DE2411530C2 - (3-Methyl-2-butenyl) - (3-methyl-1,3-butadienyl) ether, process for its preparation and its use - Google Patents
(3-Methyl-2-butenyl) - (3-methyl-1,3-butadienyl) ether, process for its preparation and its useInfo
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Description
H2C = C-CH = CH-OR1 H 2 C = C-CH = CH-OR 1
CH3 CH 3
IIIIII
worin OR' eine hydrolysierbare, geschützte Hydroxygruppe darstellt mit einem Mol eines Alkohols der Formelwherein OR 'is a hydrolyzable, protected hydroxy group represents with one mole of an alcohol of the formula
CH3 CH 3
/
CH3 /
CH 3
C = CH-CH2OHC = CH-CH 2 OH
IVIV
Citral ist eine bekannte Verbindung mit wertvollenCitral is a well known compound with valuable
Aroma- und/oder Riechstoffeigenschaften. Sie ist daher ein wertvolles Ingredienz bei der Herstellung von Parfüms und parfümierten Produkten und/oder Aromastoffen für Lebensmittel und Getränke.Aroma and / or fragrance properties. She is therefore a valuable ingredient in the manufacture of perfumes and perfumed products and / or flavorings for food and beverages.
Der Äther der Formel II kann dadurch hergestellt werden, daß mindestens 1 Mol eines Butadienyläthers der FormelThe ether of the formula II can be prepared in that at least 1 mole of a butadienyl ether the formula
in an sie!) bekannter Weise in Gegenwart eines sauren Kondensationsmittels bei einer Temperatur von 40 bis 100° C, umsetztin a manner known to them!) in the presence of an acidic condensing agent at a temperature from 40 to 100 ° C
3. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Reaktionsgemisch 2 bis 5 Mol des Butadienyläthers pro MoI Alkohol enthält.3. The method according to claim 2, characterized in that the reaction mixture is 2 to 5 moles of the Contains butadienyl ethers per mole of alcohol.
4. Verfahren gemäß Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung in Gegenwart eines Puffers durchführt.4. The method according to claim 2 or 3, characterized in that the reaction is carried out in the presence a buffer.
5. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Kondensationsmittel Quecksilberacetat und der Puffer Natriumacetat ist.5. The method according to any one of claims 2 to 4, characterized in that the condensing agent is mercury acetate and the buffer is sodium acetate is.
6. Verwendung von (3-Methyl-2-butenyl)-(3-methyl-1,3-buladienyl)-äther zur Herstellung von Citral durch Pyrolyse bei Temperaturen von 10O — 230°.6. Use of (3-methyl-2-butenyl) - (3-methyl-1,3-buladienyl) ether for the production of citral by pyrolysis at temperatures of 10O - 230 °.
Die Erfindung betrifft einen Äther der FormelThe invention relates to an ether of the formula
CH3 CH 3
C = CH-CH2-O-CH = CH-C = CH2 C = CH-CH 2 -O-CH = CH-C = CH 2
/ I/ I
CH3 CH3 CH 3 CH 3
IIII
d.h. den (3-Methyl-2-butenyl)-(3-methyl-l,3-butadienyl)-äther. i.e. the (3-methyl-2-butenyl) - (3-methyl-1,3-butadienyl) ether.
Dieser Äther ist ein wertvolles Zwischenprodukt in verschiedenen Verfahren zur Herstellung von Citral der FormelThis ether is a valuable intermediate product in various processes for the production of citral the formula
CH3 CH 3
C = CH-CH2-CH2-C = CH-CHO IC = CH-CH 2 -CH 2 -C = CH-CHO I
/ I/ I
CH3 CH3 CH 3 CH 3
H2C = C-CH = CH-OR1 H 2 C = C-CH = CH-OR 1
CH3 CH 3
IIIIII
worin OR' eine hydrolysierbare, geschützte Hydroxyn gruppe darstellt, mit einem MoI eines Alkohols der Formelwherein OR 'is a hydrolyzable, protected hydroxyn represents a group, with a mol of an alcohol of the formula
CH3 CH 3
C = CH-CH2OHC = CH-CH 2 OH
IVIV
CH3 CH 3
in an sich bekannter Weise in Gegenwart eines sauren Kondensationsmittels bei einer Temperatur von 40 bis 10O0C umgesetzt wird.is reacted in a manner known per se in the presence of an acidic condensing agent at a temperature of 40 to 10O 0 C.
