DE2630756A1 - Verfahren zur herstellung von formylverbindungen - Google Patents
Verfahren zur herstellung von formylverbindungenInfo
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Description
Patentanwälte · 9 e O Π 7 R R
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RAN 4211/109
F. Hofiinann-La Rochc & Co. Aktiengesellschaft, Basel/Schweiz
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Formylverbindungen der allgemeinen Formel
O-C-R1
Il
in der R, niederes Alkyl bedeutet.
Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass man eine Verbindung der allgemeinen Formel
ou/ii.6.1976 609883/1364
D
0-C-Ri
0-C-Ri
!la
OR2
in der R, niederes Alkyl und R~ Wasserstoff oder niederes Alkyl bedeuten,
mit einem ringöffnenden Mittel behandelt, oder dass man eine Verbindung der allgemeinen Formel Ha mit einem Halogenierungsmittel
in ein Halogenid der allgemeinen Formel
0-C-R1
in der R, niederes Alkyl bedeutet und X Halogen darstellt,
überführt, dieses durch Behandeln mit Ammoniak, einem durch niederes Alkyl substxtuxerten aliphatischen Amin, einem aro
matischen oder heterocyclischen Amin in ein Amin der allgemeinen Formel O
Il
0-C-R1
Vl
S098Ö3/138Ä
in der R, niederes Alkyl bedeutet, X Halogen darstellt und Y Ammoniak, ein durch
niederes Alkyl substituiertes Amin, ein aromatisches oder heterocyclisches Amin
bezeichnet,
umwandelt und dieses unter Eliminierung des Restes -Y ^
in eine Verbindung der allgemeinen Formel
O-C-R1
VII
In der R, niederes Alkyl bedeutet,
,überführtr welche in einem tautomeren Gleichgewicht mit der
Verbindung der allgemeinen Formel
VHl
in der R-, niederes Alkyl bedeutet,
steht, und letztere Verbindung durch Einwirken der freigesetzten -Y ^ X ^ Gruppe oder mit Hilfe eines anderen Isomerisierungskatalysators
isomerisiert.
Die Behandlung der Verbindung der Formel Ha mit einem ringöffnenden Mittel wird mit einem alkoholabspaltenden und
zugleich isomerisierenden Mittel durchgeführt, z.B. mit einer Niederalkylsulfonsäure, Arylsulfonsäure, Niederalkylarylsulfon-
: . ,. B09883/136Ä ■■'''*'
säure, Niederalkylcarbonsäure, sowie mit einem Gemisch der genannten Säuren mit den Anhydriden von Niederalkylcarbonsäuren
oder Lewissäuren.
Die Verbindung der Formel Ha kann ebenso auch mit Hilfe einer katalytischen Menge eines Aminhydrohalogenids in
Gegenwart eines polaren, aprotischen Lösungsmittels.in einem
zwischen 80 und 200 C liegenden Temperaturbereich aufgespalten werden.
Die Eliminierung des Restes -Y ^ X ^ aus der Verbindung
der Formel VI unter Bildung des Gemisches der Verbindungen der Formeln VII und VIII wird, ebenfalls in einem Lösungsmittel,
in einem zwischen etwa 75 und etwa 150 C liegenden Temperaturbereich durchgeführt.
Das Verfahren zur Herstellung der Formylverbindungen der Formel I ausgehend von den Pyranderivaten der Formel Ha
kann durch das folgende Reaktionsschema erläutert werden:
B09883/138Ä
OR
Ua
HX
R2OH
Vl
• γΘχΘ
0-C-R1
γ®ΧΘ
VIII
VII
In dem Schema bedeuten R, niederes Alkyl, R2 Wasserstoff
oder niederes Alkyl, X Halogen und Y Ammoniak, ein durch niederes Alkyl substituiertes Amin, ein aromatisches oder
heterocyclisches Amin.
B09883/138A
Die niederen Alkylgruppen, unverzweigt oder verzweigt,
enthalten 1-6 Kohlenstoffatome, wie Methyl, Aethyl, Propyl,
Butyl u.a.
Die niederen Alkoxygruppen, unverzweigt oder verzweigt,
enthalten ebenfalls 1-6 Kohlenstofatome, wie Methoxy, Aethoxy,
Propoxy u.a.
Niedere Alkylengruppen, unverzweigt oder verzweigt, enthalten desgleichen 1-6 Kohlenstoffatome,wie Methylen, Aethylen,
Butylen, Isobutylen u.a.
/Auch die Acylgruppen enthalten 1-6 Kohlenstoffatome,
wie Formyl, Acetyl und Propionyl.
Halogen umschliesst Fluor, Chlor, Brom und Jod.
