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Verfahren zur Herstellung von Aldehyden der Karotinreihe Gegenstand
der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Aldehyden der Karotinreihe durch
Kettenverlängerung.
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Die Erfindung betrifft im besonderen die Herstellung von ß-Ionyliden-acetaldehyd
(Fig. 3), Vitamin A-Aldehyd oder Retinen (Fig.4) oder den C.5-Aldehyd (Fig. 5).
Diese Aldehyde haben die folgende allgemeine Formel P - (IS)" - CHO (VIII) in der
P den 2,6,6-Trimethylcyclohexenyl-(1)-rest, Is den Isoprenrest '
und n für eine ganze Zahl von 1 bis 3 steht.
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Man ersieht daraus, daß diese Aldehyde sich nur durch einen Isoprenrest
unterscheiden, d. h. daß sie isoprenolog sind.
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Die bekannten Verfahren zur Herstellung dieser Aldehyde sind wenig
zahlreich. Nur eine davon ist wirklich vollständig.
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Sie besteht im wesentlichen aus einer Reformatzki-Reaktion mit einem
Keton, wie ß-Ionon, Entwässerung des erhaltenen Hydroxyesters, Reduktion des ß-Esters
mit Lithiumaluminiumhydrid zum Alkohol und Oxydation des Alkohols zum entsprechenden
Aldehyd mit Hilfe der Oppenauer-Reaktion (USA.-Patentschrift 2 576 103 vom 10. B.
1947) oder mit Mangandioxyd (Wendler und Mitarbeiter, Journal American Chemical
Society, 73, 1951, S. 179 bis 724).
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Im Hinblick auf das gleiche Ziel wurden verschiedene einzelne Verfahrensschritte
vorgeschlagen, um die Reformatzki-Reaktion zu ersetzen, und zwar die Methoden von
Huisman und Mitarbeitern (Recueil des Travaux Chimiques des Pays-Bas, 71, 1952,
S. 899 bis 919), bei der ß-Ionon mit Cyanessigsäure kondensiert und das Nitril direkt
zum Aldehyd abgebaut wird, oder die ÄthoxyacetyIenmethode (Arens und Van Dorp, Recueil
des Travaux Chimiques des Pays-Bas, 67, 1948, S. 973 bis 979), die, auf ß-Ionon
angewandt, die Herstellung von ß-Ionylidenacetaldehyd und, auf das C"-Keton angewandt,
die Herstellung von Retinen ermöglicht.
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Diese Verfahren zeichnen sich dadurch aus, daß die Kettenverlängerung
des als Ausgangsprodukt dienenden Methylketons R - CO - CH, unter Ausnutzung
der Reaktionsfähigkeit der Ketogruppe erreicht wird, wobei die Methylgruppe in die
Seitenkette tritt.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird für die Kettenverlängerung demgegenüber
von der Methylgruppe ausgegangen: R-CO-CH3 -->- R-CO-CH,-R' Gegenstand der vorliegenden
Erfindung ist daher ein Verfahren zur Herstellung von Aldehyden der Karotinreihe
der allgemeinen Formel P - (Is)n - CHO (VIII) in der P den 2,6,6-Trimethylcyclohexen-(1)-yl-rest,
Is den Isoprenrest
und n eine ganze Zahl von 1 bis 3 bedeutet, das dadurch
gekennzeichnet
ist. daß man das Methylketon der allgemeinen Formel P - (IS),-, - CH = CH - CO -
CH, (I) in der P, Is und n die obige Bedeutung haben, mit einem Alkylformiat in
Gegenwart von Alkalimetallen, Alkalihydriden oder -alkoholaten unter Luftausschluß
nach einer an sich bekannten Claisen-Reaktion umsetzt, das erhaltene ß-Keto-enol
der allgemeinen Formel P-(Is)n-i CH = CH-CO-CH =CHOR (II) bzw. dessen Natriumderivat
entweder durch Umsetzen mit einem niederen Alkohol in Gegenwart von Spuren eines
sauren Katalysators und in Gegenwart eines leicht hydrolysierbaren organischen Esters
mit der gleichen Alkoholkomponente oder mit einem organischen Säureanhydrid oder
Säurechlorid und anschließend mit einem niederen Alkohol in Gegenwart von Spuren
eines sauren Katalysators oder mit einem niederen Alkylhalogenid oder -sulfat und
anschließend mit einem niederen Alkohol in Gegenwart von Spuren eines sauren Katalysators
in das ß-Keto-acetal
(R2 und R3 = niedere Alkylreste) überführt, dieses anschließend in an sich bekannter
Weise mit einer Verbindung der Formel CH3Z umsetzt, in der Z Lithium bzw. die Reste
MgX oder ZnX bedeutet, wobei X ein Halogenatom ist, und daraufhin das durch an sich
bekannte Hydrolyse der metallorganischenVerbindung erhaltene ß-Methyl-ß-hydroxyacetal
durch Wasserabspaltung und Hydrolyse mit verdünnter wäßriger Salzsäure in Aceton
als Lösungsmittel in den Aldehyd P - (Is)n - CHO (VIII) umwandelt.
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Eine Anregung zu diesem Verfahren kann unter Umständen in der französischen
Patentschrift 886 753 vom 13.10.1942 und in den Veröffentlichungen von Shantz (Journal
of the American Chemical Society, 68, 1946, S. 2553 bis 2557) gesehen werden. In
beiden Fällen konnten diese Autoren jedoch aus den unten dargelegten Gründen dieses
Verfahren zur Kettenverlängerung nicht bis zum gewünschten Ende durchführen. Das
erfindungsgemäße Verfahren gestattet dagegen ohne Schwierigkeit die Erreichung dieses
Zieles. Es ist bemerkenswert, daß es die Überführung des Ketons I in den Aldehyd
VIII ermöglicht, der 2 Kohlenstoffatome mehr besitzt, wobei es sich im wesentlichen
der nachstehenden Reaktionsfolge (s. Abb. 1) bedient. - " A. Kondensation eines
Ketons der allgemeinen Formel P - (Is)"-1- CH = CH - CO - CH, (I) in der
P, Is und n: die obengenannten Bedeutungen haben, mit einem Alkylformiat zum ß-Keto-enol:
P - (Is) --i - CH = CH - CO - CH = CHOH (1I) B. Blockierung der ß-Keto-enolgruppe
in Form des ß-Keto-acetals (V) des tautomeren Aldehyds.
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C. Reduzierende Methylierung der Ketogruppe des ß-Keto-acetals, die
zu einem ß-Methyl-ß-hydroxyacetal (VI) führt.
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D. Umwandlung der so erhaltenen Verbindung in den gewünschten Aldehyd:
P - (Is)" - CHO (VIII) Die Reaktionsfolge A - B - C - D ist in der Fig. 1 dargestellt,
in der die verschiedenen Reaktionen mit den gleichen Buchstaben A, B, C oder
D bezeichnet wurden wie in der Beschreibung des Verfahrens und in der die
an der Umsetzung teilnehmenden Verbindungen mit den römischen Ziffern versehen wurden.
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Die Reaktion B ist die Schlüsselreaktion dieser Reaktionskette. Die
vorgenannten Arbeiten (französische Patentschrift 886 753 vom 13. 10. 1942, Veröffentlichungen
von Shantz, Journal of the American Chemical Society, 68, 1946, S.2553 bis 2557)
ermöglichen nicht in befriedigender Weise die Überführung der Verbindung II in die
Verbindung VIII. Denn durch die Einwirkung des Grignard-Reagenzes auf das Natriumsalz
der ß-Keto-enolform der Verbindung II (n = 1) tritt überwiegend eine 1,4-Addition
auf, und das erhaltene Reaktionsprodukt ergibt bei der darauffolgenden Reaktion
D praktisch keinen ß-Ionyliden-acetaldehyd (VIII, n = 1).
