DD209460A5 - Verfahren zur herstellung von 2-exo-oxy-7-oxabicyclo(2,2,1)heptan - Google Patents

Verfahren zur herstellung von 2-exo-oxy-7-oxabicyclo(2,2,1)heptan Download PDF

Info

Publication number
DD209460A5
DD209460A5 DD82245938A DD24593882A DD209460A5 DD 209460 A5 DD209460 A5 DD 209460A5 DD 82245938 A DD82245938 A DD 82245938A DD 24593882 A DD24593882 A DD 24593882A DD 209460 A5 DD209460 A5 DD 209460A5
Authority
DD
German Democratic Republic
Prior art keywords
group
alkyl
atoms
hydrogen atom
optionally substituted
Prior art date
Application number
DD82245938A
Other languages
English (en)
Inventor
Payne
Original Assignee
Shell Int Research
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 Shell Int Research filed Critical Shell Int Research
Publication of DD209460A5 publication Critical patent/DD209460A5/de

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D493/00—Heterocyclic compounds containing oxygen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system
    • C07D493/02—Heterocyclic compounds containing oxygen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system in which the condensed system contains two hetero rings
    • C07D493/08—Bridged systems
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D307/00—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C255/00—Carboxylic acid nitriles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C29/00—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
    • C07C29/09—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by hydrolysis
    • C07C29/10—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by hydrolysis of ethers, including cyclic ethers, e.g. oxiranes
    • C07C29/103—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by hydrolysis of ethers, including cyclic ethers, e.g. oxiranes of cyclic ethers
    • C07C29/106—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by hydrolysis of ethers, including cyclic ethers, e.g. oxiranes of cyclic ethers of oxiranes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C29/00—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
    • C07C29/36—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring increasing the number of carbon atoms by reactions with formation of hydroxy groups, which may occur via intermediates being derivatives of hydroxy, e.g. O-metal
    • C07C29/38—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring increasing the number of carbon atoms by reactions with formation of hydroxy groups, which may occur via intermediates being derivatives of hydroxy, e.g. O-metal by reaction with aldehydes or ketones
    • C07C29/40—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring increasing the number of carbon atoms by reactions with formation of hydroxy groups, which may occur via intermediates being derivatives of hydroxy, e.g. O-metal by reaction with aldehydes or ketones with compounds containing carbon-to-metal bonds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C321/00—Thiols, sulfides, hydropolysulfides or polysulfides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C35/00—Compounds having at least one hydroxy or O-metal group bound to a carbon atom of a ring other than a six-membered aromatic ring
    • C07C35/02—Compounds having at least one hydroxy or O-metal group bound to a carbon atom of a ring other than a six-membered aromatic ring monocyclic
    • C07C35/08—Compounds having at least one hydroxy or O-metal group bound to a carbon atom of a ring other than a six-membered aromatic ring monocyclic containing a six-membered rings
    • C07C35/18—Compounds having at least one hydroxy or O-metal group bound to a carbon atom of a ring other than a six-membered aromatic ring monocyclic containing a six-membered rings with unsaturation at least in the ring
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C35/00—Compounds having at least one hydroxy or O-metal group bound to a carbon atom of a ring other than a six-membered aromatic ring
    • C07C35/48—Halogenated derivatives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C43/00—Ethers; Compounds having groups, groups or groups
    • C07C43/02—Ethers
    • C07C43/03—Ethers having all ether-oxygen atoms bound to acyclic carbon atoms
    • C07C43/14—Unsaturated ethers
    • C07C43/178—Unsaturated ethers containing hydroxy or O-metal groups
    • C07C43/1781—Unsaturated ethers containing hydroxy or O-metal groups containing rings other than six-membered aromatic rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C45/00—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds
    • C07C45/51—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by pyrolysis, rearrangement or decomposition
    • C07C45/511—Preparation 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
    • C07C45/513—Preparation 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 an etherified hydroxyl group
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C45/00—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds
    • C07C45/61—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by reactions not involving the formation of >C = O groups
    • C07C45/67—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by reactions not involving the formation of >C = O groups by isomerisation; by change of size of the carbon skeleton
    • C07C45/68—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by reactions not involving the formation of >C = O groups by isomerisation; by change of size of the carbon skeleton by increase in the number of carbon atoms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D303/00—Compounds containing three-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom
    • C07D303/02—Compounds containing oxirane rings
    • C07D303/12—Compounds containing oxirane rings with hydrocarbon radicals, substituted by singly or doubly bound oxygen atoms
    • C07D303/14—Compounds containing oxirane rings with hydrocarbon radicals, substituted by singly or doubly bound oxygen atoms by free hydroxyl radicals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07B—GENERAL METHODS OF ORGANIC CHEMISTRY; APPARATUS THEREFOR
    • C07B2200/00—Indexing scheme relating to specific properties of organic compounds
    • C07B2200/07—Optical isomers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2601/00—Systems containing only non-condensed rings
    • C07C2601/12—Systems containing only non-condensed rings with a six-membered ring
    • C07C2601/16—Systems containing only non-condensed rings with a six-membered ring the ring being unsaturated

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Epoxy Compounds (AREA)
  • Heterocyclic Carbon Compounds Containing A Hetero Ring Having Oxygen Or Sulfur (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Bicycloheptanderivaten, insbesondere eines 2-exo- Hydroxy-7-oxabisyclo(2,2,1,)heptans, bei dem das entsprechende cis-3,4-Epoxycylohexanol durch Behandlung mit einer Saeure zyklisiert wird. Die neuen Verbindungen stellen wertvolle Herbizide dar. Beispielsweise wird zur Herstellung von (hoch + tief -1-(1-Hydroxy-1-methyaethyl-3-cycohexen-1-012,2,6,-Trimethyl-1-oxaspiro 2,5)oct-5-en mit Schwefelsaeure umgesaetsetz.

