VERFAHREN ZUR ANODISCHEN DEHYDRODIMERISIERUNG VON SUBSTITUIERTEN ARYLALKOHOLEN
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Biarylalkoholen, wobei durch anodischen Dehydrodimerisierung von substituierten Phenolen in Gegenwart von teil und/oder perfluorierten Mediatoren und einem Leitsalz an einer Graphitelektrode gearbeitet wird.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren können sehr preiswerte Elektrodenmaterialien, ungeteilte Zellaufbauten sowie lösungsmittelfreie Verfahren angewendet werden. Als Mediatoren können z.B. 1 ,1 ,1 ,3,3,3-Hexafluorisopropanol oder die wesentlich günstigere Trifluoressigsäure eingesetzt werden. Die Aufarbeitung und Gewinnung der gewünschten Biphenole gestaltet sich sehr ein- fach.
Biaryle sind als solche bekannt und werden industriell hergestellt und eingesetzt. Verbindungen dieser Verbindungsklasse sind u.a. als Rückgrate für Liganden von sehr großem Interesse für stereoselektive Transformationen. Ein möglicher Zugang zu die- ser Substanzklasse ist die elektrochemische oxidative Dimerisierung von Phenolen, die in dem Fachmann bekannten Elektrolyten jedoch unselektiv verläuft. Alternativ zur e- lektrochemischen Dimerisierung von Phenolen werden Eisen(lll)-Salze oder auch andere starke Oxidationsmittel verwendet.
G. Lessene und K. S. Feldman beschreiben in Modern Arene Chemistry, Ed: D. Astruc, VCH-Wiley, Weinheim 2002, Seite 479-538, dass sich diese Transformation in einigen Fällen mittel Übergangsmetell-Katalyse auch unter aeroben Bedingungen realisieren lässt. Nachteilige an dieser Synthese ist der Einsatz von Eisenschlorid, da dies zu zahlreichen Nebenprodukten führt. Des Weiteren lässt sich nach diesen aeroben Bedin- gungen nur stark aktivierte Verbindungen umsetzen.
Besonders begünstigte und deshalb häufig eingesetzte Substrate weisen annellierte Benzolringe oder sterisch anspruchsvolle Alkylgruppen auf. Als Beispiel kann hier das aus 2-Naphthol hergestellte 2,2'-Dihydroxy-1 ,1 '-binaphthyl (BINOL) gelten.
Versucht man 2,4-Dimethylphenol (1 ) analog den Lehrbuchvorschriften von C. E.
Rommel, Staatsexamensarbeit, Münster 2002 und allgemein von H. Lund, M. M. Bai- zer, Organic Electrochemistry: An Introduction and a Guide, 3rd edition, Marcel Dekker, New York 1991 , Chapter 22.lll, 885-908 einer oxidativen Kupplung zu unterwerfen, so erhält man meist als Hauptprodukt nicht das gewünschte ortho,ortho-verknüpfte Pro- dukt 2, sondern ein Derivat des Pummerer Ketons (3). Die Bildung des tricyclischen Gerüstes 3 ist bei para-alkyl-substituierten Phenolen bekannt und findet sich ebenfalls in der Synthese vieler Naturstoffe.