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S h a ntz erwähnt die driekte Herstellung des ß-Ketoethylacetals,
ausgehend von der Verbindung Il (n = 1) durch Einwirkung von Äthylalkohol in Gegenwart
von Calciumchlorid, beobachtet aber bei der Destillation eine sehr schlechte Ausbeute.
Die physikalischen Eigenschaften des Produktes sind außer einem Maximum der UV-Absorption
bei 300 m[. nicht beschrieben, und das vollständige Spektrum ist nicht angegeben.
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Die Untersuchungen des Erfinders haben beim Nacharbeiten der Versuche
von Shantz gezeigt, daß man überwiegend Verbindungen vom Typ IV, d. h. Enoläther,
erhält. Diese führen bei der Grignard-Reaktion (Reaktion C) zu einer sehr starken
1,4-Addition, und das erhaltene Produkt ergibt bei der Reaktion D keinen ß-Ionyliden-acetaldehyd
VIII (n = 1).
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Im Gegensatz zu den Feststellungen des obengenannten Autors wurde
gefunden, daß die Ketonfunktion der richtig hergestellten ß-Keto-acetale unter bestimmten
Bedingungen normal mit den Organometallverbindungen, wie Lithiummethyl oder Methylmagnesiumhalogenid,
reagieren kann und ß-Methylß-hydroxy-acetal VI ergibt.
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Das Verfahren gemäß der Erfindung könnte unter Umständen den Eindruck
erwecken, daß es in seiner Gesamtheit nur eine Aneinanderreihung bekannter Verfahren
darstellt. Dies trifft jedoch weder für die Überführung der Verbindung II in die
Verbindung V noch für die Bildung der Verbindung VIII zu, wenn
diese
aus der Verbindung VI über die intermediär entstehende Verbindung VII erhalten wird.
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Bei der Beurteilung der Frage, wieweit Reaktionen, die für bestimmte
funktionelle Gruppen bei ihren einfachen Grundverbindungen, beispielsweise aus Houben-Weyl,
»Methoden der organischen Chemie«, bekannt sind, in der Übertragung auf die hier
vorliegenden Verbindungen aus der Gruppe der Karotinoide als naheliegend anzusehen
sind, darf nicht vergessen werden, daß diese klassischen Reaktionen häufig nicht
das gewünschte normale Ergebnis haben, sei es, weil ein großer Teil des Materials
polymerisiert, sei es, weil die Hauptreaktion durch Nebenreaktionen beherrscht wird,
die für diese Verbindungsklasse eigentümlich sind. Aus diesen Gründen muß eine Reaktion,
die nur auf die isolierte funktionelle Gruppe bezogen als klassisch anzusehen ist,
häufig auf Umwegen und zum Teil unter Anwendung sehr schwieriger Arbeitsweisen durchgeführt
werden, um zu befriedigenden Ergebnissen zu führen. Das erfindungsgemäße Verfahren
zeichnet sich in seiner Gesamtheit dadurch aus, daß sämtliche Schritte unter sehr
milden Arbeitsbedingungen hinsichtlich Temperatur, Alkalität und Azidität vorgenommen
werden und sich ohne Schwierigkeiten aneinanderreihen. Auf Grund dieser besonderen
Bedingungen werden Ausbeuten erzielt, die im Durchschnitt für jede einzelne Stufe
über 90 °/o betragen.
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Im Gegensatz zu dem erfindungsgemäßen Verfahren wenden beispielsweise
J. Boeseken und F. Te11egen (Recueil des Travaux des Chimiques des Pays-Bas, 57/1,
1938, S. 133 bis 143) recht drastische Methoden an, um bestimmte Enole in cyclische
Acetale zu überführen, nämlich überschüssige konzentrierte Schwefelsäure oder Phosphorpentoxyd,
die zwar bei den dort verwendeten Diketonen in Verbindung mit Diolen zum Ziel führen,
aber bereits bei verhältnismäßig einfachen Aldehyden zu erheblichen Schwierigkeiten
führen. Langvad (Acta Chemica Scandinavica, 8, 1954, S.336 bis 338) verwendet zur
Acetalbildung Schwefelsäure oder p-Toluolsulfonsäureester, insbesondere Dimethylsulfat,
die aber auch nur bedingt zum Erfolg führen. Für die Beurteilung der vorliegenden
Erfindung ist aber festzuhalten, daß auch diese Acetalysierungsmittel nicht auf
Ketoaldehyde oder die beanspruchten besonders empfindlichen Verbindungen dieser
Art angewendet wurden und daß als Ester Dimethylsulfat dient. Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird der hier zu betrachtende Schritt mit Hilfe eines Formiats oder Acetats
unter sehr milden Bedingungen vorgenommen, und diese organischen Ester dienen zugleich
als Lösungsmittel, und sie haben den Vorteil, daß sie durch Hydrolyse und Waschen
am Ende der Reaktion leicht entfernt werden können.
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Es ist im übrigen noch ein weiteres Verfahren bekannt, bei dem die
Acylderivate der Enolform des Acetessigesters durch Umsetzung mit dem Acylhalogenid
in Pyridinlösung hergestellt werden.
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Das Verfahren gemäß der Erfindung ist gegenüber den bekannten Verfahren
insofern besonders vorteilhaft, daß alle verwendeten Reagenzien leicht erhältlich
sind und daß alle Reaktionen sehr schnell verlaufen, in ganz gewöhnlichen Apparaturen
der chemischen Industrie durchgeführt werden können und ausgezeichnete Ausbeuten
ergeben.
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Für die Durchführung des erfindungsgemäßen Mehrstufenverfahrens ist
es wichtig, die ß-Ketoacetale V beizustellen, die allein normal nach der Reaktion
C reagieren. In der Praxis kann die Überführung der Verbindung Il in die Verbindung
V entweder direkt (Reaktion B) oder über die Verbindung III (Reaktion B1 und B3)
oder mit Hilfe der Verbindung IV (Reaktionen BZ und B,1) erreicht werden.
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Die nach der Reaktion A erhaltene Verbindung II existiert in zwei
tautomeren Formen; der ß-Ketoenolform und der ß-Keto-aldehydform. Man kann Derivate
beider Formen erhalten.
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Die Enolhydroxylform gibt leicht Verbindungen wie die Ester III mit
organischen Säuren (Reaktion B1) P-(1s)"_1--CH=CH - CO -CH=--CH---O--CO---R, (III)
oder die Äther IV (Reaktion B2) P-(1s),_1-CH = CH -CO- CH --- CH -0-R2 (IV) In der
tautomeren ß-Keto-aldehydform ergibt die Verbindung 1I ß-Keto-acetale (Reaktion
B);
Außerdem gelangt man leicht von den Verbindungen III zu den Verbindungen V (Reaktion
B3) und ebenso von den Verbindungen IV zu den Verbindungen V (Reaktion Bj.
