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Verfahren zur Darstellung von 6-Methyl-octa-3, 5-dien-3-in-2-ol Die
Erfindung bezieht sich auf die Herstellung eines neuen ungesättigten Carbinols,
nämlich 6-Methyl-octa-3, 5-dien-7-in-2-ol, das durch die folgende Strukturformel
dargestellt werden kann:
Das neue Carbinol ist von Wert bei der Synthese von Vitamin A und kann mittels einer
eine Allylumlagerung einschließenden Reaktion dargestellt werden. Es wurde gefunden,
daß 6-Methyl-octa-3, 5-dien-7-in-2-ol hergestellt werden kann durch Behandeln von
3-Methyl-octa-4, 6-dien-i-in-3-01 mit einem geeigneten wäßrigen Medium, dessen pH
geringer als ¢ ist.
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Gemäß der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung von 6-Methyl-octa-3,
5-dien-7-in-2-ol vorgeschlagen, wobei 3-Methyl-octa-4, 6-dien-i-in-3-01 mit einem
geeigneten wäßrigen Medium, wie oben angegeben, dessen PH geringer als 4 ist, behandelt
wird.
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Diese Reaktion kann folgendermaßen dargestellt werden:
.Als geeignetes wäßriges Medium können wäßrige Lösungen anorganischer
oder organischer Säuren verwendet werden, die keine oxydierenden Eigenschaften !besitzen.
Beispiele solcher zu benutzender Säuren sind: Salzsäure, Schwefelsäure, Phosphorsäure,
Oxalsäure und Essigsäure. Säuren mit oxydierenden Eigenschaften, wie z. B. Salpetersäure
oder Perchlorsäure, sind für das Verfahren der Erfindung nicht geeignet. Das wäßrige
Medium kann mit Vorteil auf das gewünschte PH durch die Verwendung von in der üblichen
Weise' hergestellten Säure-Salz-Mischungen gepuffert werden. Vorzugsweise wird die
Reaktion bei PH o,5 durchgeführt.
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Die Reaktion kann z. B. ausgeführt werden durch Schütteln des Ausgangsmaterials
in dem wäßrigen Medium, wobei das Ausgangsmaterial andererseits zunächst in einem
mit Wasser nicht mischbaien, inerten Lösungsmittel, wie Benzol, Äther oder leichten
Erdölanteilen, gelöst werden kann und die organische und die wäßrige Phase z. B.
durch Schütteln oder Rühren in Berührung gebracht werden können. Unter einem inerten
Lösungsmittel ist ein Stoff zu verstehen, der auf die Reagentien oder auf die Reaktionsprodukte
nicht merkbar einwirkt.
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Vorzugsweise jedoch wird die Reaktion unter homogenen Bedingungen
durchgeführt, die durch Zufügung einer hinreichenden Menge eines mit Wasser mischbaren
inerten organischen Lösungsmittels, z. B. Aceton, zu der Mischung. des Ausgangsmaterials
und des wäßrigen Mediums zur Erzeugung homogener organischer und wäßriger Phasen
erreicht werden können. Dieses Vorgehen wurde im allgemeinen als erfolgreicher als
die Verwendung von heterogenen Reaktionsbedingungen befunden.
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Die Reaktion wird vorzugsweise durchgeführt bei Temperaturen von o
bis 4o° während mehrerer Stunden; auch ist es im allgemeinen erwünscht, die Reaktion
in einer inerten Atmosphäre durchzuführen, z. B. in einer Stickstoffatmosphäre und
in Gegenwart eines Antioxydationsmittels, wie z.. B. Hydrochinon oder Tocopherol.
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Die Verbindung 6-Methyl-octa-3, 5-dien-7-in-2-01 in der reinsten erhaltenen
Form zeigte folgende Eigenschaften: Brechungsindex: (n ö°)=1;5396; Lichtabsorption:
_ max.262,my, E ; m 190o, _ E 26,ooo. Bemerkt sei, daß diese Eigenschaften an dem
reinsten Material, das erhalten werden konnte, festgestellt wurden, und daB sie
sich gemäß der Reinheit des Produktes ändern können.
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Das bei dem Verfahren der Erfindung verwendete Ausgangsmaterial- kann
auf irgendeine geeignete Weise, z. B. durch die Reaktion von Crotylidenaceton mit
der Lithintn-, Natrium- öder Calciumverbindung von Acetylen in Gegenwart von flüssigem
Ammoniak, hergestellt werden. Zur Veranschaulichung der Erfindung dienen die, folgenden,
bevorzugte Ausführungsformen darstelenden Beispiele.
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Beispiel i Eine Lösung von 3-h-lethyl-octa-4, 6-dien- i-in-3-ol (3
g) und eine Spur Hydrochinon in Äther (2o ccm) wurde mit verdünnter Schwefelsäure
(20o ccm; i % Gewicht/Volum) während 5 Stunden geschüttelt. Die Isolierung des Produktes
auf die übliche Weise ergab 6-Methyl-octa-3, 5-dien-7-in-2-01 (2,75 g), Kochpunkt
63°/0,i mm; n° 1,5361. (Gefunden: C 79,5; H 8,95'7c; berechnet auf C-911120.
