CH276717A

CH276717A - Verfahren zur Herstellung eines mehrfach ungesättigten Alkohols.

Info

Publication number: CH276717A
Authority: CH
Inventors: Inc Distillation Products
Original assignee: Inc Distillation Products
Priority date: 1946-01-24
Filing date: 1948-01-29
Publication date: 1951-07-31

Description


  Verfahren zur Herstellung eines mehrfach ungesättigten Alkohols.    Die     Synthese    von Vitamin     t1    ist versucht  worden ausgehend von     ss        ,Jonon    der Formel:  
EMI0001.0005     
    indem diese Verbindung     vorerst    nach     Refor-          rnatsky    in Gegenwart von Zink mit. einem     Halo-          genessigsäureester,    z. B.     Äthyl-bromacetat,    in  den     Oxy        ester    der Formel     1I,    wobei R z. B.

    die     lthylgruppe    bezeichnet, übergeführt  wurde:  
EMI0001.0016     
    Dieser     Oxvester    wurde dann durch Destilla  tion in mässigem Vakuum (3 mm     Hg-Säule)     oder durch kurzes Erhitzen mit einer Säure  am     Rüekflusskühler    dehydratisiert, wobei eine       llisehung    von Verbindungen erhalten wurde,  enthaltend 5 bis 25     11/o    des gewünschten Esters  der Formel     III:     
EMI0001.0023     
    Die geringe Ausbeute ist ein grosser Nachteil  und macht die Synthese von Vitamin A, aus-    gehend von diesem Zwischenprodukt, unwirt  schaftlich.  



  Über die Herstellung einer Verbindung,  welche identisch sein soll mit dem eben ge  nannten Zwischenprodukt, nach einem ähn  lichen Verfahren wurde von     Karrer,    Salomon,       Morf    und     Walker        (Helv.        Chim.    Acta 15, 878,  1.932) sowie von     Sobotka,        Darby,        Gliek    und       Bloch    (J.     Amer,        Chem.        Soe.    67, 403, 1945) be  richtet. Heilbronn, Tones und     0'Sullivan     .

   (J.     Chem.        Soc.,    London,     Okt.    1946, 866) ge  ben jedoch an, dass die     Reformatsky-Reaktion     mit nachfolgender     Dehydratisierung    keines  wegs glatt verläuft. Ihre     Untersuchungen.     weisen neuerdings auf die komplexe Natur der  stattfindenden Reaktionen.

   Die eigentliche  Ursache der geringen Ausbeute an dem ge  wünschten Produkt     wurde    bisher allerdings  nicht abgeklärt, trotzdem eine zuverlässige,  Methode zur Überführung der     Oxyester        II    in  die     ss-Jonyliden-essigsäureester        III,    diesem  wichtigen Zwischenprodukt in der Synthese  der     Vitamin-A-Säureester,    sehr wünschenswert.  wäre.  



  Es wurde nun gefunden, dass die     Dehy-          Üratisierung    der     Oxy        ester        II    nach den bisher  bekannten     Verfahren    wenigstens     zwei    ver  schiedene Verbindungen liefert.

   Unsere Ver  suche zeigten, dass die gewünschte Verbindung  nur in verhältnismässig geringer Menge gebil  det wird, während in der Hauptsache ein     iso-          meres    Reaktionsprodukt entsteht, dem sehr      wahrscheinlich folgende Strukturformel zu  kommt  
EMI0002.0001     
    Diese Formel verträgt sich allerdings     gut    mit  unsern bisherigen Untersuchungen, kann aber  möglicherweise doch nicht ganz richtig sein.

    Ferner ist es auch nicht ausgeschlossen, da,)  bei der     Dehydratisierung    noch ein drittes     Iso-          meres    entsteht, das sich wie die Verbindung  IV auf die nachstehend beschriebene Weise  in den gewünschten Ester     III    überführen  lässt.  



  Im folgenden wird die Verbindung IV als       "3,y-Ester    oder     ss,y-Isomer    und die Verbindung       III        als        a,ss-Ester    oder     a,,B        Isomer    bezeichnet.  