Als Beispiele für niederes Alkanol, unverzweigt oder ·
verzweigt, mit 1-6 Kohlenstoffatomen können genannt werden: Methanol, Aethanol, Isopropanol, Butanol u.a.
Die genannten Arylreste sind unsubstituiert, ein- oder
mehrkernig,wie Phenyl, Naphthyl, Anthryl, Phenanthryl u.a.
Die in der Beschreibung vorkommenden Aryl-niederalkylreste
haben die vorstehend gegebene Definition.
Die Acylgruppen der niederen Acyloxyreste haben 1-6 Kohlenstoffatome,wie Formyl, Acetyl und Propionyl.
Die Ausgangsverbindung der Formel Ha wird von der Verbindung der allgemeinen Formel
Il
0 9 8 8CBlT2I 3 6
GOP ?
in der R2 Wasserstoff oder niederes Alkyl
bedeutet und Q Formyl, niederes Alkoxycarbonyl, Hydroxymethyl oder Acyloxymethyl
darstellt,
umfasst und ist durch Umsetzen einer Verbindung der allgemeinen Formel
III
Or2
in der R2 die oben gegebene Bedeutung hat,
mit einer Verbindung der allgemeinen Formel
IV
in der Q die oben gegebene Bedeutung hat, zugänglich.
Die Reaktionskomponenten III und IV werden in Gegenwart oder Abwesenheit eines inerten organischen Lösungsmittels,
in einem zwischen -15 und +2000C liegenden Temperaturbereich
zu der gewünschten Verbindung der Formel II umgesetzt. Als Lösungsmittel kommen in Frage: aliphatische Kohlenwasserstoffe,
wie Pentan, Hexan, Heptan, Octan u.a.; aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Benzol, Xylol, Toluol, Naphthalin u.a.;
halogenierte Kohlenwasserstoffe, wie Methylenchlorid, Tetrachlorkohlenstoff,
Chlorbenzol u.a.; Amide, wie Formamid, Dimethylformamid, Tetramethylharnstoff, Hexamethylphosphorsäuretriamid;
Aether, wie Dioxan, Anisol, Tetrahydrofuran; Ketone, wie Aceton, Cyclohexanon u.a. Auch andere Lösungsmittel
wie Dimethylsulfoxyd und N-Methylpyrrolidinon sind brauchbar. Alle genannten Lösungsmittel können einzeln oder
auch kombiniert mit anderen verwendet werden.
609883/136
Von den Verbindungen der Formel
Il
O-C-R
Ha
in der R, and R- die oben gegebene Bedeutung haben,
ist diejenige bevorzugt, in der R, Methyl und R„ Aethyl bedeuten.
Diese Verbindung ist neu.
Die Verbindung der Formel Ha kann gemeinhin dadurch hergestellt werden, dass man eine Verbindung der Formel II,
in der Q eine niedere Alkoxycarbonylgruppe darstellt, mit
einem chemischen Reduktionsmittel, wie für die Umwandlung von Estern in Alkoholen gebräuchlich, z.B. mit Lithiumaluminiumhydrid,
Natriumaluminiumhydrid, Diisobuty!aluminiumhydrid u.a.
behandelt,und den erhaltenen Alkohol der Formel II mit einem der gebräuchlichen Acylierungsmittel umsetzt, z.B. mit Essigsäureanhydrid/Pyridin,
Benzoylchlorid/Triäthylamin u.a.
Eine bevorzugte Ausfuhrungsform für die Herstellung der
Ausgangsverbindung der Formel Ila besteht darin, dass man 1-Aethoxy-l,3-pentadien mit n-Butylglyoxylat zu einer Verbindung
der Formel II, in der R„ n-Butoxycarbonyl bedeutet
umsetzt und diese Verbindung, wie vorstehend beschrieben, reduziert und acyliert.
Die Reduktion und Acylierung kann in Gegenwart oder Abwesenheit eines der vorstehend genannten Lösungsmittel durchgeführt
werden. Der erwähnte Butylester der Formel II stellt eine bevorzugte Verbindung dar. Andere Ester sind jedoch
keineswegs ausgeschlossen.
609883/13R4
Eine Variante zur Herstellung einer Verbindung der Formel II in der Q Formyl bedeutet, besteht darin, dass man
1-Aethoxy-l,3-pentadien mit Glyoxal kondensiert, die erhaltene
Formy!verbindung, wie vorstehend beschrieben, reduziert>
z.B. mit Natriümborhydrid, und den Alkohol acyliert, z.B. mit Essigsäureanhydrid
.
Ist Q in Formel II Hydroxymethyl> so genügt eine einfache
Acylierung, um die Verbindung II in die Ausgangsverbindung der Formel Ilä umzuwandeln.
