CH292800A

CH292800A - Process for the production of methylumbelliferone.

Info

Publication number: CH292800A
Authority: CH
Inventors: Bayer Farbenfabriken
Original assignee: Bayer Ag
Priority date: 1949-11-25
Filing date: 1950-11-14
Publication date: 1953-08-31

Description

  

  Verfahren     zur        Herstellung    von     Methylumbelliferon.       Es ist bekannt,     4-Methyl-cumarine,    insbe  sondere im     Benzolkern        Oxy        gruppen    enthal  tende     4-Methyl-cumarine,    durch Einwirkung  von     Acetessigester    auf ein- oder mehrwertige       Phenole    in Gegenwart wasserentziehender Mit  tel zu gewinnen.

   Zum Beispiel entsteht     Me-          thylumbelliferon,    das ist     7-Oxy        -4-methyl-cu-          marin,        aus        Resorcin        und        Acetessigester    durch  Einwirkung von konzentrierter Schwefelsäure.  Um bei diesem Verfahren aber einigermassen  zufriedenstellende Ausbeuten zu erzielen, darf  die Temperatur während der Umsetzung     0      nicht überschreiten, und ausserdem muss ein  grosser Überschuss an Schwefelsäure     ange-          @vandt    werden.

   Das dabei entstehende rohe       Methylumbelliferon    muss dann noch, beispiels  weise durch     Umkristallisieren,    gereinigt wer  den.  



  Es wurde nun gefunden, dass man     Methy-          lumbelliferon    in sehr vorteilhafter Weise her  stellen kann, wenn man erfindungsgemäss     mo-          lare    Mengen von     Resorcin    und     Diketen    zu  nächst in     Gegenwart    einer kleinen Menge eines  Katalysators zu dem     Monoacetoacetat    des     Re-          sorcins    umsetzt und dann mittels eines Kon  densationsmittels unter Wasserabspaltung den       Ringschluss    bewirkt.

   Die Bildung des     Mono-          acetoacetats    des     Resorcins    erfolgt zweckmässig  durch gemeinsames Erhitzen von     Resorcin    und       Diketen    in Gegenwart saurer oder basischer  Katalysatoren. Als     Kondensationsmittel    für  den     Ringschluss    eignen sich zum Beispiel  Schwefelsäure, Zinkchlorid, Phosphorsäure    oder andere ähnlich wirkende Kondensations  mittel.

   Das erfindungsgemässe Verfahren, wel  ches statt des     Acetessigesters    das wohlfeilere       Diketen    verwendet, benötigt ausserdem gerin  gere Mengen an Kondensationsmittel und lie  fert bessere Ausbeuten an reinerem     Methy-          lumbelliferon    als das bekannte Verfahren.  



  Für die     Bildung    des     Resorcin-monoaceto-          a.cetats    verwendet man als basische Katalysato  ren vorteilhaft     Pyridin    oder anderer     Pyridin-          basen,        Triäthylamin,        Natriumacetat,        Dimethyl-          anilin    u. a. oder als saure Katalysatoren     Ben-          zolsulfonsäure,    konzentrierter Schwefelsäure  o. a.

   Die     Veresterung    geschieht am besten  derart, dass man zu geschmolzenem     Resorcin,     welches den Katalysator enthält,     Diketen    in  langsamem Strahl zulaufen lässt und die Masse  so lange bei der Schmelztemperatur des     Resor-          cins    hält, bis alles     Diketen    umgesetzt ist. Der  rohe, noch warme     Monoacetessigester    des     Re-          sorcins    kann nun ohne weitere Reinigung un  mittelbar weiter verarbeitet werden.

   Für den       Ringschluss    verwendet man als wasserentzie  hendes Mittel mit gutem Erfolg konzentrierte  Schwefelsäure, Schwefelsäure von 60      B6,    was  serfreies Zinkchlorid oder konzentrierte Phos  phorsäure. Es ist dabei nicht notwendig, bei  dieser Stufe wie im Fall der     Synthese    mit       Acetessigester.die    Temperatur unter 0  zu hal  ten; man kann den geschmolzenen rohen Ester  bei Raumtemperatur oder etwas erhöhter  Temperatur in die     Kondensationsmittel    ein  laufen lassen.

        Die Umsetzung lässt sich wie folgt darstellen  
EMI0002.0001     
    Das so erhaltene     1Alethylumbelliferon    liegt  bereits nach zum Beispiel in üblicher Weise  erfolgter Entfernung des Kondensationsmit  tels in für viele Zwecke ausreichend reiner  Form vor.     Methylumbelliferon    ist als Zwi  schenprodukt zum Beispiel bei der Herstellung  von Farbstoffen und Schädlingsbekämpfungs  mitteln von Bedeutung.  



       Beispiel   <I>1:</I>  110     Gewiehtsteile    technisches     Resorein    und  0,5     Gewiehtsteile        Pyridin    werden bei etwa 105  bis 110  geschmolzen. In diese     Mischung    lässt  man unter Aufrechterhalten einer Tempera  tur von etwa<B>100</B> bis     110     81     Gewiehtsteile    rei  nes     Diketen    (bzw. die 81 Gewichtsteilen rei  nem     Diketen    entsprechende Menge an     teehni-          sehem        Diketen)    langsam einlaufen.

   Dann hält  man das Gemisch noch so lange auf 100 bis  110 , bis kein Geruch nach     Diketen    mehr     wahr-          iiehmbar    ist. Das rohe, auf etwa 40 bis 50  ab  gekühlte dickflüssige     Monoaeetoaeeta.t    des     Re-          sorcins    lässt man dann in 630 Gewichtsteile       78%iger        Schwefelsäure        (60         B6)        einlaufen.     Die Temperatur der Schwefelsäure soll etwa  20 bis 30  betragen.

