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.Procédé pour la production d'alcools terpéniques tertiaires.
Cette invention se.rapporte à la production de certains nouveaux carbinols, plus particulièrement des alcools terpèniques tertiaires; elle se rapporte en outre à un procédé de fabrication des dits alcools.
Il a été trouvé, conforméinent,à l'invention, que les nouveaux composés ci-dessus mentionnés sont intéressants-.pour l'emploi comme intermédiaires dans la fabrication d'autres com- posés et aussi pour certains autres emplois comme par exemple fungicides et germicides.
En bref, le procédé de l'invention se propose la pro- duction d'alcools terpèniques tertiaires à partir d'acides ter- pèniques, en estérifiant d'abord le groupe carboxyle de l'acide terpénique choisi. L'ester est ensuite traité par le réactif de Grignard pour former un complexe halogéno magnésien avec l'ester,
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et le dit complexe est alors hydrolisé pour donner l'alcool terpènique tertiaire.
Le procédé de l'invention est généralement applicable aux esters d'acides désignés ici sous le nom d'acides terpéniques.
Le terme "acides terpèniques" employé ici comprend les acides terpèniques primaires c'est-à-dire qu'on trouve à l'état naturel tels que l'acide abiétique, l'acide dihydroabiétique, les acides 1-pimarique et d-pimarique, et également les acides dérivés des acides terpèniques primaires par hydrogénation, dégradation et isomérisation.
Par exemple, les acides dihydroabiétique et tétra- hydroabiétique sont formés par hydrogénation de l'acide abiétique Comme on le sait, certains des acides terpèniques primaires peuvent égale:nent être transformés en d'autres acides terpèniques primaires par exemple l'acide abiétique peut être soumis à une dégradation pour produire l'acide dihydroabiétique, et l'acide abiétique lui- même est formé par isomérisation de l'acide l-pimarique et l'in- vention est également applicable aux acides ainsi formés.
N'importe lequel de ces acides peut être estérifie par un alcool tel qu'un alcool alkylique, et l'ester résultant peut être employé conformément au procédé de l'invention dans une réaction suivante avec le réactif de Grignard.
Sont particulièrement intéressants les esters formes avec les alcools méthylique et éthylique.
Le réactif de Grignard réagit sur le groupe carbonyle de l'ester pour former un complexe halogéno Magnésien qui, sous l'effet de l'hydrolyse donne le carbinol tertiaire. Puisque cette réaction caractéristique de la présente invention se rapporte au groupe carbonyle on verra que l'invention est applicable non seule- ment aux esters d'acides terpèniques dont il est question ci- dessus mais aussi à leurs dérivés ayant des substituants introduits soit avant soit'après l'estérification.
Les groupes de classes de= dérivés auxquels la présente invention est applicable comprend tous ceux dans lesquels le ourles substituants sont particulière- ment inertes vis à vis du réactif de Grignard, c'est-à-dire qui
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ne réagissent pas sur le réactif pour le détruire. Par exemple, tout substituant contenant un hydrogène acide est à exclure. Les dérivés dans lesquels le substituant est un groupe alkoxy consti- tuent une illustration de ceux qui peuvent être ainsi,traités.
Tout réactif de-Grignard comprenant un sel de magnésium d'un halogénure alkylique ou arylique peut être utilisé, spécia- lement les sels de magnésium d'halogénure d'alkyle primaire et d'halogénure d'aryle non substitué, par exemple l'iodure de méthyl- magnésium et le bromure de phénylmagnésium. Les réactis de
Grignard particulièrement en vue pour cet emploi sont les sels de magnésium de chlorures d'alkyle primaire ainsi-que de bromures et de iodures, et les sels de magnésium de bromures et de iodures d'aryle non substitué. On fait réagir l'ester terpènique avec le réactif de Grignard en solution éthérée, et ensuite on hydrolyse le produit de la réaction.
A titre d'illustration, en suivant la méthode dont on vient de parler., le diphényl-t-dihydroabiétinol peut être préparé-par,réaction soit du méthyl, soit de l'éthyl ester de l'acide dihydroabiétique avec le bromure de phényl ma- gnésium, l'alcool tertiaire qui. en résulte étant conforme à la formule ci-dessous:
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Bien que l'on puisse faire varier la technique du trai- tement employé dans la réaction avec le réactif de Grignard et dans l'hydrolyse, les exemples suivants sont donnés à titre d'il- lustration.
