<Desc/Clms Page number 1>
Mario Pavan décrit dans "La Ricerca Scientifica" de septembre 1949, pages 1011 à 1017 et de décembre 1950, pages 1853 à 1855, un procédé d'isolement d'une substance cristalline de l'extrait total du corps des fourmis ouvrières de l'espèce Iridomyrmex humilis Mayr ou fourmi d'Argentine. On a constaté que cette substance exerce une puissante action toxique de contact sur les insectes et a été dénommée "iridomyrmecine". Mais la structure chimique de ce composé n'est pas décrite.
D'autres chercheurs s'occupant de cette question ont considéré depuis cette époque que la structure chimique de l'iridomyrmeoine peut être représentée par la formule I. Il asàussi été indiqué que deux autres composés, l'isoiridomyr- mecine II et l'iridodial III ont été isolés de diverses espèces d'Iridomyrmex.
EMI1.1
Mais personne n'a encore publié la description d'un procédé de syn- thèse de ces composés ou de leurs stéré-cisomères. L'invention a pour objet un procédé convenant à cet effet.
La constitution de l'iridomyrmecine de l'isoiridomyrmecine et de 1' iridodial de provenance naturelle correspond à celle de 1'l-citronellal. Etant donné que les énantiomorphes ne peuvent se distinguer par leur comportement chi- mique, le procédé de l'invention peut s'appliquer à la synthèse des séries 1 ou d des composés à partir des matières premières i ou d correspondantes. La des- cription donnée ci-après du procédé de l'invention et les formules de constitution données à titre d'exemple concernent donc les composés 1 ou d ou leurs mélanges à moins d'indications contraires.
L'invention concerne un procédé de préparation d'une isoiridomyrmécine représentée par la formule de constitution suivante :
EMI1.2
<Desc/Clms Page number 2>
qui consiste à traiter le 2:6-diméthylcot-2-en-1;8-dial représenté par la formule de constitution suivante :
EMI2.1
par une quantité catalytique, par exemple d'environ 2 à 6 % en poids basé sur l'aldéhyde d'un alkoxyde de métal alcalin en milieu alcoolique, de préférence le méthoxyde de sodium dans le méthanol, pour obtenir le lactone. En raison de 1' instabilité de la dialdéhyde, les mélanges de réaction qui en contiennent doivent être maintenus de préférence en atmosphère inerte par exemple d'azote.
De préfé- rence, on ajoute la solution de méthoxyde de sodium à une solution de dialdéhyde dans le méthanol à la température ambiante, en laissant reposer le mélange pendant une journée environ à cette température et en le chauffant ensuite avec reflux pendant environ 8 heureso Puis on acidifie le mélange par exemple par l'acide chlorhydrique, de préférence après l'avoir refroidi. On peut verser le mélange ainsi obtenu dans l'eau ou dans une saumure avant de l'extraire par un solvant par exemple l'éther, ou éliminer le méthanol avant l'extraction par distillation de préférence sous pression réduite. Une fois le solvant évaporé de l'extrait, on obtient une huile de couleur brune qUi une fois distillée forme une huile fluide incolore, d'odeur agréable et de formule empirique C10H16O2.
On observe dans le spectre infra-rouge, conformément à la structure d'un lactone delta une seule pointe carbonyle à 5,76 microns. On peut séparer l'isoiridomyrmécine du mélange de la réaction en la transformant en acide hydroxy correspondant, qui est solide, en traitant le mélange de la réaction par une solution aqueuse chaude d'hydroxyde de métal alcalin, puis en acidifiant la solution refroidie de préfé- rence par une solution aqueuse d'acide acétique, contenant 40 à 60 et de préfé- rence 50 % en poids d'acide acétique. On peut séparer par filtration l'hydroxy acide ainsi précipité et le retransformer en lactone en le traitant par un acide en milieu aqueux, par exemple de l'acide chlorhydrique à 5 N.
On peut extraire le lactone par un solvant, par exemple l'éther et le recristalliser dans l'huile de pétrole légère et l'obtenir ainsi sous forme de prismes incolores, fondant à 58,5-59 C.
La conversion du 2:6-diméthyloct-2-en-1:8-dial, en lactone par un alkoxyde de métal alcalin comporte 1) une condensation intramoléculaire de Michael, 2) une réaction intramoléculaire de Gannizaro et 3) une lactonisation de l'acide delta-hydroxy obtenu.
On peut aussi, suivant une variante du procédé précité, transformer le 2:6-diméthyocot-2-en$-1;8-dial (XI) en lactone par une opération en deux stades, dont la première consiste à transformer le dial aliphatique en un dial alicycli- que en la traitant par une solution aqueuse diluée d'un acide faible. On obtient toujours des résultats satisfaisants avec une solution aqueuse d'acide acétique contenant 40 à 60 et de préférence 50 % en poids d'acide et par suite on la choi- sit de préférence. On peut aussi choisir avantageusement une solution aqueuse contenant un acide faible et une base tertiaire, par exemple la pyridine, de préférence en proportions équivalentes.
Le dial alicyclique est représenté par la formule de constitution suivante :
<Desc/Clms Page number 3>
EMI3.1
et est identique à l'iridodial naturel ou en est l'énantiomorphe suivant qu'on synthétise la série 1 ou ¯de La seconde opération consiste à chauffer le dial alicyclique (V) avec une solution aqueuse d'hydroxyde de métal alcalin, de pré- férence une solution normale d'hydroxyde de sodium, de préférence en atmosphère inerte, par exemple d'azote pour obtenir l'acide hydroxy carboxylique représenté par la formule de constitution suivante :
EMI3.2
'sous forme q'une solution de son sel de métal alcalin.
On extrait de préférence les impuretés neutres par un solvant, par exemple l'éther, puis on refroidit la couche aqueuse et on l'acidifie avec précaution par un acide minéral, par exemple l'acide chlorhydrique en solution à 5 N, pour obtenir le lactone.
On peut en complétant le procédé de préparation suivant l'invention de l'isoiridomyrmécine transformer ce composé en iridomyrmécine en le traitant par un hydroxyde de métal alcalin en solution aqueuse ou alcoolique.
Suivant une extension du procédé de l'invention, on peut dériver le dial aliphatique XI ou le dial alicyclique V ou uri mélange de ces deux composés de l'aldéhyde-acétal alpha, bêta non saturé, c'est-à-dire le 2:6-diméthyl-8:8- dialkoxyoct-2-en-l-al, qui peut être représenté par la formule de-constitution suivante :
EMI3.3
<Desc/Clms Page number 4>
dans laquelle R et R' désignent chacun un groupe alkyle ou sont liés en formant un groupe éthylène, en traitant ce composé par une solution aqueuse d'un acide faible, contenant par exemple 40 à 60 % et de préférence 50 % en poids d'acide acétique. Le traitement s'effectue de préférence en chauffant le mélange avec reflux. En raison de l'instabilité des dialdéhydes, il s'effectue de préférence en atmosphère inerte, par exemple d'azote.
Après avoir chauffé de cette manière pendant environ 1 heure, le produit de la réaction consiste principalement en dialdéhyde aliphatique XI, qu'on peut isoler en extrayant le mélange aqueux dilué par un solvant, par exemple l'éther. En distillant la dialdéhyde sous pres- sion réduite, on peut l'obtenir sous forme de liquide presque incolore, d'odeur agréable, bouillant à une température de 90 à 95 C sous-.-une pression de 0,5 mm.
On observe dans son spectre infra-rouge deux pointes dans la région carbonyle à des longueurs d'onde de 5,80 et de 5,92 microns, qui indiquent que les deux groupes aldéhyde saturé et non saturé existent.
En prolongeant la durée du traitement jusqu'à deux heures environ et en ajoutant aussi, si on le désire, une base tertiaire telle que la pyridine à la ablution aqueuse d'acide, ainsi qu'il a été dit ci-dessus, et en traitant le mélange de la réaction de la même manière, on peut obtenir un mélange de la dial- déhyde aliphatique XI et de la dialdéhyde alicyclique V par parties en poids sensiblement égales, le dernier composé formant la première fraction principale bouillant à une température de 78 à 82 C sous une pression de 0,4 mm en fraction- nant le mélange par distillation sous pression réduite. La dialdéhyde alicyclique est un liquide jaune pâle d'odeur agréable caractéristique.
