DE2262343A1 - Verfahren zur herstellung von ketonen - Google Patents

Verfahren zur herstellung von ketonen

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DE2262343A1 DE19722262343 DE2262343A DE2262343A1 DE 2262343 A1 DE2262343 A1 DE 2262343A1 DE 19722262343 DE19722262343 DE 19722262343 DE 2262343 A DE2262343 A DE 2262343A DE 2262343 A1 DE2262343 A1 DE 2262343A1
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Description

Bayer Aktiengesellschaft
Zentralbereich Patente, Marken und Lizenzen
509 Leverkusen, Bayerwerk Zg/Ku
1 9JEL
Verfahren zur Herstellung von Ketonen ■
Die Erfindung betrifft ein Verfahren 25ur Herstellung von Ketonen aus aromatischen oder heterocyclischen Aldehyden und ungesättigten Verbindungen durch Umsetzung in Gegenwart von Cyanid-Ionen.
Es wurde gefunden, daß man in guten Ausbeuten Ketone erhält, wenn man aromatische oder heterocyclische Aldehyde mit ungesättigten Verbindungen der allgemeinen Formel
R1
in der
R , R^ und R
C = C
gleich oder verschieden sind und für Wasserstoff, einen gegebenenfalls substituierten aliphatischen,cycloaliphatisehen, araliphatischen, aromatischen oder heterocyclischen Rest oder eine Carbonestergruppe stehen und für den Nitril-Rest (CN), die Gruppe -CO- R5 oder die Gruppe -CO-OR^ steht,
Le Λ 14 765
409826/1157
in denen
5
R einen gegebenenfalls substituierten aliphatischen,
cycloaliphatischen, araliphatischen, aromatischen oder heterocyclischen Rest bedeutet, und
12 3 U 1 ^ P R und R und/oder R und R oder R und R·^ und/oder R und
4 2 5
R oder R und R^ gemeinsam mit den durch sie substituierten Kohlenstoffatomen auch einen carbocyclischen oder heterocyclischen Ring bilden können,
in Gegenwart von Cyanid-Ionen umsetzt.
Im allgemeinen wird das erfindungsgemäße Verfahren im Temperaturbereich zwischen -10 und "+1000C, bevorzugt von etwa 10 - 750C, insbesondere zwischen 20 und 500C durchgeführt. '
Als aliphatische Rest (R ,R ,R und R^) seien gegebenenfalls substituierte, geradkettige oder verzweigte aliphatische Reste mit bis zu 12, bevorzugt bis zu 6 Kohlenstoffatomen, genannt, 'beispielsweise Hexyl-und Pentylreste, der Butyl-, Isobutyl-, tert. Butyl-, Propyl-, Isopropyl-, Äthyl- und Methylrest.
Als cycloaliphatische Rest (R , R , R^ und R^) seien solche mit bis zu 18, bevorzugt 12, insbesondere 5 bis 7 C-Atomen genannt, bevorzugt jedoch der Cyclohexylrest.
Als gegebenenfalls substituierte araliphatische Rest (R , R , R und R) seien solche mit bis zu 18»bevorzugt bis zu 12 C-Atomen genannt, wobei der aliphatische Teil bevorzugt bis zu 6 Kohlenstoffatomen enthält und der aromatische Teil bevorzugt ein Naphthyl- oder der Phenylrest ist.
Le Λ 14 765 - 2 -
409826/1 1 57
1 2 ^ Als gegebenenfalls substituierte aromatische Rest (R , R , R-3 und R-,^ seien beispielsweise solche mit bis zu 18 C-Atomen genannt, bevorzugt der Phenyl- und Naphthylrest.
Als gegebenenfalls substituierte heterocyclische Rest (R , R , R^ und R^) kommen insbesondere 5- und 6-gliedrige heterocyclische Rest infrage, die weiterhin mit einem Benzolring anelliert sein können. Als Heteroatome seien beispielsweise Stickstoff, Sauerstoff, und Schwefel genannt. Diese Heteroatome können in den heterocyclischen Ringen einfach oder mehrfach vorhanden sein und dann auch gleich oder verschieden sein. Als Heterocyclen seien beispielsweise genannt: Pyrrol, Furan, Thiofen, Indol, Cumaran, Thionaphthen, Pyridin, Pyron, Oxazol, Imidazol, Benzoxazol, Benzimidazol, Benzthiazol, Chinolin, Isochinolin.
Die heterocyclischen Ringsysteme (wie z.B. die vorgenannten) können auch ganz oder teilweise hydriert sein.
Wenn die Reste R und R und/oder R^ und R oder R und R-3
2 4 2 5
und/oder R und R oder R und R gemeinsam mit den durch sie substituierten Kohlenstoffatomen einen Ring bilden, so kann dieser sowohl carbocyclisch als auch heterocyclisch sein, wobei heterocyclische Ringsysteme den gleichen Bedeutungsumfang haben, wie er vorstehend für die Reste R ,
2 3 5
R , R und R^ beschrieben ist. Als carbocyclische Reste kommen bevorzugt 5- und 6-gliedrige Ringe infrage, das heißt, der Cyclophentan- und Cyclohexan-Ring, die auch
Doppelbindungen enthalten können und im Falle, daß R und Br gemeinsam einen Ring bilden, wenigstens eine Doppelbindung enthalten müssen.
Als Substituenten der gegebenenfalls substituierten aliphatischen, cycloaliphatischen, araliphatischen und/oder aromatischen Reste kommen Halogen (Fluor, Brom,Chlor, Jod)
Le A 14 765 . - 3 -
409826/1157
bevorzugt Chlor, die Cyanogruppe, die Nitrogruppe, die gegebenenfalls mono- oder disiibstituierte Aminogruppe, Alkylreste, bevorzugt mit bis zu 6 C-Atomen, Arylreste, bevorzugt der Phenylrest, die Hydroxygruppe, Alkoxy-, Alkylthio-, Carbonester- und Thiocarbonester-Gruppen, bevorzugt mit bis zu 6 C-Atomen, sowie Alkyl- und Arylcarbonyl- und Alkyl- und Arylthiocarbonyl-Gruppen, infrage.
