DE1543573C - Verfahren zur Herstellung von 2,3 Dihydro 2,2 dimethyl 7 benzofuranol - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung Bildung eines Diazooxyds zersetzt. Da nun.das in der

von 2,3-Dihydro-2,2-dimethyl-7-benzofuranol. vorletzten Stufe des erfindungsgemäßen Verfahrens

. In der belgischen Patentschrift 649 260 wird ein gebildete Diazoniumsalz ebenfalls einen o-Diazonium-

Verfahren zur Herstellung von 2,3-Dihydro-2,2-dime- äther darstellt, war zu erwarten, daß sich auch dieser

thyl-7-benzofuranol beschrieben, bei dem man diese 5 entsprechend spalten werde. Es konnte daher nicht

Verbindung, ausgehend von Brenzkatechin-mono- ohne weiteres vorausgesehen werden, daß eine solche

methallyläther, durch Umlagerung und Cyclisierung Spaltung hier nicht auftritt und bei der Hydrolyse das

erhält, oder man kann auch aus einem entsprechenden entsprechende 7-Benzofuranol in guter Ausbeute er-

o-Halogenphenyläther und Hydrolyse des cyclisierten halten wird. "

7-Halogenbenzofurans.das 2,3-Dihydro-2,2-dimethyl- io Die erste Verfahrensstufe wird durch Erhitzen von

7-benzof uranol erhalten. . o-Nitrophenol mit einem Methallylhalogenid in Gegen-

Da die notwendige Herstellung des Ausgangsmate- wart eines Säureakzeptors durchgeführt. Als Säure-

rials, nämlich die entsprechende Verätherung des akzeptoren eignen sich z. B. Alkalimethallyldroxyde

Brenzkatechins, schwierig ist, ist das bekannte Ver- und -carbonate. Methallylchlorid wird als Reaktions-

fahren unwirtschaftlich und es ergibt sich eine Gesamt- 15 komponente aus wirtschaftlichen Gründen bevorzugt,

ausbeute von lediglich 21,7%· Es kann unter Atmosphärendruck beim Siedepunkt

Es wurde nun ein Verfahren zur Herstellung von der Mischung, gewöhnlich bei 60 bis 125 ⁰C, oder bei

2,3-Dihydro-2,2-dimethyl-7-benzofuranol gefunden, Drücken oberhalb Atmosphärendruck und Tempe-

das die Nachteile der bekannten Verfahren nicht auf- raturen bis zu 150° C oder darüber gearbeitet werden,

weist und wesentlich höhere Ausbeuten liefert. 20 Ferner können organische Lösungsmittel, wie Metha-

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung nol, Dioxan und Dimethylformamid, Aceton oder

von 2,3-Dihydro-2,2-dimethyl-7-benzofuranol ist da- Methyläthylketon verwendet werden oder die Um- r

durch gekennzeichnet, daß man Setzung kann in wäßrigem Medium ausgeführt werden.

a) o-Nitrophenol mit einem Methallylhalogenid in . Die Umlagerung des l-MethalIyloxy-2-nitrobenzols an sich bekannter Weise umsetzt, ^ ™'^d™ S-Nitro-o-methallylphenol erfolgt bei 150 bis

b) das nach a) gebildete l-Methallyloxy-2-nitroben- ²⁰° ^{C und} vorzugsweise bei 175 bis 190 C Die Umzol in an sich bekannter Weise bei einer Tempe- Setzung verlauft schnell und exotherm und kann bei ratur von 150 bis 200°C in das isomere 2-Nitro- Atmospharendruck oder bei vermindertem Druck aus-

