CH317112A

CH317112A - Verfahren zur Herstellung eines Polyenaldehyds

Info

Publication number: CH317112A
Authority: CH
Inventors: Otto Dr Isler; Marc Dr Montavon; Rudolf Dr Rueegg; Paul Dr Zeller
Original assignee: Hoffmann La Roche
Priority date: 1953-07-02
Filing date: 1953-07-02
Publication date: 1956-11-15

Description


  Verfahren zur Herstellung eines     Polyenaldehyds     
EMI0001.0002     
  
    (le-enstand <SEP> der <SEP> Erfindung <SEP> ist. <SEP> ein <SEP> Verfah  ren <SEP> zur <SEP> Verstellung <SEP> des <SEP> 8-[2',6',6'-Trimethyl  eyclohexen-(1') <SEP> -y1] <SEP> -2,6-dimethyl-oetat.rien  (2,4,6)-als-(1), <SEP> der <SEP> im <SEP> folgenden <SEP> ss-Cls-Alde  hyd <SEP> genannt <SEP> wird.

   <SEP> Das <SEP> Verfahren <SEP> ist <SEP> dadureh
<tb>  gekennzeiehnet, <SEP> dass <SEP> man <SEP> 4-[2',6',6'-Trimethyl  cyeloliexen-(1')-yl]-2-methyl-buten-(2 <SEP> )- <SEP> ä1- <SEP> (1)
<tb>  (ss-C14-Aldehyd) <SEP> acetalisiert" <SEP> das <SEP> entstandene
<tb>  4- <SEP> [2',6',6'-Trinieth#,l-cyelohexen- <SEP> (1') <SEP> -y1] <SEP> -2  inethyl-buten-(2)-aceta.l-(1) <SEP> (ss-C14-Acetal) <SEP> in
<tb>  Gegenwart <SEP> von <SEP> sauren <SEP> Kondensationsmitteln
<tb>  mit <SEP> einem <SEP> Vinyläther <SEP> und <SEP> ansehliessend <SEP> mit.
<tb>  einem <SEP> Propenyläther <SEP> kondensiert <SEP> und <SEP> das
<tb>  erhaltene <SEP> 8-[2',6',6'-Trimethyl-cyelohexen-(1')  vl] <SEP> 2,6-dimethyl-octen-(6)-d'iäther-(3,5)-aeetal  (1.)

   <SEP> durch <SEP> Hydrolyse <SEP> in <SEP> saurem <SEP> 'k#ledium <SEP> und
<tb>  Abspaltung <SEP> von <SEP> Alkohol <SEP> aus <SEP> den <SEP> Stellungen
<tb>  <B>2,3</B> <SEP> und <SEP> 4,5 <SEP> in <SEP> den <SEP> ss-C1,-A1'diehyd <SEP> überführt.
<tb>  



  Der <SEP> ss-C16-Aldehycl <SEP> ist- <SEP> ein <SEP> wertvolles <SEP> Zwi  sehenprodukt <SEP> für <SEP> die <SEP> Synthese <SEP> von <SEP> physiolo  gisehwirksamen <SEP> Polyenverbindungen. <SEP> So <SEP> kann
<tb>  daraus <SEP> in <SEP> bekannter <SEP> Weise <SEP> f-Carotin <SEP> synthe  tisiert <SEP> werden <SEP> (s. <SEP> Annalen <SEP> der <SEP> Chemie, <SEP> Band
<tb>  570 <SEP> [7.970], <SEP> Seite <SEP> 54, <SEP> und <SEP> Band <SEP> 571 <SEP> [1951],
<tb>  Seite <SEP> 75).
<tb>  



  Die <SEP> erste <SEP> Stufe <SEP> des <SEP> erfindungsgemässen
<tb>  Verfahrens <SEP> besteht <SEP> in <SEP> der <SEP> Aeetalisieruno@ <SEP> des
<tb>  ss-C14-Aldeliydg. <SEP> Diese <SEP> kann <SEP> in <SEP> an <SEP> sieh <SEP> be  kannter <SEP> Weise <SEP> erfolgen. <SEP> Man <SEP> acetalisiert <SEP> bei  spielsweise <SEP> mittels <SEP> eines <SEP> Orthoesters <SEP> in <SEP> Gegen  wart. <SEP> eines <SEP> sauren <SEP> Kondensationsmittels, <SEP> wie
<tb>  Bortrifluoi¯idätherat, <SEP> Zinkehlorid, <SEP> Ammonium  ehlorid, <SEP> Ammoniumnitrat, <SEP> Phosphorsäure, <SEP> p-            Tohiol-sulfosäure    usw.