On constate par le spectre infra-rouge une légère absorption dans la région hydroxyle due probable- ment à une forme tautomère de la dialdéhyde et des pointes aux longueurs d'onde de 3,70 et de 5,82 microns dues à la présence de groupes aldéhydes non conjugués.
Suivant que la dialdéhyde dlicyoclique simple est déstructure lévogyre ou dextro- gyre, elle est identique respectivement avec l'iridodial III ou son énantiomorphe.
On n'a pas constaté qu'il soit possible de faire augmenter le rende- ment en dial alicyclique V au détriment de la dialdéhyde aliphatique XI, ce qui fait supposer que l'aldéhyde-acétal-alpha, bêta non saturée VIII consiste en un mélange d'isomères cis et trans dont le noyau d'un seul de ces isomères est susceptible de se fermer sous l'action des acides faibleso
Suivant une autre extension du procédé de l'invention, on peut obtenir l'aldéhyde-acétal-alpha, bêta non saturée VIII en oxydant un acétal de citronellal représenté par la formule de constitution suivante :
EMI4.1
dans laquelle R et R' désignent chacun un groupe alkyle ou peuvent être liés en .' '::formant un groupe éthylène, par un agent oxydant quelconque connu qui oxyde le groupe .......0 = C.CH3 sous forme de groupe C = C.CHO.
<Desc/Clms Page number 5>
Un agent convenant particulièrement à cet effet est le dioxyde de sélénium et l'oxydation s'effectue de préférence dans un solvant tel que l'alcool éthylique.
L'acétal cyclique obtenu à partir du citronellal et de l'éthylène glycol est un acétal qui convient particulièrement à cette réaction en se transformant régulièrement en aldéhyde et par suite constitue une matière première à choisir de préférence. On suppose qu'il consiste en un composé nouveau. On peut isoler l'aldéhyde-acétal par distillation fractionnée et le purifier se'il y a lieu au moyen de son composé d'addition de bisulfite de sodium.
Il ne semble pas que le mélange de la réaction contienne Vautre produit d'oxydation possible, c'est-à- dire la cétone représentée par la formule de constitution suivante :
EMI5.1
Le spectre infra-rouge de l'aldéhyde-acétal fait apparaître la fréquence carac- téristique d'une liaison aldéhydique C-H à une longueur d'onde de 3,70 microns et comporte des bandes de longueurs d'onde de 5,92 et 6;10 microns correspondant respectivement à un groupe carbonyle conjugué et à une double liaison.
Une autre preuve de la constitution de ce produit est donnée par l'oxydation presque quan- titative de l'aldéhyde-acétal cyclique-alpha, bêta non saturée à l'état d'acide X par l'oxyde d'argent alcalin :
EMI5.2
@ Suivant une autre extension du procédé de l'invention, on peut aussi obtenir la dialdéhyde aliphatique XI en oxydant le 2:6-diméthyloc-2-en-1:8-diol, représenté par la formule de constitution XV ou le 2:6-diméthyl-8-hydroxyoct-2- en-l-al, représenté par la formule de constitution XVII
<Desc/Clms Page number 6>
EMI6.1
au moyen d'un agent connu oxydant les groupes alcool primaires à l'état de grou- pes aldéhyde sans agir en même temps sur les doubles liaisons de la molécule d' alcool.
Un agent oxydant convenant particulièrement à cet effet est le trioxyde de chrome dans la pyridine.
Suivant une autre extension du procédé de-l'invention, on peut obtenir le diol XV et l'aldéhyde-alcool XVII en hydrolysant les esters correspondants, en particulier les acétates. On peut hydrolyser les diesters par une solution aqueuse ou aqueuse-alcoolique d'un hydroxyde de métal alcalin, de préférence de l'hydroxyde de potassium. Mais ce réactif ne peut pas servir à hydrolyser 1' ester d'aldéhyde et ce composé s'hydrolyse de préférence par une base faible, par exemple l'ammoniaque, de préférence en solution-alcoolique saturée.
Suivant une autre extension du procédé de l'invention, on peut obtenir le diester et l'ester d'aldéhyde représentés par les formules de constitution respectives suivantes :
EMI6.2
.dans lesquelles Ac désigne le radical d'un acide carboxylique, de préférence l'a- cide acétique en oxydant l'acétate de citronellyle ou autre ester de citronellyle par un agent oxydant connu qui oxyde le groupe )0 = C.CH3 à l'état de groupe #C = C.CHO, pour transformer le groupe méthyle de terminaison de la moitié de citronellal en groupe aldéhyde, ou par un agent connu oxydant le groupe)C = C.CH3 en groupe)##C = C.CH2OAc pour transformer un.groupe méthyle de terminaison de la moitié de citronellal en un groupe ester. Un agent oxydant convenant particulière- ment à ces transformations est le bioxyde de sélénium.
En effectuant l'oxydation de l'ester de citronellyle, de préférence l'acétate, par le bioxyde de sélénium
<Desc/Clms Page number 7>
en milieu neutre, de préférence dans un alcool, tel que l'alcool éthylique, on peut obtenir l'ester d'aldéhyde XVI. En effectuant l'oxydation de'l'acétate de citranellyle par le bioxyde de sélénium en présence d'un acide carboxylique ou d'un mélange d'acide carboxylique et de son anhydride, par exemple l'acide acéti- que glacial ou un mélange d'acide acétique glacial et de l'anhydride acétique, on peut obtenir le diester XIV.
Suivant une autre extension du procédé de l'invention, on peut aussi -.obtenir l'aldéhyde XVII en oxydant le citronellol par un agent oxydant connu
EMI7.1
oxydant le groupe .,0=0.0.CH à l'état de groupe CC.CH4 précité, et le bioxyde de sélénium en milieu de réaction neutre, tel qu'un alcool convient particulière- ment à cet effet.
On suppose que les stéréoisomères représentés par les formules de constitution XI, VII, VIII, XV, XVII ou les esters d'acides carboxyliques des stéréoisomêres des formules XV et XVII, le d-iridodial, la d-isoiridomyrmécine
EMI7.2
et la d#iri'domyrmécine sont des composés nouveaux.
Il est donc possible en partant du citronellol, d'un ester de citronel- lyle ou du citronellal -lévogyres de synthétiser suivant l'invention l'iridomyrméci- ne, l'isoiridomyrmécine et l'iridodial naturels. Inversement, en partant du citronellol dextrogyre, de l'ester de citronellyle ou du citronellol dextrogyres, on peut préparer les énantiomorphes de ces composés.
Les exemples suivants indiquent de quelle manière on peut préparer suivant l'invention ces composés et les divers intermédiaires nécessaires à cette préparation enchoisissant comme matière première le citronellol dextrogyre qu'on trouve dans le commerce, ou ses dérivés. Les parties en poids de ces exemples sont dans le même rapport avec les parties en volume que'le kilogramme par rapport au litre.
L'homogénéité des produits liquides obtenus suivant ces exemples a été confirmée par chromatographie de gaz %1 .de liquide sur une colonne de "Célite" imprégnée avec 30% de silicone E 101. Les spectres infra-rouges des solides ont été déterminés dans des boues de Nujol. A moins d'indications contraires, l'expres-
EMI7.3
sion "dasence légère de pétrole" désigne la fraction.lianillant entre 40 et 60 0.
Les extraits sont déshydratés en général par le sulfate de magnésium anhydre.
EXEMPLE 1
EMI7.4
Préparation du d ( + ) - 2:6-diméthyl-8:8-e'thylène-dioxyoct-2-ène (VII) On fait subir un reflux pendant 12 heures dans un séparateur d'eau
EMI7.5
de Dean-Stark à un mélange de 214 parties en pdids de ¯d ( + )-cihiDneiiai, de 100 parties en volume d'éthylène glycol, de 600 parties en volume de benzène et d'environ 0,1 partie en poids d'acide toluène-p-sulfonique. On dilue la solution avec de l'éther, on la lave avec une solution aqueuse de bicarbonate de sodium et avec de l'eau, on la déshydrate et on l'évapore.