Die aromatischen und heterocyclischen Aldehyde, die für das erfindungsgemäße Verfahren Verwendung finden, entsprechen im allgemeinen der allgemeinen Formel
R6 - C - H
Il Ii
in der
R für einen gegebenenfalls substituierten aromatischen oder heterocyclischen Rest steht,
6
Als aromatische Reste (R ) kommen die vorstehend für R ,R ,
3 5
R und R genannten, auch bezüglich der möglichen Substituenten infrage.
Als heterocyclische Rest (R ) kommen 5- und 6-gliedrige heterocyclische Ringe infrage, die weiterhin mit einem Benzolring annelliert sein können. Als Heteroatome seien beispielsweise Stickstoff, Sauerstoff und Schwefel genannt. Diese Heteroatome können in den heterocyclischen Ringen einfach oder mehrfach vorhanden sein und dann auch gleich oder verschieden sein. Als Heterocyclen seien beispielsweise genannt:
Pyrrol, Furan, Thiophen, Indol, Cumaran, Thionaphthen, Pyridin, Pyron, Oxazol, Imidazol, Benzoxazol, Benzimidazol, Benzthiazol, Chinolin, Isochinolin, Carbazol, Benzofuran, Dibenzofuran.
Le A 1fr 765 - 4 -
409826/1157
Die heterocyclischen Reste (R ) können weiterhin in gleicher Weise wie die aromatischen Rest (R , R , R und R) substituiert sein können.
Im allgemeinen wird die Reaktion wie folgt ausgeführt:
Der aromatische oder heterocyclische Aldehyd wird in einem Lösungsmittel gelöst und mit einem Cyanid versetzt und kurze Zeit gerührt, wobei im allgemeinen die Temperatur der Mischung leicht ansteigt.
Anschließend wird die ungesättigte Verbindung der allgemeinen Formel I gegebenenfalls in einem Lö'sungsmittel gelöst langsam unter Rühren zugegeben und nach Beendigung der Zugabe etwa die gleiche Zeit weitergeruhrt. Nach beendeter Reaktion wird das Reaktionsprodukt in an sich bekannter Weise isoliert.
Im allgemeinen ist es zweckmäßig, die Reaktionsmischung zur Abtrennung des Cyanids mit Wasser zu versetzen und die organische Phase abzutrennen. Je nach Löslichkeit des verwendeten Lösungsmittels und des Reaktionsproduktes in Wasser kann es vorteilhaft sein, die wässrige Phase mit einem organischen Lösungsmittel zu extrahieren. Aus den vereinigten organischen Phasen wird das Reaktionsprodukt dann in an sich bekannter Weise isoliert, z.B. durch Abziehen des Lösungsmittels, Destillieren. Das so isolierte Reaktionsprodukt kann auch weiterhin in an sich bekannter Weise z.B. durch Umkristallisieren, Destillieren, Chromatographieren weiter gereinigt werden.
Im allgemeinen wird die Reaktion in einem Lösungsmittel ■ " durchgeführt, dafür kommen insbesondere polare Lösungsmittel infrage; beispielsweise seien genannt: Methanol, Äthanol, Isopropanol, Dioxan, Acetonitril, Dimethylformamid,
Le A 14 765 - 5 -
409826/1167
Dimethylsulfoxid, Hexamethylphosphorsäureamid.
Bevorzugt werden Dimethylformamid und Dimethylsulfoxid
verwendet.
Es kann jedoch aus ohne Lösungsmittel gearbeitet werden. Auch kann ein Überschuß eines Ausgangsmaterials als Lösungsmittel Verwendung finden. .
Es ist nicht unbedingt erforderlich, wasserfreie Lösungsmittel zu verwenden, jedoch werden diese bevorzugt.
Die bei der Reaktion anwesende Menge Cyanid-Ionen ist nicht von ausschlaggebender Bedeutung. Es genügen bereits katalytische Mengen unter 1 Molprozent, bezogen auf den Aldehyd.
Im.allgemeinen wird das erfindungsgemäße Verfahren in Gegenwart größerer Mengen Cyanid-Ionen durchgeführt, sie beträgt etwa 5 bis 100, bevorzugt 10 bis 50, insbesondere etwa
50 Mol-%, bezogen auf den Aldehyd. Es ist auch möglich,
in Gegenwart einer größeren Menge Cyanid-Ionen zu arbeiten.
Als Cyanide können die bekannten Cyanide verwendet werden.
Bevorzugt werden die Cyanide der Alkalimetalle, insbesondere Kaliumcyanid und Natriumcyanid verwendet.
Die Cyanide können ungetrocknet verwendet werden; bevorzugt werden sie Jedoch vor der Verwendung in bekannter Weise z.B, über KOH getrocknet.
Die aromatischen und heterocyclischen Aldehyde, die für das erfindungsgemäße Verfahren Verwendung finden können, sind
bekannt. Beispielsweise seien genannt:
Le A 14 765 - 6 -
409826/1157
Benzaldehyd, 4-Chlorbenzaldehyd, 2-Chlorbenzaldehy, 4-Brombenzaldehyd, 4-Jodbenzaldehyd, 4-Fluorbenzaldehyd, 2-, 3- und 4-Nitrobenzaldehyd, 2,4-Dinitro-benzaldehyd, Salicylaldehyd, 2-, 3- und 4-Methoxybenzaldehyd, 4-Carbäthoxybenzaldehyd, 2-, 3- und 4-Methy!benzaldehyd, 2-, 3- und 4-Äthy !benzaldehyd, <>(- und ß-Naphthaldehyd, Furfurol, Pyrrol-2-aldehyd, Indol-3-aldehyd, Carbazol-4-aldehyd^· Benzofuran-2-aldehyd, Thiophen-3-aldehyd, Pyrazol-3-aldehyd, Imidazol-4-aldehyd, Benzimidazol-3-aldehyd, Oxazol-4-aldehyd, Pyridin-2-aldehyd, Pyridin-3-aldehyd, Pyridin-4-aldehyd, 2-Methylpyridln-3-aldehyd, Chinolin-5-aldehyd, Chinolin-2-aldehyd, Isochinolin-1-aldehyd, Uracil-6-aldehyd.