Description

£40
Verfahren zur Herstellung von 2-exo-0xy-7-oxabicyclo/2*,2,17-heptan .
Anwendungsgebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein· Verfahren zur Herstellung von Derivaten des 2-exo-Qxy-7-oxabicyclo/2"t2, i7heptans ♦
Charakteristik der bekannten technischen Lösungen ......._;,.,.
wurde bereits vorgeschlagen (US-Pi. 33^ «094), bestimmte neuartige Verbindungen als Herbizide zu benutzen· Bestimmte i&theiy die von den exo-Isomeren von 2-Hydroxy-7-*oxabicyclo/5,2,l7heptanderivaten abgeleitet sind,: sind besonders nützrlichjderar-" : " tige Ither lassen sich aus den Hydroxyverbindungen herstellen« In J. Chem. Soc. (c), 1969 wird auf den Seiten 716 bis 721 ein Verfahren zur Herstellung von 2-endQ-Hydroxy-1-tnethyl-4-isopro— pyl^-oxabicyclo/S',2,^hBPtan beschrieben. Bs ist jedoch kein Verfahren zur Herstellung der entsprechenden exo-'ferbindung und verwandter Verbindungen bekannt.
Ziel der Erfindung
ICLt der Erfindung soll ein solches Verfahren bereitgestellt werden.
Darlegung des Wesens der !Erfindung
Mit der Erfindung wird also ein Verfahren zur Herstellung eines 2-exo-Hydroxy-7-oxabicyclo/2*«21i7heptans zur Verfugung gestellt, bei dem das entsprechende cis-Si^-gpoxycyclohexanol durch Behandlung mit einer Säure zyklisiert wird.
Vorzugsweise wird das exo—Isomere einer Verbindung der allgemeinen Formel I durch Zyklisierung des cis-Isomeren einer Verbindung der allgemeinen Formel II hergestellt;
(H)
-J
worin R ein Wasserstoff atom j eine C- 1o-Alkylgruppe, wahlweise substituiert durch bis zu 3 Fluor-, Chlor-und/odsr Bromatome oder durch eine Hyaroxygruppe, eine Gyanogruppe? eine Cj *-Alkoxygruppe, eine C1_|g-Alkylsulfohylgruppe, · eine Cg-Q-Arylsulfonylgruppe, eine C~ ^-Aralkylsulfonylgruppe, eine Azidogruppe, eine C- g-Alko2qroarbonylgruppe, eine Hydroxycarbonylgruppe, eine Phosphorylgiruppe, eine Phosphorylosygruppe oder eine Aminoxid-, Carbamoyl- oder Thiocarbaraoylgruppe, in der das Stickstoffatom durch Wasserstoff oder durch 1 oder 2 G1_.-Alkylgruppen substituiert ist; eine Aryl- oder Aralky!gruppe, die jeweils 6 bis 11 Kohlenstoff atome und 1 bis 4 Kohlenstoff atome im Alkylteil enthält, jeweils wahlweise ringsubstituiert durch ein oder mehrere Fluor-Chlor- und/oder Bromatome oder durch
eine C
" odex Alko:xygruppe, wahlweise substituiert
durch ein oder mehrere Fluor- und/oder Ghloratome; oder eine Gruppe CO0R oder COH(R )«, in der R ein Wasserstoff-
atom oder eine C._,--Alkylgruppe ist, darstellt; R ein Wasserstoff atom oder eine geradkettige C1 ^-Alkylgruppe ist; jedes R unabhängig ein Wasserstoffatom, ein Chloratom, ein Bromatom oder eine C^.-Alkylgruppe, wahlweise substituiert durch bis zu 3 Fluor-, Chlor- und/oder Bromatome, bedeutet, oder zwei R zusammen, wenn sie an benachbarten Kohlenstoffatomen liegen, einen Epoxidring oder eine Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindung bilden; R ein Wasserstoff atom oder eine C^.-Alkylgruppe, wahlweise substituiert durch bis zu 3 Fluor-, Chlor- und/oder
Bromatome, dargestellt; jedes R^ unabhängig- ein .Wasser-^ stoffatomj eine C^^-Alkylgruppe, wahlweise substituiert durch bis zu 3 Pluor-,-Chlor- und/oder. Bromatomej-~-eine ·· ·. -Hydroxygruppe; oder eine C,,-Alkoxygruppe ist. R ist vorzugsweise ein Ifasserstoffatom; eine C. ^y^Alkyl·- . gruppe, wahlweise substituiert- durch bis zu 3 Pluor-, Chlor- und/oder Bromatome oder durch OH, CU, eine Ch^- Alkosygrup.pe, eine C^_g-Alkylsulfonylgruppe, eine Phenyl- sulfonylgruppe oder eine Benzylsulfonylgruppe;oder eine' Aryl- oder Aralkylgruppe,..die jeweils 6 bis 1Ö Sohlen-:-^:-j* >" stoff atome und 1 oder 2 Kohlenstoff atome in jedem Alkyl- ,; teil, enthält, wahlweise -substituiert' ^ durch einioder ::meh-:- : rere Fluor-, Chlor- und/oder Bromatome öder durch eine - : : -r, .- oder Alkosygruppe, jeweils: "wahlweise::i:substitu- ;
iert durch ein oder mehrere Eluor- und/oder Chloratome.
1
Noch besser ist es, wenn R ein Wasserstoffatom oder eine C. ,-Alkylgruppe, wahlweise durch Chlor substituiert,ist, zum Beispiel eine Methyl-, Äthyl-, n-Propyl-, Isopropyl- oder 1 -Chlor-1 -methyläthylgrup-pe.
ρ R ist vorzugsweise eine geradkettige C^ ,-Alkylgruppe, vor allem eine'Methyl- oder Ithylgruppe. Besonders bevorzugt für den Einsatz bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden Verbindungen, in denen R eine Iso-
2 12
propylgruppe und R eine Methylgruppe ist, R und R beide Ithylgruppen sind oder R eine 1-Chlor-1-methyläthy!gruppe
ρ -
ist und R eine Methylgruppe ist.
Jedes ήΡ ist vorzugsweise unabhängig ein Wasserstoffatom, ein Chloratom, ein Bromatom oder eine Methyl- oder Ithylgruppe. Am besten ist es, wenn jedes Έτ ein Wasserstoffatom ist.
Vorzugsweise ist R^ ein Wasserstoffatom. Vorzugsweise ist jedes R eine Methyl·- oder Athylgruppe oder vor allem ein Wasserstoffatom.
Die meisten der Verbindungen der allgemeinen Formeln I und II sind neuartig. Die Erfindung betrifft daher an sich auch eine Verbindung der allgemeinen Eormel 1 -oder .II, --.worin R ·.. ,· - R , R τ -R -und-ir die
1 2 unter der Voraussetzung, daß R , wenn R - eine Methylgruppe
5 4. 5
darstellt und alle von R , R und R Wasser stoff atome darstellen, etwas anderes als eine Isopropylgruppe ist. Die Zyklisierungsreaktion ist überraschend in ihrer verhältnismäßig hohen Erzeugung der exo-Hydrozy-Konfiguration' des resultierenden 2-Hydro3y-7-oxabicyclo[2,2,1j heptänsv Viele Säuren werden diese Reaktion katalysieren, aber eine verhältnismäßig starke Säure wie Salzsäure* Schwefelsäure oder Sulfonsäure oder ein saures Ionenaustauscherharz wie Amberlist (Warenzeichen)-Sulfonsäure ist besonders geeignet· Die Säure hat vorzugsweise einen pK.-Wert von 1 oder weniger. Am besten ist die Säure eine organische'Sulfonsäure, zum Beispiel eine Alkyl-, Alkaryl-.-Oder Arylsulfon-7 säure wie Methansulfon-, Ithansulfon-, p-Toluolsulfon-, m-Hitrobenzolsulfon-, 2,4-Dimethylbenzolsulfon- oder Benzolsulf onsäure. Von diesen wird p-Toluolsulfonsäure bevorzugt. Die Menge der eingesetzten Säure ist nicht kritisch, vorzugsweise wird sie in Mengen von 0,001 bis 0,5 Mol je Mol cis-Epoxycyclohezanol, möglichst von 0,01 bis etwa 0,1 und besonders von 0,02 bis 0,04 Mol Säure je Mol cis-Epoxycyclohesanol verwendet.
Die Umsetzung wird vorzugsweise in Gegenwart eines inerten Lösungsmittels ausgeführt. Geeignete Lösungsmittel sind beispielsweise chlorierte Kohlenwasserstoffe, Äther, Kohlenwasserstoffe und Ketone. Typische chlorierte Kohlenwasserstoffe enthalten 1 bis 4 Chloratome in Verbindung mit einer Alkankette mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder einem Benzolring, zum Beispiel Kohlenstofftetrachlorid, Chloroform, Dichlormethan, Chlorbenzol und 1,2- oder 1,3-Dichlorbenzol. Bevorzugte Ither sind im allgemeinen diejenigen, die 4 bis β Kohlenstoffatome enthalten, zum Beispiel Diäthyläther, Methyl-tert-butyläther und Diisopropyläther, Tetrahydrofuran und Diosan sind ebenfalls zu gebrauchen. Geeignete Alkane enthalten beispielsweise 5 bis 10 Kohlenstoff atome; an Alkanen reiche Erdölfraktionen sind geeignet. Petroläther eignet sich ebenfalls. Gyclohexan und Methylcyclohesan sind Beispiele' für brauchbare ~- : "'' Cycloalkan-Lösungsmittel mit