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Die Verbindungen II (n = 2 und 3), ihre Natriumsalze, die Ester III
(n = 1, 2 und 3), die Äther IV (n = 1 und 2), die Acetate V (n = 1 und 3) und die
Hydroxy-acetale VI (n = 1 und 3) sind neue Verbindungen, deren Brauchbarkeit mit
dem vorliegenden Verfahren bewiesen wird. Das gleiche gilt für die Verbindungen
VII (n = 1 und 2) (Fig. 2), die, wie nachstehend beschrieben, an der Reaktion D
teilnehmen, die zu dem o, ß-ungesättigten Aldehyd P - (Is)n - CHO (VIII) führt.
Die erfindungsgemäße Reaktionsfolge ermöglicht somit die Überführung eines C"-Ketons
(ß-Ionon I, n = 1) in einen C"-Aldehyd, den ß-Ionyliden-acetaldehyd (VIII, n = 1),
eines Ketons mit 18 C-Atomen (Cl,- Keton I, n = 2) in einen C20-Aldehyd (Retinen
VIII, n = 2),
eines Ketons mit 23 C-Atomen (Keton C23 I, n = 3) in einen Aldehyd
mit 25 C-Atomen (C"-Aldehyd VIII, n = 3). Das erfindungsgemäße Verfahren ist insbesondere
für die Herstellung von Retinen (VIII, n = 2) von Bedeutung, einer Verbindung, die
durch Reduktion mit bekannten Verfahren leicht in Vitamin A umgewandelt werden kann.
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Im folgenden seien die allgemeinen Verfahrensbedingungen der Reaktionen
A, B, C und D beschrieben, die unabhängig davon, ob n = 1, 2 oder 3 ist, übereinstimmen.
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Reaktion A Diese Kondensationsreaktion eines Formiats HCOOR, in der
R einen Alkylrest bedeutet, mit der
Verbindung I gehört zu den sogenannten
Claisen-Reaktionen und kann einfach nach den Angaben durchgeführt werden, die sich
bei der Beschreibung derartiger Reaktionen finden. Die Anwendung dieser allgemeinen
Reaktion auf den bestimmten Typ des Ketons, das gemäß der Erfindung verwendet wird,
läßt sich ohne Schwierigkeiten durchführen. Es ist sorgfältig darauf zu achten,
daß die Verbindungen gegen die Einwirkungen von Luft geschützt werden. Nach einer
bevorzugten Arbeitsweise benutzt man Methyl- oder Äthylformiat, als Katalysatoren
Alkalimetallalkoholate (z. B. Natriummethylat oder -äthylat), Alkalihydride, wie
Natriumhydrid, oder Alkalimetalle, wie metallisches Natrium, wasserfreie Lösungsmittel,
wie Äthyl- oder Isopropyläther, oder auch Kohlenwasserstoffe, wie Benzin oder Petroläther
des Siedebereichs 65 bis 70°C. Die Reaktionstemperatur liegt bei oder unterhalb
der Umgebungstemperatur, und die Reaktionsdauer beträgt etwa 1 Stunde. Die Verbindung
II fällt in Form des Enolats desjenigen Metalls aus, das zur Herstellung des Katalysators
verwendet wurde. Auf diese Weise kann man ein kristallisiertes Natrium-enolat erhalten,
das hygroskopisch und sehr luftempfindlich ist und sich in Wasser klar oder kolloidal
löst. Um das ß-Keto-enol zu isolieren, genügt das Ansäuern mit einer eiskalten,
verdünnten Säure, wie beispielsweise Salzsäure, und anschließende Extraktion des
Enols mit einem organischen Lösungsmittel, z. B. Äthyläther. Reaktion B Diese Reaktion
bezweckt die Blockierung der Verbindung in einer der zwei tautomeren Formen, um
anschließend bequem mit der Ketonfunktion arbeiten zu können. Um die Reaktion C
richtig durchführen zu können, ist die Blockierung der Aldehydgruppe durch Acetalisierung
des ß-Keto-aldehyds notwendig. Diese Acetale können auf drei verschiedene Arten
erhalten werden a) Die eigentliche Reaktion B ist die direkte Überführung des ß-Keto-enols
in freier Form oder als Natriumsalz in das ß-Keto-acetal. Sie erfolgt durch Reaktion
mit einem Alkohol von niederem Molekulargewicht bei Raumtemperatur in Gegenwart
eines leicht hydrolysierbaren Esters des gleichen Alkohols, z. B. des Formrats oder
des Acetats, und von Spuren eines sauren Katalysators.
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b) Übergang in zwei Stufen B1 und B3 Die Reaktion B, erlaubt die Überführung
des ß-Keto-enols II oder vorzugsweise des Natriumsalzes in das Acetylderivat 11I.
Diese Reaktion erfolgt durch Einwirkung eines organischen Säureanhydrids oder -chlorids
auf das Natriumsalz des ß-Keto-enols in wasserfreier Lösung. Man benutzt dazu insbesondere
das Chlorid oder Anhydrid einer aliphatischen Säure von niederem Molekulargewicht,
beispielsweise Acetylchlorid oder Essigsäureanhydrid.
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Die Reaktion B3 ermöglicht die Überführung der Verbindung III in die
Verbindung V. Diese Reaktion wird durch Einwirkeng eines Alkohols von niederem Molekulargewicht
auf die Verbindung III in Gegenwart von Spuren eines sauren Katalysators durchgeführt.
Mit der Reaktion B3 können nur Verbindungen V erhalten werden, bei denen Ra = R3
ist. c) Überführung in zwei Stufen Bz und B4 Die Reaktion BZ ermöglicht die Überführung
des ß-Keto-enols II oder vorzugsweise dessen Natriumsalz in die Verbindung IV. Sie
erfolgt durch Einwirkung eines niederen Alkylhalogenids oder -sulfats auf das freie
ß-Keto-enol oder vorzugsweise das Natriumsalz in einem geeigneten Lösungsmittel,
z. B. Dimethylformamid oder Isopropanol. Vorzugsweise wird Methylsulfat verwendet.
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Die Reaktion B¢ gestattet die Überführung der Verbindung IV in die
Verbindung V. Diese Reaktion erfolgt durch Einwirkung eines Alkohols von niederem
Molekulargewicht auf die Verbindung IV in Gegenwart von Spuren eines sauren Katalysators.
Wenn der benutzte Alkohol den gleichen Alkylrest wie das niedere Alkylhalogenid
oder -sulfat hat, das bei der Reaktion B, eingesetzt wurde, sind in dem Acetal V
die Radikale R2 und R3 identisch. Wenn der Alkohol aber einen anderen Alkylrest
als das in der Reaktion BZ benutzte Alkylhalogenid oder -sulfat besitzt, erhält
man Acetale V, bei denen die Radikale R2 und R3 verschieden sind.
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Die Acetale V, ebenso wie die Verbindungen III oder IV, sind durch
eine Reihe von physikalischen und chemischen Eigenschaften eindeutig charakterisiert
und voneinander unterschieden. Hierzu gehören unter anderem der Refraktionsindex,
die Siedetemperatur, das Ultraviolettspektrum, das Infrarotspektrum zur Charakterisierung
der funktionellen Gruppen und die Bestimmung der Alkoxygruppe.
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Reaktion C Diese Reaktion ist eine klassische Grignard-Reaktion, bei
der man auf die Ketofunktion des ß-Ketoacetals V eine Verbindung CH3Z einwirken
läßt, in der Z Lithium, einen Halogenmagnesium- (MgX) oder einen Halogenzinkrest
(ZnX) bedeutet.
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Wie bereits Price und Pappalardo (Journal of the American Chemical
Society, 72, 1950, S. 2613 bis 2615) gezeigt haben, reagiert diese Ketogruppe unter
bestimmten Bedingungen normal, d. h., der Rest Z wird an den Sauerstoff gebunden,
während die Methylgruppe an das Kohlenstofatom tritt.