  Es wurde nämlich gefunden, dass     a,ss-unge-          Sättigte        Polyensäuren    oder     Polyenester    mit  konjugierten Doppelbindungen entsprechend  der Formel:  
EMI0002.0018     
    wobei R' und R     Kohlenwasserstoffgruppen     oder R auch ein Wasserstoffatom bedeuten,  aus dem entsprechenden     ss,;,-Isomer    erhalten       werden    können durch Behandlung mit solchen  Mitteln (Katalysatoren), welche die Fähigkeit  haben, konjugierte Doppelbindungen zu     la-          bilisier    en.  



       Gegenstand    des Patentes ist ein Verfahren  zur Darstellung des für die Synthese von  Vitamin A wertvollen     ss-Jonyliden-äthanols,     welches dadurch gekennzeichnet ist, dass man  den aus ss     7onon    durch Umsetzung mit einem       Halogen-essigester    in Gegenwart von Zink  bzw.

   Magnesium und hydrolytische Zerset  zung des Reaktionsproduktes erhältlichen       Oxyester    der Formel:  
EMI0002.0029     
    worin R einen     Kolileiiwasserstoffrest    bedeutet,  dehydratisiert, wobei der     ss-Jonyliden-essig-          ester    der Formel:

    
EMI0002.0033     
    neben einem durch     Unilagerung    in diesen       überführbaren        isomeren    Ester erhalten wird,  dass man auf letzteren einen umlagernden  Katalysator einwirken lässt und dass man so  dann sowohl den bei der     Dehydratisierung    un  mittelbar erhaltenen wie auch den durch Um  lagerung gebildeten     ss-Jonyliden-essigsäure-          ester    durch Behandlung mit. einem     Metall-          bzw.        Halbnietallhydrid    zum     ss-donyliden-          äthanol    der Formel:  
EMI0002.0045     
    reduziert.

    Als     Ilalogenaeetat    kann z. B. ein Jod-,  Brom- oder Chloracetat verwendet, werden.       Fluoracetate    haben sieh als weniger geeignet       gezeigt.    Zur     Isoinerierung    kann das     ss,y-Iso-          mer    in einem organischen Lösungsmittel auf  gelöst und sodann ein     Umlagerungs-Katalysa-          tor    zugesetzt werden.

   Es können vielerlei Lö  sungsmittel verwendet werden, soweit sie ein  gutes Lösungsvermögen für das Reaktionsgut  aufweisen, und dies sowohl bei der     Dehydrati-          sierung    als auch der     Isomerierung.    Vorzugs  weise wird Benzol,     Toluol,        Yylol    oder     Petrol-          äther    verwendet. Auch Essigsäure und Ace  ton sowie ihre     Mischungen    mit     Tetrachlor-          kohlenstoff    oder Benzol sind verwendbar.  



  Es wurde gefunden, dass u. a. Jod,     Plios-          phoroxychlorid,        Oxaly        lchlorid,        Phosphortri-          chlorid,        Diinethylanilin-liydrojodid,        p-Toluol-          sulfonsäure    und Phosphorsäure geeignete Ka  talysatoren sind zur     Herbeiführung    der     Iso-          inerierung.    Es kann ferner auch Schwefel  säure verwendet werden, doch ist bei Verwen  dung dieses Katalysators Vorsicht angezeigt,  da leicht     Zersetzungen    eintreten.

   Natrium-           äthy        lat    in wasserfreiem     Äthy        lalkohol    ist gut       rieeignet.    zur     Isomerierung    des     ss,y-Esters,     wirkt aber zersetzend auf den     Oxyester.     



  Phosphorsäure,     Phosphoroxychlorid    oder  Schwefelsäure werden zweckmässig in Essig  säure- oder     Aeeton-Lösung    verwendet, oder  auch in Mischungen eines der genannten Lö  sungsmittel mit Benzol oder     Tetrachlorkohlen-          stoff.    Allein sind die genannten Säuren in  Benzol oder in     Tetrachlorkohlenstoff    nur  wenig löslich.     'Sowohl    die Arbeitstemperaturen  als die Reaktionsdauer können in weiten Gren  zen variieren. Wird ein schwacher Katalysa  tor     verwendet,    so sollte die Arbeitstemperatur  erhöht oder die Reaktionszeit verlängert wer  den.

