CH377334A

CH377334A - Verfahren zur Herstellung von Polyendicarbonsäurediestern

Info

Publication number: CH377334A
Application number: CH6586958A
Authority: CH
Inventors: Waldemar Dr Guex; Otto Dr Isler; Rudolf Dr Rueegg; Ryser Gottlieb
Original assignee: Hoffmann La Roche
Priority date: 1958-08-28
Filing date: 1958-11-06
Publication date: 1964-05-15

Description

Verfahren zur Herstellung von Polyendiearbonsäurediestern Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Polyendicarbonsäuredialkylestern von Säuren mit 30, 34 oder 40 Kohlenstoffatomen, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass man ein Phosphoniumsalz der Formel
EMI0001.0005
worin n die Zahl 1, 2 oder 3 und R beginnend mit der Methylgruppe von der Mitte nach aussen gegen die Carbalkoxygruppe abwechslungsweise die Methyl- gruppe und Wasserstoff bedeuten, in das entspre chende Phosphoran überführt,

danach etwa 2 Mol des letzteren mit 1 Mol 2,6,11,15-Tetramethyl-hexa- decahexaen - (2,4,6,10,12,14) - in- (8)-dial-(1,16) oder 2,6,11,15 - Tetramethylhexadecaheptaen - (2,4,6,8,10, 12,14)-dial-(1,16) kondensiert und aus dem gebilde ten Addukt 2 Mol Triarylphosphinoxyd abspaltet.

Die erhaltenen Reaktionsprodukte können, falls eine Drei fachbindung vorhanden ist, partiell hydriert und iso- merisiert werden. Man kann die erhaltenen Diester auch verseifen.

Die Phosphoniumhalogenide der Formel @(1) um fassen, wie gesagt, entweder 3-Carbalkoxy-buten-(2)-yl-(1)-triaryl-phosphonium- halogenide oder 5-Carbalkoxy-3-methyl-pentadien-(2,4)-yl-(1)-triaryl- phosphoniumhalogenide oder 7-Carbalkoxy-3-methyl-octatrien-(2,4, 6)-yl-(1)- triaryl-phosphoniumhalogenide. Die genannten Triarylphosphoniumhalogenide er hält man z. B. durch Kondensation der betreffenden Halogensäureester, z.

B. y-Halogen-tiglinsäureester mit einem Triarylphosphin, wie z. B. Triphenylphos- phin, in einem inerten Lösungsmittel, z. B. Benzol. Die hierzu benötigten Halogenide sind z. T. neue Ver bindungen, worunter z.

B. 1-Carbomethoxy-3-methyl- 5-brom-pentadien-(1,3) und 2,6-Dimethyl-8-brom- octatrien-(2,4,6)-säure-(1)-methylester, die wie folgt hergestellt werden können:

Zu einer Lösung von Lithiumacetylid in flüssigem Ammoniak gibt man eine Lösung von ss-Acetyl-acryl- säureäthylester in Äther und hält das Reaktions gemisch eine Stunde unter Rückfluss. Man zersetzt den Lithiumkomplex durch Zugabe von festem Am moniumchlorid, verdünnt mit Äther, lässt überschüs siges Ammoniak unter Durchleiten von Stickstoff ver dampfen und filtriert die festen Rückstände ab. Man wäscht die Ätherlösung mit gesättigter Ammönium- chloridlösung, trocknet und dampft die Lösung im Vakuum ein.

Die gewonnene Sirupöse Substanz wird in Essigester gelöst und in Gegenwart von Lindlar- katalysator unter Normalbedingungen zum 1-Carbo- methoxy-3-methyl-3-hydroxy-pentadien-(1,4) hydriert. KP/0,03 - 70-75 ; nD = 1,4672. Durch Behandeln des Esters mit Phorphortribromid in absolutem Äther erhält man das 1-Carbomethoxy-3-methyl-5-brom- pentadien-(1,3); nD = 1,5385.

Wenn man ein 1-Carbalkoxy-3-methyl-3-hydroxy- pentadien-(1,4) mit der gleichen Menge Dihydropyran und 1 a/o Mineralsäure versetzt, erhält man den ent sprechenden ss-Tetrahydropyranyläther, der nach dem Auswaschen der Mineralsäure mit Natriumbicarbo- natlösung und Abdestillieren des überschüssigen Di- hydropyrans im Vakuum destilliert wird. Kp/0,05 = 85-90 ; nD = 1,4640.