β bis 8 Kohlenstoffatomen· Geeignete aromatische Kohlenwasserstoff-Lo sungsmit-tel-en-^ 6 -Ms 10 Kohlenstoff atome, zum Beispiel Benzol, Toluol, o-, m- und p- !Hylol, die Trimethylbenzole und p-Athyltoluol.- Geeignete ° Ketone sind Aceton und Methyläthyliceton* Wenn ein Überschuß an Epoxycyclohexanol-vorhanden ist, kann dieser auf ¥unsch als Lösungsmittel dienen, so daß kein zusätzliches lösungsmittel erforderlich "ist «Die Umsetzung:wird vorzugsweise im wesentlichen ohne.vorhandenes .Wasser ausgeführt.:7 · :;··?··:-v-
Die Reaktionstemperatur -liegt am izweckffläMgst^en^^SereUch^^ von O bis 75 0O, vor allem von 0. 0G- bis 50 0C. Die lempe- : ratur liegt am besten zwischen 5 0O und 4-00C, vorzugsweise zwischen 10 0G und 30 0C.
Das resultierende 2-exo-Hydro:xy-7-oxabicyclo j*2,2,1J heptan-Derivat kann mit Hilfe herkömmlicher Techniken gereinigt werden oder es kann ohne Reindarstellung in nützliche Itherderivate umgewandelt werden.
Das bei dem erfindungsgemäßen Verfahren als Ausgangsstoff verwendete cis-3,4-Epo^ycyclohexanol kann durch Epoxidation des entsprechenden Cyclohexenols unter Verwendung eines geeigneten Oxydationsmittels hergestellt werden. Bevorzugte Cyclohexenole sind die der allgemeinen Formel
(III)
worin R , P. , R , R und R die oben erläuterten Bedeutungen haben.
Es kann jedes Oxydationsmittel verwendet werden, durch dasder Spoxyalkohol gebildet wird. Bevorzugte Oxydationsmittel umfassen Peroxysäuren, Wasserstoffperoxid und -organische;-
Peroxide wie m-Chlorperbenzoesäure, Peressigsäure, ~ Perphthalsäure,- Cumolhydroperoxid,- Persuccinsäure, Pernonylsäure, ein Alkylhy drop er oxid wie tert-Buty !hydroperoxid, Perschwefelsäure und Wasserstoffperoxid, Die Oxydation wird vorzugsweise unter Anwendung eines Alky!hydroperoxide oder Wasserstoffperoxids durchgeführt und wird in Gegenwart eines entsprechenden Übergangsme-· tallkatalysators vorgenommen· Ein solcher Katalysator ist vorzugsweise in einer Menge von etwa 0,0005 bis 0,10 Mol Katalysator je Mol Peroxid vorhanden,"vorzugsweise von etwa 0,01 "bis 0,03 Mol Katalysator je Mol Peroxid«-Geeignete Übergangsmetallkatalysatoren sind Komplexe von Metallen mit Atomzahlen 22 - 31-, 40 - 49und 72 - 81.; Bei dem ··' Komplex handelt es sich vorzugsweise um einen organischen Komplex, zum Beispiel mit /3-Diketonen, o-Hydroxybenzahldehyden oder o-Hydroxybenzophenonen und vor allem mit Acetylaceton. Bevorzugt werden Katalysatoren, die Molybdän oder vor allem Yanadium enthalten, zum Beispiel ist Vanadium(I7)-bis(2,4-pentandioat)oxid besonders brauchbar. Das Oxydationsmittel kann am besten in einer Menge von 0,5 bis 3, vorzugsweise in einer Menge von 1,0 bis 1,2 Mol je Mol Cyclohexenol, und am besten von 1,0 bis 1,1 Mol je Mol Cyclohexenol verwendet werden.
Die Behandlung mit einem Oxydationsmittel wird vorzugsweise in einem Lösungsmittel vorgenommen, im Idealfall eines Typs, der sich auch für die anschließende, oben beschriebene Zyklisierung eignet.
Die Reaktionstemperatur liegt möglichst im Bereich von etwa -10 0G bis 75 0C, vor allem von -10 0C bis 50 0G. Im allgemeinen liegt die bevorzugte Temperatur zwischen -5 0O und 40 0C, vorzugsweise zwischen 10 0G und 30 0G. Der resultierende Epoxyalkohol kann mit Hilfe herkömmlicher Techniken gereinigt werden oder kann ohne Reindarstellung in das 2-exo-Hydroxy-7-oxabicyclo J2,2,1j heptan durch Zyklisierung umgewandelt werden.
Besonders geeignet für die Gewinnung eines 2-exo-Hydroxy-7-oxybicyciö"{_272~, Tjlieptäns' IsT dXe Behandlung "des" entspre-
eilenden Cyclohexenols mit entweder tert-Butylhydroperoxid und Yanaä.itu2(IY)-bis(2,4-pentandioat)osld als Katalysator -.-. in einem Lösungsmittel,- zum Beispiel Methylenchlorid, oder Wasserstoffperoxid -und dem Vanadiumkatalysator in einem Lösungsmittel, zum Beispiel Aceton, worauf die Behandlung des Zwischenproduktes Epoxid, vorzugsweise-in situ, mit einer Sulfonsäure, Tor allem p-Toluolsulfonsäure folgt. In einigen Fällen erzeugt während des Epoxydationsschrittes von einer Peroxysäure, z.B. m-Chlorperbenzoesäure, erzeugte Säure das verlangte zyklisierte Produkt direkt.;
Die Schritte Spoxydation und Hingschluß können nacheinander ausgeführt werden; alternativ kann da.s ^-Cyclohexene 1 -öl .in geeigneter Form mit einem Oxydationsmittel und einer Säure "behandelt werden, um die Zyklisierung des Epoxids in situ herbeizuführen·
Die meisten der Verbindungen der allgemeinen Formel II sind neu, und die Erfindung betrifft daher auch eine Verbindung der allgemeinen Formel III an sich, worin R , R , R , R und R die oben erläuterten Bedeutungen haben, unter der
1 2
Voraussetzung, daß R und R nicht beide Wasserstoffatome
1 2 sind, und unter der Voraussetzung, daß R , wenn R eine
3 4- 5
Methylgruppe darstellt und alle von R , R und R Wasserstoffatome darstellen, etwas anderes als eine Isopropylgruppe ist.
Die 2-exo-Hydroxy-7-oxabicyclo[2,2,1] heptane zeigen geometrische und optische Isomerie· Aus den verschiedenen optischen und geometrischen Formen der erfindungsgemäßen Stoffe und den verschiedenen Kombinationen davon können Äther hergestellt werden, die gewöhnlich unterschiedliche herbizide Wirksamkeiten zeigen. Die Stoffe der Formel I, deren OH-G-ruppe exo (Formel Ia unten) in bezug auf die sauerstoffhaltige Brücke steht, ergeben exo-Ather, die gewöhnlich eine stärkere herbizide Aktivität besitzen als die Ither der endo-Hydroxyform (Formel Ib unten) oder das exo-endo-G-emisch.
O. R1
OH
1 S-exo-Form. Formel Ia
1S-endo-Porm Formel Ib
Wenn R Wasserstoff ist, dann haben die Verbindungen der Formel Ia und Ib die oben gezeigte absolute 1S-Konfiguration. Solche erfindungsgemäßen Verbindungen von Ia, die in der Konfiguration entsprechen, werden bevorzugt. In einer Situation, in der die endo-Form verlangt wird, kann sie durch Oxydation der 2-exo-Hydroxyverbindung zu dem entsprechenden Keton und die anschließende Reduktion des Ketons mit Natriumborhydrid gewonnen v/erden.
Die Verbindungen der allgemeinen Formel I sind nützliche Zwischenverbindungen bei der Herstellung der entsprechenden neuartigen Äther mit herbiziden Eigenschaften, in denen der Wasserstoff in der 2-Hydroxygruppe durch eine Gruppe WCQ2-ersetzt ist, worin W eine optisch-substituierte ungesättigte Gruppe mit bis zu 4 Kohlenstoffatomen; eine wahlweise substituierte aromatische oder heterozyklische Gruppe mit bis zu 14 Kohlenstoffatomen; eine cycloaliphatische C2-.. Q-Gruppe, wahlweise substituiert durch C, ,-Alkylj oder eine sekundäre G^ ^-Alkylgruppe ist; und beide Q Wasserstoffatome oder Fluoratome sind. Diese Äther und deren Anwendung zur Bekämpfung des Wachstums' unerwünschter Pflanzen werden in unserer gleichfalls anhängigen Anmeldung-für den.Priori- · tätsanspruch des US-Patentes, Anmeldeaktenzeichen Ir. 331.094,
