DE1144253B - Verfahren zur Herstellung von Polyenaldehyden bzw. -ketonen - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein neues, verbessertes Verfahren zur Herstellung von Polyenaldehyden bzw. -ketonen. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man einen Aldehyd, der mindestens in oc,ß- und y,(5-Stellung zur Aldehydgruppe je eine Doppelbindung aufweist, mit einer überschüssigen Menge eines Enoläthers der allgemeinen Formel

R — CH = C — OR'

in der einer der mit R bezeichneten Reste eine niedere Alkylgruppe, der andere Wasserstoff oder eine niedere Alkylgruppe und R' eine niedere Alkylgruppe darstellt, in Gegenwart einer überschüssigen Menge eines niederen aliphatischen Alkohols und eines sauren Mittels bei Temperaturen zwischen 0 und 30⁰C umsetzt und das Reaktionsprodukt mit einem sauren Mittel behandelt.

Als Ausgangsaldehyde für das erfindungsgemäße Verfahren können beispielsweise die nachstehend aufgeführten Polyenaldehyde, welche dasselbe Aufbauprinzip wie /?-Carotin besitzen, verwendet werden:

o-P'.o'^'-Trimethyl-cyclohexen-OO-ylH-methylhexadien-(2,4)-al-( 1),

15 - [2',6',6' - Trimethyl - cyclohexen - (1') - yl] - 4,9, 13-trimethyIpentadecahexaen-(2,4,8,10,12, 14)-

19-[2',6',6'-Trimethyl-cyclohexan-(l')-yl]-4,8,13, 17 - tetramethyl - nonadecaoctaen - (2,4,6,8,12,14,

23-[2',6',6'-Trimethyl-cyclohexen-(l')-yl]-4,8,12, 17,21 -pentamethyl-tricosadecaen-(2,4,6,8,10,12,

Beispiele geeigneter Enoläther stellen niedere Alkyläther, besonders Methyl- oder Äthyläther, der nachstehend genannten Verbindungen dar: Propen-(l)-ol-(l), Propen-(2)-ol-(2), Buten-(2)-ol-(2).

In der ersten Stufe des Verfahrens werden die Ausgangsaldehyde mit einem Überschuß an Enoläther der angegebenen allgemeinen Formel in Gegenwart eines sauren Kondensationsmittels und eines Überschusses an einem niederen aliphatischen Alkohol bei 0 bis 30⁰C zu einem Ätheracetal kondensiert. Als Kondensationsmittel eignen sich besonders stark saure Mittel, wie Mineralsäuren, z. B. Schwefelsäure; Lewis-Säure, z. B. Bortrifluoridätherat; und stark saure organische Säuren, wie p-Toluolsulfonsäure, Oxalsäure, Trichloressigsäure und Ameisensäure. Die Verwendung von

Verfahren zur Herstellung
von Polyenaldehyden bzw. -ketonen

Anmelder:

F. Hoffmann-La Roche & Co.

Aktiengesellschaft,

Basel (Schweiz)

Vertreter: Dr. Georg Schmitt, Rechtsanwalt,
Lörrach (Bad.), Friedrichstr. 3

Beanspruchte Priorität:
Schweiz vom 11. Mai 1960 (Nr. 5399)

Dr. Roman Marbet, Riehen,

und Dr. Ulrich Schwieter, Basel (Schweiz),

sind als Erfinder genannt worden

Schwefelsäure oder Bortrifluoridätherat hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen. Der zur Kondensation verwendete Enoläther wird zweckmäßig in einem erheblichen Überschuß eingesetzt. Besonders gute Ausbeuten können erreicht werden, wenn auf 1 Gewichtsteil des Ausgangsaldehyds mindestens 2 Raumteile des Enoläthers eingesetzt werden. Durch die Anwendung tiefer Reaktionstemperaturen können unerwünschte Nebenreaktionen weitgehend vermieden werden. Bei der vorzugsweisen Arbeitsweise läßt man die Ausgangsmaterialien in Gegenwart von Bortrifluoridätherat bei ungefähr 0 bis 5°C aufeinander einwirken. Man erhält so weitgehend reine Ätheracetale in hoher Ausbeute, die für die weitere Verarbeitung nicht mehr einer besonderen Reinigung, z. B. einer Destillation, unterworfen werden müssen.