Es ist auch möglich, anstelle der freien Aldehyde die Benzoine der allgemeinen Formel
HO .
6 I I 6
Rb - c - c - fr ,
OH
in der
R - die oben angegebene Bedeutung hat,
als Ausgangsmaterial einzusetzen, da diese unter Reaktionsbedingungen in die freien Aldehyde zurUckgespalten werden.
Ebenso sind die ungesättigten Verbindungen der allgemeinen Forme! I, die für das erfindungsgemäße Verfahren Verwendung finden können, bekannt. Beispielsweise seien genannt:
Le A 14 765 - 7 -
409826/1157
Methylvinylketon, Phenylvinylketon, ß-Naphthylvinyl-keton, Benzalaceton, Dibenzal-aceton, Benzalplnakolin, 1-Benzalcyclopentanon-(2), Benzalacetophenon, 4'-Nitro-chalkon, 4'-Dime thylamino-chalkon, 2·-Hydroxy-4'-me thyl-chalkon, ß-Pyridyl-ß-styryl-keton, 3-Nitrochalkon, p-Anisal-cyclopentanon, Furfural-aceton, 1-(<x-Pyridyl)-3-phenyl-propenon-(3), Mesityloxid, Cyclopentenon, Cyclohexenon, 1-BenzalcyclQ-pentanon-(2),
Acrylsäureester, Crotonsäureester, Maleinsäureester, Zimtsäure ester,<?o-Pyridyl-acrylsäureester, Furfurylidenessigsäureester, Cyclohexen-(1)-carbonsäureester, p-Nitrozimtsäureester;
Acrylnitril, Methacrylnitril, Crotohsänrenitril, Zimtsäurenitril, Cyclopentan-(1)-carbonsäurenitril.
Anstelle der der allgemeinen Formel I entsprechenden JJ1 ßungesättigten Ketone der allgemeinen Formel
R1 - CH = CH - C - R5 III
Il
0
in der
1 5
R und R die oben angegebene. Bedeutung haben, können auch Mannichbasen der allgemeinen Formel
R8
^, N - CH9-CH9- C-R5 IV
7/ 2 2 Il
R' 0
in der
7 R '
R und R gleich oder verschieden sind und für einen aliphatischen Rest mit bis zu 6, bevorzugt bis zu 3 C-Atomen, insbesondere den Methylrest, oder gemeinsam mit dem Stickstoffatom für einen 5- oder
Le A 14 765 - 8 -
409826/1157
β-gliedrigen Ring stehen und R^ die oben angegebene Bedeutung hat,
verwendet werden, da diese unter Reaktionsbedingungen unter Abspaltung des entsprechenden sekundären Amins als ungesättigte Verbindung reagieren.
Als solche Mannichbasen seien beispielsweise genannt: N,N-Dimethyl-ß-benzoyl-äthylamin, N-(3-oxobutyl)-piperidin, Ν,Ν-Diäthyl-ß-pivaloyl-äthylamin.
Entsprechend der Reaktionsgleichung ^reagieren äquimolare Mengen Aldehyd und ungesättigte Verbindung der Formel I. Im allgemeinen wird aber ein Überschuß an Aldehyd verwendet. Er kann im allgemeinen beliebig gewählt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren wird dadurch im allgemeinen nicht beeinflußt. Zweckmäßig wird er etwa bis 100 % betragen. Bevorzugt wird ein Überschuß von etwa einem Drittel verwendet.
Wenn anstelle des Aldehyds das entsprechende Benzoin als Ausgangsmaterial verwendet wird, beträgt dessen molare Menge wegen der Äquivalenz nur die Hälfte der sonst verwendeten molaren Menge Aldehyd.
Auch die ungesättigte Verbindung der Formel I kann gegebenenfalls im Überschuß verwendet werden.
Am Beispiel des Benzaldehyds und Acrylnitrils sei das erfindungsgemäße Verfahren nachstehend formelmäßig erläutert:
CH + CH, = CH - CN —» ί*. Lt-C - CH, - CH, - CN
CN' O -
Le A 14 765 - 9 - .
409826/1157
Die Ketone, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhalten werden können, entsprechen der allgemeinen Formel
R1 H
R6 - C - C - C--R4
in der
R , R , R , R und R die oben angegebene Bedeutung besitzen.
Die Ketone, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhalten werden können, sind wertvolle Zwischenprodukte.
In den nachstehenden Beispielen ist bei Angabe vom Elementaranalysen das Prozentzeichen entsprechend Üblicher Schreibweise weggelassen.
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Das in den nachstenden Beispielen verwendete NaCN wurde vorher gepulvert und im Exsikkator über KOH getrocknet.
