CH626317A5 - - Google Patents

Download PDF

Info

Publication number
CH626317A5
CH626317A5 CH759476A CH759476A CH626317A5 CH 626317 A5 CH626317 A5 CH 626317A5 CH 759476 A CH759476 A CH 759476A CH 759476 A CH759476 A CH 759476A CH 626317 A5 CH626317 A5 CH 626317A5
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
reaction
aryl
palladium
pdcl2
alcohol
Prior art date
Application number
CH759476A
Other languages
English (en)
Inventor
Alan J Chalk
Steven A Magennis
Original Assignee
Givaudan & Cie Sa
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Givaudan & Cie Sa filed Critical Givaudan & Cie Sa
Publication of CH626317A5 publication Critical patent/CH626317A5/de

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C47/00Compounds having —CHO groups
    • C07C47/20Unsaturated compounds having —CHO groups bound to acyclic carbon atoms
    • C07C47/228Unsaturated compounds having —CHO groups bound to acyclic carbon atoms containing six-membered aromatic rings, e.g. phenylacetaldehyde
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C45/00Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds
    • C07C45/51Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by pyrolysis, rearrangement or decomposition
    • C07C45/511Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by pyrolysis, rearrangement or decomposition involving transformation of singly bound oxygen functional groups to >C = O groups
    • C07C45/512Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by pyrolysis, rearrangement or decomposition involving transformation of singly bound oxygen functional groups to >C = O groups the singly bound functional group being a free hydroxyl group
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C49/00Ketones; Ketenes; Dimeric ketenes; Ketonic chelates
    • C07C49/04Saturated compounds containing keto groups bound to acyclic carbon atoms
    • C07C49/105Saturated compounds containing keto groups bound to acyclic carbon atoms containing rings
    • C07C49/11Saturated compounds containing keto groups bound to acyclic carbon atoms containing rings monocyclic
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C49/00Ketones; Ketenes; Dimeric ketenes; Ketonic chelates
    • C07C49/20Unsaturated compounds containing keto groups bound to acyclic carbon atoms
    • C07C49/213Unsaturated compounds containing keto groups bound to acyclic carbon atoms containing six-membered aromatic rings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D307/00Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom
    • C07D307/02Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings
    • C07D307/26Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings having one double bond between ring members or between a ring member and a non-ring member
    • C07D307/28Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings having one double bond between ring members or between a ring member and a non-ring member with only hydrogen atoms, hydrocarbon or substituted hydrocarbon radicals, directly attached to ring carbon atoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D317/00Heterocyclic compounds containing five-membered rings having two oxygen atoms as the only ring hetero atoms
    • C07D317/08Heterocyclic compounds containing five-membered rings having two oxygen atoms as the only ring hetero atoms having the hetero atoms in positions 1 and 3
    • C07D317/44Heterocyclic compounds containing five-membered rings having two oxygen atoms as the only ring hetero atoms having the hetero atoms in positions 1 and 3 ortho- or peri-condensed with carbocyclic rings or ring systems
    • C07D317/46Heterocyclic compounds containing five-membered rings having two oxygen atoms as the only ring hetero atoms having the hetero atoms in positions 1 and 3 ortho- or peri-condensed with carbocyclic rings or ring systems condensed with one six-membered ring
    • C07D317/48Methylenedioxybenzenes or hydrogenated methylenedioxybenzenes, unsubstituted on the hetero ring
    • C07D317/50Methylenedioxybenzenes or hydrogenated methylenedioxybenzenes, unsubstituted on the hetero ring with only hydrogen atoms, hydrocarbon or substituted hydrocarbon radicals, directly attached to atoms of the carbocyclic ring
    • C07D317/54Radicals substituted by oxygen atoms

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Heterocyclic Compounds That Contain Two Or More Ring Oxygen Atoms (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Description