eingereicht am 16. Dezember 1981 (unsere interne Bezugs-' nummer K 3335) dargelegt. Derartige Äther können durch die Behandlung ües -2^gp£Q^nydaroxy-?-oxabicyclo\Z,2,1] heptane von .: Formel I mit einer Verbindung der Formel vnjQpL, worin L eine geeignete abgehende Gruppe -(leaving group) ist,--zum .-:.. Beispiel ein Halogenatom wie Brom, öhlor oder Jod oder eine..,. organische SuIfonyloxygruppe, zum Beispiel"eine Mesyloxy- oder Tesyloxygruppe, ist. Die Reaktion wird vorzugsweise in Gegenwart einer starken Base tuid eines inerten Verdün·^ .:- nungsmittels und. vorzugsweise-:in-Gegenwart meines iKataly-sa^-.i.-': tors ausgeführt. Die starke Base., ist:, am besten ein-Alkali-.:../. : metallhydrid, -amid, -hydroxid-ϊoder -carbonat,- einschiieß-r: ;: lieh beispielsweise. Natriumhydrid,? Eatriumaiaid,;riiatrium^ :"-?:-i hydroxid und kaliumcarbonat. Inerte Lösungsmittel. :sind:::amt.c;;1 besten organische Lösungsmittel wie Äther Sulfoxide, aromatische Kohlenwasserstoffe und chlorierte Kohlenwasserstoffe einschließlich beispielsweise Diäthyläther, Tetrahydrofuran^ Toluol, Metylenchlorid und dergleichen. Geeignete Katalysatoren sind organische Basen wie tertiäre Amine und Ammoniumverbindungen, zum Beispiel Triäthylamin oder Benzyltriäthylammoniumchlorid. Die Reaktion wird am zweckmäßigsten unter normalen Drücken und Umgebungstemperaturen ausgeführt. Geeignete Temperaturen für die Reaktion liegen zwischen etwa 0 0C und etwa 120 0C, vorzugsweise zwischen 20 0C und 100 0O.
Die 3-Cyclohexen-1-ole können wie unten beschrieben synthetisiert oder aus natürlichen Quellen gewonnen werden.
(a) Wenn R Methyl ist und R Isopropyl ist und die übrigen R's Wasserstoff sind, ist die Verbindung Terpinen-4-ol, die in der Natur in optisch aktiven und razemischen Formen vorkommt, oder die durch Bpoxydierung von Terpinolen und anschließende Reduktion: des Epoxids hergestellt werden kann.
(b) Substituierte-1-oxaspiro(2,5)oct-5-ene sind für die Herstellung von 3-Cyclohexen-1-olen zu gebrauchen, wenn R durch OH, OR, SR, NR2, U,, P(O)(OR)2 substituiert ist. Die Behandlung eines 1-oxaspiro(2,5)oct-5-en mit Wasser oder
.„einem..Alkohol..In Gegenwart einer starken Säure ergibt das ~
entsprechende, in der 1-Position durch eine Hydroxymethyl- oder Alkoxymethylgruppe substituierte 3-Cyclohexen-i-öl· Durch die Behandlung von 1-oxaspiro(-2-,5)o'öt-5-en mit Thiophenol oder einem Alkyl-, Og-^-Aryl oder C™ *·.,-Aralkylmercaptan in Gegenwart eines Katalysators wie Natriumhydrid und eines geeigneten Lösungsmittels wird ein thio-substituiertes 3-Cyclohexen-i-öl erzeugt, das im Laufe des oben beschriebenen Oxydationsprozesses in das entsprechende SuIfonylderivat umgewandelt werden kann« Wenn R halogensubstituiert ist, kann das Halogenalkyl-substituierte-3-Cyclohexen-1-öl durch Behandlung einer Spiroverbindung nach obiger Definition mit einer ätherischen Halogenwasserstoff säure, z.B. Chlorwasserstoffsäure, gewonnen werden. Aus den auf diese Weise gewonnenen (halogenalkyl)-substituierten Verbindungen können (halogenalkyl)-substituierte Äther erzeugt v/erden, die anschließend dehydrochloriert werden können, um die entsprechenden 4-Alkenyl-substituierten Äther (worin R ,.Alkenyl ist) mit Hilfe einer Base zu gewinnen. Verbindungen, in denen'R Alkenyl ist, können gleichfalls durch Umordnung der Spiroverbindungen nach der Behandlung mit Protin- oder Lewis-Säuren erzeugt werden.
-ι Wenn R durch eine Aminoxidgruppe substituiert ist, kann eine Spiroverbindung nach obiger Definition mit dem passenden Dialkylamin in Gegenwart eines Katalysators wie einem Triäthylaluminium behandelt werden, wobei durch den anschließenden JSpoxydationsschritt das Aminoxid erzeugt wird. Wenn R Dialkoxyphosphoryl ist, können die Verbindungen durch die Behandlung eines 1-oxaspirol-[2,5) oc-5-en mit dem entsprechenden Phosphitester hergestellt werden.
(c) Die Herstellung von 3-Cyclohexen-1-ölen kann aus entsprechend substituierten Phenolen durch eine Art Birch-Reduktion vorgenommen werden: siehe beispielsweise Rodd's Chemistry of Carbon Compounds (Chemie der Kohlenstoffverbindungen), Zweite Auflage, Bd. II, {Peil B, Seiten 1-4 (1968).
(d) Wenn R1 CO2R , COH(R) )2, 0ΪΓ oder Alkyl ist, können die - 3-Oyelohexen—1 -öle von geeigneten-- Diels-Alder-Addukten
ausgehend hergestellt werden, worauf, wenn es angemessen ist., die Modifikation von R folgt.
Ausführungsbeispiele Beispiele 1 bis 10
In diesen Beispielen wird die Herstellung von Verbindungen der allgemeinen Formel III beschrieben. Beispiel 1:' 1 ,4-Diäthyl~5-cyclohexen-1--ol Zu einem gerührten zurückfließenden Gemisch von 600 ml trockenem Diäthyläther und 1600 ml flüssigem Ammoniak wurden 136 g p-ithylanisol gegeben. Nach 15 Minuten wurde im Laufe einer Stunde portionsweise bei -35 bis -32 0G eine Menge von 26,4 g Lithium-Streifen(ribbon) zugegeben. Hach weiteren 15 Minuten wurde bei -35 bis -32 C tropfenweise 193 g trockenes Äthanol zugesetzt. Mit dem Rühren wurde fortgefahren, bis die Blaufärbung verschwunden war, und das Ammoniak konnte beim Abstehen über ilacht verdampfen« Der Rückstand wurde in 1 Liter Eiswasser gegossen und zweimal mit Diäthyläther extrahiert. Die zusammengenommenen, zu einem Volumen von etwa 300 ml eingeengten Itherextrakte wurden über Nacht bei Raumtemperatur mit 250 ml v/asser, das 46 g Oxalsäure enthielt, gerührt. Dieses G-emisch wurde mit 1 Liter Wasser verdünnt und zweimal mit Diäthyläther extrahiert. Die zusammengenommenen Ätherextrakte, wurden mit 5 J^igem Natriumhydrogencarbonat und anschließend mit Wasser gewaschen, lach dem Irocknen wurde die Itherlösung unter Vakuum zu einem Rückstand von 104? 4 g 4-iithyl-3-cyclohexen-1-on eingeengt, das anhand der G-LG-Analyse eine Reinheit von 94 % aufwies. 10,0 g dieses .Produktes, wurden in 25 ml Diäthyläther gelöst und tropfenweise zu einer gerührten Lösung von 35 ml 3,2 M ätherischem Äthylmagnesiumbromid in 75 ml trockenem Diäthyläther xinter leichtem Rückflußkochen gegeben., !lach einer weiteren Stunde unter Eückflußkochen wurde das G-emisch gekühlt und tropfenweise mit 80 ml Wasser behandelt. Die wäßrige Schicht wurde mit Diäthyläther extrahiert, und die zusammengenommenen Äther schicht en wurd en getrocknet,'·
eingeengt und der Claisen-Destillation tint erzogen, so daß 7,3 g des verlangten Produktes mit einem Siedepunkt von 82 - 86 0G (5 mm) gewonnen wurden.
Beispiel 2: 4-Hethyl-1-(1-methyl-1-(phenylthio)äthyl)-5- cyclohexen-1-öl
Zu einer gerührten Lösung von 76 g 2,2,6-Trimethyl-1-oxaspiro-(2,5)oct-5-en in 300 ml n-Pentanol wurden 2,0 g 60 5'oiges Natriumhydrid und 60 g Ihiophenol gegeben. Nach 18 Stunden Poickflußkochen wurde das Gemisch unter Vakuum bei 90 bis 95 "0C eingeengt. Der Rückstand wurde in Methylenchlorid gelöst und zweimal mit 2 N Natriumhydroxid gewaschen. Die getrocknete lösung wurde der Claisen-Destillation unterzogen und ergab 106 g rohes Produkt mit einem Siedepunkt von 120 bis 125 0G. Durch die Rekristallisation aus 250 ml Hexan wurden 69,1 g des verlangten Produktes mit einem Schmelzpunkt von 73 bis 74 0G gewonnen.
Beispiel 3: (+)-4-Methyl-(1-(1-chlor-1-methyläthyl))-3-
cyclohexen-1-öl
Zu einer gerührten Lösung von 15,2 g 2,26-Trimethyl-1-oxaspiro(2,5)oct-5-en in 200 ml Diäthyläther, die auf -10 0G gehalten wurde, wurden tropfenweise 32 ml ätherische 3,8 N Chlorwasserstoffsäure gegeben. Nach einer Stunde bei 0 bis 5 0G wurde das Gemisch mit drei 50-ml-Portionen Wasser gewaschen, getrocknet und destilliert, so daß 14,5 g des verlangten Produktes mit einem Siedepunkt von 70 bis 75 0G (0,4 mm) gewonnen wurden.
Beispiel 4: (±)-1 -Hydroxy- ot,ö( -A-trimethyl^-cyclohexen-i-
acetonitril