   Hierzu eignen sich be  sonders die     Orthoester    niederer     aliphatischer     Säuren mit niederen     aliphatischen        Alkoholen,          vorzugsweise    der     Orthoameisensäuremethyl-,          -äthyl-    oder     n-butyl-ester.    Die erhaltenen       Aeetale    des     ss-C,4-Aldehyds    sind farblose Öle,  die im     Ultraviolettspektrum    über 225     mu        keine     Maximalabsorption aufweisen.

       Für    die weitere  Verarbeitung     ist    eine besondere     Reinigung,     z. B.     durch        Destillation,    nicht erforderlich.  



  In der zweiten Stufe des     Verfahrens    wird  das     ss-C14-Acetal    mit einem     Vinyläther    in  Gegenwart eines sauren Kondensationsmittels       zum        ss-C16-Ätheracetal        kondensiert.    Als Kon  densationsmittel     eignen,    sieh     Bort.rifluorid-          ätherat.,    Zinkchlorid,     Titantetraehlorid,        Alumi-          niumtrichlorid.,        Ferrichlorid,        Zinntetrachlorid     usw.

   Man verwendet     zweckmässigerweise    den       Vinyläther    des Alkohols, von dem sich das       ss-C,4-Acet.al    ableitet, z. B.     Methyl-vinyläther,          Äthyl-vinyläther    oder     n-Butyl-viinyläther.    Die       Kondensation        erfolgt    am     besten    bei     mögliehst     tiefer Temperatur;

   dadurch kann man     un-          erwün.sehte    Nebenreaktionen, wie     Polymerisa-          tion    und! Kondensation des gebildeten     ss-C16-          Äthera.eetals    mit     dem        Vinyläther,    vermeiden.  Die optimale Reaktionstemperatur liegt je       naeh    der     Wahl    des     Kondensationsmittels    und  des     ss-C14-Acetals    und     Vin@lüthers        zwisehen     25 und 60  C.

   Bei einer     bevorzugten    Ausfüh  rungsform     lä.sst    man etwa     molare    Mengen       ss-C14-Aeetal        und        Vinyläther    bei 25-50  C  in     Gregenwart    von Zinkchlorid aufeinander      einwirken.

   Man erhält so weitgehend reine       ss-C16-Ätheracetale    in beinahe quantitativer       Ausbeute.    Es     sind    farblose Öle, die im     Ultra-          violettspektru:m    über 225     my.    keine Maximal  absorption     aufweisen.    Die     Weiterverarbeitung     des     ss-C16-Ätheraeetals        erfolgt    zweckmässig im  gleichen     Reaktionsgefäss    ohne     Reinigung.     



  In der dritten Stufe des     Verfahrens    wird  das     ss-C16-Ätheracetal    mit einem     Propenyl-          äther    in Gegenwart eines sauren Kondensa  tionsmittels zum     f-Cla-Diätheraeetal    konden  siert.

   Als Kondensationsmittel eignen sich,  wie     in    der zweiten     Verfahrensstufe,        Bort.ri-          fluoridätherat,    Zinkchlorid,     Titantetrachlorid,          Afaminiumtrichlorid,        Ferrichlorid,        Zinntetr        a-          ehlorid        usw.    Man     verwendet        zweckmässig    den       Propenyläther    des     Alkohols,    von dem sich das       ss-C1,1-Acetal    ableitet, z.

   B.     Methylpropenyl-          äther,        Äthyl-propenyläther    oder     n-Butyf-pro-          penyläther.    Bei einer bevorzugten     Ausfüh-          1RUigsform    lässt man einen grossen     überschuss     des     ss-C16-Ätheracetals,    z. B. die     dreimolare     Menge, bei 40-60  C in Gegenwart von     Bor-          trifluoridätherat    auf den     Propenyläther    ein  wirken.

