CH396878A - Verfahren zur Herstellung von Butadiencarbonsäuren - Google Patents

Description

  
 



  Verfahren zur Herstellung von Butadiencarbonsäuren
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Butadiencarbonsäuren der allgemeinen Formel
EMI1.1     
 worin R1 einen Phenylrest und R2 einen Phenylrest od. einen 5- oder 6-gliedrigen ungesättigten heterocyclischen Rest bedeuten oder worin R1 und R2 Phenylreste darstellen, die miteinander unter Bildung eines heterocyclischen Ringes verbunden sind, wobei in den Phenylkernen ein oder mehrereWasserstoffatomedurch Halogenatome, Nitrogruppen, niedrigmolekulare Alkyl-, Alkoxy- oder Alkylmercaptogruppen, Amino-, Acylamino-, Dialkylamino- oder Carboxygruppen substituiert sein können, indem man 3-Methyl-crotonsäureester mit einem aromatischen Keton der allgemeinen Formel
EMI1.2     
 in Gegenwart von Hydriden, Amiden oder Alkoholaten der Metalle der 1. Gruppe des Periodensystems kondensiert.



   Als Ausgangsstoffe für das Verfahren gemäss der Erfindung sind insbesondere die Ester der Dimethylacrylsäure mit niedrigmolekularen aliphatischen Alkoholen, z. B. Methanol, Aethanol oder Propanol, geeignet. Darüberhinaus können aber auch die entsprechenden Ester mit höhermolekularen Alkoholen oder Phenolen herangezogen werden. Als Umsetzungskomponenten der Dimethylacrylsäureester kommen nach dem Verfahren gemäss der Erfindung z. B.



  Ketone in Betracht, die durch ein oder mehrere Halogenatome, niedrigmolekulare Alkyl-, Alkoxy- oder Alkylmercaptogruppen, Nitrogruppen, Carboxyl-, Amino-, Acylamino- oder Dialkylaminogruppen in den   Arykesten    substituiert sein können. Im einzelnen seien beispielsweise folgende Ketone erwähnt: Benzophenon, Dichlorbenzophenon, Dimethoxybenzophenon, 4-Dimethylamino-3-äthoxybenzophenon,   4- Diäthylamino-    3-methoxy-benzophenon, 4-Di-n-propylamino-3-propoxybenzophenon,   4-Di-n-butylamino-3-methoxy-benzo-      phenon, 4, 4'-Dichlor-3, 3-diaminobenzophenon, 2-    Chlorbenzophenon,   4- Chlorbenzophenon-2' -carbon-    säure, 2-Benzoylthiophen, 2-Benzoylpyridin,   2-3', 4'-    Dichlor-benzoylthiophen, Thioxanthon und 2-Chlorthioxanthon.



   Besonders vorteilhaft lässt sich das Verfahren gemäss der Erfindung durchführen, wenn man als Ausgangsstoff solche Ketone der angegebenen Formel verwendet, worin R1 und R2 die gleiche Bedeutung haben.



   Das Verfahren gemäss der Erfindung wird zweckmässig in der Weise ausgeführt, dass man die Ketone in Gegenwart äquimolarer oder überschüssiger Mengen eines basischen Kondensationsmittels auf die Dimethylacrylsäureester einwirken lässt. Als basische Kondensationsmittel kommen beispielsweise Alkaliamide oder -alkoholate in Frage, wie Natrium-, oder Kaliumamid, Natrium- oder   Kaliummethylat, -äthylat, -n-pro-    pylat, -n-butylat oder -tert.-butylat. Mit besonderem   Vorteil ist Natriummethylat als Kondensationsmittel geeignet. Die Verwendung von Lösungsmitteln ist zum Gelingen der Umsetzung nicht unbedingt erforderlich, kann jedoch von Vorteil sein.



   Als Lösungsmittel kommen z. B. niedrigmolekulare aliphatische Alkohole, wie Methanol oder Äthanol, cyclische Äther, wie Dioxan oder Tetrahydrofuran, Dialkylformamid, wie Dimethylformamid oder Dimethylsulfoxyd in Betracht.



   Man kann die Reaktionskomponenten in äquimolekularen Verhältnissen miteinander umsetzen; es kann jedoch in manchen Fällen zweckmässig sein, den Dimethylacrylsäureester in geringem   Uberschuss,    bezogen auf das Keton, einzusetzen. Das Kondensationsmittel wird ebenfalls zweckmässig im   Überschuss    eingesetzt, wobei zwei- bis dreifach molare Mengen, bezogen auf das eingesetzte Keton, von Vorteil sind und besonders günstige Ausbeuten ergeben. Es ist jedoch auch möglich, einen noch grösseren   Überschuss    an Alkalialkoholat zu verwenden. Die Reaktion verläuft im allgemeinen exotherm, so dass es von Vorteil sein kann, bei der Vereinigung der Reaktionskomponenten zunächst unter Aussenkühlung zu arbeiten und zur Vervollständigung der Reaktion auf mässig erhöhte Temperaturen zu erwärmen.

