CH173729A - Verfahren zur Darstellung cyclischer Ketone. - Google Patents

Description

  Verfahren zur Darstellung     cyclischer        Netone.       Es ist bekannt, dass     aliphatisobe        Dinitrile     von     Dicarbonsäuren,    der allgemeinen Formel       N-C-(CH2)n-C-N     durch Kondensation in Anwesenheit von       Natriumalkoholaten    als Kondensationsmittel  in     cyclische    Verbindungen     übergeführt    wer  den können. (C. 1909     1I,    Seite 16), deren  weitere Umwandlung in     cyclische        Ketone    mit  verseifenden Mitteln ebenfalls bekannt ist.  



  Es wurde nun gefunden, dass sich für die  Kondensation der     Nitrile    der Formel       N-C-(CH2)n-C-N     Kondensationsmittel vom Typ  
EMI0001.0015     
    worin     R,    und     R2    organische Radikale, zum  Beispiel     Alkyl,        Aralkyl,        Aryl,    oder einen       alicyclischen    Rest,     112e    ein Leichtmetall, zum  Beispiel ein Alkali-, Erdalkali oder Erdmetall,  wie     Lithium,    Natrium, Magnesium oder Alu-         minium,    und m die Wertigkeit des     Metalles     bedeutet, besonders gut eignet.  



  Die Reaktion führt zu Produkten der nach  stehenden Formel:  
EMI0001.0026     
    Gleichzeitig entstehen durch Zusammentritt       zweier    Moleküle     Iminosäurenitrile    der Formel  
EMI0001.0029     
    Die Reaktion verläuft bei der Synthese B  und     6-gliedriger    Ringsysteme glatt, ohne dass  man auf besondere Verdünnungsverhältnisse  Rücksicht nehmen müsste. Für die Synthese  von Ringsystemen mit mehr als sechs Gliedern  hat es sich als vorteilhaft gezeigt, in hoher      Verdünnung zu arbeiten, insbesondere ist das  Einhalten geringer Konzentration bei der  Synthese von Ringsystemen mit mehr als  sieben Gliedern von Wichtigkeit.  



  Durch Einwirkung verseifender Mittel  werden die     cyclischen        a-Cyarrketimide    in a  Cyanketone umgewandelt, die dann durch  Weitere     Verseifung    in     cyclisebe        Ketorre    über  geführt werden.  



  Die Verfahrensprodukte sollen als Aus  gangsmaterialien bei der Herstellung von       Riechstoffen    und sonstiger organischer Prä  parate benutzt werden.  



  <I>Beispiel 1:</I>       Man    stellt zunächst durch Eintropfen von  reinem, trockenem     Dicyclohexylamin    in eine  ätherische Lösung von     Lithiumbutyl    eine  ätherische Lösung von     Lithiumdicyclohexyl-          amid    her. Diese lässt man darin in eine ge  kühlte ätherische Lösung der äquivalenten  Menge     Korksäuredinitril    unter Rühren ein  laufen, wobei sich ein weisser Niederschlag  abscheidet.

   Man giesst nun in kalte zirka       20        %ige        Schwefelsäure        ein.        Zwischen        der     wässerigen Schwefelsäure und der ätherischen  Schicht scheidet sich jetzt eine beträchtliche  Menge eines hochmolekularen Kondensations  produktes ab, das verworfen wird. Die äthe  rische Lösung wird zur Beseitigung des     Di-          cyclohexylamins    und zwecks Hydrolyse des       a-Cyan-cycloheptanonimids    noch einige Zeit  mit verdünnter Schwefelsäure geschüttelt und  dann mit Wasser gewaschen.

   Nach dem Ab  dampfen des Äthers     hinterbleibt    das     a-Cyan-          cycloheptanon    vom Siedepunkt     _140-1410     (12 mm). Die Ausbeute beträgt zirka 15 bis       20        %        der        Theorie.        Bei        der        Verseifung        durch     Erhitzen mit Schwefelsäure erhält man das  bei 178-1810 siedende     Cycloheptanon        (Dieck-          mann    A. 317, 49).  



  <I>Beispiel 2:</I>  Zu wesentlich höheren Ausbeuten als im  vorangehenden Beispiel gelangt man in fol  gender Weise: Ein mehrfach     tubulierterKolben     trägt einen Rührei und zwei     Büretten.        Man     füllt die     Büretten    mit gleich starken zirka    einfach     molarenLösungen    von     Lithiunrdiäthyl-          acnid    oder     Litbiumdicyclohexylarnid    und von       Korksäuredinitril    in Äther, bringt in den  Kolben etwa 250 cm' absoluten Äther, kühlt  auf 0 0 bis -20" ab und setzt den Rührei  in Gang.