626 317
2
PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zur Herstellung von arylsubstituierten Aldehyden und Ketonen der Formel
CH—/Ctf worin .
Rt, R2, R3, R» und R5 Wasserstoff, Alkyl, Cycloalkyl, Aryl, Nitro, Nitrii, Formyl, Carboxy, Amido, Hydroxy, Hydrd-Xy alkyl, Alkoxy, Carboalkyloxy, Carboxy alkyl, Alkanoyl oder Alkanoyloxy bedeuten, oder zwei Glieder der Reste R1; R2, R3, R« und R5 zusammen -CH=CH—CH=CH-, -CH2-CH2-CH2CH2- oder -0-CH2-0-,
Rs, R7, Rg, R10 und Rk Wasserstoff, Alkylreste mit 1-10 Kohlenstoffatomen, Cycloalkylreste mit 1—10 Kohlenstoffatomen, Arylreste oder zwei Glieder zusammen Teile eines car-bocyclischen Ringsystems darstellen, und entweder Rk oder R7 Wasserstoff darstellen, und worin n einen ganze Zahl von 0 bis 10 darstellt,
dadurch gekennzeichnet, dass man eine Arylverbindung der Formel
II
mit einem Alkohol der Formel
R,
III
CH-OH
R
—R
u>
20
25
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, worin X Brom ist und zum Reaktionsgemisch eine solche Menge einer tertiären, aromatischen oder aliphatischen Phosphins oder Phosphits zugesetzt wird, dass das Verhältnis von Phosphor zu Palladium zwischen 1 und 10 beträgt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Reste R1; R2, R3, R4 und R5 in der Formel II H, CH3—, C2Hs—, C3H7—, C4H9—, C5H11—, C5II5—, -OCH3, -OC2Hs-, -OC3H7, -OC4H9, -CHO, -COCH3, —C=N, -OH, -N02, CH3CONH-, -COOH, -COOCH3, -CH2OH, -CH2COOH, -CH2CH2OH oder CH3COO- darstellen, oder zwei benachbarte Glieder Rj, R2, R3, R, und Rs zusammen -CH=CH-CH=CH-, -CH2-CH2-CH2-CH2-oder -0-CH2-0— sind, Re, R7, Rg, R10 und Rk in der Formel
30 III Wasserstoff, Alkylreste mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, Cycloalkylreste mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen oder zwei Glieder zusammen Teile yon ógliedrigen carbocyclischen Ringen darstellen und Natriumcarbonat oder Natriumbicarbonat als Base verwendet wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass man als Ausgangsmaterial Methallylal-kohol einsetzt und das Reaktionsprodukt aus
35
40
45
10
wobei in den obigen Formeln II und III Rj bis R10, und Rk die angegebene Bedeutung besitzen, und X Brom oder Jod darstellt,
in Anwesenheit von
1. Palladiummetall, einem Palladiumsalz oder einem Palladiumkomplex;
2. einer Base, die a) ein anorganisches Carbonat oder Bicarbonat, oder auch b) ein aliphatisches tertiäres Amin in den Fällen, wo ein Aryljodid als Ausgangsmaterial Verwendung findet, ist,
3. eines nichtsauren polaren Lösungsmittels in den Fällen, wo ein anorganisches Carbonat oder Bicarbonat als Base verwendet wird;
bei einer Temperatur im Bereich von 80 bis 160° umsetzt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man unter Inertgasatmosphäre arbeitet.
R
Ro R-i \ /
'TO-
CHO
R,
Rr
50
55
60
65
worin Rx bis R5 obige Bedeutung besitzen,
besteht.
6. Verfahren nach Anspruch 5, worin Ri = R2 = R4 = R5 = Wasserstoff und R3 (CH3)3 C- oder (CH3)2CH- darstellt.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass man unter Inertgasatmosphäre arbeitet, dass X=Br ist und dass man a) 0,5 bis 2,0 Mole Methallylalkohol pro Mol Arylbromid;
b) als Katalysator PdCl2, PdCl2(C6H5CN)2 oder (CH3COO)2Pd in Mengen von 0,01 bis 1,0%, bezogen auf das Arylbromid und c) 1 bis 2 Mole Natriumbicarbonat pro Mol Arylbromid und d) 0,01 bis 1,0 Mol Natriumjodid pro Mol Arylbromid e) in Hexamethylphosphoramid, Dimethylacetamid, Dime-thylformamid, N-Methylpyrrolidinon oder Tetramethylharnstoff zur Umsetzung bringt.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass R = (CH3)3C— und das Reaktionsprodukt die Verbindung der Formel
626 317
(Cll3 ) 3e
CHO
darstellt.
9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass R = (CH3)2CH- und das Reaktionsprodukt die Verbindung der Formel
(CH3)2CH
<°>
-CHO
o
Br verwendet und die Verbindung der Formel darstellt.
10. Verfahren nach Anspruch 5, worin a) Ri=R2= Wasserstoff b) R3= Wasserstoff oder zusammen mit R4=-0—CH2-0-;
c) R4 Wasserstoff oder zusammen mit R3 = -0-CH2-0—;
d) R5= Wasserstoff oder, falls R3 und R4 Wasserstoff sind, -CH3 darstellt.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass man unter Inertgasatmosphäre arbeitet, dass X=Br ist und dass man a) 0,5 bis 2,0 Mole Methallylalkohol pro Mol Arylbromid;
b) als Palladiumkatalysator PdCl2, PdCl2(C6H5CN)2 oder (CH3COO)2Pd in Mengen von 0,01 bis 1,0%, bezogen auf das Arylbromid;
c) 2 bis 4 Mole Triphenylphosphin pro Mol Palladium;
d) 1 bis 2 Mole Natriumcarbonat pro Mol Arylbromid in e) Hexanmethylphosphoramid, Dimethylacetamid, Dime-thylformamid, N-Methylpyrrolidinon oder Tetramethylharnstoff zur Umsetzung bringt.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass man als Arylbromid die Verbindung der Formel
10
worin Rj bis R5 obige Bedeutung besitzen,
erhält.
16. Verfahren nach Anspruch 15, worin R1=R2=R4=R5=
O
« II
Wasserstoff und R3 H, OH oder -0-C-CH3 darstellen.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass man unter Inertgasatmosphäre arbeitet, dass X=Br ist und dass man
20 a) 0,5 bis 2,0 Mole Methylvinylcarbinol pro Mol Arylbromid;
b) PdCl2, PdCl2(C6H5CN)2 oder (CH3COO)2Pd in Mengen von 0,01 bis 1,0%, bezogen auf das Arylbromid als Katalysator;
25 c) 2 bis 4 Mole Triphenylphosphin pro Mol Palladium;
d) 1 bis 2 Mole Natriumbicarbonat pro Mol Arylbromid;
e) in Hexamethylphosphoramid, Dimethylacetamid, Dime-thylformamid, N-Methylpyrrolidinon oder Tetramethylharnstoff zur Umsetzung bringt.
30 18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass man die Verbindung der Formel
0
35
o
40
herstellt.
19. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass man die Verbindung der Formel
0
HO
45
50
55
herstellt.
13. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass man die Verbindung der Formel
!HO
herstellt.
14. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
dass man die Verbindung der Formel
N / V—CHO
herstellt.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch ge- es kennzeichnet, dass man als Ausgangsmaterial Methylvinylcarbinol einsetzt und als Reaktionsprodukt eine Verbindung der Formel herstellt.
20. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass man die Verbindung der Formel
0 r!
I'
ch3C-O
herstellt.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass man Methallylalkohol als Ausgangsmaterial einsetzt, und die Verbindungen
R.
R
1
/
60
o>
Kr
CHO
worin Rj bis Rs obige Bedeutung besitzen,
herstellt.
22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet,
626 317
4
dass RI=R2=R3=R4=R5= Wasserstoff bedeutet und 2-Phe-nylpropanal hergestellt wird.
23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass man in einer Inertgasatmosphäre arbeitet, dass X=Br ist und dass man a) 0,5 bis 1,2 Mole Allylalkohol pro Mol Brombenzol;
b) PdCl2, PdCl2(C6H5CN)2 oder (CH3COO)2Pd in Mengen von 0,01 bis 1,0%, bezogen auf Brombenzol;
c) 2 bis 4 Mole Triphenylphosphin pro Mol Palladium;
d) 1 bis 2 Mole Natriumcarbonat pro Mol Brombenzol;