EXEMPLE 1 Préparation du diméthyl-t-Dihydroabiétinol
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On a ajouté une solution de 20gr. de dihydroabiétate de méthyl dans 40 moles d'éther sec à une solution de bromure de phényl magnésium préparée à partir de 3,5 gr. de magnésium et
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21,4mgr. d'idure de méthyle dans 60 moles d'éther sec. Le mélange a été traité au reflux pendant 4 heures après quoi il a été refroi- di dans un bain de glace, et hydrolisé avec 200 moles d'une solu- tion de chlorure d'ammonium dans l'eau. La couche aqueuse a été
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séparée et la couche éthérée débarrassée d'ionshaloganure par la- vage. La solution éthérée a été séchée sur sulfate de soude, l'é- ther évaporé laissant-une huile jaune visqueuse.
Ce carbinol brut fut ensuite distillé sous lmm. de mercure fournissant la fraction
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principale de 17,9 gr. de diméthyl-t-cHhydroabi8tibol (39,5,?t) bouillant à 175-178 C. On obtient le carbinol pur sous forme d'une huile incolore très visqueuse.
EXEMPLE 2.
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ÈréDaration de¯Diphenyl -t-.JDi.hYdroabi etino 1 On a ajouté une solution de 58gr. de dihydroabicetate de méthyl dans 100ml. d'éther sec à une solution dthérée de bromure de phényl magnésium (préparée à partir de 7gr. de tour- nure de magnésium et 43 gr. de brome benzène dans 200 ml. d'éther sec), et cela au reflux. Le processus a été le même que celui donné ci-dessus pour le diméthylcarbinol excepté que l'hydrolyse a été faite avec de l'acide sulfurique à 10% et que, après extrac-
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tion du diphényl-carbinol brut à 1"ther,llêther'a été 'séparé et le résidu entraîne à la vapeur pour enlever le diphényle.
La masse a ensuite été séchée dans de l'éther sur sulfate de soude et puis
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distillée sous vide, la fraction principale - le diphényl-t-di Ihy- droabiétinol distillant entre 186-191 C. sous 8-9mm. de mercure
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sous forme d'une huile jaune pâle. Rendement: 33,5 gr. f);;'1o).
EXEiIiIPLE ,3.
EXEMPLE.S.
Préparation de Di5hénYle=t-Diàsrdro¯abiétinoi
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On a ajouté 10gr. d'ester éthylique de 1.'acide ,dihy,dro- abiétique dans 15 ml. d'éther éthylique sec à une solution au
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reflux de 13,4 gr. de bromure de phénylmagnésium dans 50 ml. d'éther sec, et la solution a été traitée au reflux pendant 2 heures.
L'ether a alors été séparée par distillation et on a, continue à chauffer le résidu pendant 2 heures au bain-marie bouill'ant, puis on a refroidi dans un bain de-glace. Le résidu a été redissous dans 75 ml. déther et verse en agitant dans 50 ml. d'une solution aqueuse,d'acide sulfurique à 10 % en présence de 5gr. de glace.
Après décantation et séparation la couche éthérée a été lavée avec environ '200ml. de H2S04 aqueux à 10% et ensuite avec de l'eau jusqu'à Ice qu'elle soit neutre. Après distillation de l'éther le résidu a été entraîné à la vapeur pour enlever le diphényle. Le produit a ensuite été distillé 2 fois dans le vide fournissant le carbinol pur sous forme d'une huile jaune pale passant à 150/165 C sous 1 mm. de mercure.. On a recueilli de cette manière 7,9 gr. représentant un rendement de 59,5% en diphényl-t-dihydroabiétinol.
EXEMPLE 4.
Préparation de Diphényl-t-Abiétinol
On a fait 'réagir 3,56 gr. de magnésium et 25,1 gr. de .bromo benzène dans 75 ml. d'éthersec; onny a ajouté une solution de 21,2 ,gr. d'abiétate de méthyle dans 25 ml. d'éther sec. L'ester et le bromure de phénylmagnésium ont été traites au reflux pendant 2 heures après quoi l'éther a été enlevé et le résidu visqueux chauffé au bain-marie pendant 2 autres heures. La masse a été re- froidie dans un bain de glace puis recouverte d'une couche d'éther et on a ajouté 150ml. d'acide sulfuique à 10% pour hydrolyser le complexe.- La couche aqueuse a été enlevée et la solution éthérée lavée à l'eau'jusqu'à neutralité.