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Seit einigen Jahren wird die anodische Synthese von Biphenolen, im Speziellen von 3,3',5,5'-Tetramethyl-2,2'-biphenol (2), mit verschiedenen elektrochemischen Methoden intensiv untersucht. In den unterschiedlichsten Elektrolytsystemen zeigte sich bei der direkten Umsetzung ebenfalls eine starke Präferenz zur Bildung des Derivats des Pummerer Ketons (3). Das gewünschte Dehydrodimer 2 wurde lediglich in 3-7 % Ausbeute isoliert. I. M. Malkowsky, C. E. Rommel, K. Wedeking, R. Fröhlich, K. Bergander, M. Nieger, C. Quaiser, U. Griesbach, H. Pütter und S. R. Waldvogel beschrieben in
Eur. J. Org. Chem. 2006, 241-245 die Bildung weiterer, zuvor nicht beschriebener pen- tacyclischer Gerüste. Weitergehende Untersuchungen ergaben, dass freie Phenoxyl- radikale für die Bildung des Pummerer Ketons verantwortlich sind. Um eine gezielte Verknüpfung in den ortho-Positionen zu erreichen, wurde, wie von I. M. Malkowsky, R. Fröhlich, U. Griesbach, H. Pütter und S. R. Waldvogel in Eur. J. Inorg. Chem. 2006, 1690-1697 und von I. M. Malkowsky, U. Griesbach, H. Pütter und S. R. Waldvogel in Chem. Eur. J. 2006, 12, 7482-7488 beschrieben, ein Bor-Templat entwickelt. Wie von C. Rommel, I. M. Malkowsky, S. R. Waldvogel, H. Pütter und U. Griesbach in WO-A 2005/075709 beschrieben, gelingt die elektrochemische Umsetzung dieser mehrstufigen Sequenz für eine größere Substratbreite und auch in größeren Maßstäben. Ein zusätzlicher Nachteil neben dem hohen präparativen Aufwand ergab sich aus der Verwendung von Acetonitril im Elektrolyten.
Mithilfe von Bor-dotierten Diamantelektroden (BDD) konnte für 2, 4-Dimethylphenol als alleiniges Substrat eine direkte anodische Umsetzung gefunden werden, wie es I. M. Malkowsky, U. Griesbach, H. Pütter und S. R. Waldvogel in Eur. J. Org. Chem. 2006, 4569-4572; und M. Malkowsky, S. R. Waldvogel, H. Pütter und U. Griesbach in WO-A 2006/077204 beschreiben. Das Verhältnis von Biphenol zu Pummerer Keton liegt meist besser als 18:1. Um einen elektrochemischen Abbrand an der BDD-Anode zu vermeiden, wird die Phenolkupplung nur bis zum einem Umsatz von ca. 30% gebracht. Zusätzliche Nachteile dieses Verfahrens bestehen in der geringen Stabilität der BDD-Elektroden, deren Preis sowie der fehlenden Substratbreite.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren bereitzustellen, mit dem die selektive und effiziente oxidative Kupplung von substituierten Phenolen erfolgt ohne in Gegenwart von teuerem Elektrodenmaterial arbeiten zu müssen. Vorzugsweise soll die Kupplung von substituierten Phenolen in ortho-Stellung erfolgen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung von Biarylalkoholen, wobei substituierte Arylalkohole in Gegenwart von teil- und/oder perfluorierten Mediatoren und wenigstens einem Leitsalz mit Hilfe einer Graphitelektrode anodisch dehydro- dimerisiert werden.
Vorteilhaft ist das erfindungsgemäße Verfahren, wenn die OH-Gruppe der eingesetzten, substituierten Arylalkohole direkt am Aromaten sitzt.
Vorteilhaft ist das erfindungsgemäße Verfahren, wenn die eingesetzten substituierten Arylalkohole identisch sind.
Vorteilhaft ist das erfindungsgemäße Verfahren, wenn die eingesetzten substituierten Arylalkohole ein- oder mehrkernig sein können.
Vorteilhaft ist das erfindungsgemäße Verfahren, wenn die Dimerisierung in ortho- Stellung zur Alkoholgruppe der substituierten Arylalkohole stattfindet.
Vorteilhaft ist das erfindungsgemäße Verfahren, wenn die eingesetzten Mediatoren teil- und/oder perfluorierte Alkohole und/oder Säuren sind.
Vorteilhaft ist das erfindungsgemäße Verfahren, wenn als Mediatoren 1 ,1 ,1 ,3,3,3- Hexafluorisopropanol oder Trifluoressigsäure eingesetzt wird.
Vorteilhaft ist das erfindungsgemäße Verfahren, wenn als Leitsalze solche eingesetzt werden, die ausgewählt sind aus der Gruppe von Alkali, Erdalkali, Tetra(d- bis Cβ- alkyl)ammoniumsalzen.