Das in den nachstehenden Beispielen verwendete abs. Dimethylformamid wurde durch Destillation über Calciumhydrid getrocknet. ■
Beispiel 1
In einem 500-ml-Vierhalskolben mit Tropf trichter ,Rührer, KOH-Trockenrohr und Innenterraometer werden 320 ml abs. Dimethylformamid, 23,5 g (0,4 mol) frisch destilliertes Benzaldehyd und 9,8 g (0,2 mol) Natriumcyanid vorgelegt. Nach Zugabe des Natriumcyanids zur Reaktionsmischung tritt eine schwache exotherme Reaktion auf, wobei die Temperatur/ von 300C auf 340C ansteigt. Man läßt 15 Minuten bei 300C Innentemperatur rühren und tropft innerhalb einer Stunde eine Lösung aus 15,9 g (0,3 mol) frisch destilliertes Acrylnitril und 80 ml abs. Dimethylformamid bei gleicher Temperatur .in das Reaktionsgemisch. Es wird 1 1/4· Stunde bei der gleichen Temperatur gerührt. Anschließend gibt man das stark sämige Reaktionsgemisch auf 800 ml Wasser und schüttelt gut durch. Die wässrige Lösung wird zweimal mit je 200 ml Chloroform und-zwd mal mit je 100'ml Chloroform extrahiert. Die vereinigten Chloroformlösungen werden gut mit Wasser gewaschen, über MgSO^ getrocknet und das Chloroform abdestilliert. Der Rückstand wird mit Impfkristallen versetzt. Anschließend kristallisiert das ß-Benzoylproplonitril sofort aus. Es wird abgesaugt und mit Äthanol nachgewaschen. Man erhält 26,6 g ß-Benzoylpropionitril mit einem Fp.: 690C . Aus der Mutterlauge kann selbst durch weiteres Abkühlen im
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Trockeneis-Acetonbad keine weitere Fällung erzielt werden. Deshalb wird die eingeengte Mutterlauge der Vakuumdestillation unterworfen, wobei noch eine weitere Menge des Reaktionsproduktes isoliert werden kann.
Ausbeute: 37,6 g (79 % d.Th.) ß-Benzoylpropionitril. Nach dem Umkristallisieren aus Äthanol Fp.: 740C.
Beispiel 2
Analog der in Beispiel 1 beschriebenen Arbeitsweise werden 42,5 g (0,2 mol) Benzoin (Fp.: 1310C), 320 ml abs. Dimethylformamid und 9,8 g NaCN (getrocknet) (0,2 mol) zusammengegeben. Bei der Zugabe von NaCN zum Reaktionsgemisch tritt ebenfalls eine schwache exotherme Reaktion auf. Anschließend wird langsam eine Lösung aus 15,9 (0,3 mol) frisch destilliertes Acrylnitril und 80 ml abs. Dimethylformamid zugetropft. Das Reaktionsgemisch zeigt die gleichen äußeren Erscheinungen wie bei der Reaktion zwischen Benzaldehyd und Acrylnitril. Das Rohprodukt (62 g) wird der Destillation unterworfen. Man erhält nach Abdestillieren des Vorlaufs (1,6 g mit schwachem Geruch nach Benzaldehyd) 35,1 g ß-Benzoylpropionitril. Kp.: 139 - 1430C / 0,5 mm Hg, Fp.: 65 - 660C
Beispiel 3
In einem 500 ml Vierhalskolben mit zwei Tropftrichtern, Rührer, KOH-Trockenrohr und Innentermometer werden 200 ml abs. Dimethylformamid und 1,0g(0,02 mol) Natriumcyanid vorgelegt. Zu dieser Mischung wird eine Lösung aus 56,2 g (0,4 mol) p-'Chlorbenzaldehyd und 120 ml abs. Dimethylformamid, innerhalb 3/4 Stunde bei 35°O zugetropft. Hierbei bildet eiph ein sämiges Produkt aus. Man läßt noch 15 Minuten rühren.
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In diese Reaktionsmischung wird erneut eine Lösung aus 15,9 g (0,3 mol) frisch destilliertes Acrylnitril und 80 ml Dimethylformamid innerhalb 1 1/2 Stunden bei 34 - 35°C Innentemperatur zugetropft. Man läßt 1 1/2 Stunden bei der gleichen Temperatur rühren. Gegen Ende der Reaktion bildet sich wieder ein stark sämiges Produkt. Anschließend wird das Reaktionsgemisch mit etwa 1 1 Wasser versetzt, gut geschüttelt, wobei ein rötliches schmieriges Produkt ausfällt, das abgesaugt wird.
Die Mutterlauge wird mit zweimal 2Ö0 ml Chloroform extrahiert. Die Chloroformlösungen werden mit Wasser gewaschen und das Chloroform wird abdestilliert. Man e'rhält 9,2 g eines öligen Produktes aus dem später Kristalle ausfallen. Da eine exakte Trennung des abgesaugten Reaktionsproduktes durch Kristallisation nicht möglich ist, wird das Reaktionsprodukten Chloroform gelöst. Die Chloroformlösung wird mit Wasser gewaschen, über MgSO/ getrocknet und danach wird das Lösungsmittel abdestilliert. Das Rohprodukt (67,9 g) wird der Destillation unterworfen. Man erhält beim Sdp. 178 - 1820C / 0,5 mm Hg ß-p-Chlorbenzoylpropionitril. Durch Umkristallisation aus Äthanol wurde ein reines Produkt vom Schmp. 72 - 73°C erhalten, das aufgrund der Analysendaten und Vergleich mit einer auf anderem Wege hergestellten Probe identifiziert wurde.
Beispiel 4
Analog der in Beispiele beschriebenen Arbeitsweise werden 56,2 g (0,4 mol) p-Chlorbenzaldehyd in 120 ml abs. Dimethylformamid gelöst, langsam zu einer Mischung aus 9,8 g (0,2 mol) NaCN und 200 ml Dimethylformamid getropft. Anschließend wird innerhalb 2 1/2 Stunden zu diesem Reaktionsgemisch eine Lösung aus 34,3 g (0,3 mol) frisch destillierte Crotonsäureäthylester und 80 ml DMF langsam bei 350C zugetropft.
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Man läßt 2 1/2 Stunden bei der gleichen Temperatur rühren, versetzt dann das Reaktionsgemisch mit der doppelten Meng-e Wasser, extrahiert mit Chloroform, wäscht die vereinigten Chloroformlösungen gut mit Wasser, trocknet über MgSO^ und destilliert das Chloroform ab. 79 g Rohprodukt werden der Destillation unterworfen.