Die erhaltenen Ätheracetale werden in einer weiteren Reaktionsstufe in saurem Milieu hydrolysiert. Die Hydrolyse verläuft unter gleichzeitiger Abspaltung von Alkohol. Diese Reaktionsstufe kann zweckmäßigerweise in Gegenwart wasserlöslicher, nicht flüchtiger organischer oder anorganischer Säuren, wie p-Toluolsulfosäure, Essigsäure, Propionsäure, Oxalsäure, Schwefelsäure, Phosphorsäure oder sauer reagierender wasserlöslicher Salze, wie Zinkchlorid

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und Natriumbisulfit, durchgeführt werden. Vorzugs- Beispiel2

weise wird als saures Mittel insbesondere Essigsäure

mit Zusatz von wenig Wasser verwendet. Durch 100 g 15-[2\6^6'-Trimethyl-cyclohexen-(l')-yl]-

Hinzufügen eines Natriumsalzes, wie beispielsweise 4,9,13-trimethyl-pentadecahexaen-(2,4,8,10,12,14)-Natriumacetat, Natriumcarbonat oder Borax, wird 5 in-(6)-al-(l) werden mit 500 ml Äthanol verrührt und die Hydrolyse begünstigt. Bei der Reaktion wird mit das Gemisch auf 0 bis 5°C abgekühlt. Nun setzt man Vorteil Sauerstoff ausgeschlossen und ein Antioxy- 10 ml Bortrifluoridätherat zu und läßt durch einen dationsmittel, z. B. Hydrochinon, zugefügt. Man Tropftrichter im Verlauf von 2 bis 3 Stunden 500 ml arbeitet zweckmäßig unter Bedingungen, bei welchen Äthylpropenyläther zutropfen, wobei dafür gesorgt der entstehende Alkohol fortlaufend aus der Reaktions- io wird, daß die Temperatur des Gemisches +5° C nicht mischung abdestilliert wird. Man kann dem Reaktions- übersteigt. Hierauf rührt man die Mischung während gemisch ein mit Wasser mischbares Lösungsmittel, wie etwa 17 Stunden unter Stickstoff bei 0 bis 5°C weiter, beispielsweise Dioxan, Tetrahydrofuran oder Äthylen- versetzt anschließend^ mit 10 ml Chinolin und dampft glykoldimethyläther, zugeben, um ein homogenes das überschüssige Äthanol und Propionacetal am Reaktionsgemisch zu erhalten. Vorzugsweise werden 15 Vakuum bei 50°C ab. Der ölige Rückstand wird mit die Ätheracetale mit Essigsäure unter Zusatz eines 360 ml Eisessig in einen mit Thermometer, Stickstoff-Alkalisalzes und etwas Wasser auf eine Temperatur zuleitung und Rückflußkühler versehenen 1-1-Kolben von 50⁰C bis zum Siedepunkt der Reaktionsmischung gespült und das Gemisch mit 36 g Natriumacetat erwärmt oder mit verdünnter Essigsäure unter Rück- versetzt. Man kocht die Reaktionsmischung unter fluß gekocht. ao Rühren während 2 Stunden in einem auf 120⁰C

Es ist bekannt, Polyenverbindungen schrittweise aus- erhitzten ölbad unter Rückfluß. Anschließend kühlt gehend von Polyenaldehyden über ihre Acetale durch man unter Rühren auf 15 bis 20⁰C ab, wobei sich ein Kondensation mit einem ungesättigten Äther zu ver- fester Körper auszuscheiden beginnt. Dieser wird langem (HeIv. Chini. Acta, 39, [1956], S. 249ff.). Die abgenutscht und mit 200 ml Isopropanol nachgebisherigen Versuche zur Kettenverlängerung eines 25 waschen. Nun wird mit 600 ml hochsiedendem Petrol-Aldehyds unter Eliminierung der Acetalzwischenstufe äther extrahiert, der Rückstand nochmals mit 200 ml (vgl. J. Chem. Soc, 80 [1958], S. 3069ff.) sind auf den heißem hochsiedendem Petroläther nachgewaschen vorliegenden Fall nicht in rationeller Weise übertragbar, und die vereinigten Petrolätherfiltrate auf eine Tempeweil zum Gelingen der ohne Lösungsmittel ablaufenden ratur von 0 bis 5° C abgekühlt. Dabei scheidet sich Kondensation ein beträchtlicher Überschuß der Aide- 30 17 - [2',6',6' - Trimethyl - cyclohexen - (1') - yl] - 2,6,11, hydkomponente eingesetzt wird. 15-tetramethyl-heptadecaheptaen-(2,4,6,10,12,14,16-