   Nach der     Umsetzung    kann man das  überschüssige     ss-C16-Ätheracetal    zum     Beispiel     durch eine     Dhestillation    nach vorangehender       Neutralisation    des     Kondensationsmittels        zu-          rüekgewinnen    und     fortlaufend    wieder     zur     Kondensation mit     Propenyläther    einsetzen.  



  Die     ss-C-19-Ätheracetale,    die bei der Kon  densation gebildet werden, sind farblose Öle,  die im     Ultraviolet.tspektrum    über 225     ma     keine     Maximalabsorption    aufweisen. Für die  weitere Verarbeitung     ist    eine     besondere    Reini  gung, z. B. durch     Destillation,    nicht.     erfoi-          derlieh.     



  Die vierte Stufe des erfindungsgemässen  Verfahrens besteht darin, dass man die     ss-Clq-          Diätheraeetale    in an     sich    bekannter     Weise    in  saurem Milieu     hydrolysiert;    diese Reaktion  kann mit. Torteil so geleitet werden, z. B.  durch Erwärmen     auf    etwa. 100  C, dass die  Hydrolyse und die Abspaltung von Alkohol  aus den     Stellungen   <B>2,3</B> und 4,5 gleichzeitig  erfolgt.

   Diese Reaktionsstufe . kann     zweek-          mässigerweise    in     Gegenwart.        wasserlöslicher,     nicht flüchtiger     organischer    oder anorga-         nischer    Säuren, wie     p-Tollolsulfosä.-iire,    Schwe  felsäure, Phosphorsäure oder sauer reagieren  der Salze, wie     ZnCL,        d'urchg.eführt    werden.  Bei der     Reaktion    wird mit Vorteil Sauerstoff       ausgeschlossen    und ein     Antioxydans,    z. B.       Hydrochinon,    zugefügt.

   Man arbeitet     zweek-          mässig    unter Bedingungen, bei welchen der  entstehende     Alkohol        fortlaufend    auf der Re  aktionsmischung     abdestilliert.Man    kann dem  Reaktionsgemisch ein mit     'Wasser        misehbares     Lösungsmittel, wie beispielsweise     Dioxan,    zu  geben, um ein homogenes Reaktionsgemisch  zu erhalten.

   Der auf diese Weise erhaltene       ss-Cl9-Aldehyd    kann     darch        Destillation,        Ver-          teihzng    zwischen     Lösungsmitteln    oder     dureb          Kristallisation        gereinigt    werden.  



  Der nach diesem Verfahren erhaltene       ss-Cl9-Äldehyd        schmilzt.    bei 62-63  C.     Kpo.o"     130-132  C. Er besitzt. in     Petroläther    ein     aus-          geprägtes        Kristallisationsvermögen.     



       Beispiel   <I>1</I>       ss-C,4-Acetal     Eine Mischung von 206     Ge-#vichtsteilen     4-     [2',6',6'-Trimet.h0.-eyelohexen-    (1')     -iI]        -2-          methyl-buten-(2)-al-(1)    und 193 Gewichts  teilen     Orthoameisensäureäthylester'    wird mit.  einer warmen Lösung von 3,6 Gewichtsteilen.

         Ammo:niumnitra.t    in 70 Raumteilen absolutem  Alkohol versetzt und mindestens 24 Stunden  bei Zimmertemperatur     stehengela.ssen.    Dann  nimmt man in Äther auf, schüttelt mit     N        a-          triumbiearbonatlösung    und     trocknet.    über Pott  asche. Nach dem Einengen der Ätherlösung  wird der Rückstand im     Hoehv        akium    destil  liert.

   Man erhält 257     Gewiehtsteile        4-[2',6',6'-          Trimethyl-eyclohexen-    (1') -y 1 ]     -2-methpl-but        en-          (2)        -diäthyla.eetal-    (1) vom     Kpo,.l    :100  C.       nD    :1,4773.  



       ss-C16-Ä        theraeetal.     