··· 6-methallylphenol umlagert, dann g^^{1 we} _u ^rd.^en· Vorzugsweise wird ohne Lösungs-

c) das obige Isomere in an sich bekannter Weise in 3° ^mi^tte gearbeitet obwohl auch hochsiedende Losungs-Gegenwart eines sauren Katalysators zum 2,3-Di- ^mi"^eI' ^wif o-Dichlorbenzol, verwendet werden können hydro-2,2-dimethyl-7-nitrobenzofuran cyclisiert, P* Cyclisierung yon 2-Nitro-6-methallylphenol oder daß man die Stufen b) und c) in einem ^wird }\ ψ^^ ^e'ⁿ _u ^{es s} _u ^auren Katalysators, wie Arbeitsgang durchführt hierauf Pyndinhydrochlorid, Phosphorsaure, Ameisensaure,

d) das erhaltene 2,3-Dihydro-2,2-dimethyl-7-nitro- 35 Eisen(III)-chlorid und Magnesiumchlorid, durchgebenzofuran in an sich bekannter Weise, Vorzugs- ^f^^Tt: ^¹^ Katalysatoren bewirken die Cyclisierung weise mit Wasserstoff in Gegenwart eines Hy- bei einer Temperatur von etwa 100 bis 200 C und vor-, drierkatalysators, zum 7-Amino-2,3-dihydro- zugsweise bei 150 bis 19O⁰C Bevorzugte Katalysatoren 2,2-dimethylbenzofuran reduziert, sind Eisen( II)-chlorid und Magnesiumchlorid

e) das 7-Amino-2,3-dihydro-2,2-dimethylbenzofuran *° ^Die ^¹¹™^ kann gleichzeitig mit der vorin an sich bekannter Weise in ein 7-Diazonium- stehend beschriebenen Umlagerung durch Zugabe des 2,3-dihydro-2,2-dimethylbenzofuransalz überführt Cyclisierungskatalysators wahrend der Umlagerungs-

j reaktion ausgeführt werden. /■

f) das nach e) erhaltene Diazoniumsalz bei erhöhter ₊ Die Reduktion von 2,3-Dihydro-2!,2-dimethyl-7-ni- ^ Temperatur unter Rühren in Wasser in Gegen- « trobenzofuran zu 7-Amino-2 3-dihydro-2,2-dimethyl· wart einer nicht flüchtigen Mineralsäure oder von ^^ηζοί^υ/™ ^ka"^{n durch} Hydrierung in Gegenwart Kupfersulfat als Katalysator hydrolysiert, wobei ^ei^{nes u} _D ^bl'^chen Hydnerungskatalysators, vorzugsweise

das gebildete 2,3-Dihydro-2,2-dimethyl-7-benzo- ^eines Palladium-auf-Kohle-Katalysators, bei Raum-

furanol aus dem Reaktionsgemisch entfernt wird. temperatur oder leicht erhöhten Temperaturen und

.50 unter Atmospharendruck oder erhöhtem Druck durch-

Das erfindungsgemäße Verfahren hat gegenüber den · geführt werden. Die Reduktion kann aber auch auf

bekannten Verfahren den Vorteil, daß es in einfacher chemischem Wege, ζ. -Β. mittels einer verdünnten

und technisch brauchbarer Weise aus o-Nitrophenol, Säure, wie wäßriger Salzsäure, und einem Metall, wie

einem technisch leicht zugänglichen Material, das metallischem Eisen oder Zinn, ausgeführt werden.

2,3-Dihydro-2,2-dimethyl-7-benzofuranol in beträcht- 55 Die Diazotierung wird gleichfalls in üblicher Weise

lieh höheren Ausbeuten liefert. So beträgt die Gesamt- durchgeführt. Diese Reaktion findet leicht bei Raum-

ausbeute nach dem Beispiel des erfindungsgemäßen temperatur oder darunter statt. Vorzugsweise wird die

Verfahrens 36,4 °/o gegenüber einer Ausbeute von Reaktionsmischung unter Raumtemperatur abgekühlt,

21,7 % bei dem bekannten Verfahren. Dies entspricht um Nebenreaktionen zu verringern. Bei Temperaturen

einer Ausbeutesteigerung von 67 %· ^6o oberhalb etwa 40° C findet eine unerwünschte Zer-