Die Verbindungen der Formel fla werdeni wie erwähnt,
unter Abspaltung von Alkohol in Gegenwart eines Isomerisierungsfcatälysators
in diä Fdrmylverbindungen der Formel I umgewandelt.
Die Umwandlung kann auch stufenweise erfolgen^ indem
man die Verbindung der Formel liä mit Hilfe eines der gebräuchlichen
Halögeriierüngsiftittel in ein Halogenid der allgemeinen
Formal
X —
überführt.
Typische Halogehierürigsmittel sind z;B. Thiönylchiorid,
PX3, PXg, HX, H3C-C6H4-SOX, COX2, worin X Halogen bedeutet,
u.a. Von dien Halogenen ist Chlor bevorzugt.
Öie Halogenierung wird in einem zwischen etwa 15 und
etwa 200 C liegenden Temperaturbereich durchgeführt. Bei der
Halogenierung kann eines der vorstehend erwähnten Lösuhgs-
mittel verwendet werden. Auch Gemische von Diäthylather und
Tetrachlorkohlenstoff zusammen mit Salzsäure oder Thionylchlorid
können Verwendung finden. Bevorzugt sind Gemische von
Diäthyiäther und Salzsäure oder Tetrachlorkohlenstoff und
Thionylchlorid.
Das erhaltene Halogenid der Formel V wird änsehliessend
durch Behandeln mit einem Amin in eine Verbindung der allgemeinen
Formel
in der Ri; X und Ϋ Sie oben gegebene
Bedeutung haben; umgesetzt.
Typische Amine sind Ammoniak and durch niederes Alkyl
substituierte; primäre; sekundäre und tertiäre älipfiätisehe
Amine, wie Methylamin; Diäthyläriiin; Triäthylämin ü.ä*;? aromatische
Amine, wie Ahiliru o-Tolüidin; und heterocyclische
Amine, wie Pyridiri; Vöii den genannten Aminen nimmt Pyridiii
eine Vorzugsteliurig aiii; Die Aminierung Wird in einem
zwischen etwa G und etwa 1PSO0G liegenden Temperäturbeireieh
durchgeführt, vorzugsweise bei 25°G.
Die erhaltene Verbindung der Formel Vi wird änschliessend
durch Erhitzen auf etwa 75 bis etwa 150 G; vornehmlich
durch Erhitzen auf etwa ÖO°G in eiti Gemisch bestehend aus
der Verbindung der äÜgemeiheh Formel
ORIQ'MAL LMSPECTED
VII
VIII
in denen R, die oben gegebene
Bedeutung hat,
übergeführt. Die Gruppe -Y y*· X ^ wird dabei in Freiheit gesetzt.
Als Lösungsmittel kommen bei dieser Reaktion alle vorstehend erwähnten in Frage. Bevorzugt sind entweder Dimethylformamid
in Toluol, oder N-Methylpyrrolidinon.
Die Umwandlung von VI in VII kann, ebenso wie die Umwandlung von V in VI in situ erfolgen, ohne die Zwischenprodukte
zu isolieren. Die isolierte Zwischenverbindung VI kann gelagert werden. Sie wird bei der Weiterverarbeitung in einen
der oben genannten Lösungsmittel gelöst und durch Erhitzen in die Verbindung der Formel VII umgewandelt.
Wird das Halogenid der Formel V mit einem Amin in einem zwischen etwa 75 und etwa 150 C liegenden Temperaturbereich,
vorzugsweise bei 90 C, in einem der oben genannten Lösungsmittel, umgesetzt, so kann man ohne die Verbindung der Formel
VI isolieren zu müssen, die gewünschte Verbindung der Formel
VII unmittelbar erhalten.
609883/136A
Die erhaltene Verbindung der Formel VII steht in tautomerem
Gleichgewicht mit der Verbindung der Formel VIII, welche durch Isomerisieren in die gewünschte Formylverbindung der
Formel I umgewandelt wird.
Als Isomerisierungskatalysator kann die bei de Umwandlung von VI in VII freiwerdende -Y ^ X ^ Gruppe dienen
oder ein zusätzlicher Isomerisierungskatalysator.
Als Isomerisierungskatalysator geeignet sind: niedere Alkyl-, niedere Aryl- und niedere Alkylaryl-sulfonsäuren, z.B.
die Methansulfonsäure, Benzolsulfonsäure und p-Toluolsulfonsäure;
niedere Carbonsäuren, wie Ameisensäure und Essigsäure; niedere Alky!dicarbonsäuren, wie Oxalsäure; halogenierte niedere
Alkylcarbonsäuren, wie die Di- und Tri-halogenessigsäure, z.B. die Trichloressigsäure. Weitere mögliche Isomerisierungskatalysatoren
sind: Säuresalze von Aminen, wie Ammoniumhalogenide, Hydrohalogenide von heterocyclischen Aminen, wie
Pyridinhydrochlorid; Säureadditionssalze von niederen Alkylaminen,
z.B. die Hydrohalogenide von Triäthylamin, Anilin, o-Toluidin u.a. Von den genannten Katalysatoren nimmt Pyridinhydrochlorid
eine Vorzugstellung ein.
