5-dimetyi-l,3-cykloheksan-di or.

Dette eksempel illustrerer utførelsen av prosessen ved bruk av hydrogencyanid (dannet ved omsetning av natriumcyanid med svovelsyre) som cyanidkilde.

5,5-dimetylcykloheksan-l,3-dion (7,01 g, 0,05 mol) acetonitril (80 ml) og trimetylamin (21 ml, 0,15 mol) ble slått sammen i en kolbe og plassert under en nitrogenatmosfære.

En løsning av 4-klor-benzoylklorid (6,4 ml, 0,05 mol) i acetonitril (20 ml) ble tilsatt i løpet av 15 min. under røring og kjøling med et romtemperaturvannbad. I en separat reaksjonskolbe forbundet med et innløpsrør for gass under overflaten, ble en løsning av svovelsyre (0,25 g, 0,0025 mol)

i vann (10 ml) tilsatt i løpet av 10 min. til en løsning av natriumcyanid (0,25 g, 0,005 mol) i vann (30 ml) ved 85°C under røring og langsom spyling med nitrogen gjennom den andre reaktor og inn i primærreaktoren. Primærreaktoren ble deretter oppvarmet og rørt ved 40°C i ca. 2 timer, hvoretter reaksjonen var avsluttet.

Reaksjonsblandingen ble fortynnet med 60 ml vann og lang-somt surgjort med 40 ml 6N HCl under utfelling av produktet. Etter røring i ca. 5 min. ble det faste produkt samlet ved filtrering, vasket med vann og tørket og ga 11,85 g (85,0% teoretisk utbytte) gråhvitt faststoff: smp. 134 - 134,5°C.

Eksempel 15: 2-(4'-klorbenzoyl)-5,5-dimetyl-l,3-cykloheksandion

Dette eksempel illustrerer utførelsen av fremgangsmåten ved bruk av et trilaverealkylsilylcyanid som cyanidkilde.

5,5-dimetylcykloheksan-l,3-dion (7,01 g, 0,05 mol), acetonitril (80 ml) og trietylamin (21 ml, 0,15 mol) ble slått sammen i en kolbe og plassert under en nitrogenatmosfære. En løs-ning av 4-klor-benzoylklorid (6,4 ml, 0,05 mol) i acetonitril (20 ml) ble tilsatt i løpet av 15 min. under røring og kjøling med et romtemperaturvannbad. Trimetylsilylcyanid (0,33 ml, 2,55 mmol) ble tilsatt og reaksjonen ble oppvarmet og rørt

o

ved 40 C i 3 timer, hvoretter reaksjonen var fullstendig.

I

Reaksjonsblandingen ble fortynnet med 160 ml vann1og surgjort med 40 ml 6N saltsyreløsning under utfelling av produktet. Etter røring i ca. 10 min. ble produktet samlet ved filtrering og ble vasket med vann og tørket, hvilket ga 13,2 g (95,0% av teoretisk utbytte) gråhvitt faststoff, smp. 134,5 - 135°C.

Eksempel 16: 2-( 2'- cyanobenzoyl)- 1, 3- cykloheksandion i

Dette eksempel illustrerer gjennomføringen av den andre utførelsesform av fremgangsmåten ved bruk av en støkiqimetrisk mengde kaliumcyanid og en Krone-eter.

I en kolbe plasserte man 1,2 g (0,005 mol)- av enolesteren fremstilt ved omsetning av 1,3-cykloheksandion med 2-cyanoben-zoylklorid, kaliumcyanid (0,3 g, 0,005 mol), 18-Crown-6 (0,1 g, 0,0005 mol) og 10 ml acetonitril. Blandingen ble rørt ved romtemperatur i 30 min. og deretter helt i 300 ml vann. pH ble omhyggelig justert til ca. 6 med konsentrert saltsyre, deretter ble løsningen ekstrahert med 200 ml etylacetat. Dette ble igjen ekstrahert med 300 ml mettet vandig løsningiav na-triumbikarbonat. Bikarbonatekstraktet ble surgjort (til pH ca. 3) med konsentrert saltsyre og ekstrahert med 200' ml etylacetat. Den resulterende løsning ble tørket ove^ natriumsulfat og inndampet, hvilket ga 0,7 g (58% av teoretisk utbytte) av det ønskede produkt, en orange-brun olje. Struk-turen ble bekreftet ved infrarød, kjernemagnetisk resionans og massespektroskopi. j

Eksempel 17: 2-(4<1->klorbenzoyl)-5,5-dimetyl-l,3-cykloheksandion I

Dette eksempel illustrerer gjennomføringen av fremgangsmåten ved bruk av et metallkarbonat som base.