   Man lässt jetzt 1     cms    der     Nitril-          lösung   <B>und</B> sofort nachher 1 en,-' der Lösung  des Kondensationsmittels einlaufen und wie  derholt diese Operationen     nlle    zwei Minuten.  Wenn sich im Reaktionskolben allmählich  mehr und mehr Flüssigkeit ansammelt, kann  man die     Einlaufsgeschwindigkeit    erhöhen.  Man kann auch beide     Löaungen    kontinuierlich  einfliessen lassen, wenn man dafür Sorge trägt,  dass die einlaufenden Mengen der beiden Re  aktionsteilnehmer dauernd äquivalent sind.

    Die wie im Beispiel 1 durchgeführte Aufarbei  tung ergibt schliesslich das     a-Cyarrcyclohep-          tanon        in        einer        Ausbeute        von        70-80%        der     Theorie, das gemäss Beispiel 1 in das     Cyclo-          heptanorr    übergeführt wird.  



  <I>Beispiel 3:</I>  30 Teile 80     o/oiges        Natriumhydrid    oder  39 Teile fein gepulvertes     Natriumamid    wer  den unter Rühren bei<B>120-1300</B> mit 500  Teilen völlig trockenen     Methylanilins    umge  setzt. In die erhaltene Lösung     bezw.    Suspen  sion des     Natriummethylanilins    in     Metbyl-          anilin    lässt man nach dem Erkalten auf 50  bis<B>701)</B> sehr langsam eine Lösung von 136  Teilen     Korksäurenitril    in weiteren 500     gr          Methylanilin    einfliessen.

   Man giesst dann in       eine        ausreichende        Menge        20-30        %iger-        Schwe-          felsäure    ein, nimmt in Äther auf und entzieht  dem Äther durch mehrfaches Ausschütteln  mit Mineralsäuren das     Methylanilin.    Die  weitere Verarbeitung erfolgt nach Beispiel 1.  Die Ausbeute ist der dort angegebenen ähn  lich und die Endprodukte sind identisch.

    <I>Beispiel 4:</I>  0,4     Mol        Lithiumbutyl    werden unter Stick  stoff in 1 Liter luftfreien absoluten Äthers  gelöst und darauf mit 0,8     Mol    frisch destil  lierten     Äthylanilins    versetzt.

   Unter lebhafter  Erwärmung bildet sich eine klare Lösung  des     Lithiumäthylanilins.    Man kocht die Lö-      sang unter     Rückfluss,    rührt sehr kräftig und  lässt dann 30     gi-    (0,2     Mol)        Azelainsäuredini-          tril,    gelöst in 500 cm' absoluten Äthers völlig  kontinuierlich durch den     Rückflusskühler    ein  laufen bei einer     Einlaufsgeschwindigkeit    von  3-4     ein'    pro Stunde.

   Ist alles eingeführt,  so giesst man das Reaktionsgemisch in ein       Gemisch        von        Eis        und        überschüssiger        20        %iger     Salzsäure ein, destilliert den Äther direkt  ans der Salzsäure ab und kocht den Rück  stand unter     öfterein    Schütteln     1/4    Stunde  lang lebhaft mit der Säure. Das Reaktions  produkt schwimmt jetzt als zähes harziges  01 oben auf der wässerigen Schicht. Es wird  abgetrennt und mehrfach mit Äther durch  gerieben.

   Man löst so das gebildete     a-Cyan-          cyclooctanon    aus den andern     nebenher    ge  bildeten Reaktionsprodukten heraus. Nach  dem     Abdestillieren    des Äthers     hinterbleibt          a-Cy        ancyclooctanon    als dickes 01, das bei  <B>150-1600</B> unter 15 mm Druck siedet. Das  Destillat erstarrt bald darauf.

   Die farblosen  Kristalle schmelzen nach dem     Umkristalli-          siere        n    aus Benzol und     Petroläther    bei<B>550.</B>       11fan    erhält 10     gi-    =     30'/o    der Theorie.  



       Durch        Kochen        mit        60-70        %iger        Schwe-          felsäure    wird die Substanz in das     bekannte          Cyclooctanon    übergeführt,     vergl.    Wallach und       Ruzicka        (Helv.    1926, 350).  



  Der     Rückstand    von der     Extraktion    mit  Äther scheidet nach einigem Stehen Kristalle  ab, die durch Verreiben mit Essigester, in  dein sie schwer löslich sind, vom beigemisch  ten Harz     getrennt    werden können.

   Ausbeute:  4,5     gr.    Es liegt das     2,9-Dicyaricyclohexadecan-          1,8-dion    vor, was daraus folgt, dass die     Sub-          stanz        durch        Kochen        mit        70        %iger        Schwefel-          säure    unter     Verseifung    und Abspaltung der       Cyangruppen    in das von     Ruzicka    beschriebene       Cy        clohexadecandion    vom Schmelzpunkt 87 0  verwandelt 

  werden kann.  