Man hydriert in der vierfachen Menge Petroläther (Siedebereich 60-80 ) in Gegen wart von etwas Chinolin mit Lindlarkatalysator bis zur Aufnahme der äquimolaren Menge Wasserstoff. Durch Lösen des erhaltenen Esters in der achtfachen Menge Äther und Behandeln mit Lithiumaluminium- hydrid bei -30 bis -20 und Aufarbeiten in üblicher Weise erhält man den entsprechenden primären Alko hol, der durch zweistündiges Schütteln mit der fünf fachen Menge Braunstein in Petroläther zum entspre chenden Aldehyd oxydiert wird.

Das Rohprodukt kann über die Bisulfitadditionsverbindung gereinigt werden. Man erhält 4-Methyl-4-tetrahydropyranyl- oxy-hexadien-(2,5)-al-(1); nD - 1,4825; U. V. Ma xima bei 220 m,u; E i = 670 (in Äthanol).

Den erhaltenen Aldehyd gibt man zu einer Lö sung von (a-Carbalkoxy-äthyliden)-triphenyl-phos- phoran in Methylenchlorid und erwärmt während 5 Stunden unter Rückfluss. Man reinigt den erhaltenen Ester mittels Filtration durch die fünffache Menge schwach aktives Aluminiumoxyd und erhält nach dem Eindampfen des Lösungsmittels im Vakuum den Ester als helles Öl; n D = 1,5110; U. V. Maxima bei 260 mu; Ei = 870.

Man löst in der doppelten Menge Alkohol, lässt unter Kühlung auf 5 20 ml 63 0/aaige Bromwasserstoffsäure zufliessen, rührt 2 Stunden, giesst auf Eis, nimmt in Petroläther auf, wäscht neu tral und engt bei 20 im Vakuum ein. Man erhält den 2,6-Dimethyl-8-brom-octatrien-(2,4,6)-säure-(1)- methylester als gelben Rückstand; n D = 1,5430; U.V.

Maxima bei 300 m ; Ei = 950 (in Petroläther).

Zur Abspaltung von Halogenwasserstoff aus einem Phosphoniumhalogenid der Formel (I) unter Bildung des entsprechenden Phosphorans setzt man die Phosphoniumsalze z. B. mit metallorganischen Verbindungen, wie z. B. Phenyllithium, oder mit Al- kalimetallalkoholaten, z. B. Natriummethylat, um. Die Reaktion wird zweckmässig in einem inerten Lösungs mittel, wie z. B. Äther oder Alkohol, besonders vor teilhaft aber in Methylenchlorid unter Ausschluss von Sauerstoff, durchgeführt.

Zur Kondensation des erhaltenen Phosphorans mit dem 2,6,11,15-Tetramethyl-hexadecahexaen- (2,4,6,10,12,14)-in-(8)-dial-(1,16) oder dem 2,6,11, 15 -Tetramethyl-hexadecaheptaen -(2,4,6,8,10,12,14)- dial-(1,16) verwendet man zweckmässig die äquiva lente Menge der Komponenten oder einen überschuss der Phosphinverbindung und arbeitet in einem inerten Lösungsmittel, wie Äther, Petroläther, Benzol, Me- thylenchlorid,

Dioxan oder Tetrahydrofuran. Vor teilhaft vermischt man die Komponenten bei Raum temperatur, wobei man zweckmässig die überstehende Luft durch ein inertes Gas, wie z. B. Stickstoff, er setzt. Die Verwendung von Methylenchlorid als Lö sungsmittel ist besonders zweckmässig.

Die erhaltenen- Kondensationsprodukte zerfallen bei Raumtemperatur allmählich in die Polyendicar- bonsäuredialkylester und das entsprechende Triaryl- phosphinoxyd. Durch Erwärmen wird diese Reaktion beschleunigt. Die Zersetzung gelangt z. B. leicht durch mehrstündiges Kochen der Methylenchloridlösung un ter Rückfluss.

Falls die erhaltenen Dialkylester eine Dreifach bindung enthalten, können sie der Partialhydrierung und Isomerisierung unterworfen werden. Dies ge schieht in an sich bekannter Weise z. B. durch Hy drierung einer Suspension dieser Dialkylester in einem inerten Lösungsmittel, wie z. B.