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Um diese Reaktion richtig durchzuführen, ist es von Bedeutung, daß
das ß-Keto-acetal V in einen Überschuß des Reagenz CH3Z in einem geeigneten Lösungsmittel,
wie beispielsweise Äthyl- oder Isopropyläther, bei etwa Zimmertemperatur gegeben
wird. Die umgekehrte Arbeitsweise gibt weniger gute Ergebnisse. Man führt die Reaktion
am besten unter Rühren durch, obgleich das nicht unbedingt notwendig ist, denn das
Reaktionsmilieu ist homogen. Anschließend wird das ß-Hydroxy-ß-methyl-acetal VI
aus dem Organo-Metallkomplex mit Hilfe einer eiskalten verdünnten Säure oder mit
Ammoniumchlorid in Freiheit besetzt und von dem Lösungsmittel der Reaktion, beispielsweise
dem Äther, aufgenommen. Es ist erwähnenswert, daß von den Methylmagnesiumhalogeniden
das Chlorid dem Bromid oder Iodid überlegen ist.
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Reaktion D Unter dem Begriff Reaktion D wird die Reihe von Umwandlungen
umfaßt, die von der Verbindung VI zu der Verbindung VIII führen. Diese Umsetzungen,
zu denen der Wasserentzug aus einem tertiären Alkohol
und die Hydrolyse
der Acetalgruppe gehört, können in einer oder mehreren Stufen durchgeführt werden.
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Im folgenden sei diese Folge von Umsetzungen, ausgehend von der Verbindung
VI (fz = 1), im einzelnen untersucht: Die klassische Wasserabspaltung aus einem
tertiären Alkohol geschieht unter Einwirkung einer Mineralsäure. Die Hydrolyse eines
Acetals kann andererseits durch die Einwirkung von wäßriger Salzsäure (Grignard,
Preeis de Chimie Organique, Seme 2dition, Paris 1949, p. 455) in einem organischen,
mit Wasser mischbaren Lösungsmittel durchgeführt werden, in dem das zu behandelnde
Produkt und die Säure löslich sind. (Houben-Weyl, Methoden der Organischen Chemie,
4. Auflage 7/1, 1954, S. 423, 425.) Die Überführung der Verbindung VI in die Verbindung
VIII wird in Aceton mit wäßriger verdünnter Salzsäure durchgeführt. Diese Methode
ist als Einstufenverfahren in der USA.-Patentschrift 2 811561
und der entsprechenden
britischen Patentschrift 768794 beschrieben.
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Bei dem Studium dieser Reaktion wurde der Reaktionsverlauf mit Hilfe
der UV-Spektren und der Bestimmung der Alkoxygruppe verfolgt. Es wurde auf diese
Weise gefunden, daß die Umsetzung, die im wesentlichen eine Wasserabspaltung des
tertiären Alkohols und eine Hydrolyse der Acetalgruppe darstellt, unter den genannten
Bedingungen über die folgenden Stufen verläuft: a) Erst eine einfache Wasserabspaltung,
die zum Retroacetal VII (n = 1) (Fig. 2) führt, dann b) Hydrolyse der Acetalgruppe,
die von selbst und vollständig die Verbindung VIII (n = 1) ergibt. Im Hinblick auf
eine Verbesserung dieser Folge von Umsetzungen gelang es, die erste Zwischenstufe
VII zu isolieren und zu reinigen. Man kann diese Verbindung übrigens einfacher darstellen,
indem man Bedingungen wählt. bei denen mir die Wasserabspaltung erfolgt. Das ist
am besten in dem Alkohol der Acetalgruppe mit Hilfe von Spuren einer Säure möglich.
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Die Umwandlung der Verbindung VII in die Verbindung VIII erfolgt unter
den gleichen Reaktionsbedingungen wie die Überführung der Verbindung VI in die Verbindung
VIII, d. h. unter Einwirkung von wäßriger Salzsäure in Aceton. Das zur Umwandlung
der Verbindung VI in die Verbindung VIII für n = 1 Gesagte gilt in gleicher Weise
für n = 2 und n = 3.
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Die folgenden Beispiele mögen die Erfindung erläutern. Der erste Teil
der Beispiele bezieht sich auf die Reaktionsserie in der Anwendung auf ß-Ionon,
d. h. der Verbindung I (n = 1), und führt zum ß-Ionylidenacetalaldehyd VIII (n =
1). Die zweite Serie von Beispielen hat die Überführung des C"-Ketons I (n = 2)
zum Retinen VIII (n = 2) und die dritte Serie die Überführung des C,-Ketons I (n
= 3) in den Aldehyd VIII (ri = 3) zum Gegenstand. Beispiel 1 a) Herstellung
des Natriumsalzes des ß-Keto-enols (1I, n = 1) oder Natriumsalzes des 5-(2',6',6'-Trimethyleyclohexen-1'-yl)-1-hydroxy-3-keto-penta-1,4-diens,
abgekürzt ß-Keto-enol Cl, ausgehend von ß-Ionon In 500 cm3 wasserfreiem Äther werden
unter einem trockenen Stickstoffstrom erst 10 g Natrium in Fadenform und dann ein
Gemisch von 33 g Äthylformiat und 66 g ß-Ionon in 135 em3 wasserfreiem Äther eingetragen.
Die Temperatur wird unter Rühren bei 30°C gehalten. Nach 2stündigem Rühren wird
die Mischung filtriert, der Niederschlag mit 800 cm3 wasserfreiem Äther gewaschen
und im Vakuum über Phosphorpentoxyd getrocknet.
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Man erhält 47 g eines weißen, sehr hygroskopischen Pulvers, das in
Wasser löslich ist und dabei eine orangefarbene, stark alkalisch reagierende Lösung
ergibt.
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UV-Spektrum in Isopropanol Ei','. Maximum 335 m#t = 688.
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b) Herstellung des freien ß-Keto-enols (Il n = 1)
oder 5-(2',6',6'-Trimethylcyclohexen-1'-yl)-1-hydroxy-3-keto-penta-1,4-diens
5 g des nach Beispiel 1, a) erhaltenen Natriumsalzes des ß-Keto-enols werden mit
100 cm3 eiskalter 1 n-Salzsäure versetzt. Man rührt das Gemisch gründlich, extrahiert
es mit Äther, wäscht den Niederschlag neutral und trocknet ihn über Natriumsulfat.
Nach Verdampfen des Äthers erhält man 4,5 g eines orangefarbenen, viskosen Öles.
nD = 1,610.
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Ei. Maximum 335 mlz = 700 (Isopropanol). c) Herstellung. des ß-Keto-enol-Methyläthers
IV a (n = 1, R. = CH,) oder 5-(2',6',6'-Trimethylcyclohexen-1'-yl)-1-methoxy-3-keto-penta-1,4-diens
20 g des gemäß Beispiel 1, a) erhaltenen Natriumsalzes des ß-Keto-enols werden in
100 em3 Dirnethylformamid gelöst und sofort bei Zimmertemperatur mit 10 g Methylsulfat
umgesetzt. Man läßt die Reaktionsmischung 3 Stunden stehen, gießt sie in Wasser,
extrahiert die wäßrige Mischung mit Äther, wäscht die Ätherschicht mit Wasser nach
und trocknet sie. Nach dem Verdampfen des Äthers erhält man 17,8 g des Enolmethyläthers.