Ausbeute: 43 g (56 % d.Th.) ß-p-Chlorbenzoylbuttersäureäthylester Kp.: 1210C / 0,2 mm Hg, Fp.: 39°c
C13H15O3Cl (254,72) Ber. C 61,30 H 5,94
Gef. C 61,13 H 5,80
Beispiel 5
Analog der im Beispiel 3 beschriebenen Arbeitsweise werden 28,1 g (0,2 mol) Chlorbenzaldehyd in 100 ml Dimethylformamid gelöst, langsam zu einer Mischung aus 4,9 g (0,1 mol) NaCN und 100 ml abs. Dimethylformamid zugetropft.
Anschließend wird innerhalb 4 Stunden eine Lösung aus 21,9 g (0,15 mol) Benzalaceton und 100 ml abs. Dimethylformamid langsam zugetropft.
Man läßt 4 Stunden bei der gleichen Temperatur rühren, versetzt dann das Reaktionsgemische mit der doppelten Menge Wasser, extrahiert mit Chloroform, wäscht gut mit Wasser nach, trocknet über MgSO^ und destilliert das Chloroform ab. 49 g Rohprodukt werden der Destillation unterworfen. Ausbeute: 38,4 g (89,5 % d.Th,) l,4-Dioxo-l-[4-chlorphenyf]-2-phenyl-pentan Kp.; 1640C / 1,5 mm Hg, Fp.: 640C (Äthanol) C17H15O2Cl (286,76) Ber.: C 71,20 H 5,28 Cl 12,36
Gef.: C 71,53 H 5,33 Cl
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Beispiel 6
Analog der in Beispiel 3 beschriebenen Arbeitsweise wird eine Lösung aus 21,2 g (o,2 mol) Benzaldehyd und 100 ml abs. Dimethylformamid innerhalb 1/2 Stunde zu einer Mischung aus 4,9 g (0,1 mol)NaCN und 100 ml abs. Dimethylformamid getropft. Man läßt danach 1 1/2 Stunde bei 35°C rühren. Anschließend wird innerhalb 3 1/2 Stunden eine Lösung aus 21.9 g (0,15 mol) Benzalaceton und 100 ml Dimethylformamid langsam bei 350C zugetropft. Man läßt noch 3 1/2 Stunden bei der gleichen Temperatur rühren,versetzt dann das Reaktionsgemisch mit der doppelten Menge Wasser und arbeitet analog Beispiel 5 auf. Man erhält 43,5 g Rohprodukt, aus dem durch Destillation 25,2 g 1,4-Dioxo-i ,2-diphenyl-pentan (67 % d, Th.) gewonnen werden.
Kp.: 1660C / 0,4 mm Hg Fp..: 60 - 610C C17H16O2 (252,3) Ber.: C 80,92 H 6,39
Gef.: C 80,62 H 6,50
Beispiel 7
Analoge der in Beispiel 3 beschriebenen Arbeitsweise wird eine Lösung aus 21,2 g (0,2 mol) Benzaldehyd und 75 ml abs. DMSO innerhalb 1/2 Stunde zu einer Mischung aus 0,98 g (0,02 mol) NaCN oder KCN und 75 ml abs. Dimethylsulfoxid getropft. Man läßt danach 1/2 Stunde bei 350C rühren. Anschließend wird innerhalb einer halben Stunde eine Lösung aus 29,2 g (.0,2 mol) Benzalaceton und 75 ml abs. Eimethylsulfoxid zugetropft. Man läßt noch 1/2 Std. rühren und arbeitet wie in Beispiel 5 auf.
Ausbeute 37,3 g (69 % d.Th.) 1,4-Dioxo-1,2-diphenyl-pentan.
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Beispiel 8 /6
Analog der in Beispiel 3 beschriebenen Arbeitsweise wird eine Lösung aus 42,5 g (0,4 mol) frisch destilliertes Benzaldehyd und 125 ml abs. Dimethylformamid langsam zu einer Mischung aus 19t6 g NaCN (0,4 mol) und 125 ml Dimethylformamid getropft. Man läßt 21 Stunden bei 350C Innentemperatur rühren, wobei sich ein sämiges Produkt ausbildet. Nun wird innerhalb 2,5 Stunden eine Lösung aus 54,3 g (0,3 mol) Crotonsäureäthylester urid 150 ml abs. Dimethylformamid bei 350C zugetropft. Man läßt noch 3 Stunden bei der gleichen Temperatur rühren und versetzt anschließend das * Reaktionsgemisch mit der doppelten Menge Wasser und arbeitet wie in Beispiel 3 auf.
Das Rohprodukt wird der Destillation unterworfen, wobei man 23,8 g ß-Benzoylbuttersäureäthylester (36 % d. Th.) erhält.
Kp.: 128 - 1350C / 1,2 mm Hg
Beispiel 9
Analoge der in Beispiel 3 beschriebenen Arbeitsweise wird eine Lösung aus 42,5 g (0,4 mol) frisch destilliertes Benzaldehyd und 125 ml abs. Dimethylformamid zu einer Mischung aus 19»6 g NaCN (0,4 mol) und 125 ml abs. Dimethylformamid getropft. Man läßt 12 Stunden bei 35°C rühren. Nun wird innerhalb 2 Stunden eine Lösung aus 51,6 g (0,3 mol) frisch destillierte Maleinsäurediäthylester und 150 ml abs. Dimethylformamid bei 35°C zugetropft.
Man laß noch 2 Stunden bei der gleichen Temperatur rühren und arbeitet wie in Beispiel 5 auf. Das Rohprodukt wird der Destillation unterworfen, wobei man 27t5 g Benzoylbernsteinsäureäthylester (33 % d. Th.) erhält.
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^ 22G2343 V-
Ausbeute: 27,5 g (33 #ed.Th.)
Kp.: 150 - 16O0C / 0,8 mm Hg .