En fractionnant le résidu, on obtient l'acétal cyclique de citronellal sous forme de liquide incolore (190 parties en poids) bouillant à 125 - 130 C, sous une pression de 18 mm, indice de réfraction (alpha)22 + 3,02 .(homog.)
EMI7.6
par l'analyse, pour aizEzz0zi C = 73,1, H = 11,1'% Par le calcul C = 72,8, H = 11,1 %
EXEMPLE 2
EMI7.7
Préparation du d ( + ) -2:6-diémthyl-8:8-éthylène-diovoct-2-en-l-al(VIII).
On dissout 34 parties en poids de bioxyde de sélénium venant d'être sublimé dans 200 parties en volume d'éthanol; on ajoute cette solution en deux heures à une solution violemment agitée de 60 parties en poids de l'acétal VII précité dans 100 parties en vol. d'éthanol chauffé à 50 C.
<Desc/Clms Page number 8>
Puis on élève lentement la température du 'bain à 95 - 100 0 et on fait subir un reflux au mélange en l'agitant pendant 24 heures. On laisse refroidir le mélange de la réaction et après filtration, on élimine le solvant dans le vide. On dissout le résidu dans l'éther, on le lave, on le déshydrate'et on le fractionne par dis- tillation. On agite la fraction à points d'ébullition de 114-116 C sous 0,2 mm (32,6 parties en poids) pendant 6 heures avec une solution de 157 parties en poids d'heptahydrate de sulfite de sodium et de 90 parties èn poids de bicarbonate de sodium dans 900 parties en vol. d'eau et on extrait par l'éther l'huile non dissoute.
On refroidit la solution aqueuse avec de la glace, on la rend basique avec environ 450 parties en vol. d'une solution d'hydroxyde de sodium à 10 % et on l'extrait de nouveau par.;,l'éther. Après avoir lavé et déshydraté l'extrait, on évapore le solvant et on obtient 23,85 parties en poids de d ( + )-2:6-diméthyl- 8:8-éthylène-dioxyoct.-2-en-l-al sous forme d'huile incolore suffisamment pure pour servir dans l'opération suivante.
Un échantillon distille àune température de 100 - 106 C sous 0,1 mm et son indice de réfraction (alpha) 17 = + 5,95 (homog.) '
Par l'analyse : Pour C12H20O3, 0=67,5, H 9,7 %
Par le calcul 0=67,9, H= 9,4%
Le spectre infra-rouge comporte des-bandes aux longueurs d'onde de 3,70 (groupe aldéhydique C-H), de 5,92 (groupe conjugué 0=0) et de 6,10 microns (groupe conjugué C=C).
EXEMPLE 3 Préparation du (+)-2:6-diméthyloct-2-en-1:8-dial (XI)
On chauffe une solution de 19 parties en poids de l'acétal cyclique VIII dans 190 parties en vol. d'une solution aqueuse à 50 % d'acide acétique dans un bain d'auile avec reflux, en atmosphère d'azote pendant une heure, on refroidit rapidementille mélange et on le verse dans une saumure. On extrait le mélange par l'éther et on lave l'extrait à plusieurs reprises avec de l'eau, une solution di- luée de bicarbonate de sodium, puis avec de l'eau, on le déshydrate et on 1' évapore. Après distillation du résidu, on obtient la dialdéhyde sous forme de liquide presque incolore, d'une odeur agréable, bouillant à une température de 90 - 95 0 sous 0,5 mm.
L'indice de réfraction du produit venant d'être distillé (alpha)27 = + 7,68 (homog.) et au bout de trois jours, (alpha) 26 D,80
Par l'analyse, pour C10H16O2; C = 17,3, H = 9,8 %
Par le clacuL C= 71,4 H = 9,5 % On observe dans le spectre infra-rouge des points aux longueurs d'onde de 3,70 (groupe aldéhydique C-H) de 5,80 (0 = 0 ), de 5,92 (groupe = C=O conjugué) et de 6,10 microns (groupe conjugué C=C).
Le bis 2:4-dinitrophénylhydrazone se sépare du chloroforme-éthanol sous forme de poudre cristalline rouge-brique fondant à 209-210 0.
Par l'analyse, pour C22H2408N8, 0=50,1, H=4,4, N=21,4%
Par le calcul C=50,0, H=4,5, N=21,2%
Le bis-semicarbazone cristallisé dans l'éthanol sous forme de prismes incolores fond à 219 0 en se décomposant.
Par l'analyse, pour C12H22O2N6, C=50,9, E=7,9, N=30,1%
Par le calcul C=51,0, H=7,8, N=29,8%
<Desc/Clms Page number 9>
EXEMPLE 4 .Préparation du d-2 formyl-3-(2' formyléthyl)-l-méthyl-cyclopentane (V).
On hydrolyse 27 parties en poids d'acétal cyclique (VIII) de la manière décrite ci-dessus. Mais on prolonge la durée du reflux à deux heures.
Après l'avoir traité par le procédé habituel, on fractionne le résidu par dis- tillation pour obtenir la première fraction principale qui consiste en dialdéhyde cyclique (V) sous forme de 7,5 parties en poids d'un liquide janue pale 'bouillant à 78-82 c sous 0,4 mm, d'une odeur agréable caractéristique. L'indice de réfrac- tion (alpha) ±6 de l'échantillon venant d'être distillé + 3,65 (il 1,23 dans CCl4) et 24 heures plus tard = + 3,65 .
Par l'analyse, pour C10H16O2, 0= 70,9, H=9,3 %
Par le calcul C= 71,4, H=9,5 %
Le spectre infra-rouge comporte des bandes aux longueurs d'onde de 3,70 (groupe aldéhydique C-H), et de 5,82 microns (0=0). La seconde fraction principale de 7,2 parties en poids consiste dans la dialdéhyde aliphatique (XI) décrite ci-dessus.
On prépare le bis-2:4-dinitrophényl hydrazone de la dialdéhyde cy- clique (V) avec le réactif de Brady et on le sépare de l'acétate d'éthyl-éthanol sous forme de prisme de couleur orange, fondant à 225 - 227 C.
Par l'analyse, pour C22H24O8N8, C=49,9, H=4,7, N=21,2%
Par le calcul 0=50,0, H-4,5, N=21,2%
Le bis semi-carbazoe forme des aiguilles incolores dans le méthanol et fond à 197 - 198 C en se'décomposant.
Par l'analyse, pour C12H22O2N6, C=51,0, H=7,7, N=30,1%
Par le calcul 0=51,1, H=7,8, N=29,8%
EXEMPLE 5 Préparation de la d (+) isoiridomyrmécine (IV) a) En partant de la dialdéhyde aliphatique (XI) par condensation de Michael.
On ajoute 50 parties en vol. de méthanol anhydre, à.la température ambiante à 11 parties en poids de d - (+) 2:6-diméthyloct-2-en-1-8-dial en atmos- phère d'azote. Puis, au bout d'une heure, 5 parties en volume de méthoxyde de sodium méthanolique à 10 %. Après avoir laissé reposer la solution de couleur brunâtre pendant 16 heures à la température ambiante, on lui fait subir un reflux au bain-marie pendant 8 herues et on la laisse refroidir pendant la nuit. Puis on la refroidit dans la glace fondante, on l'acidifie par l'acide chlorhydrique dilué, on la verse dans une saumure et on l'extrait à fond avec de l'éther.
On conserve l'extrait organique acide pendant 8 heures (pour lui permettre de se lactoniser complètement ) on le débarrasse de son acidité par une solution aqueuse de bicarbonate de sodium, on le lave et on le déshydrate. En évaporant le solvant, on obtient une huile;fluide, brune, représentant 10,3 parties en poids, qu'on chauffe pendant une heure avec 200 parties en volume d'une solution normale d'hydroxyde de sodium en atmosphère d'azote. On recueille le résidu non dissous dans l'éther, on acidifie la solution aqueuse alcaline, on l'extrait par l'éther et on traite l'extrait par l'éther comme ci-dessus. On obtient par distillation fractionnée un mélange de lactones isomères sous forme d'huile fluide incolore représentant 4,85 parties en poids, bouillant à 87 - 90 C sous 0,2 mm.
L'indice de réfraction (alpha)22 = -39 (c, 1,048 dans CCl4). Ce produit a une odeur agréable caractéristique.