Auch organometallische Verbindungen und andere Metallverbindungen
aus der VIII-Gruppe des periodischen Systems, welche gemeinhin als Isomerisierungskatalysatoren für Olefine
bekannt sind, z.B. Palladiurachlorid (PdCl3) können als
Isomerisierungskatalysatoren eingesetzt werden.
Wird die Umwandlung einer Verbindung der Formel Ha in
die Formylverbindung der Formel I mit Hilfe eines Aminhydrohalogenids, insbesondere mit Pyridinhydrochlorid durchgeführt,
so wirkt das Hydrohalogenid sowohl als Dealkoholisierungsals
auch als Halogenierungs-mittel, wobei das primär entstehende Halogenid der Formel V unmittelbar in das Amin der
Formel VI umgewandelt wird. Wird diese Reaktion in einem zwischen 80 und 200°C liegenden Temperaturbereich, vorzugsweise
60986 3/1364
2830756
bei 120-15O0C, durchgeführt, so wird unter Abspalten des
unveränderten Aminhydrohalogenids die Verbindung der Formel VI in die Verbindung der Formel VII umgewandelt. Das in dem genannten
Temperaturintervall freigesetzte Äminhydrolialogenid
wirkt spontan als Katalysator bei der Isomierisierung der im Gleichgewicht mit der Verbindung der Formel VII stehenden
Verbindung der Formel VIII in die gewünschte Formylverbindung der Formel I.
Die Umwandlung der Ausgangsverbindung der Formel Ha in die Formylverbindung I kann also auf direktem Wege oder
über die Reaktionsstufen V, VI, VII und VIII erfolgen.
Das bei der Umwandlung von Ha in I unveränderte zurückerhaltene
Aminhydrohalogenid wirkt als Katalysator und kann in unstoechiometrischen Mengen eingesetzt werden, z.B. in
einer Menge von ca. 0,1 mol% bis ca. 10 mol%. Auch höhere
Mengen bis zu 100 mol% sind tolerabel. Sie sind aber ohne Einfluss auf den Reaktionsablauf weder in positivem noch negativem
Sinne.
Von den Aminhydrohalogeniden sind alle vorstehend genannten brauchbar. Pyridinhydrochlorid ist bevorzugt. Ebenso
sind alle oben genannten Lösungsmittel geeignet, insbesondere Dimethylformamid und N-Methylpyrrolidinon.
Wie erwähnt wird die Verbindung der Formel Ha mit Hilfe eines zugleich als Dealkoholisierungs- und Isomerisierungs-mittel
wirkenden Agens in die gewünschte Formylverbindung der Formel I umgewandelt. Die gleichen Agentien können
auch bei der Isomerisierung der Verbindungen der Formel VIII in die Verbindungen der Formel I eingesetzt werden.
Es sind dies: Gemische von niederen Alky!carbonsäuren und deren
Anhydride, wie Essigsäure und Essigsäureanhydrid; saure Katalysatoren, wie Kupfersulfat, Kalciumhydrogensulfat; Lewissäuren,
wie Aluminiumchlorid, Aluminiumbromid, Bortrifluorid,
Eisenchlorid, Zinnchlorid. Zinkchlorid u.a. Von den genannten
609883/ 1 3B4
*T) e^ 1^ f\ ί:"ί Γ" (■
Ί Α
Z O οί U / O υ
Lewissäuren ist insbesondere das Aluminiumchlorid bevorzugt.
Die Reaktion wird in Gegenwart eines Lösungsmittels in einem zwischen etwa 75 und 150 C liegenden Temperaturbereich
durchgeführt= Typische Lösungsmittel sind aliphatische
Kohlenwasserstoffe, wie Hexan·, Heptan, Octan; aromatische
Kohlenwasserstoffe, wie Benzol, Toluol oder Xylol? ebenso
ferner SuIfolan, Hitromethan und Acetonitril. Von den ge=
nannten Lösungsmitteln ist Benzol bevorzugt. Alle Lösungs=
mittel können einzeln oder auch im Gemisch mit anderen verwendet werden.
Dia erfindungsgemäss erhältlichen bifunktionalen Ester
des 5-Forrny 1-3-methyl-2,4-pentadien-l-ols der Formel I sind
wichtige Zwischenprodukte für die Synthese von Vitamin A0
Sie können gemäss Pommer, Angew. Chemie 72 (1960) 811 mit
ß-Ionyl-phosphoniumsalzen nach Wittig zu Vitamin A Alkohol=·
estern kondensiert werden.