Dieser bildet ein orangerotes viskoses Produkt, das in Soda oder Kaliumcarbonat
unlöslich ist. n" = 1,556.
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El l Maximum 305 mg. = 595 (Isopropanol). Bestimmung der Methoxygruppe
11,4°/o. Reinigung Mittels Destillation bei 0,8 mm Hg wird ein viskoses, orangefarbenes
Öl erhalten.
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Siedepunkt bei 0,8 mm: 142 bis 145°C. ' "' =
1,552.
ZD Ei .Maximum 305 m#t = 618 (Isopropanol). Bestimmung der Methoxygruppe
11,6°/0. Die Reinigung kann auch durch Chromatographie der Enolätherlösung in Petroläther
in einer Magnesium-Silicium-Aluminat-Kolonne erfolgen. Der Stoff wird mit einer
Mischung von Petroläther mit 10 °/o Äthyläther eluiert. Das Eluat gibt bei der Reaktion
von Carr-Price finit Antimontrichlorid ein intensives Gelb. Die Bestimmung der Methoxygruppe
mit dieser Fraktion ergibt 120/,.
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d) Herstellung des Acetylderivats des ß-Ketoenols IIIa (n = 1, R1
= CH.) oder 5-(2',6',6'-Trimethylcyclohexen-1'-yl)-1-acetoxy-3-keto-penta-1,4-diens,
als Abkürzung Acetoxy Cl., In einem 3-1-Kolben, der mit einem trockenen Stickstoffstrom
getrocknet und von Luft befreit wurde,
werden 400 cm3 wasserfreier
Äther unter Rühren und unter weiterer Stickstoffzufuhr mit 54 g Natriummethylat
versetzt. Man kühlt das Gemisch auf etwa O' C ab und gibt in 1/4 Stunde 82
cm3 Äthylformiat in 82 cm3 wasserfreiem Äther hinzu, wobei die Temperatur auf 0°C
gehalten wird. Es werden dann in 1/2 Stunde 100 g ß-Ionon in 400 cm' wasserfreiem
Äther hinzugegeben. Man beobachtet die fortschreitende Ausfällung des Natriumsalzes
des ß-Keto-enols, durch die das Umrühren erschwert wird. Man fügt unter Rühren 250
cm3 absoluten Methylalkohol und anschließend 104 cm3 Essigsäureanhydrid in 400 cm3
Äther hinzu und hält dabei die Temperatur unter -i- 5'C. Anschließend rührt man
noch weitere 3 Stunden und läßt dabei die Temperatur wieder ansteigen. Man gießt
die Reaktionsmischung in Wasser, extrahiert sie mit Äther, wäscht die Ätherschicht
sorgfältig mit Wasser, um das überschüssige Essigsäureanhydrid auszuwaschen, und
trocknet. Beim Abdampfen des Äthers werden 123 g des rohen Acetylderivats erhalten.
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n" = 1,540.
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El l Maximum 320 m#t = 385 (Isopropanol). Anderes Absorptionsmaximum
bei 250 m#t: Ei m Maximum 250 m#t = 416. Reinigung Dieses Produkt kann in 5 Volumteilen
Petroläther (65 bis 70°C) oder in 2 Volumteilen Äthylformiat umkristallisiert werden.
Nach dem Stehenlassen im Eisschrank werden beim Absaugen 63 g nadelförmige Kristalle
erhalten.
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EI,'. Maximum 320 m#t = 425 (Isopropanol). Eil Maximum 250 m#t = 476
(Isopropanol). e) Herstellung des ß-Keto-acetals V (n = 1) oder 5-(2',6',6'-Trimethylcyclohexen-1'-yl)-1,1-dialkoxy-3-keto-pentaen-(4),
Abkürzung Acetal C" a) Herstellung des ß-Keto-dimethylacetals Va (n = 1, R2 = R3
= CH,) oder 5-(2',6',6'-Trimethylcyclohexen-1'-yl)-1,1-dimethoxy-3-ketopentaen-(4),
ausgehend von dem Natriumsalz des ß-Keto-enols, das gemäß Beispiel 1, a) hergestellt
wurde 30 g des Natriumsalzes des ß-Keto-enols werden in 73 cm3 Methanol gelöst.
Die Lösung wird in ein Gemisch von 75 cm3 Methanol, enthaltend 5 g gasförmige Salzsäure
und 30 cm3 Methylformiat, gegossen, wobei die Temperatur der Mischung auf Raumtemperatur
gehalten wird. Nach 11/2stündigem Stehenlassen der Mischung bei Zimmertemperatur
wird sie in Wasser gegossen, mit Äther extrahiert, die Ätherschicht wird mit Wasser
gewaschen und wird dann getrocknet. Nach Verdunsten des Äthers werden 32 g eines
dünnflüssigen, organgefarbenen Öles erhalten. n" = 1,512.
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E'1". Maximum 300 ml-. = 395 (Isopropanol). Bestimmung der Methoxygruppe
20,3 °/a.
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ß) Herstellung des ß-Keto-dimethylacetals Va (n = 1, R2 = R3 = CH,)
oder 5-(2',6',6'-Trimethylcyclohexen-1'-yl)-1,1-dimethoxy-3-keto-pentaen-(4),ausgehend
von dem Natriumsalz des nicht gewonnenen ß-Keto-enols 100 g ß-Ionon werden gemäß
Beispiel 1, d) umgesetzt. Während der Fällung des Natriumsalzes des ß-Keto-enols
oder daran anschließend werden 25 cm3 absoluter Alkohol und darauf 80 g Acetylchlorid
in 400 cm3 wasserfreiem Äther zugegeben, wobei die Temperatur auf 0° C gehalten
wird. Man fügt noch 500 cm,' absoluten Methylalkohol hinzu und läßt die Temperatur
ansteigen, während 3 Stunden lang gerührt wird. Man gießt die Reaktionsmischung
in 5°/pige Natriumbicarbonatlösung, wäscht die Ätherschicht mit Wasser nach und
trocknet sie. Beim Abdunsten des Äthers werden 130 g des ß-Ketodimethylacetals erhalten.
n, = 1,514.
-
EI.' Maximum 300 m#L = 375 (Isopropanol). Bestimmung der Methoxygruppe
20"/,. y) Herstellung des ß-Keto-diäthylacetals Vb (n = 2,
R2 = R3
= CH,CH3) oder 5-(2',6',6'-Trimethylcyclohexen-1'-yl)-1,1-diäthoxy-3-keto-pentaen-(4),
ausgehend von dem nicht gewonnenen Salz des ß-Keto-enols Diese Verbindung wird gemäß
Beispiel 1, e ß) hergestellt, wobei der Methylalkohol durch Äthylalkohol ersetzt
wird. Bei der Gewinnung in der gleichen Weise werden 140g des ß-Keto-diäthylacetals
erhalten. rrD = 1,512.
-
EI.'. Maximum 300 m#t = 335 (Isopropanol). Bestimmung der Äthoxygruppe
230/,.
8) Herstellung des ß-Keto-dimethylacetals Va (n = 1,
R2
= R3 = CH3) oder 5-(2',6',6'-Trimethylcyclohexen-1'-yl)-1,1-dimethoxy-3-keto-penta-4-en,
ausgehend von ß-Keto-enol-methyläther IVa 4 g des gemäß Beispiel 1, c) hergestellten
ß-Ketoenol-methyläthers werden in 20 cm3 absolutem Methanol gelöst. Es wird 0,1
cm3 konzentrierte Schwefelsäurezugegeben. Nach 2stündigem Stehen bei Zimmertemperatur
wird die Reaktionsmischung in Wasser gegossen, die Mischung mit Äther extrahiert,
die Ätherschicht wird mit Bicarbonat neutral gewaschen und getrocknet. Nach Verdunsten
des Äthers erhält man ein dünnflüssiges Öl. n" = 1,513.