Après évaporation de l'éther le résidu a été entraîné à la vapeur pour enlever le diphényl'e laissant 25,2 gr. (85,5%) du carbinol brut sous forme d'un solide jaune pâle. La cristallisation dans de l'alcool mé- thylique' a donné le diphényl-t-abiétinol pur sous forme d'aiguilles transparentes; point de fusion =158-159 C
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EXEMPLE 5
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Préparation du diuhén 1-t-6-h dro d:h dro-abiëtïnol 8,6 gr. de méthyl 6-méthoxydihydroabiétate dans,-20 ml. d'éther absolu ont été ajoutés à une solution dans l'éther sec de bromure de phénylmagnésium préparé à partir de 8gr. 7 de bromo benzène et 1,4gr. de tournure de magnésium. Même processus que dans l'exemple 3.
La coupure de la liaison éther a été produite au cours de l'hydrolyse faite avec de l'acide sulfurique à 10%, après quoi l'hydroxycarbinol brut a été soumis 8. un entraînement à la vapeur pour enlever le diphényle et séché ensuite dans de l'éther. Après enlèvement de l'éther le résidu a été cristallise
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3 fois dans du méthanol donnant 98 gr. (24,519) de prismes trans- parents de diphényle-t-6-hydroxyd.ihydroabict3.nol: point de fusion = 194-196 C.
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.Process for the production of tertiary terpene alcohols.
This invention relates to the production of certain novel carbinols, more particularly tertiary terpene alcohols; it further relates to a process for manufacturing said alcohols.
It has been found, in accordance with the invention, that the new compounds mentioned above are of interest for use as intermediates in the manufacture of other compounds and also for certain other uses such as, for example, fungicides and germicides.
Briefly, the process of the invention provides for the production of tertiary terpene alcohols from terpenic acids, by first esterifying the carboxyl group of the selected terpene acid. The ester is then treated with Grignard's reagent to form a halo magnesian complex with the ester,
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and said complex is then hydrolyzed to give the tertiary terpene alcohol.
The process of the invention is generally applicable to esters of acids referred to herein as terpene acids.
The term "terpene acids" used here includes primary terpene acids, that is to say found in the natural state such as abietic acid, dihydroabietic acid, 1-pimaric and d-pimaric acids , and also acids derived from primary terpene acids by hydrogenation, degradation and isomerization.
For example, dihydroabietic and tetra-hydroabietic acids are formed by hydrogenation of abietic acid As is known, some of the primary terpene acids can also be converted into other primary terpene acids e.g. abietic acid can be subjected to degradation to produce dihydroabietic acid, and abietic acid itself is formed by isomerization of 1-pimaric acid and the invention is also applicable to the acids thus formed.
Any of these acids can be esterified with an alcohol such as an alkyl alcohol, and the resulting ester can be employed according to the process of the invention in a subsequent reaction with Grignard's reagent.
Of particular interest are the esters formed with methyl and ethyl alcohols.
The Grignard reagent reacts with the carbonyl group of the ester to form a halogeno-Magnesian complex which, under the effect of hydrolysis, gives the tertiary carbinol. Since this characteristic reaction of the present invention relates to the carbonyl group, it will be seen that the invention is applicable not only to the esters of terpene acids referred to above but also to their derivatives having substituents introduced either before or. 'after esterification.
The groups of classes of derivatives to which the present invention is applicable include all those in which the substituents are particularly inert with respect to the Grignard reagent, that is to say which
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do not react on the reagent to destroy it. For example, any substituent containing an acidic hydrogen should be excluded. Derivatives in which the substituent is an alkoxy group are illustrative of those which can be so treated.
Any de-Grignard reagent comprising a magnesium salt of an alkyl or aryl halide can be used, especially the magnesium salts of primary alkyl halide and unsubstituted aryl halide, for example iodide. methylmagnesium and phenylmagnesium bromide. The reactions of
Grignard particularly prominent for this use are the magnesium salts of primary alkyl chlorides as well as bromides and iodides, and the magnesium salts of unsubstituted aryl bromides and iodides. The terpene ester is reacted with Grignard's reagent in ethereal solution, and then the reaction product is hydrolyzed.
By way of illustration, by following the method just mentioned, diphenyl-t-dihydroabietinol can be prepared by reacting either methyl or ethyl ester of dihydroabietic acid with phenyl bromide magnesium, the tertiary alcohol which. result conforming to the formula below:
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Although the technique of treatment employed in the reaction with Grignard's reagent and in hydrolysis can be varied, the following examples are given by way of illustration.