e) 0,01 bis 0,5 Mole eines aliphatischen tertiären Amins pro Mol Brombenzol;
5 f) in Hexamethylphosphoramid, Dimethylacetamid, Dime-thylformamid, N-Methylpyrrolidinon oder Tetramethylharnstoff als Lösungsmittel reagieren lässt.
Mittels Reaktion eines Alkohols mit olefinischer Doppelbindung mit einem Arylbromid oder- Jodid in Anwesenheit eines Palladiumkatalysators werden arylsubstituierte Aldehyde 15 und Ketone gewonnen. Die Erfindung betrifft demgemäss die Arylierung olefinischer Alkohole.
Aromatische Reste wurden bislang durch Reaktion eines Olefins mit einem Arylquecksilberhalogenid in Anwesenheit eines Palladiumkatalysators an olefinische Doppelbindungen addiert (R.F. Heck, J. Am. Chem. Soc., 90, 5518—5538 (1968); USP. 3 767 710). Auf diese Weise entstehen normalerweise Styrolderivate. Falls die als Ausgangsmaterial eingesetzte olefinische Verbindung einen Allylalkohol, der noch Wasserstoff am a-Kohlenstoffatom enthält, darstellte, entstanden die entsprechenden arylsubstituierten Aldehyde und Ketone in niedriger Ausbeute - im allgemeinen weniger als 50%. Neulich sind Methoden bekannt geworden, bei denen Arylre-ste an Olefine addiert werden, und ein Palladiumkatalysator direkt mit dem Aryljodid oder Arylbromid in Anwesenheit von Reagenzien und/oder Co-Katalysatoren wie Kaliumacetat,
tertiären Aminen und/oder Triphenylphosphin Verwendung fanden, (R.F. Heck et al., J. Am. Chem. Soc., 96, 1133 [1974]; R.F. Heck et al., J. Org. Chem. 37, 2320 [1972]; K. Mori et al., Bull Chem. Soc. Japan, 46,1505 [1973]).
Die palladiumkatalysierte Umsetzung von Aryljodiden und -Bromiden mit olefinischen Alkoholen mit dem Ziel, Aryl-aldehyde und Arylketone zu erhalten, ist bis jetzt nicht bekannt. Die vorliegende Erfindung betrifft die Herstellung dieser Produkte auf die angegebene Weise.
Wie oben angeführt, betrifft das Verfahren der vorliegenden Erfindung die Reaktion eines Arylbromides oder Aryljo-dides mit einem olefinischen Alkohol in Anwesenheit einer Base wie unten definiert und eines Palladiumkatalysators, wie unten definiert wobei je nach Natur des olefinischen Alkoholes wie weiter unten detailliert ausgeführt arylsubstituierte Aldehyde oder arylsubstituierte Ketone erhalten werden.
Die Reaktion verläuft wahrscheinlich nach folgendem Schema:
25
1. ArX + Pd
[ArPdX]
2. [ArPdX] +
OH
-> [Ar^^YEV^OH ] PdX
Produkte + [HPdX]
worin ArX für ein Aryljodid oder -bromid steht;
^e/°h einen olefinischen Alkohol darstellt worin der olefinische Rest, der substituiert oder unsubstituiert sein kann, über eine Kohlenwasserstoffkette E an die alkoholische Gruppe gebunden ist und E diese Kohlenwasserstoffkette darstellt.
Es wird beim Abgang von [HPdX] Bildung eines olefinischen Reaktionsproduktes erwartet, siehe z.B. Heck et al., J. Am. Chem. Soc. 96, 1133 (1974). Die Doppelbindung — sofern nicht blockiert — wird zur alkoholischen Gruppe wandern und eine Carbonylverbindung wird entstehen — wenn von einem primären Alkohol ausgegangen wird, wird ein Aldehyd entstehen, und wenn von einem sekundären Aldehyd ausgegangen wird, wird ein Keton entstehen.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist generell und breit anwendbar.
so Dies ist aus den zahlreichen folgenden Beispielen deutlich ersichtlich.
Erfindungsgemäss wird ein Aryljodid oder -bromid der allgemeinen Formel worin Rj bis Rs im Prinzip einen geeigneten reaktionsinerten Substituenten darstellen können — siehe die untenstehenden 65 Definitionen - und X entweder Jod oder Brom bedeutet, in Anwesenheit eines Palladiumkatalysators wie unten definiert und einer Base wie unten definiert mit einem olefinischen Alkohol der allgemeinen Formel
5
626 317
-OH
III
worin R6 bis R10, und Rk geeignete Substituenten - wie unten definiert - und n eine gerade Zahl, einschliessend 0, darstellt wobei die obere Grenze aus praktischen Gründen 10 ist, umgesetzt, wobei eine Verbindung der Formel I
20
entsteht.
Sie kann in gewissen Fällen zusammen mit einem kleineren Anteil eines Produktes der Formel
30
35
Die erfindungsgemäss erhältlichen Verbindungen sind Aldehyde, falls Rjo Wasserstoff ist und stellen Ketone dar, falls R10 nicht Wasserstoff ist.
Die als Ausgangsmaterialien verwendeten Aiylverbindun-gen können durch die Formel
II
10
15
auftreten.
dargestellt werden, worin X Brom oder Jod ist. Die Substituenten Ri bis R5 stellen dar: Wasserstoff, Alkyl (z.B. CH3-, CzHs-, C3Ht-, C4H9-, CsHu-. usw.), Cycloalkyl, Aryl (z.B. C6H5-, usw.), Nitro, Nitrii, Formyl, Carboxy, Amido (z.B. CH3CONH-, usw.), Hydroxy, Hydroxyalkyl (z.B. HOCH2-, HOCH2CH2-, usw.), Alkoxy (z.B. CH30-, C2HsO-, C3H70-, C4H9O-, usw.), Carboalkyloxy (z.B. CH3OOC-, usw.), Carb-oxyalkyl (z.B. HOOCH2-, usw.), Alkanoyl (z.B. CH3CO—, usw.), Alkanoyloxy (z.B. CH3COO-, usw.). Zwei Reste 25 können zum Ring gebunden sein (Naphthyl-, Tetralin- oder 0-CH2-0— Typ).
Aus den obigen Definitionen ist ersichtlich, dass eine sehr grosse Menge Ausgangsmaterialien in Frage kommen, bevorzugt sind jedoch solche Bromide und Jodide, die leicht erhältlich sind, oder auf einfache Weise hergestellt werden können. Aus diesem Grunde werden denn auch die Reste Alkyl, Alkoxy und Alkanoyloxy wie im obigen Zusammenhang für Ri bis Rs verwendet, aus praktischen Gründen 1-6 C-Atome enthalten.
Im folgenden sind einige bevorzugte aromatische Jodide und Bromide aufgeführt:
Tabelle I
• <2>-Br
(CH3)3C-
Br C,Ht
©-■
C2H5
o
Br o2n
/
KO"
O )—EHO HOOD^IIO < —*a
^ho
^HO
HO
HOZHO \
(O^
eHOCOO
H
O)—
(5) OOOeHO ;cg (q)-*H'O
ç r j? Tt^ '
1 —°H0 as ^Oy>—HKOOeHO
;ra—^O/ 1—(o)—
i—( o
Je
-<2>
-03W
HO
*a—^<5^—£HO
I ( O} 0^ (CH0) jg (O
O > eH0
HO}
HO
•*e—(5)—GH 1 {o}
•kzO
626 317
BJr— COOH CH^O—(q) Br och.
Cîs—( O )—Br
CH —(O V-'Br
AcO——Br
Obschon aus dem Vorangegangenen ersichtlich ist, dass als die Bromide, so dass bei Verwendung der Jodide in gewis-
Jodide und Bromide in Frage kommen, sind Bromide doch in sen Fällen eine wesentlich höhere Ausbeute resultieren kann,
vielen Fällen bevorzugt, da sie leichter zugänglich und billiger 25 in diesen Fällen also die Jodide bevorzugt sind.
sind. Die als Ausgangsmaterialien eingesetzten olefinischen AI-
Auf der anderen Seite sind die Jodide oft reaktionsfähiger kohole können wie vorne gesagt durch die Formel r
W
k8
(ch -v ch-oh
R,J r10
III
dargestellt werden, wiederum ist eine Limitierung der Substi-tuentendefinition nur durch die Zugänglichkeit solcher Alkohole gegeben.
Aus diesem Grunde stellen die R-Gruppen - R6, R7, R8, Rk, Rio, Rn, R12 - Wasserstoff, C^o-Alkyl, C^o-Cycloalkyl, Aryl oder Teile von carboxycyclischen, beispielsweise C6-Rin-
gen dar, mit anderen Worten, zwei der R-Gruppen, beispielsweise, Rk und R8, Rk und R7, usw., stehen für Teile von carbo-40 cyclischen Ringen, wobei dann also die Formel III auch cycli-sche Verbindungen umfasst.
Im folgenden sind Beispiele für in Frage kommende Alkohole (Ausgangsmaterialien) und Produkte aufgeführt.
Tabelle II
A. Produkte: Aldehyde
Ausgangsmaterial: Alkohol
Produkte oh cho
Ar—
<
cho
OH
Ar-
*cho cho
Ar ho
• OH
cho
V-
Ar—/
CHO
626 317
8
9
626 317