   Wird ein starker     Umlagerungskatalysa-          tor,    zum Beispiel     Oxalylchlorid,    verwen  det, so kann die Reaktion bei Zimmertem  peratur in einigen Stunden durchgeführt  werden. Eine höhere Temperatur verkürzt  die Reaktionsdauer, doch treten bei zu hohen  Arbeitstemperaturen leicht     Zersetzungen    ein.  



  Die Zeitdauer der     Isonierierung    kann auch  dadurch verkürzt werden, dass dem Reaktions  gut eine kleine Menge des     Oxyesters    zugesetzt       wird.        Der        Zusatz        von        10        bis        20        %        Oxyester     zum entsprechenden     ss,1-Ester    zeitigt gute Re  sultate. Wird beispielsweise als Katalysator       Phosphoroxyelilorid    in Benzol verwendet, so  beträgt die Reaktionszeit etwa eine Stunde.

    Ohne Zusatz von     Oxyester    findet aber in der  genannten Zeit keine merkbare     Isomerierung     statt. In diesem Falle benötigt die Durch  führung der     Isomerierung    etwa 6 Stunden.  



  Die Reaktion kann, wie gesagt., innerhalb  sehr weiter     Temperaturgrenzen    durchgeführt  werden, z. B. von     Zimmertemperatur    bis Rück  flusstemperatur. Dementsprechend     variiert     auch die benötigte Reaktionszeit     zwischen    etwa  5     Minuten    und 24 Stunden und mehr.  



  Die     Isonierierung    verläuft bis zu einem       Gleiehgewiehtszustand    zwischen den beiden       Isoineren,    und diese können sodann durch       Massnalnnen    wie     Adsorption,    Destillation,     Lö-          sungsmittel-Extraktion    voneinander getrennt  werden. Durch Wiederholung der     Isomerie-          rung    und der Abtrennung können Ausbeuten    an dem gewünschten     Isomeren    bis 70 und       801/o    erreicht werden.  



  Die     Dehydratisierung    des     Oxyesters    und  die     Isomerierung    des Reaktionsproduktes kann  auch in einem Arbeitsgang erfolgen. Zu die  sem Zweck wird zweckmässig ein Katalysator  verwendet, welcher gleichzeitig dehydratisie  rend und umlagernd wirkt. Der Katalysator  kann einer Lösung zugesetzt werden, welche  den     Oxyester    allein oder eine Mischung des       Oxy        esters    mit dein     ss,y-Isomer    enthält.

   Beim  Erhitzen der Mischung bewirkt der Katalysa  tor     zunächst    die     Dehy        dratisierung    des     Oxy-          esters    unter der Bildung des     a,fl-    und des     ss,y-          Isomers,    und sodann wird letzteres in das       a,ss-Isomer    umgelagert.  



  Die Isolierung des     a,ss-Isomers    aus dem  Reaktionsgemisch, abwechselnd mit der wie  derholten     Isomerierung    des     ss,y-Isomers,    liefert  den     ss-Jonyliden-essigester    in hoher     Ausbeute.     



  Die Umwandlung des     ss,y-Isomers    in das       a,ss-Isomer    beruht auf der     Verschiebung    eines       Wasserstoffatoms.    Derartige Verschiebungen  gehen in sogenannten prototropischen Syste  inen vor sich. Wahrscheinlich beruht die Wir  kung der Katalysatoren auf der Bildung von  Protonen. Die dadurch hervorgerufene Be  weglichkeit der     Wasserstoffatome    beschleunigt  die Reaktion, und die Erreichung des erwähn  ten Gleichgewichtszustandes.

   Die besten Ka  talysatoren sind anscheinend diejenigen,     wel-          ehe    die grösste     Anziehuingskraft    für die Pro  tonen aufweisen, ohne gleichzeitig     auf    die am       prototropischen    System     beteiligten    V     erbiri-          dungen    eine     zerstörende    Wirkung auszuüben.  