im allgemeinen ist es zweckmäßig, 2 bis 5 Mol der Verbindung III pro Mol der Verbindung IV einzusetzen. Der Überschuß der Verbindung III kann gleichzeitig als Reaktionsmedium dienen. Andererseits können größere Mengen als 5 Mol, beispielsweise 15 Mol oder mehr an Verbindung III eingesetzt werden, was jedoch selten sein wird, da der Einsatz dieser großen Mengen keine zusätzlichen Vorteile mit sich bringL Gewünschtenfalls kann das Reaktionsmedium ein zusätzliches inertes organisches Lösungsmittel als Verdünnungsmittel enthalten. Es kommen die üblichen inerten organischen Lösungsmittel in Frage; bevorzugt sind aliphatische und aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Cyclohexan, Octan, Toluol und Xylol. Die Umsetzung wird in Gegenwart eines Kondensationsmittels durchgeführt, wobei die üblichen sauren Kondensationsmittel, wie Mineralsäure, z. B. Schwefel- und Phosphorsäure oder organische Säuren, wie Essig-, Difluoressig-, Trifluoressigsäure, 2,4-Dinitrophenol und o-Nitrobenzoesäure in Frage kommen, sowie Salze von diesen Säuren mit Metallen der Gruppen IA, HA, IB, HB, VIB, VIIB und VIIIB des periodischen Systems, wie Magnesium, Aluminium, Calcium, Chrom, Mangan, Silber, Cadmium, Quecksilber, Eisen, Kobalt und Palladium. Als saure Kondensationsmittel können ferner Alkalimetali- oder Ammoniumsalz von Mineralsäuren und starken organischen Säuren, wie Natriumhydrogenphosphat, Natriumhydrogensulfat oder Mono-natriumoxalat verwendet werden. Bevorzugte Kondensationsmittel sind Quecksilberacetat, Phosphorsäure, Ammonium-dihydrogenphosphat usw. Es können auch Gemische aus mehreren dieser Kondensationsmittel verwendet werden. Bevorzugte Kondensationsmittel sind Quecksilberacetat, Phosphorsäure oder Ammonium-dihydrogenphosphat.In general, it is advantageous to use 2 to 5 moles of the compound III per mole of the compound IV. The excess of compound III can also serve as a reaction medium. On the other hand, larger Amounts than 5 moles, for example 15 moles or more Compound III can be used, but this will be rare since the use of these large amounts does not bring additional advantages with itL If desired, the reaction medium can be an additional inert contain organic solvent as a diluent. There are the usual inert organic ones Solvent in question; preferred are aliphatic and aromatic hydrocarbons, such as cyclohexane, octane, Toluene and xylene. The reaction is carried out in the presence of a condensing agent, the usual acidic condensing agents, such as mineral acid, e.g. B. sulfuric and phosphoric acid or organic acids such as acetic, difluoroacetic, trifluoroacetic acid, 2,4-dinitrophenol and o-nitrobenzoic acid in Come into question, as well as salts of these acids with metals of groups IA, HA, IB, HB, VIB, VIIB and VIIIB of the periodic system, such as magnesium, aluminum, calcium, chromium, manganese, silver, cadmium, Mercury, iron, cobalt and palladium. As acidic condensing agents, alkali metal or Ammonium salt of mineral acids and strong organic acids such as sodium hydrogen phosphate, sodium hydrogen sulfate or monosodium oxalate can be used. Preferred condensing agents are mercury acetate, Phosphoric acid, ammonium dihydrogen phosphate, etc. Mixtures of several these condensing agents can be used. Preferred condensing agents are mercury acetate, Phosphoric acid or ammonium dihydrogen phosphate.
Im allgemeinen wird die Umsetzung von Verbindungen der Formel III mit der Verbindung der Formel IV in Gegenwart eines Puffers durchgeführt, wobei die üblichen Puffer eingesetzt werden können. Bevorzugte Puffer sind Alkalimetallsalze von organischen Monocarbonsäuren, z. B. von aromatischen Säuren, wie Benzoesäure und Alkalimetallsalze von niederen Alkancarbon-In general, the reaction of compounds of the formula III with the compound of the formula IV in Carried out in the presence of a buffer, it being possible to use the usual buffers. Preferred Buffers are alkali metal salts of organic monocarboxylic acids, e.g. B. of aromatic acids such as benzoic acid and alkali metal salts of lower alkane carbon
säuren, ζ. B. Natriumben2oat bevorzugt ist In einer bevorzugten Ausführungsform der Umsetzung wird ein Gemisch eines Kondensationsmittels, wie Quecksilberacetat mit einem Puffer, wie Natriumacetat verwendet Die Kondensation der Verbindung III mit der Verbindung IV wird bei einer Temperatur von 40 bis 1000C durchgeführt Es ist dafür Sorge zu tragen, daß die Temperatur 100° C nicht übersteigt, da sonst eine Anzahl von Nebenprodukten entsteht die die Ausbeute an Citral erniedrigen.acids, ζ. B. Sodium benzoate is preferred. In a preferred embodiment of the reaction, a mixture of a condensing agent such as mercury acetate with a buffer such as sodium acetate is used. The condensation of the compound III with the compound IV is carried out at a temperature of 40 to 100 ° C. Care must be taken to ensure that the temperature does not exceed 100 ° C, otherwise a number of by-products are formed which lower the yield of citral.