Vorteilhaft ist das erfindungsgemäße Verfahren, wenn die Gegenionen der Leitsalze ausgewählt sind aus der Gruppe von Sulfat, Hydrogensulfat, Alkylsulfate, Arylsulfate, Halogenide, Phosphate, Carbonate, Alkylphosphate, Alkylcarbonate, Nitrat, Alkoholate, Tetrafluorborat, Hexafluorophosphat und Perchlorat.
Vorteilhaft ist das erfindungsgemäße Verfahren, wenn für die Elektrolyse kein weiteres Lösungsmittel eingesetzt wird.
Vorteilhaft ist das erfindungsgemäße Verfahren, wenn für die Elektrolyse eine Durchflusszelle eingesetzt wird.
Vorteilhaft ist das erfindungsgemäße Verfahren, wenn Stromdichten von 1 bis 1000 mA/cm2 eingesetzt werden.
Vorteilhaft ist das erfindungsgemäße Verfahren, wenn die Elektrolyse bei Temperaturen im Bereich von -20 bis 600C und Normaldruck durchgeführt wird.
Vorteilhaft ist das erfindungsgemäße Verfahren, wenn als Arylalkohol 2,4-Dimethyl- phenol eingesetzt wird.
Unter Arylalkohol werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung aromatische Alkohole verstanden, bei denen die Hydroxylgruppe direkt an den aromatischen Kern gebunden ist.
Der Aromat, der dem Arylalkohol zugrunde liegt, kann ein- oder mehrkernig sein. Vorzugsweise ist der Aromat einkernig (Phenolderivate) oder zweikernig (Naphtholderiva- te), insbesondere einkernig. Die Arylalkohole können auch noch weitere Substituenten tragen. Diese Substituenten sind unabhängig voneinander ausgewählt aus der Gruppe von Ci-Cio-Alkylgruppen, Halogenen, Ci-Cio-Alkoxygruppen, durch Sauerstoff oder Schwefel unterbrochene Alkylen- oder Arylenreste, Ci-Cio-Alkoxycarboxyl, Nitril, Nitro sowie Ci-Cio-Alkoxycarbamoyl, besonders bevorzugt Methyl, Ethyl, n-Propyl, Isopropyl, n-Butyl, Trifluormethyl, Fluor, Chlor, Brom, lod, Methoxy, Ethoxy, Methylen, Ethylen, Propylen, Isopropylen, Benzyliden, Nitril, Nitro, ganz besonders bevorzugt Methyl, Me- thoxy, Methylen, Ethylen, Trifluormethyl, Fluor und Brom. Mit dem neuen Verfahren kann eine breite Palette an Arylalkoholen eingesetzt werden. Besonders bevorzugt sind elektronenreiche Arene wie Phenol und einfach oder mehrfach substituierte Phenole sowie Naphthol (α- und ß-) und substituierte Derivate davon, ganz besonders bevorzugt sind Phenole und insbesondere ganz besonders bevorzugt sind 4-Alkyl- sowie 2,4-dialkylsubstituierte Phenole.
Als Substrate für die Elektrodimerisierung nach der vorliegenden Erfindung eignen sich prinzipiell sämtliche Arylalkohole, sofern diese aufgrund ihrer räumlichen Struktur und sterischen Anforderungen zu einer Dimerisierung in der Lage sind. Die Arylalkohole können einkernig, zweikernig, dreikernig oder höherkernig sein. Vorzugsweise sind sie einkernig oder zweikernig, insbesondere einkernig. Weiterhin weisen die Arylalkohole vorzugsweise eine OH-Funktion auf.
Beispiele für geeignete Arylalkohole umfassen Phenol und einfach und mehrfache substituierte Phenole die von der nachfolgenden Formel (I) wiedergegeben werden, in der die Reste R1 bis R4, unabhängig voneinander gleich oder verschieden und aus folgenden Substituenten ausgewählt sind: H, Ci-Cio-Alkyl, Ci-Cio-Alkoxy, Halogen, d- Cio-Alkoxycarboxyl, Nitril sowie Mono- und Di- Ci-Cio-Alkoxycarbamoyl.