Essigester, Toluol, Petroläther usw., mit einem mit Blei vergifteten Pal- ladiumkatalysator. Die anfallenden cis-Verbindungen können gewünschtenfalls nach an sich bekannten Me thoden, vorzugsweise durch Erwärmen, zu den ent sprechenden all-trans-Verbindungen isomerisiert wer den. Die erhaltenen all-trans-Dialkylester kann man nach an sich bekannten Methoden, z. B. durch Be handlung einer ätherischen Lösung derselben mit methanolischer Natronlauge, verseifen.

Sowohl die nach dem erfindungsgemässen Verfah ren erhaltenen Ester als auch deren freie Säuren sind kristalline rot- oder violettgefärbte Verbindungen, die als Lebensmittelfarbstoffe sowie als Geflügelfutter zusatz für die Eidotterfärbung oder Läufe-, Schnäbel-, Haut-, Fett- und Fleischpigmentierung verwendet werden können. Die Verbindungen ohne Dreifach bindung sind zudem Vitamin-A-wirksam.

Beispiel 1 Zu einer Lösung von 24 g Triphenylphosphin in 120 ml Essigester gibt man 19,5 g 1-Carbomethoxy- 3-methyl-5-brom-pentadien-(1,3) und lässt 24 Stun den bei Zimmertemperatur stehen. Das Phospho- niumbromid fällt in Form eines Kristallkuchens an und kann nach Abgiessen der überstehenden Lösung direkt weiterverwendet werden.

Man löst in 150 ml Methylenchlorid und versetzt unter Durchleiten von Stickstoff mit 31 ml 2n methanolischer Natriummethy- latlösung. Man rührt 1 Stunde bei Zimmertemperatur und setzt dem Reaktionsgemisch rasch eine Lösung von 6 g 2,6,11,15-Tetramethyl-hexadecaheptaen- (2,4,6,8,10,12,14)-dial-(1,16) in 100 ml Methylen- chlorid zu, rührt 1 Stunde bei Zimmertemperatur und kocht hierauf 5 Stunden unter Rückfluss. Nach dem Erkalten wäscht man die tiefrote Reaktions lösung mit 200 ml Wasser,

trocknet und filtriert durch neutrales Aluminiumoxyd (Aktivitätsstufe 5). Man wäscht mit Methylenchloridlösung nach, versetzt das klare Filtrat mit 150 ml Alkohol und destilliert Me- thylenchlorid bis zur beginnenden Kristallisation ab. Man lässt 2 Stunden in einem Eisbad stehen und nutscht hierauf den gebildeten Kristallbrei ab. Man wäscht mit kaltem Alkohol, mit tiefsiedendem Petrol- äther und trocknet im Vakuum bei 30-40 .

Man er hält so 5 g 1,26-Dicarbomethoxy-3,7,11,16,20,24- hexamethyl-hexacosatridecaen-(1,3,5,7,9,1l,13,15,17, 19,21,23,25) vom Schmelzpunkt 199 ; U. V. Maxima 450, 478, 513 rncl; E'% = 2425, 3675, 3380. Durch Einengen der Mutterlauge und Chromatographieren des Rückstandes an neutralem, schwach aktivem Alu miniumoxyd in Benzol/Methylenchlorid erhält man noch eine weitere Menge C34 Tridecaen-dicarbon- säure-dimethylester vom Schmelzpunkt 185-190 .

Beispiel 2 Das gemäss den Angaben von Beispiel 1 aus 19,5 g 1-Carbomethoxy-3-methyl-5-brom-pentadien- (1,3) und 24 g Triphenylphosphin gewonnene Tri- phenylphosphoniumbromid wird mittels Natriumme- thylatlösung in das entsprechende Ylid übergeführt und dieses mit 6 g 2,6,11,15-Tetramethyl-hexadeca- hexaen-(2,4,6,10,12,14)-in-(8)-dia1-(1,16) umgesetzt.

Reaktion und Aufarbeitung werden analog Beispiel 1 durchgeführt. Man erhält 5 g einer ersten Fraktion von 1,26-Dicarbomethoxy-3,7,11,16,20,24-hexame- thyl-hexacosadodecaen-(1,3,5,7,9,11,15,17,19,21,23, 25)-in-(13) in Form feiner, braunroter Kristalle vom Schmelzpunkt 178-180 ; U. V. Maxima bei 457 und 484 mcs; E i % = 2740 und 2460. Aus den Mutter laugen können auf gleiche Weise wie in Beispiel 1 weitere 2 g gewonnen werden.