<Desc/Clms Page number 10>
Par l'analyse, pour C10H16O2, C = 71,4, H = 9,5 %
Par le calcul C = 71,4, H = 9,5 %
Le spectre infra-rouge comporte la fréquence de carbonyle à une longueur d'onde de 5,76 microns.
On dissout une portion de 1,9 partie en poids,'de ce felanged ans 26 parties en volume d'une solution chauffée d'hydroxyde de potassium à 2 N, on re- froidit la solution dans la glace et on y ajoute goutte à goutte en agitant 21 parties en vol. d'une solution aqueuse à 50 % d'acide acétique. On recueille le précipité incolore, on le lave rapidement avec une faible quantité d'éther et on l'agite avec une solution d'acide chlorhydrique à 5 N en présence de l'éther.
On lave la couche organique avec une solution aqueuse de bicarbonate de sodium et avec de l'eau; on la déshydrate et on l'évapore.En faisant cristalliser à deux reprises 0,79 partie en poids de résidu solide dans l'essence légère de pétrole buillant à moins de 40 C, on obtient 0,36 partie en poids de d (+)-isoiri- domyrmécine sous forme de magnifiques prismes incolores, fondant à 58,5-59 C, indice de réfraction (alpha)26D = +56 c, 1,41 dans CCl4). 5-59'pCg
Parl'analyse, pour C0H16O2, C = 71,8, H = 9,8 %
Par le calcul C = 71,4, H = 9,5 %
Le spectre infra-rouge fait apparaître l'absorption de carbonyle à la longueur d'onde de 5,76 microns.
b) En partant de la dialdéhyde alicyclique (V) .
On chauffe pendant une heure 7,1 parties en poids de 2-formyl-3-(2'- formyléthyl)-l-méthylcyclopentane avec 100 parties en vol. d'une solution d' hydroxyde de sodium à 1 N en atmosphère d'azote. On extrait le produit non dissous, qui représente 0,44 partie en poids, par l'éther, on refroidit la couche aqueuse dans la glace et on l'acidifie avec précaution Dar 20 partisen vol. d'acide chlorhydrique à 5 N. On lave le précipité incolore avec de l'essence légère de pétrole, on le met en suspension dans l'éther et on l'agite avec l'acide chlorhy- drique à 5N .
On traite la solution dans l'éther de la manière décrite dans le paragraphe a) et on obtient 2,52 parties en poids d'une huile incolore qui se solidifie en partie à la température ambiante. A la suite de plusieurs cristalisa- tions dans l'essence légère de pétrole, on obtient le lactone (IV) sous forme de prismes allongés représentant 1,03 partie en poids, fondant à 56-57 C, comme le produit antérieurement préparé. L'hydrazide cristallisé dans le benzène fond à 118-119 C.
Par l'analyse, pour C10H20O2N2, C = 59,8, H =10,2, N=13,8 %
Par le calcul C = 60,0, H =10,0, N=14,0 % EXEMPLE 6 Préparation du 2:6-diméthyloct-2-en-1:8-diol (XV)
On ajoute à un mélange de 150 parties en poids d'acétate de citro- nellyle, de 212 parties en vol. d'anhydride acétique et de 76 parties d'acide acétique, agité à une température de 90-100 C, 28 parties en poids de bioxyde de sélénium venant d'être sublimé, par petites portions. On maintient la température à 120 0 pendant la nuit et on l'élève finalement à 150 C pendant 7 heures.
On distille l'acide acétique et l'anhydride acétique sous une pression de 15 mm,on dissout le résidu dans l'éther, on le lave avec de l'eau, une solution de bicar- bonate de sodium et avec de l'eau et on le déshydrate.,On recueille par fraction- nèment 52,5 parties en poids d'acétate de citronellyle.
La fraction qui bout à une température de 83 - 100 0 sous 0,05 mm, et qui consiste principalement en diacéta
<Desc/Clms Page number 11>
tes d'isomères, subit une nouvelle distillation à une température de 105 - 108 sous 0,15 mm et représente 51,7 parties en poidso
Par l'analyse, pour C14H24O4,C = 66,0, H = 9,3 %
Par le calcul C = 65,6, H = 9,4 %
Le spectre infra-rouge comporte une fote bande à une longueur d'onde de 5,75 misons (OAc) .
On chauffe pendant 3 heures au bain-marie le mélange précité de diacé- tates représentant 51,7 parties en poids, d'hydroxyde de potassium (50 parties ên volume) d'eau (50 partiesen volume) et d'éthanol (700 parties en volume). On verse le mélange-.'de la réaction dans une saumure saturée, on l'extrait par 1' éther, on le déshydrate et on l'évapore. On fractionne le résidu par distillation et on obtient 10 parties%En poids d'une fraction bouillant à 89 - 101 C sous 0,05 mm et 13,5 parties en poids d'une seconde fraction bouillant à 102 - 104 C sous 0,03 mm, qu'on considère comme étant le diol primaire pur (XV). La seconde fraction seùle sert aux préparations ultérieures.
Par l'analyse, pour C10H20O2, C = 69,6, H = Il,6 %
Par le calcul C = 69,8, H = Il,7 %
Le spectre infra-rouge comporte une bande à une longueur d'onde de 3,08 microns. (OH)o
EMI11.1
Pour préparer le 2:6-diméthyloct-2-en-1:8-dial (XI), on ajoute goutte à goutte à une bouillie de 18 parties en poids de trioxyde de chrome dans 180 par- ties en vol. de pyridine agitée à 30 C, 6 parties en poids du diol primaire pré- cité dans 60 parties en vole de pyridine.
On laisse reposer le mélange pendant 24 heures, on le verse dans une saumure saturée et on l'extrait par un grand volume d'éthero On lave l'extrait dans l'éther'avec de l'eau, avec de l'acide chlorhydrique à 5 % et avec la saumure et on le déshydrate. 1,68 % en poids de la dialdéhyde distille à une température de 78 - 82 C sous 0,1 mm.
Par-l'analyse, pour C10H16O2, C = 7 1,3, H = 9,7 %
Par le calcul C = 71,4, H = 9,5 %
Le spectre infra-rouge indique que la structure de ce produit est identique à celle de la dialdéhyde (XI) antérieurement préparée à partir du ci- tronellal (voir plus haut).
On prépare le bis-2:4-dinitrophényl hydrazone dans la pyridine et on le fait cristalliser dans le benzène sous forme de poudre jaune fondant à 208 - 209 C.
EMI11.2
Par l'analyse,pour C22H2408N8' C = 50,1,¯H = 4,7, N = 21,4 %
Par le calcul C = 50,0, H = 4,6, N = 21,2 %
Le point de fusion de ce dérivé reste sans changement en le mélangeant avec un échantillon du dérivé correspondant antérieurement préparé à partir du
EMI11.3
d (+) 2:6-diméthyloct-2-en-1:8-dialo EXEMPLE 7 Préparation du 8-acétoxy-2:6-diméthyloct-2-en-l-al (XVIj-.
On ajoute à 187,5 parties en poids d'acétate de citronellyle dans 310 parties en volume d'alcool agité à 60 une solution de 105 parties en poids de bioxyde de sélénium venant d'être sublimé dans 600 parties en volume dialcool en 4 heures, puis on élève la température à 100 pendant 24 heures. On reproduit le mélange de la réaction et on le filtre et on évapore l'alcool sous pression réduite. On dissout l'huile résiduelle dans l'éther, on la lave avec de l'eau et on la déshydrate. On récupère par fractionnement 48,4 parties en poids d'acétate
<Desc/Clms Page number 12>
de citronellyle et on recueille une fraction de 87,75 parties en poids bouillant à une température de 90 - 125 C sous 0,4 mm.
On agite cette fraction avec 420 par- ties en poids d'hepta-hydrate de sulfite de sodium, 240 parties en poids de bicar- bonate de sodium et 2400 parties en volume d'eau pendant 24 heures et on extrait l'huile non dissoute par l'éther. On sature de sel la solution aqueuse. On la rend fortement basique par la soude caustique, on l'extrait à fond par l'éther et on lave l'extrait par l'éther avec une saumire saturée et on le déshydrate. En distillant le résidu, on obtient 40 parties en poids de 8-acétoxy-2:6-diméthyloct- 2-en-1-al sous forme d'huile incolore bouillant à 92 - 94 sous 0,1 mm.