   Die Reaktionstemperaturen liegen im allgemeinen zwischen -20 und + 100 Grad, vorteilhaft zwischen + 20 und  + 70 Grad. Die Wahl der Reaktionstemperatur ist von der Natur des eingesetzten Ketons abhängig. Das bei der Kondensation freiwerdende Wasser bewirkt die Verseifung der Estergruppe des gebildeten Kondensationsproduktes. Um diese nicht immer vollständig ablaufende Reaktion zu vervollständigen, ist es zweckmässig, nach Beendigung der Kondensationsreaktion noch eine geringe Menge Wasser zuzufügen und das Gemisch nochmals kurze Zeit auf mässig erhöhte Temperaturen, beispielsweise Temperaturen zwischen 50 und 70 Grad, zu erwärmen.



   Zur Isolierung der erhaltenen Butadiencarbonsäuren versetzt man das Reaktionsgemisch mit Wasser, entfernt nicht umgesetzte Ausgangsstoffe durch Filtrieren oder Ausschütteln mit einem geeigneten Lösungsmittel und säuert das Filtrat mit Essigsäure oder einer Mineralsäure, beispielsweise Salzsäure, an. Das gebildete Verfahrenserzeugnis scheidet sich beim Ansäuern ab und kann in üblicher Weise umkristallisiert und gereinigt werden. Je nach Beschaffenheit der Substituenten R, und   Ro    sind die erhaltenen Verbindungen farblose bis schwach gelb gefärbte Flüssigkeiten oder kristalline Körper.



   Nach dem Verfahren gemäss der Erfindung fallen im allgemeinen Gemische cis-trans-isomerer Säuren an.



  Gewünschtenfalls können diese durch Behandeln mit geeigneten Lösungsmitteln getrennt werden.



   Im Hinblick auf den bekannten Stand der Technik war das Gelingen der Kondensation nach dem Ver  f-ahren    gemäss der Erfindung schon insofern überraschend, als es z. B. nicht gelungen ist, die Kondensation von Isopropyliden-malonsäureestern mit den im Vergleich zu Ketonen wesentlich stärker reaktionsfähigen Aldehyden durchzuführen (vgl. G. Wittig und H. Hartmann, Ber. dtsch. chem. Ges. 72 [1939], Seite 1387). Zwar ist bereits bekannt, dass man Aldehyde in Gegenwart eines Gemisches aus Piperidin und Piperidinacetat als Kondensationsmittel mit Isopropyliden-cyanessigester kondensieren kann; letztere Verbindung ist aber mit den erfindungsgemäss eingesetzten 3-Methyl-crotonsäureestern nicht vergleichbar, da die Reaktionsfähigkeit der Methylgruppen durch die Anwesenheit einer Cyangruppe im Molekül wesentlich erhöht wird.

   Das Verfahren gemäss der Erfindung ermöglicht die Einführung einer   Cl-Kette    und damit den Aufbau von kettenverlängerten Säuren aus Ketonen.



   Die erfindungsgemäss erhältlichen neuen Verfahrenserzeugnisse stellen wertvolle Zwischenprodukte zur Herstellung von vielseitig verwendbaren Folgeverbindungen dar. Sie sind beispielsweise zur Herstellung von Arzneimitteln und Textilhilfsmitteln geeignet.



   Beispiel I   2-Methyl-4-diphenyl-butadiencarbonsäure-(1)    a) Eine Lösung von 91 g Benzophenon und 65 g Dimethylacrylsäureäthylester in 200 ml Dimethylsulfoxyd wird bei Zimmertemperatur unter Rühren mit 50 g Natriummethylat versetzt. Nach zweistündigem Erhitzen auf   60-700    wird mit   2 1 Wasser    verdünnt.