Ferner ist der Reaktionsverlauf in der letzten Ver- Setzung des Produkts statt.

fahrensstufe insofern überraschend, als es beispiels- Die Überführung des Diazoniumsalzes in das 2,3-Di-

weise aus der Arbeit von M. L. Crossley und hydro-2,2-dimethyl-7-benzofuranol wird bei erhöhten

Mitarbeitern im Journal of the American Chemical Temperaturen in Gegenwart von Wasser oder einer

Society, Bd. 69 (1947), S. 1160, bekannt war, daß o-Di- 65 wäßrigen Mineralsäure durchgeführt,

azoniumäther, z. B. o-Methoxybenzoldiazoniumchlo- Zur Beschleunigung der Reaktion und zur Verbesse-

rid, in Gegenwart von Wasser sich unter Ersatz der rung der Umwandlung kann ein Katalysator, z. B.

Methoxygruppe durch eine Hydroxygruppe und unter eine nichtflüchtige Mineralsäure, wie Phosphor- und

Schwefelsäure oder Kupfer(II)-sulfat, verwendet werden. Vorzugsweise wird Kupfer(II)-sulfat als Katalysator verwendet. Die schnelle Entfernung des Produkts aus der Reaktionsmischung ist erwünscht. Das kann durch kontinuierliche Dampfdestillation oder durch kontinuierliche Lösungsmittelextraktion der Reaktionsmischung erreicht werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird durch die folgenden Beispiele erläutert. '

Beispiell

In ein 2-Liter-Reaktionsgefäß, das mit Heizung, Flügelrührer, Zuleitung für Spülstickstoff, Rückflußkühler, Thermometer und Tropftrichter versehen war, wurden 600 ecm Wasser und 60 g (2-Mol) Natriumhydroxydplätzchen gegeben. Zu der warmen Lösung wurden 278 g (2-Mol) o-Nitrophenol gegeben. Die Mischung wurde erwärmt, bis bei einer Temperatur von 70° C Lösung eintrat. Zu der Lösung wurden unter schwachem Rühren und mäßigem Rückfluß 236 g (2 Mol) Methallylchlorid während einer Zeit von 20 Minuten zugegeben. Die Wärme wurde so reguliert, daß die Reaktionstemperatur so langsam anstieg, wie die Verätherung fortschritt. Nach 5 Stunden war eine Temperatur von 88 bis 90° C erreicht, und die Mischung wurde nun auf 3O⁰C gekühlt, darauf zuerst mit Pentan, dann mit einer Mischung von 25 % Benzol in Pentan und schließlich mit einer Mischung von 50 % Benzol in Pentan extrahiert. Die organischen Phasen wurden vereinigt und eingeengt, wobei 356 g eines Rohprodukts zurückblieben, das bei der Destillation 320 g l-Methallyloxy-2-nitrobenzol vom Kp._Oil 86 bis 107⁰C ergab. Die Ausbeute betrug 83% der Theorie.

193 g (1 Mol) des oben hergestellten l-Methallyloxy-2-nitrobenzols und 2 g wasserfreies Magnesiumchlorid wurden in ein Reaktionsgefäß gegeben, und die Mischung unter Rühren in einer Stickstoffatmosphäre im Verlauf von 30 Minuten auf eine Temperatur von 180⁰C erhitzt. Dies wurde als Ausgangspunkt für die Bestimmung des Anteils des Umlagerungs- und des Cyclisierungsprodukts betrachtet. In Abständen wurden nun Proben der Reaktionsmasse entnommen und der gaschromatographischen Analyse unterworfen. Aus der nachstehenden Tabelle ist der Verlauf der Reaktion erkennbar.