  <I>Beispiel 5:</I>       Man    verfährt wie im Beispiel 4 angege  ben, ersetzt aber das     Azelainsäuredinitril    durch  50     gr-        1,14-Dicyantetradecan.    Nach     Beendi-          digung    des Versuches giesst man das Reak  tionsgemisch in überschüssige mit Eis ver-    mischte Salzsäure ein, trennt die ätherische  Schicht rasch von der Säure und den sich  ausscheidenden harzigen Kondensationspro  dukten ab,

   beseitigt das     Äthylanilin    durch  wiederholtes kurzes Ausschütteln mit     gekühl-          ter        10        %iger        Salzsäure        und        wäscht        schliesslich     mit Wasser. Die ätherische Schicht wird  einige Zeit mit     Ohlorcalcium    geschüttelt und  dann eingeengt. Nach einigem Stehen     ki,istal-          lisiert    jetzt die Substanz  
EMI0003.0082     
    Sie bildet nach dem     Umkristallisieren     farblose Kristalle vom Schmelzpunkt 192  .

         Durch        mehrstündiges        Kochen        mit        70        %iger     Schwefelsäure wird sie in das von     Ruzicka     beschriebene     Diketon    mit einem Ring von  30     C-Atomen    verwandelt.  



  Das ätherische Filtrat von der Gewinnung  des soeben beschriebenen Produktes wird  völlig eingedampft und dann im Hochvakuum  destilliert. Die Fraktion vom Siedepunkt  150-180 0 unter 0,1-0,3 mm Druck erstarrt  und ist durch     Umkristallisieren    aus Benzin  leicht auf den Schmelzpunkt 135 0 zu bringen.  Es liegt das     2-Cyancyklopentadecanon        (1)-          imid    vor.  



  Dieses Produkt wird 2 Stunden lang mit       70        %iger        Schwefelsäure        unter        Rückfluss        ge-          kocht    mit Wasser verdünnt und     finit    Äther  aufgenommen. Die ätherische Lösung wird  mit Natronlauge gewaschen, über     Calcium-          chlorid    getrocknet und eingedampft. Der  Rückstand siedet bei     115-1201'    unter 0,1  bis 0,2 mm Druck.

   Das Destillat erstarrt  völlig und schmilzt ohne weitere Reinigung  bei<B>630,</B> dem richtigen Schmelzpunkt des       Cyclopentadecanons        (Ruzicka,        Helv.    1926,  S. 260).  



       .Beispiel   <I>ö:</I>  In 3 Liter einer ätherischen Lösung von       Natriummethylanilin,    die 0,3 normal an ge-           löstem    Natrium ist, lässt man während eines  Zeitraumes von 6 Tagen 50     gr        1,14-Dicyari-          2-methyl-tetradecan    unter Rühren und Kochen  sehr allmählich und gleichmässig einfliessen.  Man zersetzt dann mit Wasser, trennt die  ätherische Schicht ab, und dampft sie, zum  Schluss bei     100     im hohen Vakuum, möglichst  vollständig ein. Es     hinterbleibt    das rohe     Cyarr-          lietimid    in (restalt eines dicken öligen Harzes.  



  Zur näheren Identifizierung kocht man  das Reaktionsprodukt 5 Stunden lang mit  Schwefelsäure vom Siedepunkt 1400 unter       Rückfluss.    Dann treibt     man    das gebildete     rac.          14Tuscon    mit Dampf ab. Es wird gesammelt  und im Vakuum destilliert. Es siedet bei  128<B>0</B> (1,2 mm).  



  Sein     Semicarbazon    zeigt den Schmelzpunkt       133,5-134,5     , während für das natürliche  Produkt     134     bekannt ist.  



  Das Ausgangsprodukt kann aus der be  kannten 2 -     Methyl    -1,14 -     tetradecaridicarbon-          säure    über das Chlorid und     Amid    in bekann  ter Weise hergestellt werden. Es ist ein dickes  Öl vom Siedepunkt 165<B>0</B> (0,3 mm).

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Darstellung cycliseheKetone, durch Kondensation von Nitrilen der Formel N=C- in (CIiL)n- C-\T Gegenwart eines Kondensationsmittels und Verseifung der entstehenden Cyanverbindun- gen, dadurch gekennzeichnet, dass man als Kondensationsmittel eine Verbindung vom Typ EMI0004.0030 worin Ri und R2 organische Radikale, Me ein Leichtmetall,

   und m die Wertigkeit des Metalles bedeutet, verwendet. UNTERANSPRUCH: Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man bei Ringsystemen mit mehr als sechs Gliedern die Kondensation in hoher Verdünnung ausführt.