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wurde über- in-(8)-al-(l) vom Schmelzpunkt 133 bis 134° C aus.
raschend gefunden, daß bei Verwendung niederali- .

phatischer Alkohole als Lösungsmittel die Addition Beispiel ό

des Enoläthers an den Aldehyd schneller verläuft als 35 20 g ^-^',o'.o'-Trimethyl-cyclohexen-tn-ylH^, die Zersetzung oder die Polymerisierung des Äthers. 13,17-tetramethyl-nonadecaoctaen-(2,4,6, 8,12,14, Auf Grund dieser Erkenntnis kann die Ätherkompo- 16,18)-in-(10)-al-(l) werden mit 40 ml Methylenchlorid nente in einem solchen Überschuß eingesetzt werden, verrührt und hierauf mit 2 ml Bortrifluoridätherat verdaß der wertvolle Polyenaldehyd nahezu vollständig setzt. Dazu fügt man portionsweise ein Gemisch von umgesetzt wird. 40 60 ml Äthanol und 60 ml Äthylpropenyläther im Ver-

Beisüiel 1 ^^au^ ^von * Stunde zu und rührt das Reaktionsgemisch

während 6 Stunden bei 0 bis 5⁰C. Nach Zugabe von

100 g 6-[2',6',6'-Trimethyl-cyclohexen-(l')-y]- 2 ml Pyridin werden das Methylenchlorid, restliches 4-methylhexadien-(2,4)-al-(l) werden in 300 ml Äthanol Äthanol und das entstandene Propionacetal am suspendiert. Dieses Gemisch wird nach dem Abkühlen 45 Wasserstrahlvakuum auf dem Dampfbad abdestilliert. in einem Eisbad mit 10 ml Bortrifluoridätherat versetzt, Zur Hydrolyse versetzt man das erhaltene Zwischenworauf man im Verlauf von etwa 3 Stunden 300 ml produkt mit 20 ml Eisessig, 2 g Natriumacetat und Äthylpropenyläther zutropfen läßt. Es wird dabei 2 ml Wasser, worauf man es während 15 Stunden bei darauf geachtet, daß die Temperatur des Gemisches 8O⁰C am Rückfluß rührt. Beim Abkühlen kristallisiert 5°C nicht übersteigt. Das Reaktionsgemisch wird nun 50 21 -[2',6',6'-Trimethyl-cyclohexen-(r)-yl]-2,6,10,15, über Nacht stehengelassen und am folgenden Tag 19 - pentamethyl - heneicosanonaen - (2,4,6,8,10,14,16, mit 10 ml Pyridin versetzt. Überschüssiges Äthanol 18,20)-in-(12)-al-(l) in roten Blättchen aus. Nach dem und Propionacetal werden nun abgedampft und der Umkristallisieren aus Benzol erhält man das reine Kolbenrückstand mit 360 ml Eisessig in einem mit Produkt mit einem Schmelzpunkt von 175 bis 177°C; Thermometer, Stickstoffzuleitung und Rückflußkühler 55 UV-Absorption bei 459 πιμ, E^_m = 2350 (Petroläther). versehenen 1-1-Vierhalskolben gespült. Das Gemisch .

wird mit 36 ml Wasser, 1 g Hydrochinon und mit 36 g Beispiel 4

Natriumacetat versetzt und unter ständigem Durch- 20g 23-[2',6',6'-Trimethyl-cyclohexen-(r)-yl]-4,8,12,

leiten von Stickstoff unter Rühren während 2 Stunden 17,21-pentamethyl-tricosadecaen-(2,4,6,8,10,12,16,18, in einem ölbad von 120⁰C erhitzt. Anschließend 60 20,22)-in-(14)-al-(l) werden mit 20 ml Benzol vergießt man die braune, homogen gewordene Lösung rührt und hierauf mit einer Lösung von 0,5 ml konunter Rühren in 600 g Eis. Man rührt während einer zentrierter Schwefelsäure in 60 ml Äthanol versetzt. Stunde bei 0⁰C und nutscht das gelbe knollige Pulver Dazu fügt man portionsweise 60 ml Äthylpropenylab. Der Niederschlag wird abgepreßt und zweimal mit äther und rührt während 1 Stunde bei 20 bis 3O⁰C. Eiswasser gewaschen. Nach dem Umkristallisieren aus 65 Nach Zugabe von 1 ml Pyridin dampft man das Isopropanol schmilzt das erhaltene 8-[2',6',6'-Tri- Lösungsmittel am Wasserstrahlvakuum auf dem methyl-cyclohexen-(l')-yl]-2,6-dimethyl-octatrien-(2,4, Dampfbad vollständig ab und hydrolysiert den Rück-6)-al-(l) bei 66° C. stand durch Erwärmen mit einer Lösung von 2 g