Par l'analyse, pour C12H20O3, C = 68,0, H = 9,3 %
Par le calcul C = 68,0, H = 9,5 %
Le spectre infra-rouge indique la présence des groupes carbonyle conjugués et non conjugués.
EXEMPLE 8
Préparation du 2:6-diméthyl-8-hydroxyoct-2-en-1-al (XVII)
On traite 2,1 parties en poids de l'acétate précité par 200 parties en vol. d'une solution alcoolique d'ammoniaque saturée pendant 4 jours à la température ambiante. On dilue le mélange de la réaction avec de l'eau, on l' extrait par l'éther et on déshydrate et évapore l'extrait par l'éther. On distille pour l'évaporer le produit bouillant à 140 - 150 sous 0,04 mm (tempé- rature du bain) et représentant 0,54 partie- en poids.
Par l'analyse, pour C10H18O2, C = 70,0, H = 10,1 %
Par le calcul C 70,6, E = 10,6
Le spectre infra-rouge comporte des pointes aux longueurs d'onde de 2,9 (OR), 3,7 (groupe aldéhydique C - H) et 5,94 microns (groupe conjugué C = 0).
On prépare le 2:4-dinitrophényl hydràzone dans la pyridine et on le cristallise dans l'éthanol sous forme de poudre de couleur orange fondant à
112,5 .
Par l'analyse, pour C16H22O5N4, C = 54,9, H = 6,5, N = 16,0 %
Par le calcul C = 54,9,H = 6,3, N = 16,0%
En oxydant le composé XVII par le complexe de trioxyde de chrome et de pyridine de la manière décrite ci-dessus, on obtient la dialdéhyde XI iden- tifiée comme étant le 2:4-dinitrophényl hydrazone ainsi que par le spectre infra- rouge.
On prépare aussi le 2:6-diméthyl-8-hrdroxyoct-2-en-l-al (XVII) par oxydation directe de 156 parties en poids de citronellol dans 300 parties en volume d'éthanol, par une solution de 111 parties en poids de bioxyde de sélénium dans 630 parties en volume d'alcool, de la manière décrite ci-dessus à propos de l'acétate correspondant. En fractionnant par distillation les produits de la réaction, on obtient 37 parties en poids de citronellol non modifié et une frac- tion de 68 parties en poids bouillant à une température de 120 - 144 C sous
1,5 mm.
On agite cette fraction avec 350 parties en poids d'hepta-hydrate de sulfite de sodium, 199 parties en poids de bicarbonate de sodium et 1990 parties en volume d'eau, ainsi qu'il a été décrit ci-dessus.'Le produit ainsi isolé et représentant 26,2 parties en poids est identique à l'aldéhyde-alcool préparé à partir de l'acétate de citronellyle. (Spectre infra-rouge et 2:4-dinitrophényl hydrazone).
<Desc / Clms Page number 1>
Mario Pavan describes in "La Ricerca Scientifica" of September 1949, pages 1011 to 1017 and of December 1950, pages 1853 to 1855, a process for the isolation of a crystalline substance from the total extract of the body of worker ants from the Iridomyrmex humilis Mayr species or Argentine ant. This substance has been found to exert a powerful toxic contact action on insects and has been termed "iridomyrmecine". But the chemical structure of this compound is not described.
Other researchers dealing with this question have since considered that the chemical structure of iridomyrmeoine can be represented by the formula I. It has also been indicated that two other compounds, isoiridomyrmecine II and iridodial III have been isolated from various species of Iridomyrmex.
EMI1.1
But no one has yet published the description of a process for the synthesis of these compounds or their stere-cisomers. The subject of the invention is a method suitable for this purpose.
The constitution of iridomyrmecine, isoiridomyrmecine and naturally occurring iridodial corresponds to that of 1-citronellal. Since the enantiomorphs cannot be distinguished by their chemical behavior, the process of the invention can be applied to the synthesis of series 1 or d of compounds from the corresponding starting materials i or d. The description given below of the process of the invention and the constitutive formulas given by way of example therefore relate to compounds 1 or d or their mixtures, unless otherwise indicated.
The invention relates to a method of preparing an isoiridomyrmecine represented by the following constitutional formula:
EMI1.2
<Desc / Clms Page number 2>
which comprises treating 2: 6-dimethylcot-2-en-1; 8-dial represented by the following constitutional formula:
EMI2.1
by a catalytic amount, for example about 2 to 6% by weight based on the aldehyde of an alkali metal alkoxide in an alcoholic medium, preferably sodium methoxide in methanol, to obtain the lactone. Due to the instability of the dialdehyde, reaction mixtures which contain it should preferably be maintained in an inert atmosphere, for example nitrogen.
Preferably, the sodium methoxide solution is added to a solution of dialdehyde in methanol at room temperature, allowing the mixture to stand for about a day at that temperature and then heating it with reflux for about 8 hours. the mixture is acidified, for example with hydrochloric acid, preferably after having cooled it. The mixture thus obtained can be poured into water or into a brine before extracting it with a solvent, for example ether, or removing the methanol before the extraction by distillation, preferably under reduced pressure. Once the solvent has evaporated from the extract, a brown oil is obtained which, when distilled, forms a colorless fluid oil, with a pleasant odor and of empirical formula C10H16O2.
In the infrared spectrum, in accordance with the structure of a delta lactone, a single carbonyl point at 5.76 microns is observed. Isoiridomyrmecine can be separated from the reaction mixture by converting it to the corresponding hydroxy acid, which is solid, treating the reaction mixture with a hot aqueous solution of alkali metal hydroxide, and then acidifying the cooled solution of preferred. - Reference with an aqueous solution of acetic acid, containing 40 to 60 and preferably 50% by weight of acetic acid. The hydroxy acid thus precipitated can be filtered off and converted back into lactone by treating it with an acid in aqueous medium, for example 5N hydrochloric acid.
The lactone can be extracted with a solvent, for example ether, and recrystallized from light petroleum oil and thus obtained as colorless prisms, melting at 58.5-59 C.
The conversion of 2: 6-dimethyloct-2-in-1: 8-dial to lactone by an alkali metal alkoxide involves 1) intramolecular Michael condensation, 2) intramolecular Gannizaro reaction and 3) lactonization of l delta-hydroxy acid obtained.
It is also possible, according to a variant of the aforementioned process, to transform 2: 6-dimethylocot-2-into $ -1; 8-dial (XI) into lactone by an operation in two stages, the first of which consists in transforming the aliphatic dial to an alicyclic dial by treating it with a dilute aqueous solution of a weak acid. Satisfactory results are always obtained with an aqueous solution of acetic acid containing 40 to 60 and preferably 50% by weight of acid and hence it is preferably chosen. It is also possible to advantageously choose an aqueous solution containing a weak acid and a tertiary base, for example pyridine, preferably in equivalent proportions.
The alicyclic dial is represented by the following constitutional formula:
<Desc / Clms Page number 3>
EMI3.1
and is identical to the natural iridodial or is the enantiomorph according to whether the series 1 or ¯de is synthesized The second operation consists in heating the alicyclic dial (V) with an aqueous solution of alkali metal hydroxide, of pre - Reference a normal solution of sodium hydroxide, preferably in an inert atmosphere, for example nitrogen to obtain the hydroxy carboxylic acid represented by the following constitutional formula:
EMI3.2
'as a solution of its alkali metal salt.
The neutral impurities are preferably extracted with a solvent, for example ether, then the aqueous layer is cooled and carefully acidified with a mineral acid, for example hydrochloric acid in 5N solution, to obtain the lactone.
By completing the preparation process according to the invention of isoiridomyrmecine, this compound can be transformed into iridomyrmecine by treating it with an alkali metal hydroxide in aqueous or alcoholic solution.