  Die Menge des verwendeten Katalysators  kann in weiten Grenzen variiert werden. Es  wurden befriedigende Resultate erhalten bei       Verwendumg    von nur 3 mg Jod pro g Ester.  Die Verwendung von 80 mg     Phosphoroxy-          ehl.orid    pro g Ester verbesserte die Ausbeute  nur sehr wenig.  



  Wie bereits erwähnt, kann der     f-Jonyliden-          essigsäureester    von dessen     Isomer    z. B. durch  Destillation,     Adsorption    oder Extraktion mit  Lösungsmitteln abgetrennt werden.  



  Zufolge der leichten     Zersetzbarkeit    der  Verbindungen sollte die Destillation bei v er-           inindertem    Druck durchgeführt werden. Eine  Kolonne mit 5 Böden genügt für eine     70pro-          zentige    Abtrennung des     a,ss-Isomers    vom     ss,y-          Isomer,    ausgehend von einer     50-50-Mischung.     



  Die Möglichkeit der Abtrennung durch  Extraktion mit Lösungsmitteln beruht auf der  Tatsache, dass das     ss,y-Isomer    eine grössere  Löslichkeit. in gewissen polaren Lösungsmit  teln, wie z. B. wässerigen Methanol oder     Di-          methy        lsulfolan,    aufweist als das entsprechende       a,ss-Isomer.    Es wurde ein Gemisch von     ss-Jony-          liden-essigsäureester    und dem     ss,y-Isomer    im  Verhältnis 1 :1 in     Petroläther    aufgelöst und  viermal mit     Dimethylsulfolan    ausgeschüttelt.

    Der nach Abdampfen des     Petroläthers    erhal  tene Rückstand enthielt das     a,ss-Isomer    und  das     ss,y-Isomer    im Verhältnis 65 :35. Ähnlich  wurde nach 5 Extraktionen des     Isomeren-          Gemisches    mit 90prozentigem wässerigem Me  thanol ein Rückstand erhalten mit     a,ss-Iso-          iner    :     ss,;#-Isomer    = 3 :2.  



  Man kann auch wässerigen     Äthylalkohol     verwenden. Ferner können auch Lösungs  mittel oder Mischungen verschiedener Lö  sungsmittel verwendet werden, die eine hö  here Polarität aufweisen und demzufolge ein  grösseres Lösungsvermögen für die     ss,;,-unge-          sättigten    Verbindungen als für die     a,ss-unge-          sättigten    Verbindungen haben.  



  Die     chromatographisehe        Adsorption    kann  ebenfalls vorteilhaft zur Trennung der     Iso-          rneren    dienen. Hierfür geeignet sind milde       Adsorptionsmittel,    wie z.

   B. fein verteiltes       -\atrium-Aluminium-Silikat.    Das Isomeren-         gemisch    wird für die     Adsorption    zweckmässig  in     Petroläther    aufgelöst, wobei die     ss,y-Ester     stärker     adsorbiert    werden als die     a,ss-Ester.     Man kann leicht so arbeiten, dass die letzteren  praktisch vollständig     durch    die Kolonne  fliessen.

   Die geringen Mengen von     adsorbier-          tem        a,ss-Ester    können mit     Petroläther    ausge  waschen werden.     Nachdem    die     Adsorptions-          kolonne    frei ist von     a,ss-Ester,    können die       ,I,y-Ester    beispielsweise mit Benzol     eluiert    und  sodann nochmals der     Isomerierung    unterwor  fen werden.  



  Tabelle 1 zeigt das sich einstellende Gleich  gewicht zwischen     ss,;f-    Lind     a,ss-Isomer    bei der  Einwirkung verschiedener Katalysatoren auf  den     Oxy        ester        1I,    den     ss-Jonolessigsäureester.     Die relative Menge der     Isomeren    kann auf  Grund der     Ultraviolett-Absorptionskurven    der  Reaktionsmischung und der Absorptionskur  ven der reinen     Isomeren    bestimmt werden.