Ausgangsmaterial: Alkohol
Produkte
.OH
.CHO
Ar
.CHO
Ar
CHO
CHO
B Ketone
. Ausgangsmaterial: Alkohol
Produkte
Ar
Ar-
(ch3)3c
Ar
C (013)3
Ii O
OH
Ar-
Ii O
oh
Ar
O
626 317
10
II
626 317
626 317
12
Wie bereits vorne ausgeführt, ist die Reaktion generell anwendbar und kann sogar auf polyfunktionelle Moleküle ange-
Ghx + O'
Aus den vorangehenden Tabellen ist ersichtlich, dass, falls die Wanderung der Doppelbindung nicht blockiert wird, Aldehyde und Ketone entstehen, auch wenn beispielsweise mehr als 9 Bindungen das Olefin und die alkoholische Gruppe trennen. Es wurde weiter gefunden, dass der Arylsubstituent sich an beiden Enden der Doppelbindung anlagern kann, üblicherweise aber die Addition an das weniger substituierte Kohlenstoffatom überwiegt. Unter «üblicherweise» wird verstanden, dass in jedem Fall das Produkt stark überwiegt, dass durch Anlagerung des Arylsubstituenten an das weniger substituierte Kohlenstoffatom entsteht.
Die oben aufgezählten Reaktanden werden erfindungsge-mäss in Anwesenheit eines geeigneten Palladiumkatalysators, eines geeigneten Lösungsmittels und einer geeigneten Base umgesetzt.
Eine grosse Menge Palladiumsalze, Palladiumkomplexe, oder auch elementares Palladium, können als Katalysatoren Verwendung finden. Beispiele sind PdCl2, (CH3COO)2Pd, PdCl2(C6H5CN), Pdl2, Pd(CN)2, PdBr2, PdS04, Pd(N03)2, Pd[P(QH5)3]4, PdCyPCQH,)^, PdCl2[P(C2H5)3]2, (QHjPdCl),, Pd(CsH702)2, PdCl2[P (C4H9)3]2 usw.
Die obige Liste der Katalysatoren soll nicht limitierend verstanden werden, es handelt sich dabei vielmehr um bevorzugte Aspekte.
Wie ausgeführt, kann auch elementares Palladium, beispielsweise Palladium aufgebracht auf einem Träger wie Aktivkohle, Aluminiumoxyd, Calciumcarbonat etc. Vgrwendung finden. Bei Verwendung von metallischem Palladium ist dieses zu Begjnn der Umsetzung weniger effizient, die katalytische Aktivität steigt jedoch an, in dem Mass, wie das Metall in Lösung setzt. Zugabe von Komplexbildnern, beispielsweise tertiären Phosphinen, kann diesen Löseprozess fördern.
Solche Komplexbildner können auch die Ausfällung von Palladium verhindern, in den Fällen, wo ein lösliches Palladiumsalz oder ein Palladiumkomplex als Katalysator zum Einsatz gelangen.
Die jeweils bevorzugte Base hängt von einer Zahl von Faktoren ab. Anorganische Carbonate wie NaHC03, Na2C03, KHC03, K2C03, ZnC03, MgC03, und CaC03 haben sich beispielsweise als vorteilhaft erwiesen. Besonders bevorzugt sind Natriumbicarbonat und Natriumcarbonat. Ganz speziell bevorzugt ist Natriumbicarbonat, da unter Verwendung dieser Base die höchsten Ausbeuten an Produkt der Formel I erhalten werden. Falls Aryljodide verwendet werden, können auch Amine zum Einsatz gelangen. Geeignete Amine sind insbesondere tertiäre aliphatische Amine wie Triäthylamin, Tripro-pylamin, Tributylamin, Diisopropyläthylamin, Dicyclohexyl-methyiamin, Tridodecylamin, Triäthylendiamin, Tetramethyl-äthylendiamin, N-Äthylmorpholin, Triäthanolamin usw. Im folgenden soll der Begriff «tertiäres Amin» für «tertiäres aliphatisches Amin» stehen.
Falls Arylbromide als Ausgangsmaterialien zum Einsatz gelangen, entstehen bei der blossen Verwendung von tertiären wandt werden. So entstand beispielsweise durch Umsetzung von 2-Buten-l,4-diol mit Jod oder Brombenzol folgendes:
OH
'CHO
Aminen niedrige Ausbeuten, es sei denn, dieses Amin werde in katalytischen Mengen eingesetzt, und ein Überschuss einer anorganischen Base wie beispielsweise Natriumbicarbonat, werde des weiteren zugesetzt.
Ein weiterer Vorteil bei der Verwendung von Natriumbicarbonat als Base wurde festgestellt: In den Fällen, wo gewisse Elektronendonatorengruppen wie OH, OCH3, usw. im Molekül vorhanden sind, konnte bei Verwendung von tertiärem Amin eine nachweisbare Hydrogenolyse des Arylhalogenids festgestellt werden. Diese Reaktion kann wie folgt dargestellt werden:
ArX > ArH (X = Br, I)
Die Nebenreaktion kann weitgehend verhindert werden, wenn, wie oben gesagt, Natriumbicarbonat verwendet wird.
Es wird als höchst überraschend angesehen, dass Natriumbicarbonat allen andern Basen überlegen ist. So ist beispielsweise nicht erklärlich warum Amine, die so gut bei Verwendung von Jodiden arbeiten, bei Bromiden versagen, dass aber Bicarbonate und — und in kleinerem Ausmass auch Carbonate — für Jodide und Bromide in Frage kommen. Es ist ferner überraschend, dass andere schwache Basen, wie beispielsweise Natriumacetat, schlechte Ausbeuten zeitigen.
Die Verwendung eines nichtsauren, aprotischen polaren Lösungsmittels in den Fällen, in denen ein anorganisches Carbonat als Base verwendet wird, ist erforderlich. Solche Lösungsmittel sind insbesondere Hexamethylphosphoramid (HMP), N-Methylpyrrolidon (NMP), Dimethylformamid (DMF), Dimethylacetamid (DMAC), Tetramethylharnstoff (TMU) usw. Während wie gesagt, solche aprotische polare Lösungsmittel bevorzugt sind, kommen auch nichtsaure polare aprotische Lösungsmittel wie Äthylenglykol (EG), Propylen-glykol (PG) usw. in Frage. Im folgenden soll unter einem nichtsauren polaren Lösungsmittel ein solches verstanden werden, das eine Dielektrizitätskonstante aufweist, die grösser als 20 ist und gegenüber Litmuspapier nicht sauer reagiert.
Bei Verwendung von tertiären Aminen als Basen ist üblicherweise ein Lösungsmittel nicht erforderlich. Wahrscheinlich beruht dies darauf, dass das Lösungsmittel im Falle des anorganischen Carbonates dieses letztere in Lösung bringt. Es wurde auch festgestellt, dass Rühren der Lösung während der Reaktion zweckmässig ist.
Im Falle der Verwendung von Arylbromiden und anorganischen Carbonaten als Basen ist die Zugabe eines aromatischen oder aliphatischen tertiären Phosphins oder Phosphites angezeigt. Als solche Verbindungen kommen beispielsweise in Frage: Triphenylphosphin [P(C6HS)3], bis-l,2-Diphenylphosphi-noäthan [(C6H5)2PCH2CH2P(C6HS)2], Tributylphosphin [P(C4H9)3], Tricyclohexylphosphin [P(C6Hn)3], Triäthylphos-phit P(OC2Hs)3, Tributylphosphit P(OC4H9)3, Triphenylphos-phit P(OC6H5)3, usw. Wiederum soll diese Aufzählung beispielhaft, nicht limitierend verstanden werden.
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
13
626 317
Wahrscheinlich beruht dieser nützliche Effekt der Zugabe eines tertiären Phosphins oder Phosphits darauf, dass das Palladium im nullwertigen Zustand (komplexartig) stabilisiert wird. So ist ja beispielsweise der Komplex Pd P(C6HS)3 4 ein äusserst potenter Katalysator für die erfindungsgemässe Reaktion. Andere Reagenzien, die komplexierend und stabilisierend auf das Palladium im nullwertigen Zustand wirken, zeigen diesen nützlichen Effekt auch, beispielsweise tertiäre Arsine und tertiäre Antimonverbindungen, usw.
Da die als Ausgangsmaterialien verwendeten Jodide reaktiver sind als die Bromide und stabilere katalytische Zwischenprodukte ergeben, erweist sich die Zugabe von kleinen Mengen Aryljodid nützlich, wenn an und für sich von einem Arylbromid ausgegangen wird. Es kann beispielsweise auch Na-triumjodid zu diesem Zweck eingesetzt werden. Es wird vermutet, dass der Palladiumkatalysator durch das Natriumjodid komplexiert wird, da bei Zugabe eben dieses Natriumjodids die Bildung von metallischem Palladium stark abnimmt.