Beispiel 10 - '
Analog der in Beispiel 3 beschriebenen Arbeitsweise wird eine Lösung aus 56,2 g (0,4 mol) p-Chlorbenzaldehyd und 120 ml abs. Dimethylformamid langsam zu einer Mischung aus 9,8 g (0,2 mol) NaCN und 200 ml abs. Dimethylformamid getropft.
Anschließend wird innerhalb 4 Stunden zu diesem Reaktionsgemisch eine Lösung aus 51,6 g (o,3 mol) !irisch destillierten Maleinsäurediäthylester und 80 ml abs. Dimethylformamid bei 350C zugetropft. Man läßt 4 Stunden bei der gleichen Temperatur rühren, versetzt dann das.Reaktionsgemisch mit der doppelten Menge Wasser und arbeitet wie in Beispiel 5 auf.
Der Rückstand wird der Destillation unterworfen, wobei man 32,5 g p-Chlor-benzoylbernsteinsäureäthylester. (34,5 f> d. Th.) erhält. , ' " ·
Beispiel 11
Analog der in Beispiel 3 beschriebenen Arbeitsweise wird eine Lösung aus 28,1 g (0,2 mol) p-Chlqrbenzaldehyd und 100 ml Äthanol (abs.) innerhalb 1/2 Stunde zugetropft. Man läßt noch eine halbe Stunde bei der gleichen Temperatur rühren.
Anschließend wird innerhalb 2 Stunden eine Lösung aus 31,2 g (0,15 mol) Benzalacetophenon und 100 ml abs·. Äthanol langsam bei 350C zugetropft. Man läßt 2 Stunden bei der gleichen Temperatur rühren, versetzt dann das Reaktionsgemisch mit der doppelten Menge Wasser und arbeitet wie in Beispiel 5 auf» . ' ..
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Man erhält 57,1 g Rohprodukt aus dem durch Kristallisation in äthanolischer Lösung 42,6 g (80 % d. Tä,J> 1,4-Dioxo-l-(p-chlorphenyi)-2,4-diphenyl-butan als weißes kristalline« Produkt isoliert werden.
Ip.: 92 - 930O
Beispiel 12
Analog der in Beispiel 3 beschriebenen Arbeitsweise werden 27,2 g (0,2 mol) p-Methoxybenzaldehyd, 9,8 g (0,2 mol) NaCN und 140 ml abs. Dimethylformamid zusammengegeben. Man läßt das Reaktionsgemisch über Nacht bei 7O0C Innentemperatur rühren. Anschließend kühlt man auf 350C ab und tropft nun innerhalb 1 Stunde eine Lösung aus 5,3 g (0,1 mol) frisch destillertem Acrylnitril ab und 70 ml abs. Dimethylformamid bei der gleichen Temperatur zu. Man läßt eine Stunde bei der gleichen Temperatur rühren , versetzt dann das Reaktionsgemisch mit der doppelten Menge Wasser und arbeitet wie in Beispiel 9 auf.
Das Rohprodukt wird der Destillation unterworfen, wobei 11,4 g ß-(4-Methoxyphenyl)-propionitril . (60,4 1» d. Th) erhalten werden.
Kp.ι 196 - 1980C / 0,6 mm Hg
Fp.ϊ 940C
Beispiel 13
Analog der unter Beispiel 3 angegebenen Vorschrift wird j
eine Lösung aus 38,4 g (0,4 mol) frisch destilliertes -.!
Furfurol und 100 ml abs. Dimethylformamid innerhalb 45 Minu- '
ten zu einer Mischung aus 9,8 g (0,2 mol) NaCN und 200 ml \
abs. Dimethylformamid bei 35°C zugetropft. Man läßt noch : 15 Minuten rühren. Anschließend wird innerhalb 1 Stunde
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eine Lösung aus 15,9 g (0,3 mol) frisch destilliertes Acrylnitril bei 35 0C zugetropft. Man läßt 1 1/4 Stunde bei der gleichen Temperatur rühren und versetzt dann das Reaktionsgemisch mit der doppelten Menge Wasser. Da sich das Reaktionsprodukt nicht sehr gut mit Chloroform extrahieren läßt, wird vorsichtig mit verdünnter Schwefelsäure angesäuert und wie in Beispiel 5 beschrieben, aufgearbeitet.
Das Reaktionsprodukt wird der Destillation unterworfen, wobei man 13,6 g ß-Furoylpropionitril (3Z~% d. Ki.) erhält.
Kp.: 133 - 1360C /1 mm Hg Fp,i76OC. Beispiel 14
Analog der in Beispiel 3 beschriebenen "Arbeitsweise wird eine Lösung aus 38,4 g.(0,4 mol).frisch destilliertes Furfurol und 125 ml abs. Dimethylformamid innerhalb 45 Minuten bei 35°C zu einer Mischung aus 9,8 g (p,_2 mol) NaCN und 125 ml abs. Dimethylformamid getropft. Man läßt noch eine halbe Stunde bei 350C rühren. Anschließend wird innerhalb 11/2 Stunden eine Lösung aus 43,8 g (0,3 mal) Benzalaceton und 150 ml abs. Dimethylformamid zugetropft. Man läßt 1 1/2 Stunden bei der gleichen Temperatur rühren, versetzt dann das Reaktionsgemisch mit der doppelten Menge Wasser und arbeitet wie in Beispiel 5 beschrieben auf. Aus 83,5 g Rohprodukt werden durch Destillation 32,1 g 1,4-Dioxo-1-furyl-2-phenyl-pentan (44 # d. Th.) isoliert.