    Das     ss""-Isomer    hat beispielsweise ein starkes  Absorptionsband bei 284     in,u,    und die     a,ss-Ver-          bindung    ein ähnliches Band bei 305     mu.    Der  gestalt bildet das     Verhältnis    der     Extinktions-          koef        fizienten     
EMI0004.0073     
    einen     Massstab    für die Menge an     a,ss-Verbin-          dung.    Je niedriger die Verhältniszahl, um so  höher der Gehalt an     a,

  ss-Verbindung.    Eine  
EMI0004.0078     
  
    Tabelle <SEP> 1
<tb>  <I>Ve-rii@euduny <SEP> verschiedener <SEP> Katcilysatoi-eri..</I>
<tb>  ss <SEP> .Jonol- <SEP> m <SEP> _ <SEP> Menge <SEP> an <SEP> Isomer
<tb>  Nr. <SEP> Katalysator <SEP> essigsäure- <SEP> Lmittel* <SEP> Kataly- <SEP> Zeit <SEP> @<B>-f</B> <SEP> o <SEP> i <SEP> sso <SEP> <U>E <SEP> ?84</U>
<tb>  ester <SEP> cm <SEP> 3 <SEP> sator <SEP> Std. <SEP> E <SEP> 1 <SEP> cm <SEP> E <SEP> 1 <SEP> cm <SEP> E <SEP> 304
<tb>  g <SEP> mg <SEP> 284 <SEP> m,1. <SEP> 304 <SEP> mit
<tb>  1 <SEP> POCl..

   <SEP> 1 <SEP> 10 <SEP> 80 <SEP> 1 <SEP> 686 <SEP> 470 <SEP> 1,46
<tb>  2 <SEP> Jod <SEP> 1 <SEP> 10 <SEP> 3 <SEP> 4 <SEP> 649 <SEP> 431 <SEP> 1,51
<tb>  3 <SEP> p-Toluolsulfonsäure <SEP> 1 <SEP> 10 <SEP> 50 <SEP> 1 <SEP> 618 <SEP> 428 <SEP> 1,44
<tb>  4 <SEP> Zinkchlorid <SEP> in <SEP> Essigsäure <SEP> 1 <SEP> 10 <SEP> 100 <SEP> 1 <SEP> 662 <SEP> 376 <SEP> 1,76
<tb>  5 <SEP> Ameisensäure <SEP> 1 <SEP> 10 <SEP> 100 <SEP> 1 <SEP> 878 <SEP> 374 <SEP> 2,35
<tb>  * <SEP> Benzol <SEP> mit <SEP> Ausnahme <SEP> von <SEP> Nr. <SEP> 4.         Zahl über<B>'</B>bezeichnet beispielsweise eine  niedrige Konzentration an a,     l-ungesättigter     Verbindung, während eine Zahl unter 1,7 eine  hohe Konzentration der     a,ss-Verbindung    an  zeigt. Diese Verhältniszahl ist in der letzten  Kolonne der Tabelle I angegeben.  



  Ein     (aleiehgewichtszustand    stellt sich auch       ein    ohne Verwendung eines Lösungsmittels,    doch ist es meistens vorteilhaft, ein solches zu  verwenden. Aromatische     Kohlenwasserstoffe,     wie Benzol,     Toluol    und     Xylol,        aliphatische          Kohlenwasserstoffe,    wie     Petroläther,    ferner       halogenierte        Kohlenwasserstoffe,    wie Tetra  ehlorkohlenstoff, werden bevorzugt; Äther, wie  z.

   B.     Isopropyläther,    sind weniger geeignet,  weil bei deren Verwendung die     Isomerisierung     sehr langsam erfolgt..  
EMI0005.0015     
  