-
El l Maximum 300 m#L = 388 (Isopropanol). Bestimmung der Methoxygruppe
200/,. s) Herstellung des ß-Keto-dimethylacetals Va (n = 1, R2 = R3 = CH,) oder
5-(2',6',6'-Trimethylcyclohexen-1'-yl)-1,1-dimethoxy-3-keto-penta-4-en, ausgehend
von dem Acetylderivat des ß-Keto-enols III a 50 g des Acetylderivats des ß-Keto-enols,
das nach Beispiel 1, d) hergestellt wurde, werden in 250 cm' Methanol gelöst und
mit 1,25 cm3 konzentrierter Schwefelsäure versetzt. Nach 4stündigem Stehenlassen
bei Zimmertemperatur wird die Reaktionsmischung in Wasser gegossen, mit Äther extrahiert,
die Ätherschicht mit Wasser gewaschen und getrocknet. Nach Verdunsten des Äthers
erhält man 50,5 g des ß-Ketodimethylacetals.
-
no = 1,513.
-
E; m Maximum 300 m#t = 385 (Isopropanol). Bestimmung der Methoxygruppe
220/,.
Reinigung des ß-Keto-dimethylacetals Va (n = 1, R2 = R3 =
CH,) Nach der Destillation bei 0,5 mm Hg stellt sich das Produkt als flüssiges gelborangefarbenes
Öl dar. Siedetemperatur bei 0,5 mm: 132 bis 134° C.
-
nD = I,510.
-
E, 'm Maximum 300 mu. = 305 (Isopropanol). Bestimmung der Methoxygruppe
21,60/,. Man kann die Reinigung auch mittels Chromatographie über Aluminiumoxyd
durchführen, das mit 501, Wasser aktiviert war.
-
Das auf diese Weise gereinigte ß-Keto-dimethylacetal hat folgende
Analysenwerte: nD = 1,510.
-
E; ro Maximum 300 mu. = 390 (Isopropanol). Bestimmung der Methoxygruppe
21,5°/o. f) Herstellung des ß-Methyl-ß-hydroxy-dimetliylacetals VIa (n -. 1, R2
= R3 = CH,) oder 5-(2',6'.6'-Trimethylcyclohexen-1'-yl)-3-methyl-3-hydroxy-1,1-dimethoxy-penta-4-en,
abgekürzt Hydroxyacetal C15 10 g des ß-Keto-dimethylacetals, das nach den Beispielen
1, e) x, ß, 8 und e erhalten wurde, werden in 20 cm3 wasserfreiem
Äther gelöst und langsam zu einer Lösung von Methylmagnesiumchlorid (aus 1,7 g Magnesium)
in 30 cm3 wasserfreiem Äther gefügt. Nach der Zugabe wird das Reaktionsgemisch in
eiskalte n/5-Salzsäure gegossen, die Ätherschicht mit Wasser gewaschen, getrocknet
und der Äther verdampft. Man erhält 10,5 g eines hellgelben Öles. 1,490. E,"'. Maximum
230 mu, = 198 (Isopropanol),. Bestimmung der Methoxygruppe 17,2°/o. Reinigung Diese
Verbindung kann durch Chromatographie über 2,-A1203 gereinigt werden. Man gewinnt
ein gereinigtes Produkt der folgenden Eigenschaften: nD = 1,489.
-
E,':% Maximum 230 rnu. = 185 (Isopropanol). Bestimmung der Methoxygruppe
19,2 °/o. g) Herstellung des Dimethyl-retroacetals VIIa (n = 1, R2 = R3 =
CH,) oder 5-(2',6',6'-Trimethylcyclohex - 2'- en -1' - yliden) - 3 - methyl
-1,1- dimethoxypenta-3-en, ausgehend von ß-Methyl-ß-hydroxy-dimethylacetal VIa 100
g des nach Beispiel 1, f) hergestellten ß-Methylß-hydroxy-dimethylacetals werden
in 750 cm.3 Methanol unter Zusatz von 5 cm3 konzentrierter Schwefelsäure gelöst.
Nach 1stündigem Stehenlassen bei Zimmertemperatur wird die Reaktionsmischung in
Wasser gegossen, mit Äther extrahiert, die Ätherschicht mit Wasser gewaschen und
getrocknet. Nach dem Verdampfen des Äthers werden 96 g eines flüssigen Öles erhalten.
-
nD = 1,530.
-
Eil Maximum 285 ml-. = 955 (Isopropanol). Bestimmung der Methoxygruppe
20 °/o: Reinigung Dieses Produkt kann durch Chromatographie über 2,-A1203 gereinigt
werden. Das gereinigte Dimethylretroacetal weist die folgenden Werte auf nD = 1,532.
-
Ei.. Maximum 285 mu. = 1060 (Isopropanol). Man kann die Reinigung
auch mit einer Molekulardestillation durchführen. Das Produkt destilliert bei 0,1
mm Hg und einer Temperatur von 145'C ohne Zersetzung.
-
h) Herstellung von ß-Ionyliden-acetaldehyd VIII (n =1) oder 5-(2',6',6'-Trimethylcyclohexen-1-yl)-3-methylpenta-2,4-dien-1-a1,
als Abkürzung C"-Aldehyd a) Ausgehend von Dimethyl-retroacetal VIIa 10 g des nach
Beispiel 1, g) erhaltenen Dimethylretroacetals werden in 100 cm' Aceton unter Zusatz
von 2 em3 1 n-Salzsäure zum Sieden erhitzt. Nach 1stündigem Kochen gießt man die
Reaktionsmischung in Wasser, extrahiert sie mit Petroläther, wäscht die Petrolätherschicht
mit Wasser und trocknet sie. Nach dem Verdampfen des Petroläthers bleibt ein orangebraunes
dickes Öl zurück. n1 = 1,572.
-
Ei.". Maximum 320 m&. = 472 (Isopropanol). Bestimmung der
Methoxygruppe 1,90/,). ß) Ausgehend von ß-Methyl-ß-hydroxy-dimethylacetal VIa (n
= 1, R2 = R3 = CH,) 50 g des nach Beispiel 1, f) hergestellten ß-Methylß-hydroxy-dimethylacetals
werden in 500 cm3 Aceton gelöst, die Lösung zum Sieden erhitzt und 10 em3 1 n-Salzsäure
zugefügt. Nach 1stündigem Kochen wird die Reaktionsmischung in Wasser gegossen,
mit Petroläther extrahiert, die Petrolätherschicht wird mit Wasser gewaschen und
dann getrocknet. Nach dem Abdampfen des Petroläthers erhält man ein dickes orangebraunes
Öl. n" = 1,576.
-
EI 2m Maximum 320 in E.c = 545 (Isopropanol). Bestimmung der
Methoxygruppe 1 °/o. Reinigung Der ß-Ionyliden-acetaldehyd kann mittels klassischer
Chromatographie einer Petrolätherlösung über Aluminiumoxyd gereinigt werden. Man
kann auf diese Weise eine gereinigte Fraktion des ß-Ionylidenacetaldehyds der folgenden
Werte erhalten: n " = 1,578.