According to an extension of the process of the invention, it is possible to derive the aliphatic dial XI or the alicyclic dial V or a mixture of these two compounds of the aldehyde-acetal alpha, beta unsaturated, that is to say the 2 : 6-dimethyl-8: 8-dialkoxyoct-2-en-1-al, which may be represented by the following constitutional formula:
EMI3.3
<Desc / Clms Page number 4>
in which R and R 'each denote an alkyl group or are linked to form an ethylene group, by treating this compound with an aqueous solution of a weak acid, containing for example 40 to 60% and preferably 50% by weight of acetic acid. The treatment is preferably carried out by heating the mixture with reflux. Due to the instability of the dialdehydes, it is preferably carried out in an inert atmosphere, for example nitrogen.
After heating in this way for about 1 hour, the reaction product consists mainly of aliphatic dialdehyde XI, which can be isolated by extracting the dilute aqueous mixture with a solvent, for example ether. By distilling off the dialdehyde under reduced pressure, it can be obtained as an almost colorless, pleasant-smelling liquid boiling at a temperature of 90-95 ° C. under a pressure of 0.5 mm.
Two peaks in the carbonyl region are observed in its infrared spectrum at wavelengths of 5.80 and 5.92 microns, which indicate that both saturated and unsaturated aldehyde groups exist.
By extending the duration of the treatment to about two hours and also adding, if desired, a tertiary base such as pyridine to the aqueous ablution of acid, as has been said above, and by By treating the reaction mixture in the same way, a mixture of the aliphatic dialdehyde XI and the alicyclic dialdehyde V in substantially equal parts by weight can be obtained, the latter compound forming the first main fraction boiling at a temperature of 78 at 82 ° C. under a pressure of 0.4 mm, fractionating the mixture by distillation under reduced pressure. Alicyclic dialdehyde is a pale yellow liquid with a characteristic pleasant odor.
The infrared spectrum shows a slight absorption in the hydroxyl region probably due to a tautomeric form of the dialdehyde and peaks at wavelengths of 3.70 and 5.82 microns due to the presence of groups. unconjugated aldehydes.
Depending on whether the simple dlicyoclic dialdehyde is levorotatory or dextrogyric destructure, it is identical, respectively, with iridodial III or its enantiomorph.
It has not been found that it is possible to increase the yield of alicyclic dial V to the detriment of aliphatic dialdehyde XI, suggesting that the unsaturated aldehyde-acetal-alpha, beta VIII consists of a mixture of cis and trans isomers in which the nucleus of only one of these isomers is liable to close under the action of weak acids
According to another extension of the process of the invention, it is possible to obtain aldehyde-acetal-alpha, unsaturated beta VIII by oxidizing a citronellal acetal represented by the following constitutional formula:
EMI4.1
wherein R and R 'each denote an alkyl group or may be linked in.' ':: forming an ethylene group, by any known oxidizing agent which oxidizes the group ....... 0 = C.CH3 to the group C = C.CHO.
<Desc / Clms Page number 5>
An agent which is particularly suitable for this purpose is selenium dioxide and the oxidation is preferably carried out in a solvent such as ethyl alcohol.
The cyclic acetal obtained from citronellal and ethylene glycol is an acetal which is particularly suitable for this reaction by transforming itself regularly into aldehyde and therefore constitutes a starting material to be preferably chosen. It is assumed to consist of a new compound. The aldehyde acetal can be isolated by fractional distillation and purified if necessary with its sodium bisulfite adduct.
The reaction mixture does not appear to contain the other possible oxidation product, i.e. the ketone represented by the following constitutional formula:
EMI5.1
The infra-red spectrum of aldehyde-acetal shows the characteristic frequency of an aldehyde CH bond at a wavelength of 3.70 microns and has wavelength bands of 5.92 and 6 10 microns corresponding respectively to a conjugated carbonyl group and to a double bond.
Another proof of the constitution of this product is given by the almost quantitative oxidation of the cyclic aldehyde-acetal-alpha, unsaturated beta in the state of acid X by alkali silver oxide:
EMI5.2
@ According to another extension of the process of the invention, it is also possible to obtain the aliphatic dialdehyde XI by oxidizing 2: 6-dimethyloc-2-en-1: 8-diol, represented by the constitutional formula XV or 2: 6-dimethyl-8-hydroxyoct-2- en-1-al, represented by the constitutional formula XVII
<Desc / Clms Page number 6>
EMI6.1
by means of a known agent oxidizing the primary alcohol groups to the state of aldehyde groups without at the same time acting on the double bonds of the alcohol molecule.
An oxidizing agent particularly suitable for this purpose is chromium trioxide in pyridine.
According to another extension of the process of the invention, the diol XV and the aldehyde-alcohol XVII can be obtained by hydrolyzing the corresponding esters, in particular the acetates. The diesters can be hydrolyzed with an aqueous or aqueous-alcoholic solution of an alkali metal hydroxide, preferably potassium hydroxide. However, this reagent cannot be used to hydrolyze the aldehyde ester and this compound is preferably hydrolyzed with a weak base, for example ammonia, preferably in saturated alcoholic solution.
According to another extension of the process of the invention, it is possible to obtain the diester and the aldehyde ester represented by the following respective constitutional formulas:
EMI6.2
.in which Ac denotes the radical of a carboxylic acid, preferably acetic acid by oxidizing citronellyl acetate or other citronellyl ester by a known oxidizing agent which oxidizes the group) 0 = C.CH3 to 1 'group state #C = C.CHO, to convert the terminating methyl group of the citronellal half to an aldehyde group, or by a known agent oxidizing the group) C = C.CH3 to group) ## C = C. CH2OAc to transform a terminal methyl group of the citronellal half into an ester group. An oxidizing agent particularly suitable for these transformations is selenium dioxide.
By carrying out the oxidation of the citronellyl ester, preferably the acetate, by selenium dioxide
<Desc / Clms Page number 7>
in a neutral medium, preferably in an alcohol, such as ethyl alcohol, the aldehyde ester XVI can be obtained. By carrying out the oxidation of citranellyl acetate with selenium dioxide in the presence of a carboxylic acid or of a mixture of carboxylic acid and its anhydride, for example glacial acetic acid or a mixture of glacial acetic acid and acetic anhydride, the diester XIV can be obtained.
According to another extension of the process of the invention, it is also possible to obtain aldehyde XVII by oxidizing citronellol with a known oxidizing agent.
EMI7.1
oxidizing group., 0 = 0.0.CH in the state of the aforementioned CC.CH4 group, and selenium dioxide in a neutral reaction medium, such as an alcohol, is particularly suitable for this purpose.
It is assumed that the stereoisomers represented by the constitutional formulas XI, VII, VIII, XV, XVII or the carboxylic acid esters of the stereoisomers of the formulas XV and XVII, d-iridodial, d-isoiridomyrmecine
EMI7.2
and d # iri'domyrmecin are new compounds.
It is therefore possible, starting with citronellol, a citronellyl ester or citronellal -lévorotis, to synthesize natural iridomyrmecine, isoiridomyrmecine and iridodial according to the invention. Conversely, starting with the dextrorotatory citronellol, the citronellyl ester or the dextrorotatory citronellol, the enantiomorphs of these compounds can be prepared.
The following examples indicate the manner in which these compounds and the various intermediates necessary for this preparation can be prepared according to the invention by choosing as starting material the dextrorotatory citronellol which is found in commerce, or its derivatives. The parts by weight of these examples are in the same ratio to the parts by volume as the kilogram to the liter.
The homogeneity of the liquid products obtained according to these examples was confirmed by gas chromatography% 1. Of liquid on a "Celite" column impregnated with 30% of E 101 silicone. The infrared spectra of the solids were determined in sludge from Nujol. Unless otherwise indicated, the expression
EMI7.3
Zion "light petroleum" denotes the fraction.lianillant between 40 and 60 0.
The extracts are generally dehydrated with anhydrous magnesium sulfate.
EXAMPLE 1
EMI7.4
Preparation of d (+) - 2: 6-dimethyl-8: 8-ethylene-dioxyoct-2-ene (VII) Refluxed for 12 hours in a water separator
EMI7.5
of Dean-Stark to a mixture of 214 parts by weight of ¯d (+) -cihiDneiiai, 100 parts by volume of ethylene glycol, 600 parts by weight of benzene and about 0.1 part by weight of toluene-p-sulfonic acid. The solution is diluted with ether, washed with an aqueous solution of sodium bicarbonate and with water, dried and evaporated.