  280     Gewiehtsteile    4 - [2', 6', 6' -     Trimetliyl-          eyelohexen-(1')-yl]        2-methyl-buten-(2)-diäthyl-          acet.al-(1)    und 1     Gewiehtsteil    wasserfreies       Zinkchlorid    werden unter Rühren auf     400C     erwärmt und allmählich mit 76 Gewichtsteilen       Äthyl-vinyläther    versetzt. Die     Gesehwindiglz#eit     der Zugabe wird so reguliert, dass die Reak-           tionstemperatur        zwischen    40 und 45  C bleibt.

    Man rührt 1 Stunde bei 45  C weiter, nimmt  dann in Äther auf, wäscht mit verdünnter  Natronlauge und trocknet, über     Pottasche.     Nach dem Einengen der     Ätherlösung    wird der  Rückstand im     Hochvakuum    destilliert. Man  erhält 320 Gewichtsteile     6-[2',6',6'-Trimethyl-          e    y cl     ohexen-    (1')     -y1]        -4-methyl-hexen-(4)        -äthoxy-          (3)-diä.thyl-acetal-(1)    vom     Kpo,o1:127    bis  129  C.     nD    :1,4705.  



       p-C19-Diätheracetal     123     Gewiehtstsile    6 - [2',6',6'-     Trimethyl-          eyelohexen-(1)-yl    ]     -4-methyl-hexen-        (4)-äthoxy-          (3)-diä.tliy-laeeta.l-(1)        und    0,2 Raumteile     Bor-          trifluorid,ätherat    werden unter Rühren auf  45  C erwärmt und allmählich mit. 8,7     Ge-          wiehtsteilen        Äthyl-propenyläther    versetzt.

   Die  Geschwindigkeit der Zugabe     wird    so     reguliert,     dass die     Reaktionstemperatur    bei 45  C bleibt.  Man rührt 4 Stunden bei 45  C weiter,     nimmt     dann in Äther auf, wäscht mit verdünnter  Natronlauge und trocknet über Pottasche.  Nach dem. Einengen der Ätherlösung     wird     der Rückstand im Hochvakuum destilliert.

    Man erhält als erste     Fraktion    etwa. 100     Ge-          wiehtsteile    des im Überschuss eingesetzten  6- [?', 6',     6'-Trim,ethy1-cyolohexen-    (1')     -yl]-4-          inetliy        1-hexen-(4)-ät.hoxy-(3)-diäthylacetals-(1)          zurück.    Die zweite     Fraktion,    etwa 20 Gewichts  teile, besteht aus dem 8-[2', 6',     6'-Tiimethyl-          eyelohexen-(1')        -y1]        -2,6-dimethyl        -oeten-(6        )

  -di-          ätlioxy-    (3,5)     -diäthylacetal-(1)    vom     Kpo,oi.     133-140  C.     nD    :1,4720.  



       (3-C        19-Aldehyd     Eine Mischung von 9,5     Gewichtsteilen          8-[2',6',6'-Trimet.h.#>1-eyclohexen-    (1')     -y1]        -2,6-          dimet.hy    1- o et en - (6) -     diäthoxy        -#(3,5)    -     diäthyl-          acetal-(1),    5 Raumteilen Wasser, 75 Raum  teilen     Dioxan    und 0,

  75 Gewichtsteilen     p-Toluol-          sulfosäure    wird in Gegenwart einer Spur       Hydroehinon    als     Antioxydans    in einer Stick  stoffatmosphäre während 7 Stunden auf etwa  100  C erhitzt. Dabei     destilliert    eine     Dioxan-          Alk        ohol-Wasser-Mischung    ab. Durch lang  sames Zufügen einer     Dioxan-Wasser-Mischung     (10:1) wird das Volumen der Reaktions-         lösung    konstant gehalten.

   Hierauf wird auf       Eiswasser    gegossen und das     Reaktionsprodukt     in Äther     aufgenommen.    Die     Ätherlösung    wird  mit     Natriumbicarbonatlösung    und mit     Wasser     gewaschen und mit     Natriumsulfat    getrocknet.  Nach dem Einengen der     Ätherlösung    wird  der Rückstand im     Hochvakniun    destilliert.

   Die  Fraktion     von.        Kpo,o1    120-130  C besteht aus  dem     8-[2',6',6'-Trimethyl-cye-ohexen-(1)-yl]-          2,6-dimethyl-octatrien-(2,4,6)-a1-(1);    sie kann  durch     Umkristallisi:eren    aus     Petroläther    gerei  nigt werden.     Schmelzpunkt    62-63  C.  