Das Verhältnis der Reaktanden zueinander ist nichtkritisch, das molare Verhältnis von Olefin zu Arylhalogenid kann beispielsweise zwischen 0,1 und 10 liegen, wobei das jeweilige Verhältnis von der in Frage kommenden Reaktion und der Kosten der Reaktanden abhängig sein wird. Ein bevorzugter Bereich ist derjenige zwischen 0,5 und 2.
Das Verhältnis von Lösungsmittel zu Reaktanden liegt vorzugsweise zwischen 0 bis 4 (V/V), es kann aber auch 10 betragen und in gewissen Fällen höher liegen; die obere Grenze ist nichtkritisch. Die Menge Lösungsmittel wird üblicherweise von der verwendeten Base abhängen. Wie schon gesagt, ist kein Lösungsmittel erforderlich, falls tertiäre Amine als Basen zum Einsatz gelangen. Bei anorganischen Carbonaten und Bicarbo-naten ist das Verhältnis von Lösungsmittel zu Reaktanden vorzugsweise nicht wesentlich unter 1 (VA').
Der Palladiumkatalysator wird vorzugsweise in einer Menge von ungefähr 0,01 bis 1%, bezogen auf das Gewicht der Reaktanden verwendet.
Die bevorzugte Menge Base (Amin, anorganisches Carbonat oder Bicarbonat) entspricht zweckmässigerweise ungefähr dem molaren Äquivalent des Arylhalogenides oder etwas mehr als dieser Menge.
In den Fällen, in denen ein tertiäres Phosphin verwendet wird, beträgt das Verhältnis von Phosphor zu Palladium vorzugsweise 1 bis 10, ganz besonders bevorzugt ist ein Verhältnis von 2:4.
Wiederum sind die Angaben bezüglich Reagenzien, Reaktanden und deren Verhältnisse illustrierend und nichtlimitie-rend zu verstehen.
Die Effizienz des Palladiumkatalysators ist durch die Zahl der Mole Produkt, die pro Mol Palladium erzeugt werden können, bestimmt. Die Zahl kann erhöht werden, indem der Katalysator nach Abtrennung von den Reaktionsprodukten re-cyclisiert wird. Die Separation des Katalysators kann durch Lösungsmittelextraktion, Fällung und Filtration oder noch besser durch Abdestillation der Produkte vom Katalysator bewerkstelligt werden. Da ja die Form des Katalysators nichtkritisch ist, kann er als Metall oder als Komplex, wie beispielsweise als Triphenylphosphinkomplex zurückgewonnen werden. Allerdings muss bei der Verwendung von Triphenylphosphin in Kombination mit dem Palladiumkatalysator darauf geachtet werden, dass beim Aufarbeiten keine Oxidation des Phosphins stattfindet. Falls Oxidation stattfand, wobei Phosphinoxyd entsteht, wird vorzugsweise vor der Wiederverwendung des Katalysators die entsprechende Menge Triphenylphosphin wieder zugegeben.
Natriumbromid und Natriumjodid können ebenfalls aus dem Reaktionsgemisch, beispielsweise durch wässrige Extraktion, abgetrennt werden. Auf diese Weise können diese Salze wiederverwendet werden.
Die Reaktionstemperatur beträgt 80 bis 160°. Vorzugsweise wird aber zwischen 100 und 150 °C gearbeitet.
Man wird üblicherweise bei Atmosphärendruck arbeiten, obschon Unter- oder Überdruck ebenfalls in Frage kommen. Weiter wird vorzugsweise in inerter Atmosphäre, beispielsweise unter einer Stickstoffdecke, Kohlendioxyd, Argon, Helium, usw. gearbeitet. Obschon auch Luft verwendet werden kann, ergeben sich üblicherweise hier doch schlechtere Ausbeuten an gewünschtem Produkt.
Die vorne beschriebene Reaktion ist generell anwendbar auf die Addition von Arylsubstituenten an eine Doppelbindung eines olefinischen Alkohols. Es resultieren Vorteile, wenn in gewissen Fällen die Reaktionsbedingungen den Ausgangsmaterialien oder Produkten angepasst werden.
Beispielsweise ergibt sich, dass bei der Umsetzung von al-kylsubstituierten Brombenzolen der Katalysator desaktiviert wird, indem metallisches Palladium ausfällt. Dem kann dadurch entgegengewirkt werden, dass ein Stabilisator für die Organo-palladiumzwischenprodukte zugegeben wird, beispielsweise ein tertiäres Phosphin oder Natriumjodid.
In vielen Fällen hat es sich auch als zweckmässig erwiesen, die Reaktion abzubrechen, sobald 100% Konversion des Ha-logenids stattgefunden hat; in gewissen Fällen ist ein Abbruch auch schon vorher angezeigt. Dadurch wird vermieden, dass durch längere Reaktionszeiten Zerfall des Reaktionsproduktes eintritt. Dies ist insbesondere bei der Reaktion von Allylalkohol und Brombenzol zur Herstellung von Hydratropaldehyd und Phenylpropionaldehyd der Fall. In vielen anderen Fällen ist es weiterhin zweckmässig, die Reaktion bei der niedrigst möglichen Reaktionstemperatur durchzuführen, um einer Zersetzung des Katalysators und der gewünschten Produkte vorzubeugen.
Die beschriebene erfindungsgemässe Reaktion wird vorzugsweise bei der Herstellung von kommerziell wichtigen Produkten angewandt. So ist sie insbesondere bei der Synthese von Riech- und/oder Aromastoffen angezeigt. Solche Riechstoffe sind beispielsweise in «Perfumery and Flavoring Synthe-tics», P.Z. Bedoukian, zweite Auflage, Elsevier N. Y., 1967, und «Perfume and Flavor Chemicals», S. Arctander, Mont-clair, N.J. 1969 zusammengestellt. Ganz besonders geeignet ist die erfindungsgemässe Reaktion für die Herstellung von folgenden Riech- und Aromastoffen:
3-(p-t-Butylphenyl)-2-methylpropionaldehyd, aus p-t-Bu-tylbrombenzol und Methallylalkohol; l-(4-Hydroxyphenyl)-3-butanon (Erdbeerketon), aus p-Bromphenol oder p-Jodphenol und Methylvinylcarbinol; 3-(p-Isopropylphenyl)-2-methyl-propionaldehyd (Cyclamenaldehyd), aus p-Isopropylbrombenz-ol und Methallylalkohol; a-Methyl-3,4-methylen-dioxyhydro-zimtaldehyd (Helional) aus 3,4-Methylendioxybrombenzol und Methallylalkohol; Benzylaceton aus Brombenzol und Methylvinylcarbinol; Phenylpropionaldehyd und Hydratropaldehyd aus Brombenzol und Allylalkohol.
Beispiele
In den folgenden Beispielen sind die Temperaturen in °C angegeben, Abweichungen sind besonders vermerkt, mm bedeutet Millimole.
Beispiel 1 stellt ein typisches Beispiel einer präparativen Reaktion dar. Andere Beispiele wurden auf ähnliche Weise durchgeführt, die Umsetzungen und Ausbeuten wurden jeweils aus gaschromatographischen (GC) Daten unter Verwendung eines internen Standards errechnet. Alle Produkte wurden mittels NMR-, IR- und MS-Daten identifiziert.
Beispiel 1
Herstellung von 3-Phenyl-2-methylpropionaldehyd
Der Palladiumkatalysator (0,80 g PdCl2) wurde in 200 ml Hexamethylphosphortriamid (HMP) bei 140° unter Rühren
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
626 317
14
gelöst. Die Lösung wurde abgekühlt, und es wurden 150 g Natriumbicarbonat, 79 g Brombenzol und 54 g Methallylalkohol zugegeben. Nach einer Reaktionszeit von 3 Stunden unter Stickstoffatmosphäre bei 145°, wobei stark gerührt wurde,
wurde 3-Phenyl-2-methylpropionaIdehyd (Konversion 98%) 5 erhalten. Die Identifikation geschah mittels Gaschromatographie. Das Lösungsmittel (HMP) wurde durch Extraktion mit Wasser entfernt und hierauf das Produkt unter einem Druck von 10 mm Hg destilliert, wobei 52,7 g Aldehyd (73% Ausbeute) erhalten wurden. Die Struktur des reinen Produktes wurde mittels NMR, MS und Elementaranalyse erhärtet.