Zeit	Temperatur	Äther	Phenol verbindung	Benzofuran verbindung
Stunden	0C		Molprozent	16
0	181"	100	___	40
1	183 bis 187	60	24	59,5
2	178 bis 184	44	16	94
3	185	33	7,5	94
6	180 bis 185	>5	<1
7	185	>5	<1

Nach 7 Stunden wurde das Reaktionsgemisch abgekühlt, wobei sich die Masse verfestigte. Die Vakuumdestillation der Reaktionsmasse ergab 135 g (0,695 Mol) 2,3 - Dihydro - 2,2 - dimethyl - 7 - nitrobenzofuran vom Kp_-015 109 bis 120⁰C pro Mol des rohen Ausgangsmaterials (Ausbeute = 69,5 % der Theorie). Ein Teil dieses Produkts wurde einmal aus Methanol umkristallisiert. Die Verbindung hatte einen Schmelzpunkt von 65 bis 67⁰C.

In einen 500-ccm-Kolben wurden 25 g (0,13 Mol) des obigen umkristallisierten 2,3-Dihydro-2,2-dimethyl-7^:nitrobenzofurans, 230 ecm absolutes Äthanol und 250 mg eines 5%igen Palladium-auf-Kohle-Katalysators gegeben. Der Kolben wurde von atmosphärischen Gasen gereinigt und mit Wasserstoff auf einen Druck von 3,52 kg/cm² gebracht. Dann wurde das Ganze 1 Stunde unter Aufrechterhaltung des Wasserstoffdrucks bei einer Temperatur von 25 bis

ίο 45⁰C gerührt. Die durch die Wasserstoffaufnahme verursachte Druckabnahme betrug 2,46 kg/cm². Durch anschließende Destillation der Reaktionsmischung wurden 20,1 g (95 % Ausbeute) 7-Amino-2,3-dihydro-2,2-dimethyl-benzofuran vom Kp._0>160° C, nl³ = 1,5590 erhalten.

In einen lOO-ccm-Becher, der 25 ecm Wasser und 3 g konzentrierte Schwefelsäure enthielt, wurden bei Raumtemperatur 5 g (0,030 Mol) des oben erhaltenen 7-Amino-2,3-dihydro-2,2-dimethylbenzofurans gegeben. Die Lösung wurde auf 1O⁰C gekühlt und 1,5 g konzentrierte Schwefelsäure unter Rühren hinzugegeben. Dann wurde eine kalte Lösung von 2,2 g (0,032 Mol) Natriumnitrit in 10 ecm Wasser innerhalb von einigen Minuten zu der. auf 2⁰C gekühlten Aminsulfatlösung unter Rühren zugegeben. Die im Verlauf der Reaktion erreichte Höchsttemperatur war 12° C. Nachdem die gesamte Natriumnitritlösung zugegeben war, zeigte die Prüfung mit Kaliumjodid-Stärkepapier die Gegenwart von salpetriger Säure an. Man ließ sich die Lösung nun auf 2O⁰C erwärmen, wonach die Prüfung auf salpetrige Säure noch positiv war. Die darauffolgende Zugabe von 0,1 g Harnstoff zu der , Lösung ergab einen negativen Salpetrigsäuretest.

Die 50 ecm der gelbbraunen Lösung des vorstehend hergestellten Diazoniumsulfats wurden nun tropfenweise in ein 250 ccm-Reaktionsgefäß gegeben, das 125 ecm einer siedenden, gerührten, gesättigten Kupfersulfatlösung enthielt, durch die überhitzter Dampf in einer Menge von etwa 600 g pro Stunde geleitet wurde.

Die Zugabe des gesamten Diazoniumsulfats dauerte 35 Minuten. Dann wurde das Dampfdestillat mit Benzol extrahiert. Der Benzolextrakt wurde im Vakuum konzentriert, wobei 3,5 g (70% des eingesetzten Amins) einer dünnen braunen Flüssigkeit von «?_i5 = 1,5385, die zu 95% aus 2,3-Dihydro-2,2-dimethyl-7-benzofuranol bestand, erhalten wurde.