  <I>Beispiel 2</I>  Eine     Mischung    von 104 Gewichtsteilen       4-[2',6',46'-Trimethya-cyclohexen-    (1')     -y1]    -2  methyl-buten-(2)-al-(1), 77 Gewichtsteilen       Orthoameisensäureäthylester    und 32 Raum  teilen absolutem Äthanol werden mit 0,6 Raum  teilen einer 1      /oigen    alkoholischen     p-Toluol-          sulfosäur        elösung    versetzt und 15 Stunden bei  20-30  C     gerührt.    Dann fügt man 6 Raum  teile     Pyridin        zu    und giesst.

   auf eine     Mischung     von 70     Gewichtsteilen    5     o/oiger        Natriumbicar-          bonatlösung    und 70     Gewichtsteilen    Eis.     Mars     rührt während 20 Minuten und     trennt    dann  die untere wässerige Schicht ab.

   Die obere  Schicht wird getrocknet und     zur        Entfernung     der leichtflüchtigen Nebenprodukte im Va  kuum eingeengt.     Als        Rückstand    erhält man  etwa 130     Gewichtsteile    4-[2',6',6'-Trimethyl       cyclohexen-(1')-yl]-2-methyl-bttten-(2)-diäthyl-          acetal    vom     nD    = 1,478. Dieses Produkt wird  ohne weitere     Reinigung    mit     Vinyläthyläther     kondensiert.

   Zu     diesem    Zwecke erwärmt man  unter Rühren auf 30  C, versetzt mit 0,6 Raum  teilen einer 10      /oigen    Lösung von Zinkchlorid  in     Essigester,    lässt dann im Verlaufe von  4 Stunden gleichzeitig einerseits 52 Raumteile       Vinyläthyläther    und     anderseits    10 Raumteile       10o/oige        Zinkchlorid-Essigesterlösung        zulaufen     und hält die     Reaktionstemperatur    dabei auf  30=35  C. Anschliessend rührt man noch  15 Stunden bei Raumtemperatur.

   Das so erhal  tene     6-.[2',6',6'-Trimethyl-eyclohexen-(1')-yl]-          4-methyl-hexen-(4)        -äthoxy-    (3)     -diäthylaeetal     vom     nD    = 1,473 wird nun nach den Angaben  von     Beispiel    1 in das 8-[2', 6', 6'-Trimethyl-    
EMI0004.0001     
  
    cyelohexen <SEP> - <SEP> (1') <SEP> - <SEP> y1] <SEP> .2,6 <SEP> - <SEP> dimethyl <SEP> - <SEP> octatrien  (2,4,6)-a.l-(1) <SEP> überführt..

Claims

EMI0004.0002 PATENTANSPR.U <SEP> CH <tb> Verfahren <SEP> zur <SEP> Herstellung <SEP> eines <SEP> Polyen <tb> aldehyds, <SEP> dadurch <SEP> gekennzeichnet, <SEP> dass <SEP> man <SEP> 4 [2',6',6'-Tiimethyl-eyclohexen-(1')-yl]-2-methyl buten-(2)-al-(1) <SEP> aeetalisiert, <SEP> das <SEP> entstandene <tb> 4-[2',,6',6'-Tiimethyl-e37elohexen- <SEP> (1'):

-y1] <SEP> -2= <tb> methyl-buten-(2)-aeeta.l-(1) <SEP> in <SEP> Gegenwart <tb> eines <SEP> sauren <SEP> Kondensationsmittels <SEP> mit. <SEP> einem <tb> Viny <SEP> lä.ther <SEP> und <SEP> anschliessend <SEP> mit <SEP> einem <SEP> Pro penyläth.er <SEP> kondensiert. <SEP> und <SEP> das <SEP> erhaltene <SEP> 8 [2', <SEP> 6', <SEP> 6'-Trimethyl-eyelohexen- <SEP> (1') <SEP> -y1] <SEP> - <SEP> 2,6 <SEP> - <SEP> di methyl-oeten-(6)-diäther-(3,5)-acetal-(1) <SEP> durch <tb> Hydrolyse <SEP> in <SEP> saurem <SEP> Medium <SEP> und <SEP> Abspaltung <tb> von <SEP> Alkohol <SEP> aus <SEP> den <SEP> Stellungen <SEP> <B>2,3</B> <SEP> und <SEP> 4,5 <tb> in <SEP> das <SEP> 8-[2', <SEP> 6', <SEP> 6'-Trimethy <SEP> 1-ey <SEP> elohexen-(1')-yl] 2,6-dimethyl-octat.rien-(2,4,6)-al-(1) <SEP> überführt. EMI0004.0003 LTNTERANSPR.ÜCHE 1.