Zu einer gerührten Lösung von 7,0 g Zinkpulver, 0,45 g Quecksilberchlorid und 4 ml !Tetrahydrofuran wurde im Laufe von Minuten tropfenweise ein Gemisch von 9,7g 4-Methyl-3-cyclohexen-1-on, 13,7 g ci.-Bromisobutyronitril und 25 ml Tetrahydrofuran: bei 20 bis 25 0C gegeben. Nach einer weiteren Stunde bei 25 0C wurde das Reaktionsgeinisch auf 5 bis 10 0G
gekühlt und tropfenweise mit 50 ml kalter 10 ^iger Schwefelsäure behandelt. Diesem Gemisch, wurden 100 ml Methylenchlorid zugesetzt und es wurde filtriert. Das Piltrat wurde mit 100 ml wasser verdünnt und zweimal mit 100-ml-Portionen von Methylenchlorid extrahiert. Die zusammengenommenen Methylenchloridextrakte wurden mit wäßrigem Natriumhydrogenearbonat gewaschen, getrocknet und der Claisen-Destillation unterzogen, so daß 11,3 g des verlangten Produktes mit einem Siedepunkt von 92 bis 102 0G (0,25 mm) gewonnen wurden.
Beispiel 5: (+)-1-(1-Hydroxy-1-methyläthyl)-4-methyl-3-
cyclohexen-1-öl
Ein Gemisch von 26,0 g 2,2,6-Irimethyl-1-oxaspiro(2,5)oct-5-en und 250 ml 1 %iger Schwefelsäure wurde 20 Stunden lang magnetisch gerührt und anschließend mit vier 100-ml-Portionen Methylenchlorid extrahiert. Die zusammengenommenen Methylenchloridextrakte wurden gewaschen, getrocknet, eingeengt und der Claisen-Destillation unterzogen und ergaben 22,4 g des verlangten Produktes mit einem Siedepunkt von 78 bis 81 0G (0,15 mm).
Beispiel 6: (+)-4-Methyl-1-(1-methoxy-1-methyläthyl)-3-
cyclohexen-1-öl
Zu einer gerührten Lösung von 0,8 g p-Toluolsulfonsäure in 125 ml Methanol, die auf 3 bis 5 0C gehalten wurde, wurde im. Laufe von 0,5 Stunden tropfenweise eine Lösung von 15,2 g 2,2,6-Trimethyl-1-oxaspiro(2,5)oct-5-en in 25 ml Methanol gegeben. Hach weiteren 2 Stunden bei 5 0G und 2 Stunden bei 5 bis 20 0C wurde das Gemisch mit 2 ml 15 tigern Hatriumhydroxid behandelt und an einer unter 60 0C aufweisenden Wasserpumpe eingeengt. Der Rückstand wurde in Methylenchlorid gelöst, gewaschen, getrocknet und der Claisen-Destillation unterzogen und ergab 15,6 g des verlangten Produktes mit einem Siedepunkt von 70 0G (0,2 mm).
Beispiel 7: 2,2,4-Triinethyl-5-cyelohexen-1 -öl Ein Gemisch von 352 g p-Methyldihydroanisol (Reinheit 85 %)f 1350 ml Diäthyläther, 38 g Oxalsäure und 900 ml Wasser wurde 21 Stunden lang mechanisch bei 25 0O gerührt. Die wäßrige Schicht wurde abgetrennt und zweimal mit Diäthyläther extrahiert» Die zusammengenommenen Atherlösungen wurden mit Natriumhydrogencarbonat gewaschen, getrocknet, eingeengt und der Glaisen-Destillation unterzogen und ergaben 250 g 4-Methyl-3-cyclohexen-1-on mit einem Siedepunkt von 63 bis 65 0O (13 mm).
Ein 500-ml-Dreihals-Rundkolben wurde mit 37 ?5 g dieses Produktes, 100 ml Diäthyläther, 89,5 g Methyljodid und 0,3g Methyltrioctylanmoniumchlorid beschickt. Dieses Gemisch wurde bei Umgebungstemperatur mechanisch gerührt und mit 30 g granulärem Natriumhydroxid behandelt. Nach 20 Minuten unter leichtem Rüekflußkoehen wurde ¥ärme zugeführt, um das Rückflußkochen noch 2 Stunden lang fortzusetzen. Das gekühlte Gemisch wurde mit Diäthyläther verdünnt und mit Wasser zur Auflösung der suspendierten Salze behandelt. Der üther wurde abgetrennt, und die wäßrige Schicht wurde mit Diäthyläther extrahiert. Die zusammengenommenen Ätherextrakte wurde gewaschen, getrocknet, eingeengt und der Claisen-Destillation unterzogen und ergaben 36,5 g 2,2,4-Irimethyl-3~eyclohexen-1-on mit einem Siedepunkt von 60 0G (10 mm).
Zu einer gerührten Lösung von 27,6 g dieses Produktes in 250 ml Äthanol wurden tropfenweise 7,6 g Natriumborhydrid gegeben. Bs wurde ein Kühlbad eingesetzt, um die Temperatur auf 25 bis 30 0G zu halten. Nach 2 Stunden wurde das Gemisch in Wasser gegossen und dreimal mit Methylenchlorid extrahiert. Die zusammengenommenen Methylenchloridextrakte wurden gewaschen, getrocknet, eingeengt und destilliert und ergaben 27,7 g des verlangten Produktes.
Beispiel 8: 1 ,2,2,4-ü?etrameth?/l-3-cyclohexen-1-ol Zu einer gerührten Lösung von 80 ml 2,9 M Methy!magnesiumchlorid (in Tetrahydrofuran) in 200 ml trockenem Tetra-
9 38 O -is-
hydro furan wurde bei 25 "bis 30 0G tropfenweise eine Lösung von 27,6 g 2,2,4-Srimethyl-3-cyclohe2:en--1-on in 30 ml !Tetrahydrofuran gegeben· Uach einer weiteren Stunde bei 25 0C "und einer Stunde bei 45 bis 50 0C -wurde das Gemisch gekühlt und vorsichtig mit 50 ml gesättigtem Ammoniumsulfat behandelt. Das Gemisch wurde zweimal mit Diäthyläther extrahiert, und die zusammengenommenen Ätherextrakte wurden getrocknet, eingeengt und destilliert und ergaben 12,5 g (A), Siedepunkt 115 bis 125 0O (100 mm),, wobei es sich hauptsächlich um unverändertes Keton-Ausgangsmaterial handelte, 11,1 g (B), Siedepunkt 125 bis 115 0O (100 - 50 mm), bei dem es sich um das verlangte Produkt mit einer Reinheit von 81 % handelte. Die letzte Fraktion von 2,0 g (C), Siedepunkt 115 bis 120 0C (50 bis 20 mm) war das verlangte Produkt mit einer Reinheit von 87 %.
Beispiel 9: 1-Äthoxycarbonylmethyl-4-methyl-3-cyclohexen-
1-ol
Zu einer gerührten Lösung von 26,0 g Zinkpulver, 2,0 g Jod und 40 ml Benzol wurde bei 65 bis 75 0G schnell eine Lösung von 22,0 g 4-Methyl-3-eyclohexen-1 -on und 62,6 g Athylbromacetat in 400 ml Benzol gegeben. Nach 5 Stunden unter Rückflußkochen wurde das Gemisch auf unter 10 0G abgekühlt und tropfenweise mit 300 ml 10 Joiger Essigsäure behandelt. Mach 15 Minuten wurden die Schichten getrennt, und die wäßrige Schicht wurde zweimal mit 150 ml Benzol extrahiert. Die zu-? sammengenommenen organischen Schichten wurden nacheinander mit Wasser, Hatriumhydrogencarbonatlösung und Wasser gewaschen. Nach dem 'Trocknen und Einengen ergab die Claisen-Destillation 33,0 g des verlangten Produktes mit einem Siedepunkt von 82 bis 84 0G (0,5 mm).
Beispiel 10:1,2^2,4^, o-Hexamethyl^-cyc lohexen-1 -öl Zu einer gerührten Lösung von 27»6 g2,2,4-2riinethyl-3-cyclohexen-T-on und 62,5 g Methyljodid in 350 ml Tetrahydrofuran wurden portionsweise unter Kühlen auf 25 bis 35 0G
.f £i ι —ϊ -> /1 ι« —ίο—
A« H1 +J <J sJ V %#
20,2 g 50 %iges Natriumhydrid gegeben. Die Reaktion wurde durch weiteres einstündiges Rückflußkochen zum Abschluß gebracht.
Das gekühlte G-emisch wurde filtriert, und der Filterkuchen wurde mit Tetrahydrofuran gewaschen. Das Piltrat.wurde zu einem geringen Volumen eingeengt und in Wasser gegossen. Drei Extraktionen mit Methylenchlorid sowie anschließendes Waschen, Trocknen, Einengen und Claisen-Destillation ergaben 25,6 g 2,2,4,6,6-Pentamethyl-3-cyclohexen-1-on· Dieses wurde mit Methylmagnesiumbromid umgesetzt und wie in Beispiel 7 beschrieben reduziert, um das verlangte Produkt zu erzeugen.
Beispiele 11 bis 15
In diesen Beispielen wird die Herstellung von Verbindungen der allgemeinen JPormel II beschrieben,
Beispiel 11: 5,4-cis-Epoxy-i-isopropyl-4-methylcyclohexanol Zu einer auf 45 0C gehaltenen Lösung von 30,8 g (+)-Terpinen-4-ol in 250 ml Toluol, die 1,0 g Vanadium^TV)-bis(2,4-pentandioat)oxid enthielt, wurden 22,0 g 90 %iges tert-Buty!hydroperoxid gegeben. Ss wurde Kühlung angewandt, um die Reaktionstemperatur mehrere. Minuten lang auf 45 bis 50 C zu halten. Nach zv/ei v/eiteren Stunden bei der gleichen Temperatur wurde das G-emisch gekühlt, mit 1 N Natriumhydroxid gewaschen, getrocknet und der Claisen-Destillation unterzogen, so daß 30,6 g des verlangten Produktes mit einem Siedepunkt von 75 0C (2 mm) gewonnen wurden, .,.-
Beispiel 12: cis-5,4-.Epoxy-2,2, ^-trimethylcyclohexanol