Weitere Beispiele umfassen Naphthol (α- und ß-) und substituierte Derivate davon nach den nachfolgenden Formeln (II) und (III), in denen die Reste R1 bis R7, gleich oder verschieden und aus folgenden Substituenten ausgewählt sind: H, Ci-Cio-Alkyl, Ci-Cio-Alkoxy, Halogen, Ci-Cio-Alkoxycarboxyl, Nitril sowie Mono- und Di- C1-C10- Alkoxycarbamoyl.
Nach Beendigung der Reaktion wird die Elektrolytlösung nach allgemeinen Trennmethoden aufgearbeitet. Hierzu wird die Elektrolytlösung im Allgemeinen zuerst destilliert und die einzelnen Verbindungen in Form von unterschiedlichen Fraktionen getrennt gewonnen. Eine weitere Reinigung kann beispielsweise durch Kristallisation, Destillation, Sublimation oder chromatographisch erfolgen.
Die Herstellung des Biarylalkohols erfolgt elektrolytisch, wobei der entsprechende Aryl- alkohol anodisch oxidiert wird. Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachfolgend Elektrodimerisierung genannt. Es wurde überraschender weise gefunden, dass durch das erfindungsgemäße Verfahren unter Verwendung von Mediatoren die Biarylalkohole selektiv und in hoher Ausbeute entstehen. Des Weiteren wurde gefunden, dass durch das erfindungsgemäße Verfahren sehr preiswerte Elektrodenmaterialien, ungeteilte Zellaufbauten sowie lösungsmittelfreie Verfahren angewendet werden können. Die Aufarbeitung und Gewinnung der gewünschten Biphenole gestaltet sich sehr einfach. Nach Beendigung der Reaktion wird die Elektrolytlösung nach allgemeinen Trennmethoden aufgearbeitet. Hierzu wird die Elektrolytlösung im Allgemeinen zuerst destilliert und die einzelnen Verbindungen in Form von unterschiedlichen Fraktionen getrennt gewonnen. Eine weitere Reinigung kann beispielsweise durch Kristallisation, Destillation, Sublimation oder chromatographisch erfolgen.
Als Mediatoren werden im erfindungsgemäßen Verfahren teil- und/oder perfluorierte Alkohole und/oder Säuren, bevorzugt perfluorierte Alkohole sowie Carbonsäuren, ganz besonders bevorzugt 1 ,1 ,1 ,3,3,3-Hexafluorisopropanol oder Trifluoressigsäure verwendet. Im Elektrolyten sind keine weiteren Lösungsmittel erforderlich.
Die entsprechenden Produkte können durch Kurzwegdestillation und Fällung NMR-rein erhalten werden.
Die Elektrolyse wird in den üblichen, dem Fachmann bekannten Elektrolysezellen durchgeführt. Geeignete Elektrolysezellen sind dem Fachmann bekannt. Vorzugsweise arbeitet man kontinuierlich in ungeteilten Durchflusszellen oder diskontinuierlich in Becherglaszellen.
Ganz besonders geeignet sind bipolar geschaltete Kapillarspaltzellen oder Plattensta- pelzellen, bei denn die Elektroden als Platten ausgestaltet sind und planparallel ange- ordnet sind wie es in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 1999 electronic release, Sixth Edition, VCH-Weinheim, Volumne und in Electrochemistry, Chapter 3.5. special cell designs sowie Chapter 5, Organic Electrochemistry, Subchapter 5.4.3.2 Cell Design beschrieben ist.
Die Stromdichten, bei denen das Verfahren durchgeführt wird, betragen im allgemeinen 1 - 1000, bevorzugt 5 - 100 mA/cm2. Die Temperaturen betragen üblicherweise -20 bis 600C, bevorzugt 10 bis 600C. Im Allgemeinen wird bei Normaldruck gearbeitet. Höhere Drücke werden bevorzugt dann angewandt, wenn bei höheren Temperaturen gearbeitet werden soll, um ein Sieden der Ausgangsverbindungen bzw. Cosolventien bzw. Mediatoren zu vermeiden.