D
E' ,l Maximum 325 mu. = 650 (Isopropanol).
Zweites, weniger ausgeprägtes Maximum bei 270 mu. El l = 520. Der ß-Ionyliden-acetaldehyd
kann auch über sein Cyanacethydrazon gereinigt werden. Das Cyanacethydrazon des
ß-Ionyliden-acetaldehyds besteht aus gelben Blättchen.
-
Schmelzpunkt 187°C.
-
E,','. Maximum 320 mu, = 1,330 (Isopropanol).
Durch
Hydrolyse des Cyanacethydrazons mit Formaldehyd wird gereinigter ß-Ionyliden-acetaldehyd
erhalten.
-
nD = 1,580.
-
EI','. Maximum 325 mu, = 732 (Isopropanol). Beispiel 2 a) Herstellung
des Acetylderivats des ß-Keto-enols C18 IIIa (n = 2, R1 = CH,) oder 9-(2',6',6'-Trimethylcyclohexen-1'-yl)-7-methyl-l-acetoxy-3-keto-nona-1,4,6,8-tetraen,
als Abkürzung Acetoxy C18 In einem mit Rührer und Tropftrichter ausgestatteten 1-1-Kolben
werden, unter Stickstoff und gegen Feuchtigkeit geschützt, 160 cm3 wasserfreier
Äther und 23 g trockenes Natriummethylat eingetragen. Die Temperatur wird auf etwa
+5°C gesenkt und gehalten, während in 11/4 Stunden 33 cm3 Äthylformiat in 30 cm3
Äther hinzugefügt werden. Man läßt dann 50 g des C18 Ketons, gelöst in 100 cm3 wasserfreiem
Äther, hinzufließen (E'1,'. Maximum 345 mu, = 1000). Die Reaktion dauert bei einer
Temperatur von etwa -1-50C 1/2 Stunde. Anschließend werden 43 cm3 eines 95°/eigen
Essigsäureanhydrids, gelöst in 160 cm3 wasserfreiem Äther, zugegeben und die Temperatur
vorzugsweise auf etwa 00C gehalten. Die Reaktion ist in '/,Stunde beendet. Man lä.ßt
die Temperatur im Laufe einer Stunde unter Rühien ansteigen. Dann gießt man die
Reaktionsmischung in 300 cm3 Wasser, wäscht die Ätherschicht dreimal mit Wasser,
trocknet sie über Natriumsulfat und verdampft den Äther. Man erhält auf diese Weise
60 g des Acetylderivats des ß-Keto-enols C18.
-
E;' m Maximum 370 bis 375 mu, = etwa 800 (Isopropanol).
-
b) Herstellung des ß-Keto-dimethylacetals, entsprechend Va (n = 2,
R2 = R3 = CH,), oder 9-(2',6',6'-Trimethylcyclohexen-1'-yl)-7-methyl-1,1-dimethoxy-3-keto-nona-4,6,8-trien,
als Abkürzung Acetal C18 36g des gemäß Beispiel 2,a) erhaltenen Acetylderivats des
ß-Keto-enols C18 werden in 90 cm3 Methanol gelöst. Man fügt 0,9 cm3 konzentrierte,
in 90 cm3 Methanol gelöste Schwefelsäure hinzu und hält die Reaktionsmischung auf
Zimmertemperatur. Nach 2stündigem Stehenlassen gießt man in 210 cm' 3°/oiger Natriumbicarbonatlösung
und extrahiert mit Petroläther (Siedebereich 65 bis 70°C). Man wäscht die Petrolätherschicht
mit Bicarbonat neutral, dann mit Wasser und trocknet sie über Natriumsulfat. Nach
dem Verdampfen des Petroläthers werden 36 g des ß-Keto-dimethylacetals C18 erhalten.
-
132 . Maximum 350 mu, = 780 (Isopropanol). Bestimmung der Methoxygruppe:
15,8 °/e.
-
Das Acetal C18 kann beispielsweise durch Molekulardestillation gereinigt
werden.
-
c) Herstellung des ß-Methyl-ß-hydroxy-dimethylacetals, entsprechend
VIa (n = 2, R2 = R3 = CH3), oder 9-(2';6',6'-Trimethylcyclohexen-1'-yl)-3,7-dimethyl-3-hydroxy-1,1-dimethoxynona-4,6,8-trien,
als Abkürzung Hydroxy-acetal C28 50 g des nach Beispiel 2, c) erhaltenen und beispielsweise
durch Molekulardestillation gereinigten ß-Ketodimethylacetals C18 (E'1,'. Maximum
350 mu. = 850; Bestimmung der Methoxygruppe 17,28/0) werden in 300em' Äther gelöst
und bei Zimmertemperatur zu einer Lösung von Methylmagnesiumchlorid (hergestellt
aus 8 g Magnesium) in 400 cm3 Äther gegossen. Die Zugabe erfordert etwa '/,Stunde.
Man rührt die Reaktionsmischung noch eine weitere halbe Stunde und gießt sie langsam
in eine Mischung aus 400 g Eis, 425 cm-' Zn-HCI und 100 cm3 Äther. Man wäscht die
Ätherschicht mit Wasser, dann mit 58/oiger Bicarbonatlösung und erneut mit Wasser
bis zum Neutralpunkt. Man trocknet sie und verdampft den Äther, wobei 50 g des ß-Methyl-ß-hydroxy-dimethylacetals
erhalten werden. E, ':L Maximum 290 mu, = 800 (Isopiopanol). Bestimmung der Methoxygruppe:
15,9 °/e. d) Herstellung des Dimethyl-retroacetals, entsprechend VIIa (n = 2, R2
= R3 = CH,), oder 9-[2',6',6'-Trimethylcyclohexen-(2')-yliden-(1')]-3,7-dimethyl-1,1-dimethoxy-nona-3,
5,7-trien, als Abkürzung Dimethyl-retroacetal C28 100 g des nach Beispiel 2, c)
erhaltenen ß-Methylß-hydroxy-dimethylacetals werden in 11 Methanol, enthaltend 5
cm3 konzentrierter Schwefelsäure, gelöst. Nach 1/qstündigem Rühren bei Zimmertemperatur
wird die Reaktionsmischung in 5°/oige Bicarbonatlösung gegossen, mit Petroläther
von 65 bis 70°C extrahiert, neutral gewaschen und über Natriumsulfat getrocknet.
Man erhält ein Produkt der folgenden Werte E'1','. Hauptmaximum 350 mu, _ 1500 (Isopropanol).
-
Bestimmung der Methoxygruppe: 14,58/o. Reinigung Das Dimethyl-retroacetal
C28 kann durch Molekulardestillation gereinigt werden. Es destilliert ohne Zersetzung
bei 0,01 mm Hg und 150 bis 155°r'. Man erhält so ein orangefarbenes Öl der folgenden
Daten: Eil Hauptmaximum 350 mu = 1670 (Isopropanol).