Die Gesamtausbeute an 2,3-Dihydro-2,2-dimethyl-7-benzofuranol betrug 36,4%, bezogen auf das eingesetzte o-Nitrophenol.

Beispiel2

Abgeänderte Stufe f)

40 g 7-Amino-2,3-dihydro-2,2-dimethylbenzofuran (Reinheit 97,7 %), erhalten, wie im Beispiel 1 angegeben, wurden unter Rühren in verdünnter Schwefel-

' säure (37,5 g konzentrierte Schwefelsäure in 200 g Wasser) gelöst und zur Herstellung der Diazoniumsulfatlösung verwendet. Die Lösung wurde abgekühlt und auf einer Temperatur unterhalb 8⁰C gehalten, währenddem man eine Lösung von 17,4 g Natriumnitrit in 60 g Wasser unter Rühren im Verlauf von etwa 15 Minuten zugab. Die Temperatur der Lösung wurde dann im Verlauf von 40 Minuten auf 20⁰C erhöht und die Lösung wurde 2 Stunden bei dieser Temperatur gerührt. In einem 3-Liter-Dreihalskolben, der mit einem Rührer, einem Rückflußkühler und einer Vorrichtung zur Aufnahme des Destillates versehen war, um die leichtere organische Phase in die Reaktions-

mischung zurückfließen zu lassen und das Wasser abzutrennen, wurde eine Mischung von konzentrierter Schwefelsäure (415 g), Natriumsulfat (344 g), Wasser (300 g) und Pseudocumol (300 g) zum Rückflußsieden erhitzt. Im Verlauf von etwa 1 Stunde wurde'die Diazoniumsulfatlösung langsam zu der am Rückfluß siedenden Säuremischung gegeben, deren Temperatur durch kontinuierliche azeotrope Abtrennung von Wasser auf 120⁰C gehalten wurde.

Nach einer weiteren Stunde am Rückfluß war die Hydrolyse vollständig und das 2,3-Dihydro-2,2-dimethyl-7-benzofuranol wurde mit Pseudocumol extrahiert. Die Gesamtausbeute in der 2-Stufen-Reaktion betrug 35 g (88 %» bezogen auf das zugegebene Amin).

Claims (1)

1. Patentanspruch: .

   Verfahren zur Herstellung von 2,3-Dihydro-2,2-dimethyl-7-benzofuranol, dadurch gekennzeichnet, daß man

   a) o-Nitrophenol mit einem Methallylhalogenid in an sich bekannter Weise umsetzt,

   b) das nach a) gebildete l-Methallyloxy-2-nitrobenzol in an sich bekannter Weise bei einer Temperatur von 150 bis 200⁰C in das isomere 2-Nitro-6-methaIlylphenol umlagert, dann

   c) das obige Isomere jn ah sich bekannter Weise in Gegenwart eines sauren Katalysators zum 2,3-Dihydro-2,2-dimethyl-7-nitrobenzof uran cyclisiert oder daß man die Stufen b) und c) in einem Arbeitsgang durchführt, hierauf

   d) das erhaltene 2,3-Dihydro-2,2-dimethyl-7-nitrobenzofuran in an sich bekannter Weise, vorzugsweise mit Wasserstoff in Gegenwart eines Hydrierkatalysators, zum 7-Amino-2,3-dihydro-2,2-dimethylbenzofuran reduziert,

   e) das 7-Amino-2,3-dihydro-2,2-dimethylbenzofuran in an sich bekannter Weise in ein 7-Diazonium-2,3-dihydro-2,2-dimethylbenzofuran- salz überführt und

   f) das nach e) erhaltene Diazoniumsalz bei erhöhter Temperatur unter Rühren in Wasser in Gegenwart einer, nicht-flüchtigen Mineralsäure oder von Kupfersulfat als Katalysator hydrolysiert, wobei das gebildete 2,3-Dihydro-2,2-dimethyl-7-benzofuranol aus dem Reaktionsgemisch entfernt wird.