Die Isolierung oder Abtrennung der Verbindung der Formel II aus dem Reaktionsgemisch kann in an sich bekannter Weise, z. B. durch Filtration und Destillation, erfolgen. Der unlösliche Teil des Katalysatorsystems kann aus dem Reaktionsgemisch einfach durch Filtration entfernt werden. Wo kein zusätzliches Lösungsmittel verwendet wurde, enthält das Reaktionsgemisch die Verbindung der Formel H im Gemisch mit der Verbindung der Formel III. Diese beiden Verbindungen können leicht durch Vakuumdestillation getrennt werden, wobei in üblicher Weise vorgegangen werden kann. Ist außer diesen beiden Komponenten noch ein inertes organisches Lösungsmittel vorhanden, kann die Verbindung der Formel II aus dem Reaktionsgemisch durch fraktionierte Destillation isoliert werden.The isolation or separation of the compound of the formula II from the reaction mixture can in itself known way, e.g. B. by filtration and distillation. The insoluble part of the catalyst system can be easily removed from the reaction mixture by filtration. Where no additional solvent was used, the reaction mixture contains the compound of the formula H in admixture with the Compound of formula III. These two compounds can easily be separated by vacuum distillation can be proceeded in the usual way. In addition to these two components, there is also one If an inert organic solvent is present, the compound of the formula II can be removed from the reaction mixture can be isolated by fractional distillation.
Der Äther der Formel II kann erfindungsgemäß in Citral umgewandelt werden, indem man die Verbindungen der Formel II auf eine Temperatur von 100 bis 2300C erhitzt. Die Umsetzung bedarf keines Lösungsmittels, jedoch kann sie in einem inerten organischen Lösungsmittel vorgenommen werden. Es kommen die üblichen inerten organischen Lösungsmittel in Frage, bevorzugt sind Lösungsmittel, wie aliphatische oder aromatische Kohlenwasserstoffe, z. B. Cyclohexan, Octan. Toluol und Xylol. Die Temperatur von 100 bis 2300C muß mindestens während 3 Minuten gehalten werden. Die Umsetzungszeit beträgt im allgemeinen 3 Minuten bis 20 Stunden, kann jedoch auch über diese Zeit hinaus ausgedehnt werden. Während der Umsetzung kann im Reaktionsgemisch neben Citral auch die Verbindung V nachgewiesen werden, die ein Zwischenprodukt darstellt. Durch längeres Erhitzen des Reaktionsgemisches auf eine Temperatur von 100 bis 230° C wird aber auch die Verbindung V in Citral überführt. Im übrigen erfolgt die Überführung von Verbindung V in Citral in der gleichen Weise wie die Überführung der Verbindung II in Citral.The ether of formula II can be converted according to the invention in citral by heating the compounds of formula II to a temperature of 100-230 0 C. The reaction does not require any solvent, but it can be carried out in an inert organic solvent. The usual inert organic solvents are suitable, solvents such as aliphatic or aromatic hydrocarbons, e.g. B. cyclohexane, octane. Toluene and xylene. The temperature of 100 to 230 0 C must be maintained for at least 3 minutes. The reaction time is generally 3 minutes to 20 hours, but can also be extended beyond this time. During the reaction, in addition to citral, compound V, which is an intermediate, can also be detected in the reaction mixture. However, if the reaction mixture is heated for a long time to a temperature of 100 to 230 ° C., the compound V is also converted into citral. Otherwise, the conversion of compound V into citral takes place in the same way as the conversion of compound II into citral.