Als Anodenmaterialien eignen sich beispielsweise Edelmetalle wie Platin oder Metalloxide wie Ruthenium oder Chromoxid oder Mischoxide des Typs RuOxTiOx sowie Diamantelektroden. Bevorzugt sind Graphit oder Kohleelektroden. Als Kathodenmaterial kommen beispielsweise Eisen, Stahl, Edelstahl, Nickel oder E- delmetalle wie Platin sowie Graphit oder Kohlematerialien sowie Diamantelektroden in Betracht. Bevorzugt ist das System Graphit als Anode und Kathode, Graphit als Anode und Nickel, Edelstahl oder Stahl als Kathode sowie Platin als Anode und Kathode.
Zur Durchführung der Elektrolyse wird die Arylalkoholverbindung in einem geeigneten Lösungsmittel gelöst. Es eignen sich die üblichen, dem Fachmann bekannten Lösungsmittel, vorzugsweise Lösungsmittel aus der Gruppe der polaren protischen und polaren aprotischen Lösungsmittel. Besonders bevorzugt dient die Arylalkoholverbindung selbst als Lösungsmittel und Reagenz.
Beispiele für polare aprotische Lösungsmittel umfassen Nitrile, Amide, Carbonate, E- ther, Harnstoffe, Chlorkohlenwasserstoffe.
Beispiele für besonders bevorzugte polare aprotische Lösungsmittel umfassen
Actonitril, Dimethylformamid, Dimethylsulfoxid, Propylencarbonat und Dichlormethan. Beispiele für polare protische Lösungsmittel umfassen Alkohole, Carbonsäuren und Amide.
Beispiele für besonders bevorzugte polare protische Lösungsmittel umfassen Metha- nol, Ethanol, Propanol, Butanol, Pentanol und Hexanol. Diese können auch teilweise oder vollständig halogeniert sein, wie z.B. 1 ,1 ,1 ,3,3,3-Hexafluorisopropanol (HFIP) o- der Trifluoressigsäure (TFA).
Gegebenenfalls setzt man der Elektrolyselösung übliche Cosolvenzien zu. Dabei handelt es sich um die in der organischen Chemie üblichen inerten Lösungsmittel mit ei- nem hohen Oxidationspotential. Beispielhaft genannt seinen Dimethylcarbonat, Propylencarbonat, Tetrahydrofuran, Dimethoxyethan, Acetonitril oder Dimethylformamid. Als Leitsalze, die in der Elektrolyselösung enthalten sind, handelt es sich im Allgemeinen um Alkali, Erdalkali, Tetra(d- bis C6-alkyl)ammonium-, bevorzugt Tri(Ci- bis Ce- alkyl)-methylammoniumsalze. Als Gegenion kommen Sulfat, Hydrogensulfat, Alkylsul- fate, Arylsulfate, Halogenide, Phosphate, Carbonate, Alkylphosphate, Alkylcarbonate, Nitrat, Alkoholate, Tetrafluorborat, Hexafluorophosphat oder Perchlorat in Betracht. Weiterhin kommen die von den vorstehend genannten Anionen abgeleiteten Säuren als Leitsalze in Betracht. Bevorzugt sind Methyltributylammoniummethylsulfate (MTBS), Methyltriethylammoni- ummethylsulfat (MTES), Methyltripropylmethylammoniummethylsulfate, oder Tetrabu- tylammonium, Tetrafluoroborat (TBABF).
Beispiele: (Tabellen mit Umsetzungen)
Tabelle 1 :
Umsetzung von 2,4-Dimethylphenol an Graphit unter Verwendung von HFIP^
HFIP: 1 ,1 ,1 ,3,3,3-Hexafluorisopropanol
Tabelle 2:
Umsetzung von 2,4-Dimethylphenol an Graphit unter Verwendung von Carbonsäuren
TFA: Trifluoressigsäure; AcOH: Essigsäure; Phenol: 2,4-Dimethylphenol; MTES: Methyltriethylammoniummethylsulfat
Tabelle 3: Umsetzung von 2-Brom-4-methylphenol an Graphit
Phenol: 2-Brom-4-methylphenol; a: N,N-Dimethylpyrrolidiniummethylsulfat; b: Ausbeute unter Berücksichtigung des rückgewonnenen Phenols; c: Isolierung durch Kristallisation aus Toluol und chromatographisch; d: Isolierung durch Kristallisation aus 'PrOH:Wasser und chromatographisch.