Verfahren nach Patentanspruch, da- durch gekennzeichnet, dass man von einem niederen Alkohol abgeleitetes 4-[2',6',6'-Tri- nietliyl-eyeloh exen- (1') -y 1]-2-methyl-but.en- (\?) - aeetal-(1) mit dem Vinyl- und Propenyläther des gleichen niederen Alkohols kondensiert. 2.

Verfahren nach Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass man äquimolare EMI0004.0019 Mengen <SEP> 4- <SEP> [ <SEP> 2', <SEP> 6', <SEP> 6'-Trimethy <SEP> 1-eyclohexen- <SEP> (1') <SEP> yl]-2-methyl-buten-(2)-aeeta.l-(1) <SEP> und <SEP> Vinyl äther <SEP> bei <SEP> 25-50 C <SEP> in <SEP> Gegenwart. <SEP> von <SEP> Zink chlorid <SEP> aufeinander <SEP> einwirken <SEP> lässt <SEP> und <SEP> das <tb> erhaltene <SEP> 6-[2',6',6'-Trimethyl-cyelohexen-(1') yl] <SEP> -4-methyl-he_xen- <SEP> (4) <SEP> - <SEP> äther- <SEP> (3) <SEP> - <SEP> acetal <SEP> - <SEP> (1) <tb> ohne <SEP> Reinigung <SEP> weiterverarbeitet.. <tb> 3.

<SEP> Verfahren <SEP> nach <SEP> Unteranspruch <SEP> 1, <SEP> da durch <SEP> gekennzeichnet, <SEP> dass <SEP> man <SEP> einen <SEP> grossen <tb> Überschuss <SEP> an <SEP> 6-[2',6',6'-Triniethyl-eyelohexen (1')-yl]-4-methyl-hexen-(4)-äther-(3)-acetal-(1) <tb> bei <SEP> 40-60 <SEP> C <SEP> in <SEP> Gegent,#vart <SEP> von <SEP> BortrifILiorid ätherat <SEP> auf <SEP> den <SEP> Propenyläther <SEP> einwirken <SEP> lässt. <tb> 4-.

<SEP> Verfahren <SEP> nach <SEP> Unteranspruch <SEP> 1, <SEP> da durch <SEP> gekennzeichnet, <SEP> dass <SEP> man <SEP> das <SEP> 8-[2',6',6' Trimethyl-eyclohexen-(1') <SEP> -y1] <SEP> -2,6-dimethyl oeten-(6)-diäther-(3,5)-acetal-(1) <SEP> mit <SEP> wässeri ger <SEP> p-Toluolsulfosäure <SEP> in <SEP> Gegenwart <SEP> eines <SEP> mit <tb> Wasser <SEP> mischbaren <SEP> Lösungsmittels <SEP> erwärmt. <tb> und <SEP> den <SEP> entstehenden <SEP> Alkohol <SEP> fortlaufend <SEP> ans <tb> dem <SEP> Reaktionsgemisch <SEP> entfernt. <tb> 5. <SEP> Verfahren <SEP> nach <SEP> Unteransprueli <SEP> 1, <SEP> da durch <SEP> gekennzeichnet, <SEP> dass <SEP> man <SEP> das <SEP> gebildete <tb> 8-[2',6',6'-:Trimeth@-1-eyeloliexen:- <SEP> (1') <SEP> -y1] <SEP> -2,6 dimethyl-octatrien-(2,4,6)-al-(1.) <SEP> in <SEP> kristalliner <tb> Form <SEP> isoliert..