Sine Lösung von 27»7 g des Alkohols vom obigen Beispiel 7 in 250 ml Methylenchlorid wurde mit 1,0 g Vanadium(IV)-bis (2,4-pentandioat)oxid und 22,0 g 90 Joigem tert-Buty!hydroperoxid behandelt. Nach Rühren über ITacht bei 25 0C wurde das G-emisch mit 1 N Natriumhydroxid gewaschen, getrocknet und der Claisen-Destillation unterzogen, so daß 23,7 g des
4H j ^ ν) y y -M-
verlangten Produktes mit einem Siedepunkt von 58 bis 61 0C (1 mm) gewonnen warden.
Beispiel 13: 5,4--CiS-BpOXy-I -isopropyl^-methylcyclohexanol
Zu einem gerührten zurückfließenden Gemisch von 15,4 g Terpinen-4-ol, 150 ml Propylenoxid und 0,3 g Yanadium(IY)-bis (2,4-pentandioat)oxid v/urden tropfenweise im laufe von 15 Minuten 5,4 g 70 %iges Wasserstoffperoxid gegeben. Nach weiteren 45 Minuten wurde das Gemisch "bei 60 0C unter Yakuum eingeengt. Der Rückstand wurde mit einem Gemisch von Pentan und Wasser geschüttelt, und die getrocknete JPentanschicht wurde unter Yakuum bis zu einem Restgehalt von 11,2 g eingeengt· Dieses Produkt wurde als 3,4-cis-Bpoxy-i-isopropyl-4-nietliylcyclohexanol mit Hilfe der GLC und Infrarotanalyse identifiziert.
Beispiele 14 "bis 17
In diesen Beispielen wird die Herstellung von_ Verbindungen der allgemeinen Formel I beschrieben.
Beispiel 14: (+)-2-exo-Hydroxy-i-methyl-4-isopropy 1-7-
oxabicyclo [2,2, ~Q heptan
Zu einer Lösung von 30,8 g (+)-Terpinen-4-ol und 0,3g Vandium(IY)-OiSC2,4-pentandioat)oxid in 300 ml Methylenchlorid wurden 22,0 g 90 J-oiges tert-Buty!hydroperoxid gegeben. Die resultierende Reaktion wurde 2 Stunden lang am Rückfluß gehalten, worauf 0,8 g p-Toluolsulfonsäure in 10 ml Glyiü zugesetzt wurden. Das resultierende Reaktionsgemisch wurde weitere 1,5 Stunden lang unter Rückfluß gekocht, gekühlt, und es wurden 0,8 g wasserfreies Hatriumacetat unter Rühren zugesetzt. JSach der Filtration wurde das liltrat eingeengt und der Claisen-Destillation unterzogen, wodurch 28,4 g des verlangten Produktes mit einem Siedepunkt von 80 bis 35 0O (2 mm) gewonnen wurden.
Beispiel 15: (-)-2-j3j£-Hydroxy-1-methyl-4-isopropyl-7-
oxabicyclo ^,2»1? heptan
Die Verfahrensweise von Beispiel 14 wurde unter Verwendung von (-)-Ierpinen-4-ol ([aj-p -28 0C (CHCl,)) wiederholt.
Das destillierte Produkt wurde aus Hexan rekristallisiert und ergab das verlangte Produkt mit einem Schmelzpunkt von 83 bis 85 0C und [a]^ +0,4 0C (CHCl5).
Beispiel 16: (+)-2-exo-Hydroxy-1-methyl-4-(i-methyl-1-(phenyl sulfonyl) -äthyl) -7-oxabicyclo ΪΖ, 2, !
neiDtan
Zu einer gerührten zurückfließenden lösung von 13,1 g (+)-4-Methyl-1-(1-methyl-1-(phenylthio)äthyl-3-cyclohexen~1-öl und 0,27 g Yanadium(IY)-bis(2,4-pentandioat)oxid in 130 ml Methylenchloridwurden tropfenweise im Laufe von 10 Minuten 10,0 g 90 ^iges tert-Buty!hydroperoxid gegeben. Das Gemisch wurde eine weitere Stunde lang unter Rückfluß gekocht und wurde nach dem Kühlen gewaschen, getrocknet und unter Vakuum bei 50 bis 55 0C eingeengt. Zu dem resultierenden Rückstand von etwa 18 g wurden 5 ml Glym, das 0,4 g p-Toluolsulfonsäure enthielt, gegeben· Das Gemisch wurde bei 5 bis 25 0G über Nacht gerührt. Da sich „_ein unlösliches Öl gebildet hatte, wurden 100 ml Chloroform zugesetzt, und der Äther und Pentan wurden durch Einengung unter Vakuum entfernt. Die zurückbleibende Chloroformlösung wurde mit Kaliumcarbonat gewaschen, getrocknet und zu einem Rückstand von 14,9 g eingeengt. Dieser Rückstand wurde mit Hilfe der Trockensäulenehromatographie unter Verwendung eines 30:220: 500 Gemischs von Tetrahydrofuran:Äthylacetat:Hexan als EIuierdungsmittel gereinigt. Diese Säule wurde in 12 gleiche Teile geteilt; Fraktion 10 ergab 5 g Produkt. Durch Rekristallisation von Fraktion 10 aus Diäthyläther wurden 3,0 g des verlangten Produktes-mit einem Schmelzpunkt von 108 bis 110 0C gewonnen.
Beispiel 17: 2-exo-Hydro±y-l>3<3-trimethyl-7i?-oxabicycio-
he'Otan
Zu einer auf 25 0C gehaltenen gerührten Lösung von 20,0 g
24593
des Spoxyalkohols von Beispiel 12 oben in 200 ml Methylenchlorid wurde im Laufe von 20 Minuten tropfenweise eine Lösung von 0,4 g p-Toluolsulfonsäure in 5 nü. Glym gegeben. Nach einer weiteren Stunde wurde die Lösung mit verdünntem Kaliumcarbonat gewaschen, getrocknet, eingeengt und der Claisen-Destillation unterzogen und ergab 11,1 g Produkt, Siedepunkt 55 bis 77 0C (1,0 bis 0,1 mm). Dieses Produkt wurde redestilliert und ergab 2,8 g des verlangten Produktes mit einem Siedepunkt von 77 bis 80 0C (3,0 mm).
Beispiel 18 bis 26
Mit Hilfe von Methoden, die den in den Beispielen 14 bis 17 beschriebenen analog waren, wurden weitere Verbindungen der allgemeinen Formel I hergestellt« Einzelheiten sind Tabelle I zu entnehmen. Bei allen hergestellten "Verbindungen handelte es sich um razemische Gemische.
Tabelle I
Beispiel Nr. R1 In der R2 allgemeinen H Formel I Siedepunkt ^Q0 (mmHg))
18 CH3 C2H5 H H H 72-74(1,5)
19 C2H5 CH3 H H H 84-105(2)
20 CE3 -CH3 H H H 80-87(5)
21 11-C4H9 CH3 H H H 95-100(1,5)
22 CH3 „ n-C3H7 H H H . 74-76(1)
23 phenyl CH3 H H H H 112-118(0,15)
24 25 C2H5 C2H5 CH3 H H H beide CH3 65-78(1) 60-80(0,1)
26
>,GQ,CH2 CH3 H H
nicht gemessen
Beispiele 27 bis 54
Mt Hilfe von Methoden, die den in den Beispielen 14 "bis 17 beschriebenen analog waren, wurden weitere Verbindungen der allgemeinen Formel I hergestellt. Sie wurden jedoch nicht isoliert und charakterisiert, sondern in situ durch Umsetzung mit Benzylchlorid in Ither umgewandelt, und die resultierenden Benzyläther wurden charakterisiert· Die allgemeine Methode war wie folgt:
Zu einer Lösung iron 1,7 g (+)-2-exo-Hydroxy-1 -methyl-4-isopropyl-7-oxabicyclo[2,2,i| heptan in 15 ml Dimethylformamid wurden bei Raumtemperatur 0,5 g 50 %iges Hatriumhydrid gegeben. Das resultierende Gemisch wurde bei Raumtemperatur über lacht gerührt, eine Stunde lang auf 50 0G erhitzt, auf Raumtemperatur gekühlt und nach der Zugabe von.1,5 g Benzylchlorid in einer Portion drei Stunden lang bei Raumtemperatur gerührt, eine Stunde lang auf 50 0C erhitzt, gekühlt, in 50 ml Wasser gegossen und mit einer 50-ml- und zwei 25-ml-Portionen Methylchlorid extrahiert. Die zusammengenommenen Methylenchloridextrakte wurden mit 100 ml Wasser gewaschen, getrocknet und eingedampft und ergaben ein orangefarbenes öl. Die Ölaisen-Destillation ergab 1,5 g (+) -2-exo-Benzyloxy-i -methyl^-isopropyl^-oxabicyclo [2,2, 1J heptan mit einem Siedepunkt von 103 0O bei 0,08 mm. Einzelheiten über die Verbindungen der allgemeinen Formel I und deren Ither sind in Tabelle II enthalten. In allen Fällen handelte es sich bei den hergestellten Verbindungen um razemische Gemische, und in allen Fällen, außer in Beisuiel
0 4 5 > 34, waren alle von R , R^" und R-^ in der allgemeinen Formel I
2 Wasserstoffatome und R war eine Methylgruppe.
Tabelle II
Beispiel In der allgemeinen Pormel I ITr. R1
27 1-methyl-1-methylsulphonyläthyl
28 1-chloro-1-methyläthyl
29 1-cyano-1-methyläthyl
30 1-hydroxy~1-methyläthyl
31 1 -metho2?y-1 -methyläthyl
32 1 -e tliosy-1 -methyläthyl
33 1-isopropoxy-i-raethyläthyl
34 Die Yerbindxmg: 2-exo-Hydroxy-1,3,3 4,5,S-hexamethyl-T-oxabicyclo-
Hach Veresterung; Siedepunkt von Benzyläther
(0C (um Hg))
nicht gemessen
120-122(0,15) 139-140(0,1) 114-115(0,1) 110-115(0,1) 120-125(0,2) 120-130(0,2)
[2,2,ij heptan
110-115(0,1)