Beispiel 1 :
Anodische Oxidation von 2,4-Dimethylphenol an Graphitelektroden mit Trifluoressig- säure
In einer ungeteilten Standardelektrolysezelle mit Graphitanode und -kathode (A = 9 cm2) wird der Elektrolyt bestehend aus 15.90 g (0,1301 mol, 53 Gew.-%) 2,4- Dimethylphenol, 1.00 g (4.4 mmol, 3 Gew.-%) Methyltriethylammoniummethylsulfat und 9 ml_ (44 Gew.-%) Trifluoressigsäure vorgelegt. Unter galvanostatischen Bedingungen wird bei 300C und einer Stromdichte von 10 mA/cm2 eine Elektrolyse durchgeführt. Dabei werden 9669 C (0.77 F/mol) bei einer maximalen Klemmspannung von 18 V aufgebracht. Nach Beenden der Reaktion wird der Elektrolyt mit Toluol in einen Kolben überführt und nachfolgend Trifluoressigsäure sowie Toluol bei Raumdruck destillativ entfernt. Anschließend werden 5.89 g überschüssiges Phenol mittels Kurzwegdestilla- tion bei 4.5x10"3 mbar zurückgewonnen. Der Reaktionsrückstand wird in 30 ml_ wäss- rigem Isopropanol ('PrOHihbO = 4:1) aufgenommen. Durch Lagerung über Nacht bei 4°C gelingt die Kristallisation des Produkts, welches mittels Filtration und Waschen mit wenig kaltem n-Heptan erhalten wird (4.24 g). Weiteres Produkt kann aus dem Filtrat durch kurze säulenchromatographische Aufreinigung an Kieselgel (CH:EE=98:2) iso- liert werden (2.15 g). Insgesamt werden 6.39 g (0,026 mol, 64%), wobei überschüssiges Phenol bei der Ausbeute berücksichtigt wird, leicht rötliches, kristallines Produkt erhalten.
Schmelzpunkt: 133°C; RF-Wert (CH:EE=95:5): 0.33; 1H-NMR (400 MHz, CDCI3): δ = 2.29 (s, 12H, CH3), 4.84 (s, 2H, OH), 6.88 (s, 2H, 4-H), 7.01 (s, 2H, 6-H); 13C-NMR (100 MHz, CDCI3): δ = 16.15 (3-CH3), 20.41 (5-CH3), 122.23 (C-1 ), 125.17 (C-3),
128.51 (C-6), 129.98 (C-5), 131.97 (C-4), 149.13 (C-2); HRMS: m/z für [Ci6Hi902]+ berechnet 243.1380, gefunden 243.1389; MS (ESI+): m/z (%): 243.1 (100) [Ci6Hi902]+.
Beispiel 2: Anodische Oxidation von 2-Brom-4-methylphenol an Graphit-elektroden
In einer ungeteilten Standardelektrolysezelle mit Graphitanode und -kathode (A = 9 cm2) wird der Elektrolyt bestehend aus 20.02 g (0,107 mol, 53 Gew.-%) 2-Brom-4- methylphenol, 1.00 g (4.4 mmol, 3 Gew.-%) Methyltriethylammoniummethylsulfat und 11 ml_ (44 Gew.-%) Trifluoressigsäure vorgelegt. Unter galvanostatischen Bedingungen wird bei 30 0C und einer Stromdichte von 10 mA/cm2 eine Elektrolyse durchge-
führt. Dabei werden 7950 C (0.77 F/mol) bei einer maximalen Klemmspannung von 22 V aufgebracht. Nach Beenden der Reaktion wird der Elektrolyt mit Toluol in einen Kolben überführt und nachfolgend Trifluoressigsäure sowie Toluol bei Raumdruck destillativ entfernt. Anschließend werden 9.08 g überschüssiges Phenol mittels Kurz- wegdestillation bei 5.0x10"3 mbar zurückgewonnen. Der Reaktionsrückstand wird in 30 ml_ wässrigem Isopropanol ('PrOHihbO = 4:1 ) aufgenommen. Durch Lagerung über Nacht bei 4 0C gelingt die Kristallisation des Produkts. Dieses wird in wenig MTBE aufgenommen und über Cellite filtriert. Durch entfernen des Lösungsmittels wird reines Produkt erhalten (1.35 g). Weiteres Produkt kann aus dem Filtrat durch säulenchroma- tographische Aufreinigung an Kieselgel (CH:EE=95:5) isoliert werden (6.90 g). Insgesamt werden 8.25 g (0,022 mol, 76%), wobei überschüssiges Phenol bei der Ausbeute berücksichtigt wird, farbloses, kristallines Produkt erhalten.