Indem zuerst das Zwischenprodukt der Formel II hergestellt und isoliert wird, kann der Butadienyläther der Formel III in hoher Ausbeute in die Verbindung I übergeführt werden. Überraschenderweise ist gefunden worden, daß, in Abweichung zu anderen Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der Formel I, der unumgesetzte Butadienyläther der Formel III nach Isolierung der Verbindung der Formel II zurückgewonnen und wiederum mit der Verbindung IV zu Verbindung I umgesetzt werden kann. Da der Äther der Formel III ein relativ teures Material ist, bedeutet diese Verfahrensvariante eine wesentliche ökonomische Verbesserung bei der Herstellung von Verbindungen der Formel I aus Butadienyläthern der Formel III.By first preparing and isolating the intermediate of Formula II, the butadienyl ether of the formula III can be converted into the compound I in high yield. Surprisingly, it is found been that, in contrast to other processes for the preparation of compounds of the formula I, the recovered unreacted butadienyl ethers of the formula III after isolation of the compound of the formula II and in turn can be reacted with compound IV to give compound I. Since the ether of the Formula III is a relatively expensive material, this process variant represents a significant economic improvement in the preparation of compounds of the formula I from butadienyl ethers of the formula III.
Herstellung des Äthers
Beispiel 1Manufacture of the ether
example 1
Zu einem Gemisch von 12,0 g 2-Methyl-2-buten-l-ol (Prenol) und 30,0g Methyl-(3-methyl-l,3-butadienyl)-äther unter Argonatmosphäre wurden 3,0 g Quecksilberacetat und 3,0 g Natriumacetat gegeben. Das entstehende zwei-Phasensystem wurde 4 Stunden unter Argonatmosphäre auf 45°C erhitzt Dann wurde der Rückstand, im wesentlichen reines Natriumacetat, durch Filtration entfernt. Eine niedrig-siedende Fraktion von 24 g bestand aus etwa 90% MethyI-(3-methyl-13-butadienyl)-äther, vermischt mit etwas 3-Methyl-2-buten-l-ol. Eine zweite Fraktion enthielt 12,2g3-MethyI-2-butenyl-(3-methyl-l,3-butadienyl)-äther (Reinheit 92-94"/o), η Kp. 0,2=60°. Der niedrig-siedenden Fraktion wurden 7 g MethyI-(3-methyl-13-butadienyl)-äther, 12,0 g Prenol, 3,0 g Quecksilberacetat und 3,0 g Natriumacetat zugesetzt. Das Gemisch wurde wie oben beschrieben erhitzt und lieferte 12,1 g 3-Methyl-2-butenyl-(3-methyl-l,3-bu-To a mixture of 12.0 g of 2-methyl-2-buten-l-ol (prenol) and 30.0 g of methyl (3-methyl-1,3-butadienyl) ether 3.0 g of mercury acetate and 3.0 g of sodium acetate were added under an argon atmosphere. The emerging two-phase system was heated for 4 hours under an argon atmosphere at 45 ° C. Then the residue, essentially pure sodium acetate, removed by filtration. A low-boiling fraction of 24 g consisted of about 90% methyl (3-methyl-13-butadienyl) ether, mixed with a little 3-methyl-2-buten-1-ol. A second fraction contained 12,2 g of 3-methyl-2-butenyl- (3-methyl-1,3-butadienyl) -ether (Purity 92-94 "/ o), η bp 0.2 = 60 °. The low-boiling fraction was 7 g Methyl (3-methyl-13-butadienyl) ether, 12.0 g of prenol, 3.0 g of mercury acetate and 3.0 g of sodium acetate were added. The mixture was heated as described above and yielded 12.1 g of 3-methyl-2-butenyl- (3-methyl-1,3-bu-
Ii tadienyl)-äther zusammen mit einer niedrig-siedenden Fraktion von 23 g Methyl-(3-methyI-l,3-butadienyl)-äther (Reinheit 90%) und etwas Prenol. Diese wurde wiederum mit 7 g Methyl-(3-methyl-l,3-butadienyl)-äther, 12,0 g Prenol, 3,0 g Quecksilberacetat und 3,0 g Natriumacetat vermischt und lieferte wieder 12,1 g 3-Methyl-2-butenyl-(3-methyl-1,3-butadienyl)-äther. Die Gesamtausbeute an 3-Methyl-2-butenyl-(3-methyl-l,3-butadienyl)-äther betrug 50% bezogen auf Prenol und 92% bezogen auf Methyl-(3-methyl-l,3-butadieny!)-äther (Reinheit 92-94%).Ii tadienyl) -ether together with a low-boiling one Fraction of 23 g of methyl (3-methyl-1,3-butadienyl) ether (purity 90%) and a little prenol. This was again with 7 g of methyl (3-methyl-1,3-butadienyl) ether, 12.0 g of prenol, 3.0 g of mercury acetate and 3.0 g Sodium acetate mixed and again provided 12.1 g of 3-methyl-2-butenyl (3-methyl-1,3-butadienyl) ether. the The total yield of 3-methyl-2-butenyl (3-methyl-1,3-butadienyl) ether was 50% based on prenol and 92% based on methyl (3-methyl-1,3-butadieny!) Ether (purity 92-94%).