By fractionating the residue, cyclic citronellal acetal is obtained as a colorless liquid (190 parts by weight) boiling at 125 - 130 C, under a pressure of 18 mm, refractive index (alpha) 22 + 3.02. (homog.)
EMI7.6
by analysis, for aizEzz0zi C = 73.1, H = 11.1 '% By calculation C = 72.8, H = 11.1%
EXAMPLE 2
EMI7.7
Preparation of d (+) -2: 6-diethyl-8: 8-ethylene-diovoct-2-en-1-al (VIII).
34 parts by weight of selenium dioxide just sublimated are dissolved in 200 parts by volume of ethanol; this solution is added over two hours to a vigorously stirred solution of 60 parts by weight of the aforementioned acetal VII in 100 parts by vol. ethanol heated to 50 C.
<Desc / Clms Page number 8>
The bath temperature is then slowly raised to 95-100 0 and the mixture is refluxed with stirring for 24 hours. The reaction mixture is allowed to cool and after filtration the solvent is removed in vacuo. The residue is dissolved in ether, washed, dried and fractionated by distillation. The fraction having a boiling point of 114-116 C under 0.2 mm (32.6 parts by weight) is stirred for 6 hours with a solution of 157 parts by weight of sodium sulphite heptahydrate and 90 parts en weight of sodium bicarbonate in 900 parts by flight. water and the undissolved oil is extracted with ether.
The aqueous solution is cooled with ice, made basic with about 450 parts in flight. 10% sodium hydroxide solution and extracted again with.;, ether. After washing and dehydrating the extract, the solvent is evaporated off and 23.85 parts by weight of d (+) -2: 6-dimethyl-8: 8-ethylene-dioxyoct.-2-en-1-al are obtained. as a colorless oil pure enough to be used in the next operation.
A sample distils at a temperature of 100 - 106 C under 0.1 mm and its refractive index (alpha) 17 = + 5.95 (homog.) '
By analysis: For C12H20O3, 0 = 67.5, H 9.7%
By calculation 0 = 67.9, H = 9.4%
The infra-red spectrum has bands at wavelengths of 3.70 (aldehyde group C-H), 5.92 (conjugate group 0 = 0) and 6.10 microns (conjugate group C = C).
EXAMPLE 3 Preparation of (+) - 2: 6-dimethyloct-2-en-1: 8-dial (XI)
A solution of 19 parts by weight of cyclic acetal VIII in 190 parts by flight is heated. of a 50% aqueous solution of acetic acid in an airfoil bath with reflux, in a nitrogen atmosphere for one hour, the mixture is rapidly cooled and poured into brine. The mixture is extracted with ether and the extract is washed several times with water, diluted sodium bicarbonate solution, then with water, dried and evaporated. After distillation of the residue, the dialdehyde is obtained in the form of an almost colorless liquid, with a pleasant odor, boiling at a temperature of 90-95 0 under 0.5 mm.
The refractive index of the product just distilled (alpha) 27 = + 7.68 (homog.) And after three days, (alpha) 26 D, 80
By analysis, for C10H16O2; C = 17.3, H = 9.8%
By the clacuL C = 71.4 H = 9.5% We observe in the infrared spectrum points at wavelengths of 3.70 (aldehyde group CH) of 5.80 (0 = 0), of 5 , 92 (group = C = O conjugated) and 6.10 microns (conjugated group C = C).
Bis 2: 4-dinitrophenylhydrazone separates from chloroform-ethanol as a brick-red crystalline powder, melting at 209-210 0.
By analysis, for C22H2408N8, 0 = 50.1, H = 4.4, N = 21.4%
By calculation C = 50.0, H = 4.5, N = 21.2%
The bis-semicarbazone crystallized from ethanol in the form of colorless prisms melts at 219 0 on decomposition.
By analysis, for C12H22O2N6, C = 50.9, E = 7.9, N = 30.1%
By calculation C = 51.0, H = 7.8, N = 29.8%
<Desc / Clms Page number 9>
EXAMPLE 4 Preparation of d-2 formyl-3- (2 'formylethyl) -1-methyl-cyclopentane (V).
27 parts by weight of cyclic acetal (VIII) are hydrolyzed as described above. But the duration of reflux is extended to two hours.
After having treated it by the usual method, the residue is fractionated by distillation to obtain the first main fraction which consists of cyclic dialdehyde (V) in the form of 7.5 parts by weight of a pale liquid boiling at high temperature. 78-82 c under 0.4 mm, with a characteristic pleasant odor. The refractive index (alpha) ± 6 of the sample just distilled + 3.65 (il 1.23 in CCl4) and 24 hours later = + 3.65.
By analysis, for C10H16O2, 0 = 70.9, H = 9.3%
By calculation C = 71.4, H = 9.5%
The infrared spectrum comprises bands at wavelengths of 3.70 (aldehyde group C-H), and 5.82 microns (0 = 0). The second major fraction of 7.2 parts by weight consists of the aliphatic dialdehyde (XI) described above.
The bis-2: 4-dinitrophenyl hydrazone of cyclic dialdehyde (V) is prepared with Brady's reagent and separated from ethyl-ethanol acetate as an orange prism, melting point 225 - 227 C.
By analysis, for C22H24O8N8, C = 49.9, H = 4.7, N = 21.2%
By calculation 0 = 50.0, H-4.5, N = 21.2%
Bis semicarbazo forms colorless needles in methanol and melts at 197-198 C as it decomposes.
By analysis, for C12H22O2N6, C = 51.0, H = 7.7, N = 30.1%
By calculation 0 = 51.1, H = 7.8, N = 29.8%
EXAMPLE 5 Preparation of d (+) isoiridomyrmecine (IV) a) Starting with aliphatic dialdehyde (XI) by Michael condensation.
Add 50 parts in flight. of anhydrous methanol at room temperature to 11 parts by weight of d - (+) 2: 6-dimethyloct-2-en-1-8-dial in a nitrogen atmosphere. Then, after one hour, 5 parts by volume of 10% methanolic sodium methoxide. After allowing the brownish-colored solution to stand for 16 hours at room temperature, it is refluxed in a water bath for 8 hours and allowed to cool overnight. It is then cooled in melting ice, acidified with dilute hydrochloric acid, poured into brine and extracted thoroughly with ether.
The acidic organic extract is stored for 8 hours (to allow it to lactonize completely), it is freed of its acidity with an aqueous solution of sodium bicarbonate, it is washed and it is dehydrated. On evaporating the solvent, an oil is obtained which is fluid, brown, representing 10.3 parts by weight, which is heated for one hour with 200 parts by volume of a normal solution of sodium hydroxide in a nitrogen atmosphere. The residue not dissolved in ether is collected, the alkaline aqueous solution is acidified, extracted with ether and the extract is treated with ether as above. A mixture of isomeric lactones is obtained by fractional distillation in the form of a colorless fluid oil representing 4.85 parts by weight, boiling at 87-90 ° C. under 0.2 mm.
The refractive index (alpha) 22 = -39 (c, 1.048 in CCl4). This product has a characteristic pleasant odor.
<Desc / Clms Page number 10>
By analysis, for C10H16O2, C = 71.4, H = 9.5%
By calculation C = 71.4, H = 9.5%
The infrared spectrum contains the carbonyl frequency at a wavelength of 5.76 microns.
A 1.9 part by weight portion of this felanged in 26 parts by volume of a heated 2N potassium hydroxide solution is dissolved, the solution is cooled in ice and added to it dropwise. drop stirring 21 parts in flight. of a 50% aqueous solution of acetic acid. The colorless precipitate is collected, washed quickly with a small amount of ether and stirred with 5N hydrochloric acid solution in the presence of ether.
The organic layer is washed with an aqueous solution of sodium bicarbonate and with water; it is dehydrated and evaporated. By crystallizing twice 0.79 part by weight of the solid residue from light petroleum gasoline boiling at less than 40 ° C., 0.36 part by weight of d (+ ) -isoiri- domyrmecin in the form of beautiful colorless prisms, melting at 58.5-59 C, refractive index (alpha) 26D = +56 c, 1.41 in CCl4). 5-59'pCg
By analysis, for C0H16O2, C = 71.8, H = 9.8%
By calculation C = 71.4, H = 9.5%
The infrared spectrum shows the absorption of carbonyl at the wavelength of 5.76 microns.
b) Starting with alicyclic dialdehyde (V).