    Tabelle <SEP> 2
<tb>  <I>Verwendung <SEP> verschiedener <SEP> Lösungsmittel.</I>
<tb>  3-Jonol- <SEP> Menge <SEP> an <SEP> Isomer
<tb>  Kataly- <SEP> essigsäure <SEP> Lösungs- <SEP> Katalv- <SEP> Zeit <SEP> ss ö <SEP> a <SEP> ss <SEP> <U>E <SEP> 284</U>
<tb>  Nr. <SEP> Bator <SEP> ester <SEP> ciMel <SEP> sator <SEP> Std. <SEP> E <SEP> 1 <SEP> cm <SEP> E <SEP> 1 <SEP> em <SEP> E <SEP> 304
<tb>  <B>9</B> <SEP> mg <SEP> 284 <SEP> mi, <SEP> 304 <SEP> mii
<tb>  1 <SEP> .Tod <SEP> 1. <SEP> <B>10</B> <SEP> Toluoi <SEP> 3 <SEP> 0,5 <SEP> 682 <SEP> 441 <SEP> 1,55
<tb>  POC1., <SEP> 1 <SEP> do. <SEP> 80 <SEP> 0,\? <SEP> 719 <SEP> 444 <SEP> 1,60
<tb>  (<B>10</B>' <SEP> .

   <SEP> 1 <SEP> Ben0ZOl <SEP> 80 <SEP> 1,0 <SEP> 743 <SEP> 428 <SEP> 1,74
<tb>  4 <SEP> do. <SEP> 1 <SEP> 10 <SEP> 80 <SEP> 1,0 <SEP> 963 <SEP> 466 <SEP> 2,07
<tb>  Isopropyläther
<tb>  <B>5</B> <SEP> (1o. <SEP> 1 <SEP> 10 <SEP> 80 <SEP> 1,0 <SEP> 763 <SEP> 458 <SEP> <B>1,67</B>
<tb>  Tetraehlorkohlenstoff
<tb>  6 <SEP> d <SEP> o. <SEP> 1 <SEP> 10 <SEP> 80 <SEP> 1.,0 <SEP> 648 <SEP> 458 <SEP> 1,42
<tb>  Petroläther       Aus nachfolgender Tabelle ist ersichtlich,  dass die Verwendung der Katalysatoren in    sehr stark verdünnter     Lösung    die Erreichung  des Gleichgewichtszustandes verzögert.

    
EMI0005.0017     
  
    Tabelle <SEP> 3
<tb>  <I>Einfluh <SEP> der <SEP> Konzentration <SEP> der <SEP> Reaktionsmittel.</I>
<tb>  f-Jonol- <SEP> Menge <SEP> an <SEP> Isomer
<tb>  Kataly- <SEP> essigsäure- <SEP> Benzol <SEP> Kataly- <SEP> Zeit <SEP> Pr <SEP> äss <SEP> <U>E <SEP> 284</U>
<tb>  Nr. <SEP> Bator <SEP> ester <SEP> ems <SEP> Bator <SEP> Std. <SEP> E <SEP> 1 <SEP> cm <SEP> E <SEP> 1 <SEP> cm <SEP> E <SEP> 304
<tb>  g <SEP> mg <SEP> 284 <SEP> mp. <SEP> 304 <SEP> Mini.
<tb>  1. <SEP> POCI.s <SEP> 1 <SEP> 10 <SEP> 80 <SEP> 1 <SEP> 743 <SEP> 428 <SEP> 1,74
<tb>  do. <SEP> 1 <SEP> .

   <SEP> 40 <SEP> 80 <SEP> 1 <SEP> 1005 <SEP> 453 <SEP> 2,22       Bei den erwähnten Versuchen wurde stets  der     Äthy        lester    der     ,B-Jonolessigsäure    verwen  det,     doeh    können     aueh    andere Ester verwen  det werden.

      Die folgende Tabelle zeigt vergleichsweise  die Verhältnisse bei     Verwendung    des     Allyl-          und        Phenylesters.       
EMI0006.0001     
  
    Tabelle <SEP> 4
<tb>  <I>Vergleich <SEP> verschiedener <SEP> Ester.</I>
<tb>  (3-Jonol- <SEP> Menge <SEP> an <SEP> Isomer
<tb>  g
<tb>  essigsäure- <SEP> Benzol <SEP> Kataly- <SEP> Zeit <SEP> <B><I>317</I></B> <SEP> a, <SEP> <B>1010</B> <SEP> e <SEP> " <SEP> <B>E</B> <SEP> 284
<tb>  Nr. <SEP> Ester <SEP> Katalysator <SEP> ester <SEP> cma <SEP> Bator <SEP> Std.