609883/1384
Beispiel 1
Herstellung von 6-Acetoxy-4-methyl-hexa-2/4-dien-l-al
Allgemeine Verfahrensvorschrift:
2-Acetoxymethyl-3-methyl-6-äthoxy-3,6-dihydro-2H-pyran
werden in einem Lösungsmittel gelöst. Die Lösung wird nach Zugabe des gegebenenfalls gelösten Katalysators, in einem Heizbad
auf die vorgegebene Temperatur gebracht und eine bestimmte Zeit gerührt. Das Reaktionsgemisch wird später gekühlt, falls
ein fester Katalysator eingesetzt wurde, filtriert, in eine gesättigte, wässerige Natriumhydrogencarbonatlösung eingetragen
und mit einem organischen Lösungsmittel extrahiert. Der Extrakt wird mit einer wässerigen Kochsalzlösung gewaschen,
über Natriumsulfat getrocknet und eingedampft. Man erhält rohes 6-Acetoxy-4-methyl-hexa-2,4-dien-l-al.
Die Reaktionsbedingungen sind der folgenden Tabelle I zu entnehmen:
609883/136/.
Pyranderivat mmol |
Katalysator mol% |
Lösungsmittel ml |
1/0 0,5 |
Tabelle I | Zeit hr |
Ausbeute an C^-Aldehyd |
|
1,21 | NaOAc | AcOH AcO2 |
1,0 | Temperatur | 2,0 | 10,6 | |
0,23 | KHSO. | Xylol | 1,0 1,0 |
110-120 | 0,33 | 9,1 | |
0,53 0,88 |
AlCl3 PyridiniHCl |
Xylol *) DMF ; |
Rückfluss | 2,25 0,50 |
17,0 65,0 |
||
609883 | *) Dimethylformamid | Rückfluss 90 |
|||||
co CD |
|||||||
CD CjO
Herstellung von 2-Butoxycarbonyl-3-methyl-6-alkoxy-3,6-dihydro-2 H-pyran
Allgemeine Verfahrensvorschrift:
Ein Gemisch von l-Alkoxy-penta-l/3-dien/ Glyoxalsäurebutylester
und Hydrochinon oder eine Lösung dieser Substanzen in Methylenchlorid wird bei der in Tabelle II angegebenen
Temperatur und Zeitdauer gerührt. Ein vorhandenes Lösungsmittel wird bei Normaldruck abdestilliert. Der Rückstand wird unter
vermindertem Druck mit Hilfe einer Füllkörperkolonne rektifiziert, wobei das unveränderte Ausgangsprodukt und der gewünschte 2H-Pyran-butylester voneinander getrennt werden.
Temperatur und Zeitdauer gerührt. Ein vorhandenes Lösungsmittel wird bei Normaldruck abdestilliert. Der Rückstand wird unter
vermindertem Druck mit Hilfe einer Füllkörperkolonne rektifiziert, wobei das unveränderte Ausgangsprodukt und der gewünschte 2H-Pyran-butylester voneinander getrennt werden.
Die Reaktionsbedingungen sind der folgenden Tabelle II zu entnehmen:
609883/ 1
1-Alkoxy-pentadien mmol |
Glyoxalsäure- butylester mmol |
Tabelle | II | Lösung mittel |
|
1-Methoxy-pentadien 38,5 |
77,0 | Temperatur 6C |
Zeit·.. hr |
- | |
1-Aethoxy-pentadien 28,0 |
26,4 | 105 | 9 | - | |
1-Aethoxy-pentadien 28,O |
26,4 | 100-105 | 18,5 | CH2Cl2 | |
609 | 1-Aethoxy-pentadien 29,0 |
32,2 | Rückfluss | 47 | |
883 | 1-Aethoxy-pentadien | 250,0 | 120 | 4,5 | CH2Cl2 |
Rückfluss | 48 | ||||
Ca> CD |
|||||
Lösungs- Unverändertes Ausbeute0
Ausgangsprodukt %
g __
Hydrochinon bei allen Ansätzen
b) Gemisch von Alkoxypentadien und Glyoxalsäurebutylester
c) bezogen auf die limitierte Substanz
1,83
3,81
1,42
28,0
3,81
1,42
28,0
55 46 36 40 34
CC
I
I
K) CD GO CD --J cn CD
Reduktion von 2-Butoxycarbonyl-3-methyl-6-äthoxy-3,6-dihydro-2H-pyran zu dem entsprechenden Alkohol
Eine Suspension von 1,9 g (0,050 mol) Lithiumaluminiumhydrid
in 100 ml Aether wird bei 0-5°C innerhalb 30 Minuten in eine Lösung von 18,63 g (0,071 mol) 2-Butoxycarbonyl-3-methyl-6-äthoxy-3,6-dihydro-2H-pyran
(Reinheit 92%) eingetropft. Das Reaktionsgemisch wird 2 Stunden bei 0 gerührt, danach in
eine gesättigte wässerige Magnesiumsulfatlösung eingetragen und nach Zugabe von festem Magnesiumsulfat filtriert. Das
Filtrat wird mit 150 ml Wasser gewaschen. Die wässerige Phase wird mit 75 ml Aether extrahiert. Der Aetherextrakt wird mit
einer wässerigen Kochsalzlösung gewaschen, über Magnesiumsulfat getrocknet und eingedampft. Das zurückbleibende 2-Hydroxymethyl-3-methyl-6-äthoxy-3,6-dihydro-2H-pyran
(13,31 g) ist eine farblose Flüssigkeit.