C79,4; 118,99c), Lichtabsorptionsmaximum 260o Ä., C 3.5,500; Inflektion (Beugung)
2640 und 2690, C 320905 bzw. 27,500. Beispiel e Bei den folgenden
Versuchen wurde 3-Methylocta-4,6-dien-i-in-3-ol (n'ö ° 1,5072, Lichtabsorption
[n-Hexan] max. 2280 A, C 28,000), gelöst in einem inerten organischen Lösungsmittel,
zusammen mit einer Spur von Hydrochinon während 16 Stunden mit einem sauren Reagens
geschüttelt. Die organische Schicht wurde dann abgetrennt, mit gesättigter Natriumbicarbonatlösung
gewaschen, über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet; nach Entfernen des Lösungsmittels
wurde das Produkt durch Destillation gereinigt; Kochpunkt 6o bis 65° / o, i mm.
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Der hinreichende Fortschritt der Umlagerung des Carbinols zu dem gewünschten
6-@'Iethyl-octa-3, 5-dien-7-in-2-01 wird durch das Ansteigen des Brechungsindex
auf n`° 1,536o -bis 1,5396 und die Änderung der Wellenlänge der maximalen Lichtabsorption
auf 2620 A angezeigt, was die Gegenwart von drei konjugierten Mehrfachbindungen
in dem Produkt bezeugt.
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a) Das Carbinol (5 g) in Benzol (1o ccm) wurde mit n-Salzsäure (5o
ccm) zur Erzeugung des umgelagerten Carbinols (2,1 g) geschüttelt, n ö ° 1,5396.
Lichtabsorption (n-Hexan) max. 2620 A, C 27,000. Infl. 270o bis 276o
A, C 20,500.
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b) Das Carbinol (5 g) in Äther (1o ccm) wurde mit n-Oxalsäure (5o
ccm) zur Erzeugung des umgelagerten Carbinols (2,6g), n20 1,5380, geschüttelt.
Lichtabsorption (n-Hexan) max. 262o A, C 28,500. Infl. 268o bis 2740 A, C
23700.
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c) Das Carbinol (5g) in Äther (io ccm) ergab beim Schütteln
mit einer n-Lösung von saurem Käliumsulfat (5o ccm) das umgelagerte Carbinol (2;5g)
n','0'1,5378. Lichtabsorption (n-Hexan) max. 2620A, C 28,800. Infl. 267o bis 2750A,
22,400.
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d) Das Carbinol (5 g) in Leichtpetroleum (Siedebereich 40 bis 6o°;
io ccm) ergab beim Schütteln mit n-Phosphorsäurelösung (5o ccm) das umgelagerte
Carbinol (2,1g), n111 1,5370. Lichtabsorption (n-Hexan) max. z620 A, C 28,60o. Infl.
266o bis '274o A, C 2i,6oo.
Beispiel 3 Umlagerung von 3-Methyl-octa-4,
6-dien-i-in-3-ol unter Verwendung homogener Reaktionsbedingungen Die folgenden Versuche
wurden alle unter Verwendung eines organischen Lösungsmittels, das 2o°Jo Wasser
enthielt, durchgeführt, wobei die Säure in einer Konzentration von n/ 1o vorlag;
eine geringe Menge Hydrochinon wurde dem Reaktionsgemisch als antioxydierend wirkendes
Mittel zugegeben.
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a) Verwendung von Schwefelsäure. Zu einer Lösung von 3-Methyl-octa-4,
6-dien-i-in-3-01 (5 g) in Dioxan (8o ml) wurde o,5 n-Schwefelsäure (2o m1) zugegeben;
die Reaktionslösung wurde bei Raumtemperatur während 2 Stunden stehengelassen. Nach
Eingießen in die gesättigte Bicarbonatlösung (20o ml) wurde das entstandene 6-Methyl-octa-3,
5-dien-7-in-2-ol in Leichtpetroleum extrahiert (Siedebereich 4o bis 6o°). Der Extrakt
wurde getrocknet und verdampft und .der Rückstand unter vermindertem Druck destilliert;
die bei 72 bis 75'1 i mm siedende Fraktion wurde gesammelt (3,5 g), nö ° 1,5165.
Lichtabsorption (n-Hexan) max. 262o A, C 15,600.
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b) Verwendung von Salzsäure. Zu einer Lösung des Carbinols (5 g) in
Dioxan (8o ml) wurde o,5 n-Salzsäure (2o ml) zugegeben. Nach dem Stehen während
2 Stunden wurde das Produkt in der üblichen Weise isoliert; Kochpunkt 72 bis 75o/
i mm (2,8g), n110 1,5285. Lichtabsorption Inflektion 268o bis 280o A, C 15,800,
max. 262o A, C i g, i oo.
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c) Verwendung von Kaliumbisulfat. Zu einer Lösung des Carbinols
(5g) in Aceton (8o ml) wurde o,5 n-Kaliumbisulfatlösung (2o ml) zugegeben;
die Lösung wurde während 2 Stunden auf Raumtemperatur gehalten. Das Produkt (2,8g)
wurde, wie üblich, isoliert. Kochpunkt 75°/i mm, n20 1,526o. Lichtabsorption (n-Hexan)
Inflektion 266o bis 2790 A, C 16,60o, max. 2620 A, C t8,6oo.
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d) Verwendung von Oxalsäure. Zu einer Lösung des Carbinols (5'g) in
Aceton (8o ml) und Wasser (2o ml) wurde Oxalsäure (o,45 g) bis zu einer Endkonzentration
von o,1 n zugegeben. Die Lösung stand während 4 Stunden bei Raumtemperatur und wurde
dann in der üblichen Weise aufgearbeitet. Das Produkt (3,o g) hatte einen Kochpunkt
von 75°/I mm, n ö ° 1,532o. Lichtabsorption (n-Hexan) max. 2620 A, C
19,700.