Natriumacetat in 2 ml Wasser und 20 ml Eisessig während 15 Stunden. Beim Abkühlen kristallisiert rohes 25-[2',6',6'-Trimethyl-cyclohexen-(l')-yl]-2,6,10, 14,19,23 - hexamethyl - pentacosaundecaen - (2,4,6,8,10, 12,14,18,20,22,24)-in-(16)-al-(l) aus, das aus Benzol 5 umkristallisiert wird; Schmelzpunkt 182 bis 183°C; UV-Absorptionbei481 ΐημ, Ε}?» = 2780 (Petroläther).

Beispiel 5

10 g 6 - [2',6',6' - Trimethyl - cyclohexen - (1') - y] 4-methylhexadien-(2,4)-al-(l) werden in 30 ml Äthanol suspendiert, mit 1 ml Bortrifluoridätherat und anschließend bei 0⁰C mit 30 ml 2-Äthoxy-buten-(2) vermischt. Man rührt während 20 Stunden bei O⁰C, versetzt mit 1 ml Pyridin und dampft die flüchtigen Bestandteile am Wasserstrahlvakuum bei einer Badtemperatur von 6O⁰C ab. Das zurückbleibende Öl wird mit 3,6 ml Wasser und 3,6 g Soda in 36 ml Eisessig während 2 Stunden am Rückfluß im Ölbad (120⁰C) erwärmt. Nun wird das Reaktionsgemisch auf Eis gegossen und das ausgeschiedene Präparat in Methylenchlorid aufgenommen. Nach dem Abdampfen des Methylenchlorids erhält man 9-[2',6', ö'-Trimethyl-cyclohexen-il^-yri-SJ-dimethyl-nonatrien-(3,5,7)-on-(2), das aus Methanol umkristallisiert wird; Schmelzpunkt 90⁰C; UV-Absorption bei 308mμ, E₁ ¹I = 1685, und bei 321 πιμ, Ej* = 1540 (Petroläther).

Claims (7)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zur Herstellung von Polyenaldehyden bzw. -ketonen, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Aldehyd, der mindestens in a,ß- und y,<5-Stellung zur Aldehydgruppe je eine Doppelbindung aufweist, mit einer überschüssigen Menge eines Enoläthers der allgemeinen Formel

R — CH = C — OR'

in der einer der mit R bezeichneten Reste eine niedere Alkylgruppe, der andere Wasserstoff oder eine niedere Alkylgruppe und R' eine niedere Alkylgruppe darstellt, in Gegenwart einer überschüssigen Menge eines niederen aliphatischen Alkohols und eines sauren Mittels bei Temperaturen zwischen 0 und 30⁰C umsetzt und das Reaktionsprodukt mit einem sauren Mittel behandelt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als niederaliphatischen Alkohol Methanol oder Äthanol verwendet.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als saures Mittel eine stark saure Verbindung, wie Bortrifluoridätherat oder Schwefelsäure, verwendet.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens 2 Raumteile Alkohol je Gewichtsteil des verwendeten Aldehyds eingesetzt werden.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens 2 Raumteile des Enoläthers je Gewichtsteil des verwendeten Aldehyds eingesetzt werden.

6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung bei einer Temperatur von vorzugsweise 0 bis 5⁰C vornimmt.

7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Reaktionsprodukt mit wenig Wasser enthaltender Essigsäure und einem Natriumsalz auf eine Temperatur von ungefähr 5O⁰C bis zum Siedepunkt des Reaktionsgemisches gebracht wird.

40 In Betracht gezogene Druckschriften:
Österreichische Patentschrift Nr. 206 884;
französische Patentschrift Nr. 1 140 283;
USA.-Patentschrift Nr. 2 840 612;
Journal of the American Chemical Society, 80,1958, S. 3069 bis 3073.

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