Herstellung von CitralManufacture of citral
14 g (3-MethyI-2-butenyl)-(3-methyl-l,3-butadienyl)-äther wurden 30 Minuten lang in einer evakuierten verschlossenen Röhre auf 200° erhitzt Vakuumdestillation des Reaktionsgemisches lieferte 12,4 g Citral14 g of (3-MethyI-2-butenyl) - (3-methyl-1,3-butadienyl) -ether were evacuated for 30 minutes closed tube heated to 200 ° vacuum distillation of the reaction mixture yielded 12.4 g of citral
r> (Reinheit 95%, Ausbeute 88%), Kp.o.i =60°.r> (purity 95%, yield 88%), b.p. o .i = 60 °.
Durch regelmäßige gaschromatographische Analyse von Proben, die in gleichmäßigen Abständen aus einer auf 180° erhitzten Probe von 0,200 ml entnommen wurden, während 5 Minuten konnte festgestellt werden, daß der (3-Methyl-2-butenyl)-(3-methyl-l,3-butadienyl)-äther zunächst in 2-Isopropenyl-3,3-dimethyl-4-pentenal übergeführt wurde.Regular gas chromatographic analysis of samples taken at regular intervals from a A sample of 0.200 ml heated to 180 ° was taken, during 5 minutes it could be determined that the (3-methyl-2-butenyl) - (3-methyl-1,3-butadienyl) -ether initially in 2-isopropenyl-3,3-dimethyl-4-pentenal was convicted.
Ein Gemisch aus 2,0 g 1-Methoxy-3-methyl-l-(3-methyl-2-butenyloxy)-2-buten, 20 mg NaH2PO4 und 10 ml schwerem Mineralöl mit einem Siedepunkt über 350° wurde entlüftet, indem 10 Minuten Argongas hindurchgeleitet wurde, und dann 50 Minuten auf 200" erhitzt. Das gelbe Reaktionsgemisch wurde dann auf Raumtemperatur abgekühlt und 100 mg NaHCOj wurden zugesetzt. Vakuumdestillation lieferte 1,2 g niedrig-siedende Produkte und 0,70 g Citral (Reinheit 90%.A mixture of 2.0 g of 1-methoxy-3-methyl-1- (3-methyl-2-butenyloxy) -2-butene, 20 mg of NaH 2 PO 4 and 10 ml of heavy mineral oil with a boiling point above 350 ° was deaerated by bubbling argon gas through it for 10 minutes and then heating to 200 "for 50 minutes. The yellow reaction mixture was then cooled to room temperature and 100 mg of NaHCOj were added. Vacuum distillation provided 1.2 g of low-boiling products and 0.70 g of citral (purity 90%.
Ausbeute 47%).Yield 47%).
3 ml (3-Methyl-2-butenyl)-(3-methyl-l,3-butadienyl)-äther wurden unter Argonatmosphäre 3 Minuten lang in3 ml (3-methyl-2-butenyl) - (3-methyl-1,3-butadienyl) -ether were under an argon atmosphere for 3 minutes in
bo einem Ölbad auf 180° erhitzt und dann durch Einbringen in Eis schnell auf 25° abgekühlt. Das Pyrolysat wurde dann der präparativen Gaschromatographie unterworfen, wodurch 2-Isopropenyl-3,3-dimethyl-4-pentenaI (Reinheit 90%) erhalten wurde. 200 μΐ dieser 2-Isopro-bo an oil bath heated to 180 ° and then by introducing quickly cooled to 25 ° in ice. The pyrolysate was then subjected to preparative gas chromatography, whereby 2-isopropenyl-3,3-dimethyl-4-pentenaI (purity 90%) was obtained. 200 μΐ of this 2-isopro-
>,-, penyl-3,3-dimethyl-4-pentenal wurden in einer evakuierten und unter Vakuum verschlossenen Röhre in einem Ölbad 10 Minuten auf 180° erhitzt und in Citral mit einer Reinheit von 85% übergeführt.>, -, penyl-3,3-dimethyl-4-pentenal were evacuated in one and vacuum-sealed tube heated to 180 ° in an oil bath for 10 minutes and immersed in citral transferred with a purity of 85%.
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