Die durch Variation der Base eintretenden Effekte sind in der Tabelle 1 aufgeführt. Es handelt sich hier um die Beispiele 2 bis 20. Aus der Tabelle ist die Überlegenheit von Natriumbicarbonat über andere Basen, insbesondere über tertiäre Amine klar ersichtlich. Diese Überlegenheit ist dann auch weiter hinten aus der Tabelle 2 wiederum ersichtlich. Bei der Tabelle 2 die die Resultate der Beispiele 21—30 wiedergibt, wurden andere Katalysatoren und Lösungsmittel verwendet.
10
Tabelle 1
Reaktion von Brombenzol und Methallylalkohol unter Verwendung von PdOAc2 • 2P$>3 als Katalysator3
Beispiel
Base
Amin
Temp.
Zeit
Konversion1"
Ausbeute'
Katalysator11
(h)
(%)
(%)
2
Aet3N
130
2
81
Spuren
3
Aet3Ng
110
5
42
6
4
NaHC03
nein
130
2
100
100
5
NaHC03
ja
130
2
100
84
6
Na2C03
nein
130
10,5
91
73
7
Na2C03
ja
130
4
99
88
8
Na3P04.12H20
nein
110
10
79
63
9
Na3P04.12H20
ja
110
10
77
54
10
Na2HP04
nein
130
9
46
16
11
Na2HP04
ja
130
9
52
19
12
CaC03
nein
130
18
20
2
13
CaC03
ja
130
13
56
12
14
MgC03
nein
140
10
33
20
15
MgCOa ja
140
10
32
28
16
NaOAc nein
130
6
'24
10
17
NaOAc ja
130 -
6
37
14
18
Na2HP04d nein
120
2
46e
21
19
Na2HP04d ja
115
3
42e
31
20
NaOMe nein
80
2
50
Spuren*
a 7,9 g i>Br (50 mm), 5,4 g /~\ (75 mm), 60 mm Base, 0,1 g PdOAc2 0,24 g P<P3 in 20 ml DMF
OH
b 0,1 g Aet3N zugegeben wo angezeigt c Konversion von Brombenzol basierend auf der Zugabe eines internen Standards nach Beendigung der Reaktion; Berechnung aus gaschromatographischen Daten d 2 ml H20 zugegeben e Konversion nach weiteren 2,5 Stunden unverändert 'Bindung höher molekular Produkte * Ohne Lösungsmittel (DMF).
Tabelle 2
Reaktion von Brombenzol (7,9 g) mit Methallylalkohol (5,0 g)a
Beispiel Phosphin Base Temp. Zeit Konversion11
(h)
21
nein
NaHC03
145
3
98
22
nein
NaOAc
145
0,5C
9
23
nein
Na2C03
145
2C
16
24
nein
NBu3
145
5V2
Spuren
25
ja
NaHCOs
145
2
100
26
ja
Na2C03
145
5
56
27
ja
NBu3
145
5
9
28
nein
CaC03
140
5
Spuren
29
nein
MgC03
140
0,5C
9
30
nein
ZnC03
140
0,5°
25
a Verwendung von 60 mm Base, 0,08 g PdCl2 in 20 ml Hexamethylphosphoramid unter Stickstoff
„5o I
als hauptsächliches Produkt, daneben Spuren von Biphenyl in allen Fällen
CHO
c Konversion nach längerer Reaktionszeit unverändert.
15
626 317
Aus der Tabelle 3 (Beispiele 31—38) ist ersichtlich, dass Ergebnisse der Beispiele 39—43 zusammenfasst, ist die Ver tertiäre Amine als Basen bei der Reaktion von Jodbenzol mit wendung einiger anorganischen Basen für die Reaktion von Methylalkohol, nicht aber bei der Reaktion von Brombenzol Jodbenzol und Methallylalkohol ersichtlich, mit Methylalkohol geeignet sind. Aus der Tabelle 4, die die
5
Tabelle 3
Verwendung von Aminen als Basen bei der Reaktion von Halobenzolen mit Methylalkohol1
Beispiel
Amin
Halogenid
PPh33
Zeit
Temp.
Konv.
Ausbeute4
(h)
°C
(%)
%
31
iPr2NAet
I
0
1
130
97
93
32
Bu3N
I
0
1
130
97
70
33
N(C2H4)3N
I
0
5V2
130
50
70
34
O ^NAet
I
0
2
130
90
77
35
iPr2NAet
Br
0
20
117
19
Spuren
36
iPr2NAet
Br
2
20
119
40
30
37
iPr2NAet2
Br
2
20
130
25
72
38
Bu3N
Br
0
12
125
42
Spuren
15,4 g
, 0,10 g PdOAca, 50 mm Halogenbenzol, 50 mm Base ausser Beispiel 77, wo 25 mm Base
OH
2 20 ml Hexamethylphosphoramid
3 Mole PPh3 pro Mol PdOAc2
4 Basierend auf der Konversion.
Tabelle 4
Reaktion von Jodbenzol (50 mm) mit Methallylalkohol (75 mm)1
Beispiel
Lösungsmittelb
Base
Temp.
Zeit
Konversion0
Verhältnis
°C
(h)
(%)
rr
CHO/<p<i
39
HMP
NaHCOj
130
2,5
98e
14
40
HMPd
NaHC03
130
3
92
15
41
HMP
NaOAc
150
5
80f
8
42
HMPd
NaOAc
140
7
75
8
43
NMP
NaHCOs
130
2
100
22
a 60 mm Base, 0,08 PdCl2 in 20 ml Lösungsmittel unter Stickstoff b HMP = Hexamethylphosphoramid, NMP = N-Methylpyrrolidinon c Konversion von Jodbenzol ex. GC d 0,35 g Triphenylphosphin zugegeben
I CHO
e Ausbeute an ^= 60%
'Konversion nach weiteren 4 Stunden bei 150 °C unverändert.
Die in der Tabelle 5 zusammengestellten Beispiele 44-50 illustrieren den Lösungsmitteleffekt.
Tabelle 5
Lösungsmitteleffekt bei der Umsetzung von Brombenzol und Methallylalkohol3
Beispiel
Temp.
Zeit (h)
Lösungsmittelb
Katalysator
Konversion (%)
44
140
4
DMF
PdCl2
40
45
100
1
DMF
PdCl2
40
46
120
5
DMF
PdOAc2
98
47
140
0,5
EG
PdCl2
38
48
100
2,0
EG
PdCl2
40
49
120
5
DG
PdCl2
0
50
110
4
NMP
PdOAc2
98c a 7,9 g QHsBr, 5,4 g , 5,0 g NaHC03, 0,24 g P(C6H5)3, 45 Millimole Palladiumkatalysator und 20 ml
Lösungsmittel OH
b DMF = Dimethylformamid, EG = Äthylenglykol, DG = Diglym, NMP = N-Methylpyrrolidinon c Ausbeute 97 %.
626 317
16
Die Tabellen 6 und 7 (Beispiele 51-69) illustrieren die bei der Variation des ungesättigten Alkoholes erhaltenen Ergebnisse.
Tabelle 6
Reaktion von Jodbenzol (50 m Mole) mit ungesättigten Alkoholen3 (75 m Mole)
Beispiel Alkohol
Zeit Konversion Produkte, Ausbeuten (%)
(h) (%)
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
^0H
XJm
^r°"
OH
OH
OH
^ OH
.OH
, 0K
XX
J
OH
20
10
0,5
12
100
100
100
99
100
72
95
100
98
52
58
93
«- V ViT-n 1 n M
{jt >_ilo / j }
HO
81 (23C)
HO
(10ob)
(89b)
O
, 20; (O) ' 80/50°)
^ ^ICHO qT^ "fcHO , 31(24 ) ; (oj
69(61C)
23; (oj^ ,
48
0A-C!,°
23 (12)C J^J^^HO
23
©'TT
O
(oT"CHO
77 (30)C
CHO
fo
77
O 23
HO una
CHO
" 60 m Mole NaHC03 und 80 mg PdCl2 in 20 ml N-Methylpyrrolidinon bei 130 °C b Ausbeute gemäss internem Standard (GC)
c Ausbeute durch Isolierung.
17
626 317
Tabelle 7
Reaktion von Brombenzol (50 m Mole) mit Allylalkohol (75 m Mole)3
Beispiel Alkohol
Zeit Konversion Produkte, Ausbeuten (%)
(h) (%)
63
OH
100
O
HO
(86b)
64
65
66
67
•*Y
OHC
HO.
OH
c ,d
OK
OH
1,5
100
93
100
100
(63e)
^EHO 31 (21c); fO
^CHO
69 (45e)
foJcKO#29;
o a 60 m Mole NaHC03, 80 mg PdCl2, und 350 mg P03, (P/Pd=3) in 20 ml Hexamethylphosphoramid bei 140 °C b Ausbeute gemäss internem Standard (GC)
c Enthält 180 mg [(C6H5)2PCH2]2 d In N-Methylpyrrolidinon e Ausbeute durch Isolierung.
HO
42
Tabelle 8 illustriert die Variation des Arylhalogenides (Beispiele 70-81) Beispiele 77, 78 und 79 illustrieren den Vorteil von Natriumcarbonat über tertiäres Amin.
Tabelle 8
Reaktionen von Arylhalogeniden mit Methallylalkohol3
X +
OH
R
150 mm Arylhalogenid, 75 mm
Va
HO
Beispiel
R
X
Temp.
Zeit
Konversion
Ausbeuteb
00
(%)
(%)
68
4-COOAetc
Br
130
0,7
100
82
69
4-CHO
Br
130
7
100
57
70
4-CN
Br
130
4
79
52
71
2-CH3
I
140
0,7
100
77
72
4-OCH3
I
125
16,5
100
61
73
4-OH
I
130
2,5
100
42
74
4-N02
I
130
5,5
100
50
75
3,4-OCH2Oe
Br
135
4
80
49d
76
3,4-OCH2Oef
Br
135
4
80
52d
77
3,4-OCH2Oeg
Br
135
4
100
h
78
4-tBu
I
130
6
100
95d
79
4-tBu'
Br
130
4V2
52
32d
OH
, 60 mm NaHC03, 0,45 mm PdCl2 (+0,9 mm P(C6H5)3 falls X=Br),
20 ml LM (NMP falls nicht anders angegeben) b Isolierte Ausbeute basierend auf 100%iger Konversion
626 317
18
LM = HMP
d Ausbeute gemäss Gaschromatographie unter Verwendung eines internen Standards (basierend auf 100'tiger
Konversion von vj_/ X )
R
c LM = DMF
' 60 mm NaCH03 + 1 mm Pr3N g 60 mm Pr3N
•§c> war das einzige isolierte Produkt ' 0,45 mm PdOAc2, 1,35 mm P(C6H5)3, 1,5 mm iPr2NAet und 30 ml DMF.
Die Tabellen 9 und 10 exemplifizieren die Synthese des kommerziell wichtigen 3-(p-t-Butylphenyl)-2-methylpropion-aldehyds (Beispiele 82—101).