  Nach dem Ausäthern wird die wässrige Lösung mit überschüssigem Eisessig versetzt, der Niederschlag abgesaugt und aus Methanol umkristallisiert. Man erhält 92 g 2-Methyl-4-diphenyl-butadiencarbonsäure-(l) vom Schmelzpunkt   176-1770.    b) Eine Lösung von 91 g Benzophenon und 70 g Dimethylacrylsäureäthylester in 400 ml absolutem Benzol wird mit 21 g Natriumamid versetzt und über Nacht bei Zimmertemperatur stehen gelassen. Nach einstündigem Erwärmen auf   60-700    wird   11    Wasser zugefügt. Die wässrige Phase wird abgetrennt und angesäuert. Aus dem Niederschlag werden nach dem Umkristallisieren aus Methanol 23 g 2-Methyl-4-diphenylbutadiencarbonsäure-(l) vom Schmelzpunkt   176-1770    erhalten.

   Der Mischschmelzpunkt mit dem gemäss vorstehender Vorschrift erhaltenen Produkt zeigt keine Depression.



   Beispiel 2    2-Methyl-4-(4' 4', -dünethoxy)-diphenyl- butadien- carbonsäure-(l)   
Aus 81 g   4,4'-Dimethoxybenzophenon,    43 g Dimethylacrylsäureäthylester und 45 g Natriumäthylat in 300 ml Dimethylsulfoxyd erhält man nach der im Beispiel la angegebenen Vorschrift 52 g 2-Methyl-4  (4', 4" - dimethoxy) - diphenyl - butadiencarbonsäure - (1)    vom Schmelzpunkt   178-180 .   



   Beispiel 3   2-Metltyl-4-(4', -dichlor)-diphenyl-butadien-    carbonsäure-(l)  
Aus 127 g p,p'-Dichlorbenzophenon und 65 g Dimethylacrylsäureäthylester in 300 ml Dimethylformamid mit 50 g Natriummethylat erhält man nach der im Beispiel la angegebenen Vorschrift 132 g 2-Methyl   4 - (4', 4" - dichlor) - diphenyl-butadien-carbonsäure - (1)    vom Schmelzpunkt 185-1860.



   Beispiel 4    2-Methyl-4,4-(3' 4-(3'-äthoxy-4"-dimethylamino)-diphenyl- butad ien-carbonsäure-(l)   
90 g 4'-Dimethylamino-3-äthoxybenzophenon und 46 g Dimethylacrylsäureäthylester in 200 ml Dimethylsulfoxyd werden mit 66 g Kalium-tert. butylat unter Rühren und Kühlung versetzt. Anschliessend lässt man das Reaktionsgemisch vier Stunden bei Zimmertemperatur stehen, verdünnt mit 1 1 Wasser und filtriert mit A-Kohle. Dem Filtrat werden 33 g konzentrierte Schwefelsäure in 200 ml Wasser zugefügt. Der Niederschlag wird abgesaugt und aus Methanol umkristallisiert. Man erhält 86 g   2-Methyl-4,4.(3'.äthoxy.4"-di-      methylamino)-diphenyl.butadien-carbonsäure-(1)    vom Schmelzpunkt 128-1300.



   Beispiel 5    2-Methyl-4,4-(4' ,4''-dichlor3',3'' -diamino)-diphenyl- butadien-carbonsäure-(l)   
Zu einer Lösung von 56 g   4,4-Dichlor-3,3'-diamino-    benzophenon und 26 g Dimethylacrylsäuremethylester in 150 ml Dimethylsulfoxyd gibt man unter Rühren und Kühlung bei   20O    21 g Natriummethylat. Nach fünfstündigem Stehen wird 1 1 Wasser zugesetzt, mit A-Kohle filtriert und 25 g Eisessig zugefügt. Der Niederschlag wird abgesaugt und aus Alkohol umkristallisiert. Man erhält 31 g 2-Methyl-4,4-(4',4"   dichlor3',3'' 3"-diamino)-diphenyl-butadien-carbonsäure-    (1) vom Schmelzpunkt 215-2170.



   Beispiel 6   2-Methyl-4, -chlor) -diphenyl-butadien-    carbonsäure-(l)
72 g 4-Chlorbenzophenon und 46 g Dimethylacrylsäureäthylester werden in 200 ml Dimethylsulfoxyd bei Zimmertemperatur mit 34 g Natriummethylat versetzt. Nach drei Stunden werden 3 1 Wasser zugefügt, mit A-Kohle filtriert und Eisessig im   Überschuss    zugesetzt. Der Niederschlag wird abgesaugt und aus Alkohol umkristallisiert. Man erhält 73 g 2-Methyl-4,4  (4' -chlor)-diphenyl- butadien- carbonsäure-    (1) vom Schmelzpunkt 143-1440.