Claims (15)

1. Verfahren zur Herstellung von 2-e i xo-0xy-7-oxabicyc-Io /2,2,!/heptan, gekennzeichnet dadurch, daß ein eis 3,4-Epoxycyclohexanol der allgemeinen Formel II durch Behandlung mit einer Säure zyklisiert wird, um eine Verbindung der allgemeinen Formel I
R OH
(I)
(II)
zu gewinnen, worin R darstellt ein Wasserstoffatom ; eine C^.Q-Alkyigruppe, wahlweise substituiert durch bis zu 3 Fluor-, Chlor- und/oder Bromatome oder durch eine Hydroxygruppen eine Cyanogruppe, eine C^ .-Alkoxygruppe, eine C,, ,.-Alkylsulfonylgruppe, eine C,. „„-Arylsulfonylgruppe, eine C7 .^-Aralkylsulfonylgruppe, eine Azidogruppe, eine C. .--Alkoxycarbonylgruppe, eine Hydroxycarbonylgruppe, eine Phosphorylgruppe, eine Phosphoryloxygruppe, oder eine Aminoxid-, Garbamoyl- oder Thiocarba^oylgruppe, worin das Stickstoffatom durch Wasserstoff oder 1 oder 2 Ο,, ^-Alkylgruppen substituiert ist; eine Aryl- oder Aralkylgruppe, mit jeweils 6 bis 11 Kohlenstoffatoinen und 1 bis 4 Kohlenstoffatomen im Alkylteil, jeweils wahlweise ringsubstituiert durch ein oder mehre-; re Fluor-;Chlor-und/oder Bromatome oder durch eine G1 --Alkyl- oder Alkoxygruppe, wahlweise substituiert
3 -
oein oder mehrere Fluor- und/oder Chloratome; oder eine Gruppe CO2R5 oder CON(R )2, worin Ra ein Wasserstoffatom oder eine C1-Q-AIkYIgTUpPe ist; R ein Wasserstoffatom oder eine geradkettige C1-6-Alkylgruppe ist;
jedes R unabhängig ein Wasserstoffatom, ein Chloratom, ein Bromatom oder eine C1-4-AIkYIgTUpPe, wahlweise substituiert durch bis zu 3 Fluor-, Chlor- und/ oder Bromatome, darstellt, oder zwei R , wenn sie an benachbarten Kohlenstoffatomen liegen, zusammen einen Epoxidring oder eine Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindung bilden;
R ein Wasserstoffatom oder eine C1-4-AIkYIgTUpPe ist, wahlweise substituiert durch bis zu 3 Fluor-, Chlor- und/oder Bromatome;
jedes R unabhängig ein Wasserstoffatom, eine C1-4-Alkylgruppe, wahlweise substituiert durch bis zu 3Fluor-, Chlor- und/oder Bromatome, eine Hydroxygruppe oder eine C1-4-Alkoxygruppe darstellt; und Q2W ein Wasserstoffatom darstellt; und wahlweise Umwandlung der resultierenden Verbindung in ein Ätherderivat der Formel I, worin W eine wahlweise substituierte ungesättigte Gruppe mit bis zu 4 Kohlenstoffatomen, eine wahlweise substituierte aromatische oder heterocyclische Gruppe mit bis zu 14 Kohlenstoffatomen, eine C3-10 cycloaliphatische Gruppe, wahlweise substituiert durch C1 .,-Alkyl·, oder eine C3-10 sekundäre Alkylgruppe ist und beide Q Wasserstoff atome oder Fluoratome sind, mit einer Verbindung WQ2L, worin W und Q die oben erläuterte Bedeutung haben, aber QW kein Wasserstoffatom darstellt und L eine abgehende Gruppe ist.
2. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß eine Verbindung der Formel Il verwendet wird, worin R
darstellt ein Wasserstoffatom; eine C* 4-Alkylgruppe, wahlweise substituiert durch bis zu 3 Fluor-, Chlor- und/oder Sromatome oder durch OH, CN, eine C1-4-Alkoxygruppe, eine C^g-AlkylsuIfonylgruppe, eine Phenylsulfonylgruppe oder eine Benzylsulfonylgruppe; oder eine Aryl- oder Aralkylgruppe mit jeweils.6 bis 10 Kohlenstoffatomen und 1 oder 2 Kohlenstoffatomen in jedem Alkylteil, wahlweise substituiert durch ein oder mehrere Fluor-, Chlor- und/oder Bromatome oder durch eine C,, «"Alkyl- oder Alkoxygruppe, je wahlweise substituiert durch ein oder mehrere Fluor- und/oder Chloratome.
3. Verfahren nach Punkt 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß eine Verbindung der Formel II verwendet wird, worin R ein Wasserstoffatom oder eine wahlweise durch Chlor substituierte C* ,-Alkylgruppe ist. .. . . ; : ' · '. .
4. Verfahren nach einem der Punkte 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß eine Verbindung der Formel Il ver-
. . 2
wendet wird, worin R eine geradkettige C1 .-Alkyl-
3 1-"+
gruppe ist, jedes R ein Wasserstoff-, Chlor- oder Bromatom oder eine Methyl- oder Äthylgruppe ist,
4 5
R ein Wasserstoffatom ist und R ein Wasserstof atom oder eine Methyl- oder /Äthylgruppe ist.
Verfahren nach einem der Punkte 1 bis 4, gekennzeich net dadurch, daß eine Verbindung der Formel II verwendet wird, worin R eine Isopropylgruppe ist, R eine Methylgruppe 1st, R und R beide Äthylgruppen
sind oder R eine 1-Chlor-l-methyiäthylgruppe ist 2
2
und R eine Methylgruppe ist.
24593
5. Verfahren nach einem der Punkte 1 bis 5, gekennzeichnet dadurch, daß das eis 3,4-Epoxycyclohexanol mit einer Säure mit einem pl< von 1 oder weniger behandelt wird. .
7. Verfahren nach einem der Punkte 1 bis 6, gekennzeichnet dadurch, daß es sich bei der Säure um eine organische Sulfonsaure handelt.
8. Verfahren nach Punkt 7, gekennzeichnet dadurch, daß es sich bei der Säure um p-Toluolsulfonsäure handelt.
9. Verfahren nach einem der Punkte 1 bis 8, gekennzeichnet dadurch, daß die Menge der verwendeten Säure im Bereich von 0,02 bis 0,04 Mol Säure je Mol cis-Epoxycyclohexanol liegt.
10. Verfahren nach einem der Punkte 1 bis 9, gekennzeichnet dadurch, daß die Reaktion in Gegenwart eines inerten Lösungsmittels vorgenommen wird.
11. Verfahren nach einem der Punkte 1 bis 10, gekennzeichnet dadurch, daß die Reaktion bei einer zwischen 5 und 40 C liegenden Temperatur ausgeführt wird.
12. Verfahren nach einem der Punkte 1 bis 11, gekennzeichnet dadurch, daß die Verbindung der Formel I, worin WQp Wasserstoff darstellt, ohne vorherige Rückgewinnung aus dem Reaktionsgemisch weiter verarbeitet wird.
13. Verfahren nach einem der Punkte 1 bis 12, gekennzeichnet dadurch, daß die abgehende Gruppe L unter Halogenatomen und organischen SuIfonyloxygruppen ausgewählt wird.
14. Verfahren nach einem der Punkte 1 bis 13,.gekennzeichnet dadurch, daß als Ausgangsmaterial ein eis 3,4-Epoxy-
245938 O
cyclohexanol verwendet wird, das durch Epoxidation des entsprechenden Cyclohexenols mit Hilfe eines Oxydationsmittels hergestellt wurde.
15. Verfahren nach Punkt 14, gekennzeichnet dadurch, daß das eis 3,4-Epoxycyclohexanol mit Hilfe eines Alkylhydroperoxids in Gegenwart eines Übergangsmetallkatalysators hergestellt wird.
16. Verfahren nach Punkt 14 oder 15, gekennzeichnet dadurch, daß das eis 3,4-Epoxycyclohexanol ohne vorherige Isolation in das 2-exo-Hydroxy-7-oxabicyclo 2,l7 heptan umgewandelt wird.
DD82245938A 1981-12-16 1982-12-14 Verfahren zur herstellung von 2-exo-oxy-7-oxabicyclo(2,2,1)heptan DD209460A5 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US33109581A 1981-12-16 1981-12-16