5,5-dimetylcykloheksan-l,3-dion (3,50 g, 0,025 mol), kaliumkarbonat (10 g), kaliumcyanid (0,2 g) og dimetylformamid (40 ml) ble slått sammen i en kolbe og plassert under en nitrogenatmosfære. p-klorbenzoylklorid (3,5 ml, 0,025 mol) ble tilsatt dråpevis. Blandingen ble rørt ved 40°C i 3 timer og 70°C i 2 timer.

Reaksjonsblandingen ble fortynnet med metylenklorid og surgjort med 3 N saItsyreiøsning. Den organiske fase ble vasket med vann og ekstrahert med 2,5 N natriumhydroksydløs-ning. Det basiske ekstraktet ble surgjort med 3 N saltysre-løsning. Det utfelte produkt ble samlet ved filtrering, vasket med vann og tørket, hvilket ga 5,46 g (78,0% av teoretisk utbytte) råprodukt. Analyse av produktet med HPLC (high performance liquid chromatography) viste 63 vekt-% av 2-(4'-klorbenzoyl)-5,5-dimetyl-l,3-cykloheksandion. p-klorbenzosyre var den eneste vesentlige forurensning.

Claims

1. Fremgangsmåte ved fremstilling av en acetylert diketon-forbindelse med formelen hvori Rlt R2 , R3, R4, R5 og R6 uavhengig er hydrogen eller C^-Cg-alkyl eller Rl» R2 eller R3 er hvori Ra er C^-C4-alkyl, fenyl, eventuelt substituert med fra 2-5 metylgrupper; eller hvori R;l og R2 eller R3 og R4 tilsammen danner C3-C6-alkylen; R7 er halogen, cyano, C1-C4-alkyl, Ci-C4-halogenalkyl, R^SfOJn, hvori R^ er C^-C4-alkyl og n er 0, 1 eller 2; C1-C4-alkoksy eller nitro; R3, Rg og <R>10 er uavhengig hydrogen, halogen, C^-C^-alkyl, Ci-C4-alkoksy, trifluormetoksy, cyano, nitro, Ci-C4-halogenalkyl, Ci~C4-alkyltio, fenoksy eller substituert fenoksy,i hvori substituenten er halogen eller halogenmetyl eller begge; Rj-,S(0)n, hvori n er 0 , 1 eller 2; og Rb er C-^-C^-alkyl, C1-C4-halogenalkyl, fenyl eller benzyl, hvori Rc er C1-C4-alkyl, -NR(jRe hvori R^ og Re uavhengig er hydrogen eller G1-C4-alkyl, RfC(O)- hvori Rf er hydrogen, C1-C4-alkyl, C1-C4-hålogenalkyl eller C1-C4-<a>lkoksy; j S02NRgRn hvori Rg og Rn uavhengig er hydrogen eller C^-C^-alkyl; eller Rg og Rg danner tilsammen en ringstruktur med to til-støtende karbonatomer i fenylringen som de begge er knyttet til, ved omleiring av den tilsvarende enolester, i karakterisert ved at omleiringen utføres i nærvær av en cyanidkilde. 1

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at omleiringen utføres i nærvær av enten a) en katalytisk mengde av en cyanidkilde som er et alkalimetallcyanid, sinkcyanid, et cyanhydrin av et metyllatylketon med 1 til 4 karbonatomer i alkylgrup-pen, benzaldehydcyanhydrin, et cyanhydrin av et C2-C5-alifatisk aldehyd, et tri(lavere-alkyl)-silylcyanid eller hydrogencyanid, og et molart overskudd i forhold til enolesteren av en moderat base; eller b) en støkiometrisk mengde i forhold til enolesteren av kaliumcyanid eller litiumcyanid og en katalytisk mengde av en cyklisk krone-eter eller en acyklisk analog derav.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at det som cyanidkilde anvendes hydrogencyanid.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at det som cyanidkilde anvendes natriumcyanid.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at det som cyanidkilde anvendes kaliumcyanid.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at cyanidkilden er acetoncyanhydrin.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at cyanidkilden anvendes i en mengde fra 1 til 10 mol-% i forhold til enolesteren.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at det som moderat base anvendes et tertiært amin, et alkalimetallkarbonat eller et alkalimetallfosfat.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 2-8, karakterisert ved at det som moderat base anvendes trialkylamin.

10. Fremgangsmåte ifølge hvert av kravene 2-9, karakterisert ved at det som moderat base anvendes trietylamin.

11. Fremgangsmåte ifølge kvert av kravene 2-10, karakterisert ved at basen anvendes i en mengde fra 1 til 4 mol pr. mol enolester.

12. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at omleiringen utføres i nærvær av en støkiometrisk mengde i forhold til enolesteren av kaliumcyanid eller litiumcyanid og en katalytisk mengde av en cyklisk krone-eter eller en acyklisk analog derav.