Zur Partialhydrierung löst man 5,5 g 1,26-Dicarbomethoxy-3,7,11,16,20,24- hexamethyl-hexacosadodecaen-(1,3,5,7,9,11,15,17,19, 21,23,25)-in-(13) in 100 ml Essigester und hydriert mit 1 g Lindlar-Katalysator (mit Hilfe von Blei desaktivierter Palladiumkatalysator) in Gegenwart von Chinolin bis zur Aufnahme von 250-270 ml Wasserstoff; nach dem Abfiltrieren des Katalysators und Eindampfen der Lösung erhält man eine teils kristalline, teils amorphe Masse, die im U.

V. folgende Absorptionen zeigt: bei 340 mu, Ei % = 574 (eis- 1 bei 518 my, E i m = 2610 (Hauptmaximum).

Durch mehrstündiges Kochen in Petroläther unter N2 verschwindet der cis-peak und nach Umkristalli- sieren aus Methanol/Methylenchlorid erhält man 1,26- Dicarbomethoxy- 3,7,11,16,20,24 -hexamethyl - hexa- cosatridecaen - (1, 3, 5, 7, 9,11,13 ,15 ,17,19 ,21, 23, 25), das in jeder Beziehung mit dem Produkt aus Bei spiel 1 identisch ist.

Beispiel 3 10 g Triphenylphosphoniumbron-id des 8-Brom- 2,6-dimethyloctatrien-(2,4,6)-säure-(1)-äthylesters in 100 ml trockenem Methylenchlorid werden wie im Beispiel 1 beschrieben mit 9 ml 2n methylalkoholi- scher Natriummethylatlösung und 3 g 2,6,11,15 Tetramethylhexadecaheptaen-(2,4,6,8,10,12,14)-dial- (1,16) in 50 ml Methylenchlorid behandelt und auf gearbeitet.

Man erhält violette Kristalle von 2,6,10, 14,19,23,27, 31- Octamethyl - dotriacontapentadecaen- (2,4,6,8,10,12,14,16,18,20,22,24,26,28,30) - disäure- (1,32)-diäthylester; Schmelzpunkt 229-230 ;

Absorp- tionsmaxima bei 498, 527 und 565 mu, E i % =2465, 3235 und 2600.

Claims

PATENTANSPRUCH Verfahren zur Herstellung von Polyendicarbon- säuredialkylestern, dadurch gekennzeichnet, dass man ein Phosphoniumsalz der Formel EMI0003.0084 worin n die Zahl 1, 2 oder 3 und R beginnend mit der Methylgruppe von der Mitte nach aussen gegen die Carbalkoxygruppe abwechslungsweise die Methyl- gruppe und Wasserstoff bedeuten, in das entsprechende Phosphoran überführt, danach etwa 2 Mol des letzteren mit 1 Mol 2,6,11,

15-Tetramethyl-hexadecahexaen- (2,4,6,10,12,14)-in-(8)-dial-(1,16) oder 2,6,11,15 Tetramethyl-hexadecaheptaen-(2,4,6,8,10,12,14)-dial- (1,16) kondensiert und aus dem gebildeten Addukt 2 Mol Triarylphosphinoxyd abspaltet. UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass man, falls man von dem genannten Tetramethylhexadecahexaenindial ausgegangen ist, das erhaltene Reaktionsprodukt an der Dreifachbin- dung partiell hydriert und isomerisiert. 2.

Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass man den erhaltenen Diester ver seift. 3. Verfahren nach den Unteransprüchen 1 und 2. 4. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass das Phosphoran mit 2,6,11,15- Tetramethyl-hexadecahexaen -(2,4,6,10,12,14)-in-(8)- dial-(1,16) kondensiert wird. 5. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass n die Zahl 1 oder 3 darstellt. 6.

Verfahren nach Unteranspruch 5, dadurch ge kennzeichnet, dass als Phosphoniumsalz ein 7-Carb- alkoxy- 3 -methyl-octatrien-(2,4,6)-yl-(1)-triarylphos- phoniumhalogenid verwendet wird. 7. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass das Phosphoniumsalz zur über- führung in das entsprechende Phosphoran in Methy- lenchlorid mit Alkalimetallalkoholat behandelt wird.