   Beispiel 7    2-Methyl-4-(4' -chlor-''-carboxy) -dipkenyl- butadien-    carbonsäure-(l)
Aus 87 g 4-Chlorbenzophenon-2'-carbonsäure und 46 g Dimethylacrylsäureäthylester in 200 ml Dimethylsulfoxyd mit 54 g Natriummethylat erhält man entsprechend der in Beispiel 6 angegebenen Vorschrift nach Umkristallisieren des Rohproduktes aus Benzol 47 g   2-Methyl-4- (4' -chlor- 2" -carboxy) -diphenyl-buta-    dien-carbonsäure-(l), die bei 184-1860 unter Zersetzung schmilzt.



   Beispiel 8   2-Methyl-4-phenyl-4-(2' -thienyl)-butadien-    carbonsäure-(l)
63 g 2-Benzoylthiophen und 45 g Dimethylacrylsäureäthylester in 150 ml Dimethylsulfoxyd werden bei Zimmertemperatur mit 36 g Natriummethylat versetzt. Nach beendeter Zugabe wird noch bis auf 45500 erwärmt, mit 2 1 Wasser verdünnt und 100 ml Eisessig zugefügt. Der Niederschlag wird aus Benzol umkristallisiert. Man erhält 40 g 2-Methyl-4-phenyl-4  (2'-thienyl)-butadien-carbonsäure-(1)    vom Schmelzpunkt 174-1760.



   Aus der Mutterlauge kristallisieren nach Zusatz von 0,5 g Jod nach 24 Stunden noch 15 g einer zweiten trans-isomeren-Verbindung vom Schmelzpunkt 156-1580. Der Mischschmelzpunkt der beiden Verbindungen liegt bei 145-1470.



   Beispiel 9    2-Methyl-4-(3', 4'-d ichlor-phenyl)-4-(2"-thienyl)- butadien-carbonsäure-(l)   
39 g   3'4-Dichlorbenzoylthiophen-    (2')-und 21 g Dimethylacrylsäureäthylester in 100 ml Dimethylsulfoxyd werden bei Zimmertemperatur mit 9 g Natriummethylat versetzt und anschliessend auf 500 erhitzt.



  Nach Zugabe von 1 1 Wasser wird mit A-Kohle filtriert und mit Eisessig angesäuert. Der Niederschlag aus Äthanol umkristallisiert schmilzt bei 1690. Rohausbeute 42 g; die Reinausbeute an   2-Methyl-4-(3',4'-       dichlor - phenyl-4, 2" -thienyl-butadien-carbonsäure - (1)    beträgt 18 g.



   Beispiel 10   3-Methyl-4-thioxanthenyliden-crntonsäure   
6,0 g Thioxanthon werden in 20 ml Dimethylformamid mit 5 ml Dimethylacrylsäuremethylester und 3 g Natriummethylat versetzt und   ·    Stunde auf 600C erwärmt. Nach Zugabe von 100 ml Wasser wird filtriert und mit verdünnter Schwefelsäure angesäuert.



  Rohausbeute: 6,5 g. Aus Äthanol umkristallisiert erhält man 4,8 g   3-Methyl-4-thioxanthenyliden-croton-    säure vom Schmelzpunkt   195-1 960C.   



   Beispiel 11   3-Methyl-4-(2' -chlor)-thioxanthenyliden-    crotonsäure
70 g 2-Chlor-thioxanthon und 54 ml Dimethylacrylsäure-äthylester werden in 210 ml Dimethylformamid und 45 g Natriummethylat, entsprechend der in Beispiel 10 angegebenen Vorschrift, zur Umsetzung gebracht und liefern 65 g 3-Methyl-4-(2'-chlor)-thioxanthenyliden-crotonsäure vom Schmelzpunkt 1841860.   

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Verfahren zur Herstellung von Butadiencarbonsäuren der allgemeinen Formel EMI4.1 worin R1 einen Phenylrest und R2 einen 5- oder 6-gliedrigen ungesättigten heterocyclischen Rest oder einen Phenylrest bedeutet oder worin R1 und R2 Phenylreste darstellen, die miteinander unter Bildung eines heterocyclischen Ringes verbunden sind, wobei in den Phenylkernen ein oder mehrere Wasserstoffatome durch Halogenatome, Nitrogruppen, niedrigmolekulare Alkyl-, Alkoxy- oder Alkylmercaptogruppen, Amino-, Acylamino-, Dialkylamino-oder Carboxygruppen substistuiert sein können, dadurch gekennzeichnet, dass man 3-Methyl-crotonsäureester mit einem Keton der allgemeinen Formel EMI4.2 in Gegenwart von Hydriden, Amiden oder Alkoholaten der Metalle der 1. Gruppe des Periodensystems kondensiert.