12,1 g des erhaltenen rohen Alkohols werden in 106 ml Hexan gelöst. Die Lösung wird nach Zugabe von 16,1 g Triäthylamin
im Verlauf von 15 Minuten tropfenweise mit 20,7 g Essigsäureanhydrid versetzt. Das Reaktionsgemisch wird 16 Stunden
gerührt, danach in 300 ml einer gesättigten, wässerigen Natriumhydrogencarbonatlösung
eingetragen (Totalvolumen 500 ml), 1 Stunde gerührt und danach zweimal mit je 100 ml Aether extrahiert.
Die Aetherextrakte werden mit 50 ml einer gesättigten wässerigen Kupfersulfatlösung gewaschen, dreimal mit je 150 ml
einer wässerigen Kochsalzlösung gewaschen, über Magnesiumsulfat getrocknet und eingedampft. Das zurückbleibende, rohe
Pyranacetat (14,02 g) [plus zusätzlich 1,1 g hergestellt in der gleichen Weise aus 1,0 g Pyranalkohol] liefert nach
Destillation 10,11 g reinen 2-Acetoxymethyl-3-methyl-6-acetoxy-3,6-dihydro-2H-pyran
[Ausbeute 66% bezogen auf den eingesetztes Butylester].
609 88 3/ 1-3:6. A'
Herstellung von 2-Hydroxymethyl-3-meth.yl-6-äthoxy-3f6-dihydro-2H-pyran
Eine Lösung von 0,505 g (α,76 mmol) 2H-Pyranaldehyd
(Reinheit 93%), hergestellt aus 1-Aethoxy-penta-l,3-dien und
Glyoxal in gleicher Weise wie in Beispiel la beschrieben, in 5 ml Aethanol wird nach Zugabe von 0,056 (147 mmol) Natriumborhydrid
1,-5 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Das Reaktionsgemisch wird danach auf 0° gekühlt. Das überschüssige Natriumborhydrid
wird durch Zugabe von 1,4 mmol Aceton zersetzt. Das Gemisch wird auf 1,4 ml konzentriert, in Wasser eingetragen und
zweimal mit Aether extrahiert. Die Aetherextrakte werden zweimal nacheinander mit Wasser und einer wässerigen Kochsalzlösung
gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und eingedampft. Man erhält 0,258 g (54%) 2-Hydroxymethyl-3-methyl-6-äthoxy-3,6-dihydro-2H-pyran.
Die gesammelten wässerigen Phasen werden erneut zweimal mit Aether extrahiert. Die Aetherextrakte werden mit einer wässerigen
Kochsalzlösung gewaschen und die abgetrennten Kochsalzlösungen werden mit Aether extrahiert. Die vereinigten Aetherextrakte
werden über Natriumsulfat getrocknet und eingedampft. Man erhält zusätzlich noch 0,187 g (39%) Pyranalkohol. Beide Konzentrate
vereinigt geben 0,445 g (93%) 2-Hydroxymethyl-3-methyl-6-äthoxy-3,6-dihydro-2H-pyran
[farbloses OeI].
Herstellung von cis/trans 6-Acetoxy-4-methyl-hexa-2,4-dien-1-al
0,08 g (0,39 mmol) rohes 2-Hydroxymethyl-3-methyl-4-chlor-3,4-dihydro-2H-pyran
werden bei Raumtemperatur mit 1,0 ml wasserfreiem Pyridin versetzt. Nach 15 Minuten wird das überschüssige
Pyridin unter vermindertem Druck abdestilliert. Das zurückbleibende Pyridiniumsalz, ein OeI, ist in Benzol, Tetra-
609883/136Ä
chlorkohlenstoff und Aether unlöslich. Das Salz wird in
Chloroform gelöst. Die Lösung wird mit Wasser gewaschen, wobei aus der Chloroformphase 0,06 g Salz in die wässerige Phase
übergehen. Das isolierte Salz wird in deuteriertes Chloroform gelöst und in einen Gaschromatographen eingespritzt, wobei
unter thermischer Eliminierung die cis/trans-Isomeren von
6-Acetoxy-4-methyl-hexa-2,4-dien-l-al neben 2-Acetoxymethyl-3-methyl-2H-a-pyran
erhalten werden.