-
Bestimmung der Methoxygr uppe : 15,70/,. e) Herstellung von Retinen
VIII (n = 2) oder 9-(2',6',6'-Trimethylcyclohexen-1'-yl)-3,7-dimethylnona-2,4,6,8-tetraen-l-al),
als Abkürzung Aldehyd C28 a) Ausgehend von Dimethyl-retroacetal VII a (n = 2) 30
g des nach Beispiel 2, d) hergestellten und beispielsweise durch Molekulardestillation
gereinigten Dimethyl-retroacetals (Eid, 350 mu. = 1670; Bestimmung der Methoxygruppe:
15,78/0) werden in 300 cm3 reinem Aceton mit 111/0 Antioxydationsmittel, z. B. Butyloxytoluol,
zum Sieden erhitzt. Man fügt 6 cm3 1 n-Salzsäure hinzu und erhitzt die Mischung
1 Stunde zum Rückfluß. Dann wird sie zu 450 cm3 3°/Qiger Bicarbonatlösung gegossen,
mit Petroläther (65 bis 70°C) extrahiert, die Petrolätherschicht neutral gewaschen
und über Natriumsulfat getrocknet. Man erhält ein Retinen El!' Maximum 370 mu, =
etwa 1000. Bestimmung der Methoxygruppe: 1,0°/8.
ß) Ausgehend von
ß-Methyl-ß-hydroxy-dimethylacetal VIa (n = 2, R2 = R3 = CH,) 50 g des nach Beispiel
2, c) hergestellten ß-Methylß-hydroxy-dimethylacetals werden in 500 cm-' reinem
Aceton, dem 1 % eines Antioxydationsmittels, z. B. Butyloxytoluol, zugesetzt
sind, zum Sieden erwärmt. Man fügt dann zu der Mischung 10 cm3 1 n-Salzsäure hinzu
und erhitzt sie 1 Stunde zum Rückfluß. Man gießt sie auf eine Natriumbicarbonatlösung,
extrahiert mit Petroläther (65 bis 70°C), wäscht die Petrolätherschicht mit Wasser
neutral und trocknet sie über Natriumsulfat. Man erhält ein Retinen: El m
Maximum 370 m#L = 1100 (Isopropanol). Bestimmung der Methoxygruppe: 0,8 °/o.
Reinigung Das Retinen kann über sein Cyanacethydrazon gereinigt werden. Dieses besteht
aus orangebraunen Blättern.
-
EI m Maximum 380 m#t = 1775 (Isopropanol). Durch Hydrolyse
dieses Cyanacethydrazons mit Formaldehyd erhält man ein gereinigtes Retinen: E;@,
Maximum 385 m#t = 1350 (Isopropanol). Beispiel 3 a) Herstellung des Acetylderivats
des ß-Ketoenols C24IIla (n = 1, R1 = CH,) oder 13-(2',6',6'-Trimethylcyclohexen-1'-yl)-7,11-dimethyl-l-acetoxy-3-keto-trideca-1,4,6,8,10,12-hexaen,
als Abkürzung Acetoxy C24 In einem mit Rührer und Tropftrichter versehenen 2-1-Kolben
werden, unter Stickstoff und gegen Feuchtigkeit geschützt, 380 cm3 wasserfreier
Äther mit 38 g trockenem Natriummethylat versetzt. Man kühlt die Mischung auf etwa
+5°C und gibt im Verlauf einer Viertelstunde bei dieser Temperatur 50 g Äthylformiat
in 85 cm' Äther zu. Anschließend werden 100 g des beispielsweise durch Kristallisation
gereinigten C23-Ketons I (n = 3, E' 17L Maximum 400 m#t = 1600 [Isopropanol]; Schmelzpunkt
95°C), in 500 cm3 wasserfreiem Äther gelöst, zugegeben. Man läßt unter heftigem
Rühren 2 Stunden reagieren. Dabei steigt die Temperatur langsam auf 18°C. Man kühlt
erneut auf etwa 0 bis -5°C ab, gibt 76 g Essigsäureanhydrid in 370 cm3 wasserfreiem
Äther zu und läßt die Temperatur wieder unter Rühren im Laufe von 2 Stunden ansteigen.
Man gießt die Reaktionsmischung in Wasser, wäscht die Ätherschicht dreimal mit Wasser,
trocknet über Natriumsulfat und verdampft den Äther. Auf diese Weise werden 136
g des Rohproduktes erhalten, das, in Petroläther umkristallisiert, 69 g einer festen
orangefarbenen Verbindung ergibt. E; m Maximum 430 m#t = 1280 (Isopropanol). Schmelzpunkt
136°C. b) Herstellung des ß-Keto-dimethylacetals, entsprechend V a (n = 3, R2 =
R3 = CH,), oder 13-(2',6',6'-Trimethylcyclohexenl'-yl)-7,11-dimethyl-1,1-dimethoxy-3-keto-trideca-4,6,8,10,12-pentaen,
als Abkürzung Acetal C24 25 g des nach Beispiel 3, a) erhaltenen Acetylderivats
des ß-Keto-enols C24 werden in 250 cm3 Methanol gelöst und 25 cm3 konzentrierte
Schwefelsäure zugegeben. Man läßt die Reaktionsmischung bei Zimmertemperatur 2 Stunden
stehen, gießt sie dann in 5°/oige Bicarbonatlösung und extrahiert sie mit Petroläther
(65 bis 70°C).
-
Die Petrolätherschicht wird mit Bicarbonat neutral und dann mit Wasser
gewaschen und über Natriumsulfat getrocknet. Nach dem Verdampfen des Petroläthers
werden 23 g des ß-Keto-dimethylacetals C34 erhalten. Eil Maximum 400 bis
405 m[. = 1230 (Isopropanol).
-
Bestimmung der Methoxygruppe: 13,5°/o. c) Herstellung von ß-Methyl-ß-hydroxy-dimethylacetal,
entsprechend VIa (n = 3, R2 = R3 = CH3), oder 13-(2',6',6'-Trimethylcyclohexen-1'-yl)-3,7,11-trimethyl-3-hydroxy-1,1-dimethoxy-trideca-4,6,8,12-pentaen,
als Abkürzung Hydroxy-acetal C24 23 g des nach Beispiel 3, b) erhaltenen ß-Keto-dimethylacetals
C24 werden in 70 cm3 wasserfreiem Äther gelöst und bei Zimmertemperatur zu einer
aus 3 g Magnesium hergestelltenMethylmagnesiumchloridlösung in 100 cm3 wasserfreiem
Äther gegeben. Die Zugabe dauert etwa '/,Stunde. Man gießt das Reaktionsgemisch
anschließend in angesäuertes Eiswasser, wäscht die Ätherschicht mit Wasser und 5°/oiger
Bicarbonatlösung und dann mit Wasser neutral. Man trocknet sie, dampft den Äther
ab und erhält 22 g des ß-Methyl-ß-hydroxy-dimethylacetals. El l Maximum 355
= 1195 (Isopropanol). Bestimmung der Methoxygruppe: 12,75°/o. d) Herstellung von
Aldehyd C25 VIII (n = 3) oder 15-(2',6',6'-Trimethylcyclohexen-1'-yl)-3,7,11-trimethyl-trideca-2,4,6,8,10,12-hexaen-l-al
22 g des ß-Methyl-ß-hydroxy-dimethylacetals werden in 440 cm3 reinem, mit 10/, eines
Antioxydationsmittels, z. B. Butyloxytoluol, versetztem Aceton zum Sieden erwärmt.
Man gibt dann 9 cm3 1 n-Salzsäure zu und erhitzt die Mischung 1 Stunde lang zum
Rückfluß. Das Reaktionsgemisch wird auf eine Natriumbicarbonatlösung gegossen, mit
Petroläther (65 bis 70°C) extrahiert, die Petrolätherschicht neutral gewaschen und
über Natriumsulfat getrocknet. Man erhält den C"-Aldehyd mit folgenden Werten: Ei
m Maximum 420 bis 425 m#t = 1300 (Isopropanol).
-
Bestimmung der Methoxygruppe: 0,5010.