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DD209460A5 true DD209460A5 (de) 1984-05-09

Family

ID=23292603

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DD82245938A DD209460A5 (de) 1981-12-16 1982-12-14 Verfahren zur herstellung von 2-exo-oxy-7-oxabicyclo(2,2,1)heptan

Country Status (18)

Country Link
EP (1) EP0081892B1 (de)
JP (1) JPS58110590A (de)
KR (1) KR880001427B1 (de)
AT (1) ATE25982T1 (de)
AU (1) AU556104B2 (de)
BG (1) BG38637A3 (de)
BR (1) BR8207274A (de)
CA (1) CA1255320A (de)
CS (1) CS248036B2 (de)
DD (1) DD209460A5 (de)
DE (1) DE3275721D1 (de)
DK (1) DK525982A (de)
ES (1) ES8405404A1 (de)
HU (1) HU190431B (de)
IE (1) IE53986B1 (de)
IL (1) IL67473A (de)
PL (1) PL139922B1 (de)
ZA (1) ZA829185B (de)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4579582A (en) * 1982-08-18 1986-04-01 Chevron Research Company 5-deoxy-3-O-arylmethyl or substituted arylmethyl-1,2-O-alkylidene-α-D-xylofuranose herbicide derivatives
GB8321713D0 (en) * 1983-08-12 1983-09-14 Shell Int Research Preparing oxabicycloalkane compounds
US4606753A (en) * 1984-06-15 1986-08-19 Shell Oil Company 4-substituted-2-oxabicyclo[2.2.1]heptane ether herbicides
US4883888A (en) * 1984-07-13 1989-11-28 The Procter & Gamble Company Oxa-fenchyl amines useful for preparing high intensity sweeteners
FR2996551B1 (fr) * 2012-10-05 2015-01-09 Mane Fils V Procede de synthese de cyclohexenones ainsi que leur utilisation en parfumerie
US9994584B2 (en) 2014-10-15 2018-06-12 Lixte Biotechnology, Inc. Process of synthesizing 3-(4-methylpiperazine-1-carbonyl)-7-oxabicyclo[2.2.1] heptane-2-carboxylic acid
US11866443B2 (en) 2017-05-19 2024-01-09 BASF Agro B.V. Method for separating optically active hydroxy cineole derivatives
JP2025503957A (ja) 2022-01-26 2025-02-06 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア ４－イソプロピル－１－メチル－７－オキサビシクロ［２．２．１］ヘプタン－２－オール又はそのエステル若しくはエーテルを含む組成物、及び芳香化学物質としてのそれらの使用
CN120303380A (zh) 2022-12-02 2025-07-11 巴斯夫欧洲公司 作为香料成分的5-异丙基-2-甲基环己-1-醇的酯和醚

Also Published As

Publication number Publication date
BG38637A3 (en) 1986-01-15
AU9148882A (en) 1983-06-23
CA1255320A (en) 1989-06-06
EP0081892A2 (de) 1983-06-22
HU190431B (en) 1986-09-29
EP0081892B1 (de) 1987-03-18
IE53986B1 (en) 1989-05-10
IL67473A0 (en) 1983-05-15
ES518158A0 (es) 1984-06-01
IL67473A (en) 1986-11-30
ZA829185B (en) 1983-09-28
CS248036B2 (en) 1987-01-15
DE3275721D1 (en) 1987-04-23
EP0081892A3 (en) 1984-05-02
IE822968L (en) 1983-06-16
ES8405404A1 (es) 1984-06-01
PL139922B1 (en) 1987-03-31
KR880001427B1 (ko) 1988-08-08
AU556104B2 (en) 1986-10-23
JPS58110590A (ja) 1983-07-01
KR840002822A (ko) 1984-07-21
JPH0365348B2 (de) 1991-10-11
PL239510A1 (en) 1984-01-16
ATE25982T1 (de) 1987-04-15
DK525982A (da) 1983-06-17
BR8207274A (pt) 1983-10-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4487945A (en) Preparation of 2-exo-Hydroxy-7-oxabicyclo[2.2.1]heptanes
DE2760005C2 (de) Optisch aktive Norpinene und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE2726064C2 (de) Verfahren zur Herstellung von 2-Phenyl-äthanol-Derivaten
DD209460A5 (de) Verfahren zur herstellung von 2-exo-oxy-7-oxabicyclo(2,2,1)heptan
DE69213916T2 (de) Verfahren zur Herstellung von L-Ambrox
EP0107857A1 (de) Verfahren zur Herstellung von 8.12-Epoxy-13.14.15.16-tetranorlabdan
DE3712464A1 (de) Neue halogenierte heterocyclische aetherverbindungen, ihre herstellung, diese verbindungen enthaltende herbicide und ihre anwendung zur regulierung des pflanzenwachstums
DE2511410C2 (de) 12-Oxo-15-hydroxy-tetradecancarbonsäurelactone und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE3050772C2 (de)
DE2065322C3 (de) Cycloaliphatisch ungesättigte Epoxyverbindungen und Verfahren zu ihrer Herstellung
EP0236884B1 (de) Verfahren zur Herstellung von Phenoxyalkanoltriazolverbindungen und Zwischenprodukte hierfür
DE69718282T2 (de) Neue Epoxiden, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung für die Herstellung von Riechstoff-Bestandteilen
DE1618782A1 (de) Neue tricyclische Verbindungen und Verfahren zur Herstellung von tricyclischen Verbindungen
DE3233175A1 (de) Verfahren zur herstellung von (delta)- und (epsilon)-damascon
DE60315391T2 (de) Optisch aktive Epoxyverbindungen und Verfahren zu deren Herstellung
DE1019307B (de) Verfahren zur Herstellung von Epoxyverbindungen
DE2856721A1 (de) Verfahren zur herstellung von cyclohex-3-en-1-onen
EP0558952B1 (de) Fluorsubstituierte Epoxycyclo- und Epoxybicyclo(2.2.1)Heptan-Derivate sowie Verfahren zur Herstellung
DE1593387C (de) Verfahren zur Herstellung eines Di hydrochrysanthemolactons
DE2534859C2 (de) Verfahren zur Herstellung von 2(E)-,4(Z)- ungesättigten Estern
DE69706786T2 (de) Herstellung von Norlabdan-Oxid-Zwischenprodukten
DE1079635B (de) Verfahren zur Herstellung halogenhaltiger organischer Peroxyde
DE2166795C2 (de) Verfahren zur Trennung racemischer Gemische von Oxo-Verbindungen
DE2734085A1 (de) Verfahren zur herstellung von halogenalkylsubstituierten oxiranen
EP0000555B1 (de) Verfahren zur Herstellung von halogenalkylsubstituierten Oxiranen

Legal Events

Date Code Title Description
ENJ Ceased due to non-payment of renewal fee