EXAMPLE 1 Preparation of dimethyl-t-Dihydroabietinol
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A solution of 20gr was added. from methyl dihydroabietate in 40 moles of dry ether to a solution of phenyl magnesium bromide prepared from 3.5 gr. magnesium and
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21.4mgr. of methylidide in 60 moles of dry ether. The mixture was refluxed for 4 hours after which it was cooled in an ice bath, and hydrolyzed with 200 moles of a solution of ammonium chloride in water. The aqueous layer was
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separated and the ethereal layer freed of ionshalogide by washing. The ethereal solution was dried over sodium sulfate, the ether evaporated leaving a viscous yellow oil.
This crude carbinol was then distilled under 1mm. of mercury providing the fraction
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main of 17.9 gr. of dimethyl-t-cHhydroabi8tibol (39.5%) boiling at 175-178 ° C. The pure carbinol is obtained in the form of a very viscous colorless oil.
EXAMPLE 2.
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Preparation of Diphenyl -t-.JDi.hYdroabi etino 1 A solution of 58gr was added. of methyl dihydroabicetate in 100ml. of dry ether to a solution of ethereal phenyl magnesium bromide (prepared from 7gr. of magnesium tour- ture and 43 gr. of benzene bromine in 200 ml. of dry ether), and this at reflux. The process was the same as that given above for dimethylcarbinol except that the hydrolysis was done with 10% sulfuric acid and that after extrac-
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After leaving the crude diphenyl carbinol at 1 "ther, the ether was separated and the residue steamed to remove the diphenyl.
The mass was then dried in ether over sodium sulfate and then
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distilled under vacuum, the main fraction - diphenyl-t-di Ihy-droabietinol distilling between 186-191 C. under 8-9mm. mercury
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as a pale yellow oil. Yield: 33.5 gr. f) ;; '1o).
EXiIiIPLE, 3.
EXAMPLE S.
Preparation of Di5hénYle = t-Diàsrdrōabietinoi
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We added 10gr. dihy, droabietic acid ethyl ester in 15 ml. dry ethyl ether to a solution of
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reflux of 13.4 gr. of phenylmagnesium bromide in 50 ml. of dry ether, and the solution was refluxed for 2 hours.
The ether was then distilled off and the residue continued to be heated for 2 hours in a boiling water bath, followed by cooling in an ice bath. The residue was redissolved in 75 ml. dether and pour, stirring, into 50 ml. of an aqueous solution of 10% sulfuric acid in the presence of 5gr. of ice.
After decantation and separation the ethereal layer was washed with about 200ml. 10% aqueous H2SO4 and then with water until it is neutral. After distillation of the ether the residue was steamed to remove the diphenyl. The product was then distilled twice in a vacuum providing the pure carbinol in the form of a pale yellow oil passing at 150/165 C under 1 mm. of mercury. 7.9 gr. were collected in this way. representing a yield of 59.5% of diphenyl-t-dihydroabietinol.
EXAMPLE 4.
Preparation of Diphenyl-t-Abietinol
We reacted 3.56 gr. of magnesium and 25.1 gr. of .bromo benzene in 75 ml. ethersec; onny added a solution of 21.2, gr. methyl abietate in 25 ml. dry ether. The phenylmagnesium ester and bromide were refluxed for 2 hours after which the ether was removed and the viscous residue heated in a water bath for another 2 hours. The mass was cooled in an ice bath then covered with a layer of ether and 150 ml was added. 10% sulfuric acid to hydrolyze the complex. The aqueous layer was removed and the ethereal solution washed with water until neutral.
After evaporation of the ether the residue was entrained with steam to remove the diphenyl leaving 25.2 g. (85.5%) of the crude carbinol as a pale yellow solid. Crystallization from methyl alcohol gave pure diphenyl-t-abietinol as transparent needles; melting point = 158-159 C
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EXAMPLE 5
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Preparation of diuhen 1-t-6-h dro d: h dro-abiëtïnol 8.6 gr. of methyl 6-methoxydihydroabietate in, -20 ml. of absolute ether were added to a solution in dry ether of phenylmagnesium bromide prepared from 8gr. 7 of bromo benzene and 1.4gr. of magnesium turn. Same process as in Example 3.
Cleavage of the ether bond was produced during hydrolysis with 10% sulfuric acid, after which the crude hydroxycarbinol was subjected to steam stripping to remove the diphenyl and then dried in ether. After removing the ether the residue was crystallized.
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3 times in methanol giving 98 gr. (24,519) of transparent prisms of diphenyl-t-6-hydroxyd.ihydroabict3.nol: melting point = 194-196 C.