   <SEP> E <SEP> 1 <SEP> i <SEP> E <SEP> 1 <SEP> cm <SEP> E <SEP> 304
<tb>  g <SEP> mg <SEP> 284 <SEP> m#t <SEP> 304 <SEP> m".
<tb>  Ally <SEP> l- <SEP> Jod <SEP> 1 <SEP> 40 <SEP> 3 <SEP> 4 <SEP> 641 <SEP> 487 <SEP> 1,32
<tb>  2 <SEP> Phenyl- <SEP> Jod <SEP> 1 <SEP> 40 <SEP> 3 <SEP> 4 <SEP> 569 <SEP> 365 <SEP> <B>1</B>,55
<tb>  3 <SEP> Äthyl- <SEP> Tod <SEP> 1 <SEP> 40 <SEP> 3 <SEP> 4 <SEP> .563 <SEP> 342 <SEP> 1,6-1       Die Verhältniszahl für den     Allylester          l,32)        entsprieht    einem Gehalt von ungefähr       5.311/o    der     a"8-Verbindung    in der Gleiehge-         wiehtsmisehung,während    der Wert 1,

  64 für  den     Äthylester    einem Gehalt von ungefähr       31%        der        a,ss-Verbindung        entsprielit.     
EMI0006.0013     
  
    Tabelle <SEP> 5
<tb>  <I>Einwirkung <SEP> verschiedener <SEP> Umlager <SEP> ungs-Katalysatoren <SEP> auf <SEP> die <SEP> ss" <SEP> -Ve@bi.azdicng.</I>
<tb>  p <SEP> ly  Nr. <SEP> Ester <SEP> Lösungs- <SEP> Zeit <SEP> Kataly- <SEP> Tempe <SEP> g <SEP> Bator <SEP> Kata <SEP> cm3
<tb>  pro <SEP> Lösungs  mittel <SEP> Std. <SEP> Bator <SEP> ratur <SEP> g <SEP> Ester <SEP> mittel <SEP> pro
<tb>  g <SEP> Ester
<tb>  <I>1 <SEP> k</I> <SEP> Benzol <SEP> 1 <SEP> POCl<B>#,</B> <SEP> 78" <SEP> C <SEP> 0,06 <SEP> 10
<tb>  <I>2</I> <SEP> Benzol <SEP> 6 <SEP> do. <SEP> 78" <SEP> C' <SEP> do.

   <SEP> do.
<tb>  3 <SEP> Tetraehlorkohlenstoff <SEP> 6 <SEP> <B>cl <SEP> 0.</B> <SEP> 79" <SEP> C <SEP> do. <SEP> <B>da.</B>
<tb>  <I>4 <SEP> ss,y</I> <SEP> Benzol <SEP> 1. <SEP> do. <SEP> 78" <SEP> C' <SEP> do. <SEP> <B>(1</B>o.
<tb>  + <SEP> 20 <SEP> % <SEP> Oxpester
<tb>  #> <SEP> ss, <SEP> Benzol <SEP> 1 <SEP> H,PO, <SEP> 78" <SEP> C <SEP> 0,09 <SEP> 30
<tb>  POCl,s <SEP> 0,10
<tb>  <I>6 <SEP> ss,y</I> <SEP> Aceton <SEP> 95 <SEP> 0/0 <SEP> 0,5 <SEP> HSO4 <SEP> 55" <SEP> C <SEP> 0,60 <SEP> 10
<tb>  7 <SEP> ss,;

  , <SEP> Benzol/Essigsäure <SEP> <B>10</B> <SEP> min. <SEP> H,SO, <SEP> 40" <SEP> C <SEP> 0,37 <SEP> 12,5     
EMI0006.0014     
  
    Isomer
<tb>  "/" <SEP> a,ss-Ester <SEP> in <SEP> der <SEP> a,9 <SEP> ss,7 <SEP> <U>E <SEP> 284</U>
<tb>  Nr. <SEP> Isomerisierungsmischung <SEP> E <SEP> <B>1010</B> <SEP> E <SEP> <B>1010</B>
<tb>  (Infrarot-Analyse) <SEP> 1 <SEP> cm <SEP> 1 <SEP> cm <SEP> E <SEP> 304
<tb>  304 <SEP> ml).