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Analog der in Beispiel 3 beschriebenen Arbeitsweise wird eine Lösung aus 19,2 g (0,2 mol) frisch destilliertes Furfurol und 100 ml abs. Dimethylformamid innerhalb 1 Stunde bei 35°C zu einer Mischung aus 4,9g (0,1 mol) NaCN und 100 ml abs. Dimethylformamid zugetropft..Man läßt noch 1/2 Stunde bei 350C rühren. Anschließend wird innerhalb 2 Stunden eine Lösung aus 31,2 g (0,15 mol) Benzalacetophenon und 100 ml abs. Dimethylformamid zugetropft. Man läßt 2 Stunden bei der gleichen Temperatur rühren, versetzt dann die Reaktionsmischung mit der doppelten Menge Wasser und arbeitet wie in Beispiel 5 auf.
Man erhält 51,2 g Rohprodukt aus dem durch Kristallisation in äthanolischer Lösung 38,8 g 1,4-Dioxo-1-fury1-2,4-diphenylbutan (84,5 $> d. Th.) isoliert werden.
Fpr: 115 - 116°C 16 ,33) Ber. C 78 ,93 H 5 ,30
C2OH16°3 (304 Gef. C 79 ,11 H 5 ,49
Beispiel
Analog der in Beispiel 3 beschriebenen Arbelteweise wird eine Lösung aus 42,5 g (0,4 mol) frisch destilliertes Benzaldehyd und 125 ml abs. Dimethylformamid langsam zu einer Mischung aus 19,6 g (0,4 mol) NaCN und 125 ml abs. Dimethylformamid getropft. Man läßt 2 Std. bei 350C Innentemperatur rühren, wobei sich ein sämiges Produkt ausbildet. .
Nun wird innerhalb 3 Stunden eine Lösung aus 52,8 g (0,3 mol) Zimtsäureäthylester und 150 ml abs. Dimethylformamid bei 35°C zugetropft. Man läßt 3 Stunden bei der gleichen
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Temperatur rühren und arbeitet wie in Beispiel 5 auf.
Durch Destillation des Rohproduktes werden 12°, 6 g 4-0x0-3,4-diphenyl-buttersäureäthylester (15 # d. Th.) isoliert»
Beispiel 17
Analog der.in Beispiel 3 beschriebenen Arbeitsweise wird eine Lösung aus 21,2 g (0,2 mol) Benssaldehyd und 100 ml abs. Dimethylformamid innerhalb 1/2 Stunde zu einer Mischung aus 9,8 g (Ov,2 mol) NaCN und 100 ml abs.· Dimethylformamid getropft. Man läßt noch 2 1/2 Stunden bei 35°C rühren. Anschließend wird langsam innerhalb 2 Stunden eine Lösung aus' 26,6 g (0,15 mol) Dimethy1-ß-benzoyl-äthylamin und 100 ml abs. Dimethylformamid zugetropft. Man läßt 2 Stunden bei der gleichen Temperatur rühren und versetzt dann das Reak-^ tionsgemiseh mit der dreifachen Menge Wässer,wobei das Reaktionsprodukt sofort ausfällt; Nach dem Abkühlen im Eisbad wird das ausgefallene Produkt abgesaugt und gut mit Wasser gewaschen. Es werden 34*3 g Rohprodukt isoliert. Nach dem Umkristallisieren aus Äthanol werden 21,6 g "(60,5 % d*Th..) Mbenzoylätiian isoliert ϊ Fp*: 1430G
Beispiel 18
Analog der unter Beispiel 3 angegebenen Vorschrift wird eine Lösung aus 21,2 g (ö,2 mol) frisch destilliertes Benzaldehyd und 100 ml abs. Dimethylformamid innerhalb 1/2 Stünde zu · einer Mischung aus 9,8 g (0,2 mol) NaCN und 100 ml' abs. Dimethylformamid getropft. Man läßt noch 1/2 Stunde bei 350C rühren.
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Anschließend wird langsam innerhalb 2 Stunden eine Lösung aus 19,8 g (0,15 mol) Phenylvinylketon und 100 mi abs. Dimethylformamid langsam bei 350C zugetropft.
Man läßt noch eine Stunde bei der gleichen Temperatur rühren und versetzt das Reaktionsgemiöch mit der dreifachen Menge Wasser und arbeitet wie in Beispiel 17 auf· Man erhält 35,2 g Rohprodukt.
Ausbeute: 23,5 g (65,5 % d.Th.) Dibenfcoyläthanj Fp.: 143°C
Beispiel 19
Analog der in Beispiel 3 beschriebenen Arbeitsweise wird eine Lösung aus 5,35 g (o,o5 mol) Pyfidinaldehyd-(2) und 30 ml abs. Dimethylformamid innerhalb 45 Minuten zu einer Mischung aus 2,45 g (0,05 mol) NaCN und 30 ml abs Dimethylformamid getropft*
Man läßt 1 1/4 Stunde bei der gleichen Temperatur rühren. Anschließend wird innerhalb 2 Stürideii iine Lösung aus 7,9 g (0,038 mol) Benzalacetophenon Und 40 ml abs. Dimethylformamid zugetropft. Man läßt 2 Std. bei der gleichen Temperatur rühren, versetit dann das Reaktionsgemisch mit der doppelten Menge Wasser und arbeitet wie in Beispiel 5 auf.
Es werden durch fraktionierte Kristallisation aus 12,9 g Rohprodukt in Äthanol 8,1 g 1f4-DioXo-i-(pyridyl-2)-2,4-diphenylbutan (67,5 $ d. Ih.) isoliert.
C21H17NO2 (315,35) Ber.: C 79,98 H'5,49 t 4,44
Gef.: C 80,15 H 5,6f i 4,45
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Beispiel 20
Analog der in Beispiel 3 beschriebenen Arbeitsweise wird eine Lösung aus 5,35 g (0,05 mol) Pyridinaldehyd-(3) und 30 ml abs. Dimethylformamid innerhalb 1/2 Std. "bei 350C zu einer Mischung aus 2,45 g (0,05 mol) NaCN und 30 ml abs. Dimethylformamid getropft. Man läßt 2 1/2 Stunden bei der gleichen Temperatur rühren.