Herstellung von 2-Acetoxymethyl-3-methyl-4-chlor-3,4-dihydro-2H-pyran
Eine Lösung von 0,113 g (Of53 mmol) 2-Acetoxymethyl-3-methyl-6-äthoxy-3,6-dihydro-2H-pyran
in 2 ml Aether wird mit 0,12 g (1,0 mmol) Thionylchlorid versetzt. Das Reaktionsgemisch
wird zunächst 1 Stunde bei 0°, danach 4,75 Stunden bei Raumtemperatur gerührt und anschliessend eingedampft. Das zurückbleibende
rohe 2-Acetoxymethyl-3-methyl-4-chlor-3,4-dihydro-2H-pyran 0,098 g (103%) ist ein farbloses OeI.
Beispiel 3 Herstellung von 6-acetoxy-4-methyl-2,4-dien-l-al
1,00 g (4,67 mmol) 2-Acetoxymethyl-3-methyl-6-äthoxy-3,6-dihydro-2H-pyran
werden in 10 ml Aether gelöst. Die Lösung wird mit 0,67 ml (9,34 mmol) Thionylchlorid versetzt
und anschliessend eingedampft. Das zurückbleibende fahl-gelbe OeI wird in 10 ml Dimethylformamid gelöst. Die Lösung wird
nach Zugabe von 0,55 g (7,00 mmol)' Pyridin 35 Minuten bei 900C gerührt, danach gekühlt, in 40 ml Wasser eingetragen
und dreimal mit je 25 ml Toluol extrahiert. Der Toluolextrakt wird nacheinander mit 10 ml einer gesättigten wässerigen
Kupfersulfatlösung, 50 ml Wasser, 40 ml einer gesättigten, wässerigen Natriumhydrogencarbonatlösung und einer wässerigen
609883/1364
Kochsalzlösung gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und eingedampft. Das zurückbleibende rohe 6-Acetoxy-4-methylhexa-2,4-dien-l-al
(0,693 g; 88%) ist ein gelbes OeI.
Beispiel 4 Herstellung von 6-Äcetoxy-4-methyl-hexa-2/4-dien-l-al
Allgemeine Verfahrensvorschrift:
2-Acetoxymethyl-3-methyl-6-äthoxy-3,6-dihydro-2H-pyran
werden in einem Lösungsmittel gelöst. Die Lösung wird nach Zugabe des gegebenenfalls gelösten Katalysators in einem
Heizbad auf die vorgegebene Temperatur gebracht und eine bestimmte Zeit gerührt. Das Reaktionsgemisch wird später gekühlt,
in Wasser eingetragen und mit einem organischen Lösungsmittel extrahiert. Der Extrakt wird nacheinander mit
einer gesättigten, wässerigen Natriumhydrogencarbonatlösung, einer Kochsalzlösung und zuletzt mit Wasser gewaschen, über
Natriumsulfat getrocknet und eingedampft. Man erhält rohes 6-Acetoxy-4-methyl-hexa-2,4-dien-l-al.