   Die Mischung wird dann  noch mehrere Stunden bei dieser Temperatur    gerührt und darauf auf die dreifache Menge       Isis    gegossen. Es wird noch kurze Zeit nach  gerührt und das ausgefallene     llethylumbelli-          feron    abgesaugt, säurefrei gewaschen und bei  <B>1.10</B> bis 120  getrocknet.     Eihalten    170     Ge-          wielitsteile    hellgraues     Methylumbelliferon    vom       Fp.    180 bis 181      (unkorr.),    entsprechend 96010  der Theorie.  



       Beispiel     110 g     Resorcin    und 0,5 g     Triäthylamin    wer  den wie im Beispiel 1 mit     Diketen        verestert     und dann bei 0  in eine     Mischung    von 300     em3     konzentrierter Phosphorsäure und 30     cm3     Wasser einlaufen lassen. Nach dem Stehen  über Nacht wird auf Eis gegossen.

   Man erhält       etwa        150        g,        entsprechend        85        %        der        Theorie,     an     Methylumbelliferon.  



  Process for the production of methylumbelliferone. It is known that 4-methyl-coumarins, in particular special 4-methyl-coumarins contained in the benzene nucleus oxy groups, can be obtained by the action of acetoacetic ester on mono- or polyhydric phenols in the presence of dehydrating agents.

   For example, methylumbelliferone, which is 7-oxy -4-methyl-cu- marine, is produced from resorcinol and acetoacetic ester through the action of concentrated sulfuric acid. In order to achieve somewhat satisfactory yields in this process, however, the temperature must not exceed 0 during the reaction, and in addition a large excess of sulfuric acid must be used.

   The resulting crude methylumbelliferone then has to be purified, for example by recrystallization.



  It has now been found that methylumbelliferone can be produced in a very advantageous manner if, according to the invention, molar amounts of resorcinol and diketene are first converted to the monoacetoacetate of resorcinol in the presence of a small amount of a catalyst and then by means of a Condensation agent causes the ring closure with elimination of water.

   The formation of the monoacetoacetate of resorcinol is expediently carried out by joint heating of resorcinol and diketene in the presence of acidic or basic catalysts. Suitable condensation agents for the ring closure are, for example, sulfuric acid, zinc chloride, phosphoric acid or other similarly acting condensation agents.

   The process according to the invention, which uses the cheaper diketene instead of the acetoacetic ester, also requires smaller amounts of condensing agent and delivers better yields of purer methyl lumbelliferone than the known process.



  For the formation of resorcinol monoaceto a.cetats is used as basic catalysts advantageously pyridine or other pyridine bases, triethylamine, sodium acetate, dimethyl aniline u. a. or as acidic catalysts benzene sulfonic acid, concentrated sulfuric acid or the like.

   The esterification is best done in such a way that diketene is added to molten resorcinol, which contains the catalyst, in a slow stream and the mass is kept at the melting temperature of the resorcinol until all of the diketene has been converted. The raw, still warm monoacetoacetic ester of the resorbin can now be processed further without further purification.

   For the ring closure, concentrated sulfuric acid, sulfuric acid of 60 B6, which is serfreies zinc chloride or concentrated phosphoric acid, is used as a dehydrating agent with good success. It is not necessary, as in the case of the synthesis with acetoacetic ester, to keep the temperature below 0 at this stage; you can run the molten crude ester at room temperature or slightly elevated temperature in the condensing agent.

        The implementation can be illustrated as follows
EMI0002.0001
    The 1-alethylumbelliferone obtained in this way is already in a sufficiently pure form for many purposes after, for example, the removal of the condensation agent in the usual manner. Methylumbelliferone is important as an intermediate product, for example in the manufacture of dyes and pest control agents.



       Example <I> 1: </I> 110 parts by weight of technical resorein and 0.5 parts by weight of pyridine are melted at around 105 to 110. 81 parts by weight of pure diketene (or the amount of teehnic diketene corresponding to 81 parts by weight of pure diketene) is slowly run into this mixture while maintaining a temperature of about 100 to 110.

   Then the mixture is kept at 100 to 110 until the diketene smell is no longer perceptible. The crude, viscous monoaeetoaeeta.t of the resorcinol, cooled to about 40 to 50, is then run into 630 parts by weight of 78% strength sulfuric acid (60 B6). The temperature of the sulfuric acid should be around 20 to 30.

   The mixture is then stirred for several hours at this temperature and then poured onto three times the amount of Isis. Stirring is continued for a short time and the precipitated methyl umbelliferone is filtered off with suction, washed free of acid and dried at from 1.10 to 120. Contains 170 parts by weight of light gray methylumbelliferone with a melting point of 180 to 181 (uncorr.), Corresponding to 96010 of theory.



       Example 110 g of resorcinol and 0.5 g of triethylamine who esterified with diketene as in Example 1 and then run at 0 into a mixture of 300 cm3 of concentrated phosphoric acid and 30 cm3 of water. After standing overnight, it is poured onto ice.

   About 150 g, corresponding to 85% of theory, of methylumbelliferone are obtained.

Claims

PATENT CLAIM Process for the production of methyl umbelliferone, characterized in that molar amounts of resorein and diketene are initially converted to the monoacetoacetate of the re sorein in the presence of a small amount of a catalyst and then the ring shortening is effected by means of a condensation agent with elimination of water.