Anschließend wird innerhalb 1 Stunde eine Lösung aus 6,73 g (0,038 mol) Dimethyl-ß-benzoyl-äthylenamin und
40. ml abs. Dimethylformamid zugetropft. Man läßt 3 Stunden bei der gleichen Temperatur rühren, versetzt dann das Reaktionsgemisch mit der doppelten Menge Wasser und arbeitet wie in Beispiel 5 auf.
Man erhält 9,6 g Rohprodukt, die der Destillation unterworfen werden. Es werden 3,2 g 1, 4-Dioxo-1-(pyridy.l-3)-4-phenyl-butan (35 # d.Th) erhalten.
Kp.: 205 - 2150C / 0,4 mm Hg
Fp.: 1.02— 103°C (aus Äthanol) . .'
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In einem 5OO ml VierhaiskoIben mit Rührer, Tropftrichter, KOH-Trockenrohr und Innenthermometer werden zu einer Lösung von 23,5 g (0,4 mol) frisch dest. Benzaldehyd in 320 ml Dimethylformamid (abs.) 2 g (ca. 0,04 mol) Natriumcyanid hinzugefügt.
In Verlaufe von 15 Hin. steigt die Innentemperatur von 25 ° auf 30 °C an, und die Mischung färbt sich gelbgrün.
Anschließend tropft man innerhalb ejlrier Stunde eine Lösung aus 15,9 g (0,3 mol) Acrylnitril und 80 ml Dimethylformamid (abs.) bei 30 0C in das Reaktionsgemisch. Nach weiteren 75 Minuten wird der Ansatz in 800 ml Wasser gegossen und gut durchgeschüttelt.
Man extrahiert zweimal mit Je 200 ml Chloroform und zweimal mit je 100 ml Chloroform, wäscht die Chloroformextrakte gründlich mit Wasser, trocknet über Na^ SO^ und destiliert dan Chloroform ab.
Dor braune Rückstand wird der Vakuumdestillation unterworfen:
Kp 135 ° - 140 0C / 0,1 mm Hg. \
Dan üontillat wird anschließend aus Äthanol umkristallisiert. Man erhält hierbei 24,3 g (51 # d.Th.) ß-Benzoylpropionitril als farblose Kristalle vom Schmp. 740C.
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Claims (10)

  1. Patentansprüche:
    j). Verfahren zur Herstellung von Ketonen, dadurch gekennzeichnet, daß man aromatische oder heterocyclische Aldehyde mit ungesättigten Verbindungen der allgemeinen Formel
    R1
    in der
    12 3 " ■
    R , R und R gleich oder verschieden sind und : .:
    für Wasserstoff, einen gegebenenfalls substituierten aliphatischen cycloaliphatischen, araliphatischen aromatischen oder heterocyclischen Rest oder eine Carbonestergruppe stehen und
    R für den Nitril-Rest. (CN), die Gruppe -CO- R^ oder die Gruppe -CO-OR^ steht,
    in denen
    Br einen gegebenenfalls substituierten aliphatischen, cycloaliphatischen, araliphatischen, aromatischen oder heterocyclischen Rest bedeutet, und
    wobei ... , '''"'
    1 2/ 3 4 1 "3I P
    R und R und/oder R und R - oder"-R-- und Tr und/oder R und
    4 2 5
    R oder R und R^ gemeinsam mit den durch sie substituierten Kohlenstoffatomen auch einen carbocyclischen oder heterocyclischen Ring bilden können. in Gegenwart von Cyanid-Ionen umsetzt.
    A.,1AJ765 . ' - 25 -
    A fi-ä B.2BJΛ 1 J5J
    OBIGiNAL INSPECTED
  2. 2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß· ^' man anstelle der freien Aldehyde die Benzoine der allgemeinen Formel
    R0 - C - CH - R
    I "
    OH
    einsetzt,
    in der
    R für einen gegebenenfalls substituierten aromatischen oder heterocyclischen Rest steht.
  3. 3. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß. man anstelle der allgemeinen Formel I'entspreohtnlter •Ay, ß-ungesättigter Ketone der allgemeinen Formel
    R1 - CH = CH1 - C - R5 III
    in der
    R für Wasserstoff, einen gegebenenfalls substituierten aliphatischen, cycloaliphatische!}, araliphatischen7 aromatischen oder heterocyclischen Rest oder eine Carbonestergruppe steht und
    R^ einen gegebenenfalls substituierten aliphatischen, cycloaliphatischen, araliphatischen,aromatischen oder heterocyclischen Rest bedeutet.
    Le A 14 763 · - 26 -
    Mannichbasen der allgemeinen Formel 5 ·· 2262343 R8 ^N- CH2 - C
    R · ο
    in der
    5
    R die oben angegebene Bedeutung hat und
    R' und R für einen aliphatischen Rest oder gemeinsam mit dem Stickstoffatom für einen 5- oder 6-gliedrigen Ring stehen,
    verwendet. '
  4. 4. Verfahren nach Ansprüchen.1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß man in einem polaren-diösungsmittel arbeitet;
    «*■
  5. 5. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man Cyanidionen in Form des Natrium - oder Kalium-Cyanids verwendet. ■' .
  6. 6. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man Natrium- oder Kaliumcyanid in äquimolarer Menge bezogen auf den Aldehyd verwendet..
  7. 7. ß-p-Chlorbenzoylbuttersäureäthylester ·
  8. 8. 1y4~Dioxo-1i^-chlorphenyl+Z-phenyl-pentan
  9. 9. 1,4-Dloxo-i ,2-diphenyl-pentari
  10. 10. 1,4-Dioxo-i-furyl-2,4-diphenyl-butan
    Le AJ4 765
    ORIGINAL INSPECTED
DE19722262343 1972-12-20 1972-12-20 Verfahren zur herstellung von ketonen Withdrawn DE2262343A1 (de)

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