Die Reaktionsbedingungen sind der folgenden Tabelle III zu entnehmen:
609883/1
CD O CD
Katalysator (mol %) |
2H-Pyran-Acetat (mmol) |
Konzentration (mg/ml) |
Lösungsmittel | Temp. (°C) |
Zeit (Min.) |
Ausbeute an C -Aldehyd / % |
ILpNHCI 2,5 |
0,96 | 90 | *) DMF |
120 | 15 | 64 |
5,0 | 0,98 | 80 | Il | 110 | 30 | 65 |
5,0 | 1,00 | 90 | Il | 120 | 35 | 60 |
38,0 | 0,88 | 90 | Il | 90 | 30 | 64 |
100,0 | 0,97 | 90 | 11 | 80 | 105 | 74 |
100,0 | 1,02 | 90 | 'φ*, | 90 " | 35 | 75 |
5,0 | 4,80 | 200 | 130 | 9 | 71 | |
5,0 | 0,98 | 90 | Il | 150 | 1,75 | 76 |
10,0 | 1,43 | 150 | Il | 90-93 | 150 | 73 |
10,0 | 1,46 | 150 | Il | 110 | • 35 | 72 |
10,0 | 0,72 | 100 | Il | 130 | 8 | 79 |
10,0 | 4,80 | 200 | 130 | 7 | 74 |
Dimethylformamid
Tabelle III (Fortsetzung)
CD CO OO
co crj
Katalysator (mol %) |
2H-Pyran-Acetat (mraol) |
Konzentration (mg/ml) |
Lösungsmittel | Temp. (°C) |
Zeit (Min.) |
Ausbeute an C,-Aldehyd / % |
10,0 | 100,0 | 190 | Il | 130 | 8 | 69 |
5,0 | 0,95 | 90 | Xylol/DMF ' 4:1 |
142 | 15 | 55 |
20,0 | 2,30 | 90 | Toluol/DMF * 4:1 |
100 | 120 | 69 |
100,0 | 0,94 | 90 | **\ DMSO ' |
90-100 | 55 | 63 |
1,NH3Cl | ||||||
5,0 | 0,91 | 90 | *) DMF |
10O-11O | 25 | 51 |
(C2H5)3-NHCl 114,0 |
0,96 | 90 | ti | 135 | 25 | 61 |
NH4Cl | 0,99 | 90 | Il | 130-133 | 15 | b |
Dimethylformamid Dimethylsulfoxyd
N) CD CO
Claims (12)
- Patentansprüche..'Verfahren zur Herstellung von Formy!verbindungen der allgemeinen Formelin der R-, niederes Alkyl bedeutet,dadurch gekennzeichnet, dass man eine Verbindung der allgemeinen FormelIl ain der R, niederes Alkyl und R3 Wasserstoff oder niederes Alkyl bedeuten,mit einem ringöffnenden Mittel behandelt, oder dass man eine Verbindung der allgemeinen Formel Ha mit einem Halogenierungsmittel in ein Halogenid der allgemeinen Formel609883/ 1 36in der R-, niederes Alkyl bedeutet undX Halogen darstellt,überführt, dieses durch Behandeln mit Ammoniak, einem durch niederes Alkyl substituierten aliphatischen Amin, einem aro matischen oder heterocyclischen Amin in ein Amin der allgemeinen FormelI!Vlin der R, niederes Alkyl bedeutet,
X Halogen darstellt und Y Ammoniak, ein
durch niederes Alkyl substituiertes Amin,
ein aromatisches oder heterocyclisches
Amin bezeichnet,umwandelt und dieses unter Eliminierung des Restes -Yeine Verbindung der allgemeinen Formelxn609883/ 1 36VHin der R, niederes Alkyl bedeutet,überführt, welche in einem tautomeren Gleichgewicht mit der Verbindung der allgemeinen FormelVIIIin der R1 niederes Alkyl bedeutet,steht, und letztere Verbindung durch Einwirken der freigesetzten -Y ^X ^ Gruppe oder mit Hilfe eines anderen Isomerisierungskatalysators isomerisiert. - 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Verbindung der Formel Ha mit einem als Dealkoholisierungs- und Isomerisierungsmittel wirkenden Agens, z.B. mit einer Niederalkylsulfonsäure, Arylsulfonsäure, Niederalkylarylsulfonsäure, Niederalkylcarbonsäure, oder mit einem Gemisch der genannten Säuren mit den Anhydriden von Niederalkylcarbonsäuren oder Lewissäuren behandelt.60 9 88 37 1 3 6L
- 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Lewissäure als Agens einsetzt.
- 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass man Aluminiumtrichlorid als Agens einsetzt.
- 5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass man ein Gemisch bestehend aus einer Niederalky!carbonsäure und dem Anhydrid, einer Niederalky!carbonsäure als Agens verwendet.
- 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass man ein Gemisch von Essigsäure und Essigsäureanhydrid als Agens verwendet.
- 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, lan das Agens bei einer zwischen
liegenden Temperatur einwirken lässt.dass man das Agens bei einer zwischen etwa 100 und etwa 200 C - 8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Verbindung der Formel Ha mit einer katalytischem Menge eines Aminhydrohalogenids in Gegenwart eines polaren, aprotischen Lösungsmittels bei einer Temperatur zwischen 80 und 200°C behandelt.
- 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass man als Aminhydrohalogenid Pyridinhydrochlorid, als
Lösungsmittel Dimethylformamid, Dimethylacetamid oder N-Hethylpyrrolidinon verwendet und die Reaktion bei 120-15O0C durchführt. - 10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass man als Aminhydrohalogenid 2,5 bis 10 mol % Pyridinhydrochlorid und als Lösungsmittel N-Methylpyrrolidinon verwendet.
- 11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Verbindung der Formel VI in Gegenwart eines
Lösungsmittels auf etwa 75 bis etwa 150°C erhitzt.609883/1364 - 12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Verbindung der Formel VI, in der die Gruppe_YV±JXCJ pyridinhydrochlorid darstellt auf etwa 9O°C erhitzt.609883/1364
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