Schmelzpunkt: 144-145 0C; RF-Wert (CH:EE=95:5): 0.06; 1H-NMR (300 MHz, CDCI3): δ = 2.31 (s, 6H, CH3), 5.80 (s, 2H, OH), 6.88 (d, 4JH,H = 2.1 Hz, 2H, 6-H), 7.01 (d, 4JH,H = 2.1 Hz, 2H, 4-H); 13C-NMR (75 MHz, CDCI3): δ = 20.24 (5-CH3), 110.94 (C-3), 125.33 (C-1 ), 131.44 (C-5), 131.60 (C-6), 132.58 (C-4), 147.11 (C-2).
Beispiel 3:
Anodische Oxidation von 2,4-Dimethylphenol an Graphitelektroden mit HFIP
In einer ungeteilten Standardelektrolysezelle mit Graphitanode und -kathode (A = 9 cm2) wird der Elektrolyt bestehend aus 15.98 g (0,1308 mol, 52 Gew.-%) 2,4-Di- methylphenol, 1.00 g (4.4 mmol, 1 Gew.-%) Methyltriethylammoniummethylsulfat und 9 mL (47 Gew.-%) Hexafluorisopropanol vorgelegt. Unter galvanostatischen Bedingungen wird bei 30 0C und einer Stromdichte von 10 mA/cm2 eine Elektrolyse durchgeführt. Dabei werden 9721 C (0.77 F/mol) bei einer maximalen Klemmspannung von 12.8 V aufgebracht. Nach Beenden der Reaktion wird zunächst das Lösungsmittel ent- fernt und anschließend überschüssiges Phenol mittels Kurzwegdestillation zurückgewonnen. Der Reaktionsrückstand wird in 50 mL Wasser und 30 mL TBME aufgenommen, die Phasen getrennt und die wässrige Phase nochmals mit 3x30 mL TBME extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen werden mit jeweils 50 mL Wasser und gesättigter Natriumchlorid-Lösung gewaschen, über Magnesiumsulfat getrocknet und das Lösungsmittel unter vermindertem Druck entfernt. Das Rohprodukt wird in 10 mL Toluol bei 500C gelöst. Durch langsame Zugabe von n-Heptan gelingt die Kristallisation des Produkts, welches mittels Filtration und Waschen mit wenig kaltem n-Heptan erhalten wird. Weiteres Produkt kann aus dem Filtrat durch säulenchromatographische Aufreinigung an Kieselgel (CH:EE=98:2, dann 95:5) isoliert werden. Insgesamt werden 4,43 g (0,018 mol, 28%) farbloses, kristallines Produkt erhalten.
Schmelzpunkt: 135-136 0C; RF-Wert (CH:EE=95:5): 0.33; 1H-NMR (300 MHz, CDCI3): δ = 2.29 (s, 12H, CH3), 5.01 (s, 2H, OH), 6.88 (s, 2H, 4-H), 7.01 (s, 2H, 6-H); 13C-NMR (75 MHz, CDCI3): δ = 16.14 (3-CH3), 20.41 (5-CH3), 122.17 (C-1), 125.16 (C-3), 128.49 (C-6), 130.00 (C-5), 132.00 (C-4), 149.13 (C-2).