Tabelle 9
Beispiele betr. Reaktion zwischen p-t-Butylbrombenzol und Methallylalkohol
Beispiel
Temp. °C
Zeit
(h>
Katalysator
Additiv2
LM3
Kon
(%)
80
130
2
PdCl2
HMP
8
81
130
5
PdCl2
Nal
HMP
40
82
130
2
PdCl2
Nal
NMP
24
83
130
4
PdCl2
HMP
47
84
130
18
Pd(CN)2
DMAC
40
85
110
18
PdCl2
DMAC
20
86
110
4
Pdl2
p-KS>)3
DMAC
22
87
130
24
PdCl2
DMAC
50
88
130
24
Pdl2
p -(-<£>) 3
DMAC
58
89
130
8
PdCl2
P(cyclo C6Hm)3
DMAC
26
90
130
8
PdCl2
P -(^Ö)-OCH3) 3
NMP
14
91
130
18
PdCl2
[ (<Ö>)-2pch2]2
DMAC
18
92
110
4
PdOAca
Nal
HMP
764
93
110
4
PdOAc2
Nal
HMP
86s für die Beispiele 85-93, 9 g -{-(o}—Br und 2 g-(-^3^-1
-Br
2 2,5 g Nal für die Beispiele 82, 83, 94 und 95,1,8 m Mole Phosphin (B. 89-92) und 0,9 mm Phosphin (B. 93)
3 Für die Abkürzungen siehe den Text
4 40 ml LM (Ausbeute 79%)
5 60 ml LM (Ausbeute 96%)
6 Konversion des —|—^Ö^~Br ex. GC-Daten unter Verwendung eines internen Standards.
Tabelle 10
Weitere Beispiele der Reaktion zwischen p-t-Butylbrombenzol und Methallylalkohol3
Beispiel
LM vol.
Nalc
Temp.
Zeit
Konversion
Ausbeute*
ml
°C
(h)
(%)
(%)
94
20
0,33
110
6
19
95
40
0,33
110
4
76
79
96
60
0,33
110
4
86
96
97
40
0,33d
110
4
77
75
98
40b
0,33
110
3
34
99
40
0,67
110
2
60
" 50 mm
Br, 60 mm NaHCQ3, 75 mm
0,5 mm PdOAc2 in Hexamethylphosphoramid als LM
unter Stickstoff b Enthaltend 5% H20
sMole/Mol -(—(OS— Br
"kö)-1
d 0,1 g Inhibitor (BHT)
e Berechnet unter Verwendung eines internen Standards (GC) und basierend auf der Konversion des -j-/0 v-Br.
19 626 317
Die folgenden Beispiele illustrieren die vorteilhafte Ar- in Anwesenheit von Natriumbicarbonat bei der Synthese von beitsweise der Zugabe einer katalytischen Menge eines Amins tertiären Alkoholen.
Beispiel 100 und 101
Die Tabelle 11 illustriert den Vorteil von Bicarbonat über tertiäres Amin bei der Herstellung von Himbeerketon
<ro-@---Y )
0
ausgehend von Jodbenzol.
Tabelle 11 Himbeerketon aus
HO—\G>—I
Beispiel
Base
Temp. °C
Zeit (h)
Konversion Ausbeuten"1
(%)
%
H»-<ö>W
C6HSOH
108
109
Aet3Nb
NaHC037Aet3N
110 120
4
3V2
92 87
39 89
a 50 mm HO X, 75 mm , 0,10 g PdOAc2,120 °C unter N2
b 5,2 g Aet3N
c 0,1 g Aet3N und 5,0 g NaHC03 in 20 ml Dimethylacetamid d Basierend auf der Konversion von HO —(o)— I (GC, interner Standard).
48 2
Beispiel 102
0,1 g Palladiumacetat, 0,48 g Triphenylphosphin, 8,7 g 4-Bromphenol und 5,4 g Methylvinylcarbinol wurden unter Stickstoffatmosphäre 2V2 Stunden auf 120° erhitzt. Als Reak- 3S tionsprodukt entstand gemäss gaschromatographischer Analyse Himbeerketon.
Beispiel 103
0,1 g Palladiumacetat, 0,48 g Triphenylphosphin, 8,7 g 4-Bromphenol und 5,4 g Methallylalkohol wurden unter Stick- 40 stoffatmosphäre 1V2 Stunden bei 130 °C gerührt. Gemäss gaschromatographischer Analyse handelte es sich bei dem Reaktionsprodukt um 3-p-Hydroxy-phenyl-2-methyl-propionalde-hyd.
Beispiel 104 45
0,1 g Palladiumacetat und 0,24 g Triphenylphosphin wurden in 20 ml N-Methylpyrrolidinon gelöst. Es wurden 5,0 g Natriumbicarbonat, 10,0 g 4-Bromacetophenon und 5,4 g Methylvinylcarbinol zugegeben und das Gemisch unter Stickstoffatmosphäre 1V2 Stunden bei 120 °C gehalten. Die Konversion 50 von 4-Bromacetophenon in das 4-(p-Acetylphenyl)-2-butanon betrug 100%.
Beispiel 105
0,1 g Palladiumacetat und 2,5 g Natriumjodid wurden in 55 60 ml Hexamethylphosphoramid gelöst. 10,0 g p-Bromcumol, 5,4 g Methallylalkohol und 5,0 g Natriumbicarbonat wurden zugegeben und das Reaktionsgemisch unter Stickstoffatmosphäre auf 110 °C erhitzt. Es wurde gerührt und nach 11 Stunden 93 %ige Konversion des p-Bromcumols in Cyclamenalde- 60 hyd festgestellt (Ausbeute 80%). [Konversion und Ausbeute aus gaschromatographischen Daten unter Verwendung eines internen Standards errechnet].
Beispiel 106 65
0,1 g Palladiumacetat, 10,2 g Jodbenzol, 4,4 g Allylalkohol und 6,0 g Triäthylamin wurden unter Rühren und Stickstoffatmosphäre auf 100 °C erhitzt. Nach einer Stunde Reaktionszeit hatte sich das Jodbenzol zu 97% umgesetzt, und man erhielt 27 % 3-Phenylpropanal und 13 % Hydratropaldehyd.
Beispiel 107
0,1 g Palladiumacetat, 10,2 g Jodbenzol, 4,4 g Allylalkohol und 9,3 g Tributylamin wurden zusammen mit 20 ml Diphenyl-äther als Lösungsmittel und 2 g Tridecan als internem Standard erhitzt. Nach 45 Minuten Reaktionszeit bei 135° hatte sich das Jodbenzol zu 91 % umgesetzt, und es wurden 62% 3-Phenylpropanal und 13 % Hydratropaldehyd, basierend auf der Konversion des Ausgangsmaterials, erhalten.
Beispiel 108
0,1 g Palladiumacetat, 0,36 g Triphenylphosphin, 7,9 g Brombenzol, 0,2 g Diisopropyläthylamin, 4,4 g Natriumbicarbonat und 20 ml N-Methylpyrrolidinon wurden unter Rühren und Stickstoffatmosphäre auf 140 °C erhitzt. Als interner Standard wurden 2 g Tridecan zugegeben. 4,4 g Allylalkohol wurden innert 25 Minuten nach und nach zugegeben; es wurden 13% Hydratropaldehyd und 36% Phenylpropionaldehyd (basierend auf der eingesetzten Menge Brombenzol) erhalten.
Beispiel 109
Beispiel 120 wurde wiederholt, aber das Natriumbicarbonat durch 5,4 g Natriumcarbonat ersetzt und der Allylalkohol innert 58 Minuten bei 120 °C zugesetzt. Die Ausbeute an Hydratropaldehyd betrug 16%, diejenige des Phenylpropionalde-hyds 35 %, immer berechnet auf Brombenzol.
Beispiel 110
0,08 g Palladiumchlorid und 0,22 g Triäthylphosphit wurden in 20 ml Hexamethylphosphoramid gelöst. Man gab 7,9 g Brombenzol, 5,4 g Methallylalkohol und 5 g Natriumbicarbonat zu und erhitzte das Reaktionsgemisch unter Rühren und Stickstoffatmosphäre auf 145 °C. Nach 5 Stunden hatte sich das Brombenzol zu 96% in 3-Phenyl-2-methylpropionaldehyd umgesetzt.
626 317
20
Beispiel 111
Beispiel 123 wurde wiederholt, jedoch 0,41 g Triphenyl-phosphit an Stelle des Triäthylphsophits verwendet. Nach 2 Stunden Reaktionszeit bei 130 °C und 3 weiteren Stunden bei 145 °C wurde gemäss gaschromatographischer Analyse eruiert, dass sich das Brombenzol zu 35 % umgesetzt hatte, wobei 3-Phenyl-2-mèthylpropionaldehyd entstand.
Beispiel 112
0,1 g Palladiumacetat und 0,24 g Triphenylphosphin wurden in 20 ml Dimethylacetamid gelöst und 10,6 g 4-Acetoxy-brombenzol, 5,4 g Methylvinylcarbinol und 5 g Natriumbicarbonat zugegeben. Das Reaktionsgemisch wurde unter Stickstoffatmosphäre und Rühren bei 120° gehalten, bis 100%ige Konversion des Arylbromids festgestellt wurde; das Reaktionsprodukt war 4-(p-Acetylphenyl)-2-butanon.
s Beispiel 113
0,1 g Palladiumacetat und 0,16 g Triphenylphosphin wurden in 20 ml Tetramethylharnstoff die 7,9 g Brombenzol und 5,4 g Methallylalkohol enthielten, gelöst. Man gab 5 g Natriumbicarbonat zum Gemisch und erhitzt dieses unter Stick-lo stoffatmosphäre auf 120 °C. Nach 5 Stunden waren, basierend auf einer 92igen 4igen Konversion des Brombenzols, 77 % 3-Phenyl-2-methyl-propionaldehyd entstanden.
CH759476A 1975-06-16 1976-06-15 CH626317A5 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US05/587,183 US4070374A (en) 1975-06-16 1975-06-16 Process for the preparation of aryl substituted aldehydes, ketones and alcohols