7.1 parts by weight of 2-formyl-3- (2'-formylethyl) -l-methylcyclopentane are heated for one hour with 100 parts by volume. of a 1N sodium hydroxide solution in a nitrogen atmosphere. The undissolved product, which represents 0.44 part by weight, is extracted with ether, the aqueous layer is cooled in ice and carefully acidified in flight. 5N hydrochloric acid. The colorless precipitate is washed with light petroleum spirit, suspended in ether and stirred with 5N hydrochloric acid.
The ether solution is treated as described in paragraph a) and 2.52 parts by weight of a colorless oil are obtained which partially solidifies at room temperature. As a result of several crystallizations in light petroleum gasoline, the lactone (IV) is obtained in the form of elongated prisms representing 1.03 part by weight, melting at 56-57 ° C., like the product previously prepared. The hydrazide crystallized from benzene melts at 118-119 C.
By analysis, for C10H20O2N2, C = 59.8, H = 10.2, N = 13.8%
By calculation C = 60.0, H = 10.0, N = 14.0% EXAMPLE 6 Preparation of 2: 6-dimethyloct-2-en-1: 8-diol (XV)
To a mixture of 150 parts by weight of citronellyl acetate, 212 parts by volume is added. of acetic anhydride and 76 parts of acetic acid, stirred at a temperature of 90-100 C, 28 parts by weight of selenium dioxide just sublimated, in small portions. The temperature is maintained at 120 ° C. overnight and is finally raised to 150 ° C. for 7 hours.
Acetic acid and acetic anhydride are distilled off under a pressure of 15 mm, the residue is dissolved in ether, washed with water, sodium bicarbonate solution and with water. and dehydrated. 52.5 parts by weight of citronellyl acetate are collected fractionally.
The fraction which boils at a temperature of 83 - 100 0 under 0.05 mm, and which consists mainly of diaceta
<Desc / Clms Page number 11>
of isomers, undergoes a further distillation at a temperature of 105 - 108 under 0.15 mm and represents 51.7 parts by weight
By analysis, for C14H24O4, C = 66.0, H = 9.3%
By calculation C = 65.6, H = 9.4%
The infra-red spectrum has a long band at a wavelength of 5.75 misons (OAc).
The above mixture of diacetates representing 51.7 parts by weight, potassium hydroxide (50 parts by volume) of water (50 parts by volume) and ethanol (700 parts by volume) is heated in a water bath for 3 hours. in volume). The reaction mixture is poured into saturated brine, extracted with ether, dried and evaporated. The residue is fractionated by distillation and 10 parts% by weight of a fraction boiling at 89 - 101 C under 0.05 mm and 13.5 parts by weight of a second fraction boiling at 102 - 104 C under 0, are obtained. 03 mm, which is considered to be the pure primary diol (XV). The second only fraction is used for subsequent preparations.
By analysis, for C10H20O2, C = 69.6, H = II, 6%
By calculation C = 69.8, H = Il, 7%
The infrared spectrum has a band at a wavelength of 3.08 microns. (OH) o
EMI11.1
To prepare 2: 6-dimethyloct-2-en-1: 8-dial (XI), a slurry of 18 parts by weight of chromium trioxide in 180 parts by vol is added dropwise. of pyridine stirred at 30 ° C., 6 parts by weight of the above-mentioned primary diol in 60 parts by volume of pyridine.
The mixture is left to stand for 24 hours, poured into saturated brine and extracted with a large volume of ethero The ether extract is washed with water, with hydrochloric acid. at 5% and with the brine and dehydrated. 1.68% by weight of the dialdehyde distilled at a temperature of 78 - 82 C under 0.1 mm.
By-analysis, for C10H16O2, C = 7 1.3, H = 9.7%
By calculation C = 71.4, H = 9.5%
The infra-red spectrum indicates that the structure of this product is identical to that of dialdehyde (XI) previously prepared from citronellal (see above).
Bis-2: 4-dinitrophenyl hydrazone is prepared in pyridine and crystallized from benzene as a yellow powder melting at 208 - 209 C.
EMI11.2
By analysis, for C22H2408N8 'C = 50.1, ¯H = 4.7, N = 21.4%
By calculation C = 50.0, H = 4.6, N = 21.2%
The melting point of this derivative remains unchanged by mixing it with a sample of the corresponding derivative previously prepared from the
EMI11.3
d (+) 2: 6-dimethyloct-2-en-1: 8-dialo EXAMPLE 7 Preparation of 8-acetoxy-2: 6-dimethyloct-2-en-1-al (XVIj-.
To 187.5 parts by weight of citronellyl acetate in 310 parts by volume of alcohol stirred at 60 is added a solution of 105 parts by weight of selenium dioxide just sublimated in 600 parts by volume of alcohol over 4 hours , then the temperature is raised to 100 for 24 hours. The reaction mixture is reproduced and filtered and the alcohol evaporated off under reduced pressure. The residual oil is dissolved in ether, washed with water and dried. 48.4 parts by weight of acetate are recovered by fractionation
<Desc / Clms Page number 12>
of citronellyl and a fraction of 87.75 parts by weight is collected, boiling at a temperature of 90 - 125 C under 0.4 mm.
This fraction is stirred with 420 parts by weight of sodium sulphite heptahydrate, 240 parts by weight of sodium bicarbonate and 2400 parts by volume of water for 24 hours and the undissolved oil is extracted. by the ether. The aqueous solution is saturated with salt. It is made strongly basic with caustic soda, extracted thoroughly with ether and the ether extract is washed with saturated brine and dehydrated. By distilling off the residue, 40 parts by weight of 8-acetoxy-2: 6-dimethyloct-2-en-1-al are obtained in the form of a colorless oil boiling at 92-94 in 0.1 mm.
By analysis, for C12H20O3, C = 68.0, H = 9.3%
By calculation C = 68.0, H = 9.5%
The infrared spectrum indicates the presence of conjugated and unconjugated carbonyl groups.
EXAMPLE 8
Preparation of 2: 6-dimethyl-8-hydroxyoct-2-en-1-al (XVII)
2.1 parts by weight of the above acetate are treated per 200 parts by vol. of an alcoholic ammonia solution saturated for 4 days at room temperature. The reaction mixture is diluted with water, extracted with ether and dried and the extract evaporated with ether. The product boiling at 140-150 at 0.04 mm (bath temperature) and representing 0.54 part by weight is distilled in order to evaporate it.
By analysis, for C10H18O2, C = 70.0, H = 10.1%
By calculation C 70.6, E = 10.6
The infrared spectrum has peaks at wavelengths 2.9 (OR), 3.7 (aldehyde group C - H) and 5.94 microns (conjugate group C = 0).
2: 4-dinitrophenyl hydràzone is prepared in pyridine and crystallized from ethanol in the form of an orange powder melting at
112.5.
By analysis, for C16H22O5N4, C = 54.9, H = 6.5, N = 16.0%
By calculation C = 54.9, H = 6.3, N = 16.0%
By oxidizing compound XVII with the complex of chromium trioxide and pyridine as described above, there is obtained dialdehyde XI identified as 2: 4-dinitrophenyl hydrazone as well as by the infrared spectrum.
2: 6-dimethyl-8-hrdroxyoct-2-en-l-al (XVII) is also prepared by direct oxidation of 156 parts by weight of citronellol in 300 parts by volume of ethanol, with a solution of 111 parts in weight of selenium dioxide in 630 parts by volume of alcohol, as described above with respect to the corresponding acetate. By distilling off the reaction products, 37 parts by weight of unmodified citronellol are obtained and a fraction of 68 parts by weight boiling at a temperature of 120 - 144 C under
1.5 mm.
This fraction is stirred with 350 parts by weight of sodium sulphite heptahydrate, 199 parts by weight of sodium bicarbonate and 1990 parts by volume of water, as described above. thus isolated and representing 26.2 parts by weight is identical to the aldehyde alcohol prepared from citronellyl acetate. (Infra-red spectrum and 2: 4-dinitrophenyl hydrazone).