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CH626317A5 true CH626317A5 (de) 1981-11-13

Family

ID=24348727

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CH759476A CH626317A5 (de) 1975-06-16 1976-06-15
CH253781A CH628315A5 (de) 1975-06-16 1981-04-15 Verfahren zur herstellung von arylsubstituierten alkoholen.

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CH253781A CH628315A5 (de) 1975-06-16 1981-04-15 Verfahren zur herstellung von arylsubstituierten alkoholen.

Country Status (7)

Country Link
US (1) US4070374A (de)
JP (1) JPS52235A (de)
CH (2) CH626317A5 (de)
DE (1) DE2627112C2 (de)
FR (1) FR2314912A1 (de)
GB (1) GB1548595A (de)
NL (1) NL7606511A (de)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS588124B2 (ja) * 1978-10-20 1983-02-14 ティーディーケイ株式会社 アンチモン含有電圧非直線性抵抗材料及びそれを用いた雑音防止素子
CH654286A5 (de) * 1981-11-04 1986-02-14 Ciba Geigy Ag Verfahren zur pd-katalysierten arylierung von olefinen mit arylhalogeniden.
US5236953A (en) * 1982-04-14 1993-08-17 Imperial Chemical Industries Plc Alkene, alkyne or cycloalkylene derivatives
GB8504093D0 (en) * 1985-02-18 1985-03-20 Ici Plc Alkene alkyne/cycloalkylene derivatives
EP0106799B1 (de) * 1982-10-07 1986-03-19 Ciba-Geigy Ag Neue Phenole und ihre Herstellung
JPS59163336A (ja) * 1983-03-09 1984-09-14 Nippon Petrochem Co Ltd アルデヒドの製造法
GB8406000D0 (en) * 1984-03-07 1984-04-11 Ici Plc Olefine derivatives
DE3439203A1 (de) * 1984-10-26 1986-04-30 Basf Ag, 6700 Ludwigshafen 1-phenyl-2-methyl-3-hydroxy-(3-alkoxy)-alkylverbindungen, deren herstellung und verwendung als riechstoffe
NL8803088A (nl) * 1987-12-19 1989-07-17 Beecham Group Plc Werkwijze voor de bereiding van een butanonderivaat.
CA2004042C (en) * 1988-12-08 1999-11-02 Napp Technologies, Inc. Method of preparation of nabumetone
US5248829A (en) * 1992-07-09 1993-09-28 The Dow Chemical Company Production of acetylated aromatic compounds
JP4474773B2 (ja) * 1998-12-11 2010-06-09 日産化学工業株式会社 (p−クロロフェニル)プロパノール誘導体の製造法
JP4910383B2 (ja) * 2005-10-06 2012-04-04 宇部興産株式会社 α−メチル−1,3−ベンゼンジオキソール−5−プロパナールの製造法
TWI408122B (zh) * 2011-03-22 2013-09-11 Ufc Corp A method for the production of aromatic aldehydes
JP5789642B2 (ja) * 2013-07-02 2015-10-07 花王株式会社 刺激感緩和剤
WO2023147545A2 (en) * 2022-01-31 2023-08-03 The Scripps Research Institute Process for pd(ii)-catalyzed site-selective beta- and gamma-c(sp3)-h arylation of primary aldehydes controlled by transient directing groups

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1553822A (de) * 1965-08-13 1969-01-17
US3527794A (en) * 1965-08-13 1970-09-08 Hercules Powder Co Carboalkoxylation of olefins
US3767710A (en) * 1971-02-05 1973-10-23 Hercules Inc Arylation of allyl alcohols
US3922299A (en) * 1974-03-05 1975-11-25 Univ Delaware Vinylic substitution reactions

Also Published As

Publication number Publication date
US4070374A (en) 1978-01-24
CH628315A5 (de) 1982-02-26
JPS52235A (en) 1977-01-05
DE2627112A1 (de) 1976-12-30
DE2627112C2 (de) 1985-09-12
NL7606511A (nl) 1976-12-20
FR2314912A1 (fr) 1977-01-14
FR2314912B1 (de) 1981-04-30
GB1548595A (en) 1979-07-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CH626317A5 (de)
DE60306795T2 (de) Ruthenium-komplexe als (pre)katalysatoren für metathesereaktionen
DE2141309C3 (de)
DE3228770A1 (de) Verfahren zur selektiven herstellung von aldehyden
EP0017893B1 (de) Verfahren zur Herstellung von heterocyclischen tertiären Aralkylaminen
EP0038471B1 (de) Neue beta-gamma-ungesättigte Ketone und isoprenoide 2,6-Dienone, Verfahren zu deren Herstellung und ihre Verwendung als Geruchs- und Geschmacksstoffe
DE2513996B2 (de) Cyclopentenderivate
EP1529771A1 (de) Verfahren zur Herstellung von TCD-Monenal
DE2831595A1 (de) Verfahren zur herstellung von carbonylverbindungen
DE10149349A1 (de) Verfahren zur Herstellung von 6-Methylheptan-2-on und dessen Verwendung
JP2532881B2 (ja) 1,1,2−トリアルコキシエタンの製法
EP0071079B1 (de) Verfahren zur Herstellung von 2-Trimethylsilyloxy-ethylaminen
DE1912405C3 (de) Verfahren zur Herstellung von Alkoholen
EP0841332A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Alpha-Methylen-Beta-Methyl-Gamma-Butyrolacton und als Zwischenprodukt wertvolle 4-Hydroxy-Butyraldehyde sowie 2-Hydroxy-3-Methylen-4-Methyltetrahydrofuran
DE2150337A1 (de) 1-Alkenyl-9-10-anthrachinone und Verfahren zu deren Herstellung
DE19635703A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Alkindiolen oder Gemischen von Alkindiolen mit Alkinmonoolen
DE2552615A1 (de) Verfahren zur herstellung von dihalogenvinylcyclopropancarboxylaten
DE2928313A1 (de) Verfahren zur herstellung von 3-(4)- formyltricyclo- eckige klammer auf 5,2,1, 0 hoch 2,6 eckige klammer zu -decen-8
DE2235466A1 (de) 3-phenylpropanale und 4-phenylbutanale sowie ein verfahren zu deren herstellung
EP1282608B1 (de) Herstellung von 2-ethyl-3-methyl-1,4-diazin
DE10205835B4 (de) Verfahren zur Herstellung von Terpinolenaldehyd
DE3333678A1 (de) Verfahren zur herstellung von 3-formyl-tetrahydrothiopyranen
AT290488B (de) Verfahren zur herstellung von aliphatischen ketonen
DE2749794A1 (de) Neue bicyclo eckige klammer auf 2,2,1 eckige klammer zu heptan-derivate und ein verfahren zu deren herstellung
DE102005019237B4 (de) Verfahren zur Hydroformylierung von substituierten Allylbenzolen

Legal Events

Date Code Title Description
PL Patent ceased
PL Patent ceased