   <SEP> 284 <SEP> mm
<tb>  1 <SEP> 0 <SEP> 381 <SEP> 10<B>1</B>5 <SEP> 2,67
<tb>  2 <SEP> 45 <SEP> 389 <SEP> 566 <SEP> 1,-15
<tb>  3 <SEP> 45 <SEP> 430 <SEP> 670 <SEP> 1,56
<tb>  45 <SEP> 451 <SEP> 737 <SEP> 1,6-1
<tb>  5 <SEP> 45 <SEP> 422 <SEP> 667 <SEP> 1,58
<tb>  6 <SEP> 45 <SEP> 408 <SEP> 768 <SEP> 1,88
<tb>  7 <SEP> 45 <SEP> 422 <SEP> 642 <SEP> 1,52       Aus Tabelle 5 ist     ersiehtlieh,    dass - wie       sehon    erwähnt - die     Erreiehung    des     Gleieli-          gewiehts    mit     Phosphoroxyehlorid        und    Benzol.

    ganz     erheblieh    mehr als eine Stunde Behand-  
EMI0006.0023     
  
    lung, <SEP> am <SEP> Rüekflusskühler <SEP> erfordert. <SEP> In <SEP> obiger
<tb>  Tabelle <SEP> ist <SEP> der <SEP> Prozentgehalt <SEP> an <SEP> a,ss-Verbin  dungen, <SEP> das <SEP> heisst <SEP> an <SEP> ss-.Tonyliden-essigsäiire  ester <SEP> in <SEP> der <SEP> Isonierisiei-ungsmiseliun- <SEP> sowohl         nach den     Infrarotmessungen    als nach den       LTltraeiolettabsorptionswerten    angegeben. Zur  Standardisierung der analytischen Bestim  mungen wurden gereinigte Präparate der     a,ss-          und        ss,;,-Ester    verwendet.  



  Versuche 2 und 3 zeigen, dass eine sechs  stündige Behandlung am     Rückflusskühler    mit       Phosphoroxy    Chlorid und Benzol ausreicht, zur  Durchführung der     Isomerisierung    bis zum       Gleichgewichtszustand        (etwa        50        %        a,ss-Ester).          Tetraehlorkohlenstoff    erwies sich als etwas  günstiger als Benzol, weil geringere Zerset  zung der Ester erfolgte.  



       Versuch    4     zeigt,        dass        der        Zusatz        von        20        %          Oxyester        (ss-Jonolessigsäureester)    zum     ss,;,-          Ester    genügt, um die     Isomerisierung    mit     Phos-          phoroxyehlorid    in Benzol in einer Stunde       durchzuführen.     



  Die Versuche 5, 6 und 7 zeigen die Wirk  samkeit verschiedener Mineralsäuren als Ka  talysatoren zur     Isomerisierung    des     ss""-Esters.     <I>Beispiel:</I>  <I>1.</I>     ,Darstellung   <I>des</I>     :

  Ithylesters   <I>der</I>     ss-Jonol-          essigsdure.     96 g (0,3     Mol)        ss-Jonon,    96 (0,575     Mol)          *lthylbromacetat,    37,6 g (0,575 Atom) Zink  staub und 250     em@'    Benzol wurden nach Zu  satz eines     Jodkristalles    am     Rückflusskühler    bis  zum Einsetzen der Reaktion erhitzt. Nachdem  die Wärmeentwicklung beendet war, wurde  die Mischung weitere 30 Minuten am Rück  Flusskühler erhitzt, sodann abgekühlt und mit  einem     Überschuss    an 5prozentiger Salzsäure  ausgeschüttelt.

   Die     Benzolschicht    wurde nach  ; einander mit Wasser und verdünnter     Na-          t        riumbikarbonatlösung    ausgewaschen. Nach  dem Trocknen über Natriumsulfat wurde das  Benzol     abdestilliert    und der aus dem rohen       Oxyester    bestehende Rückstand in einem     z@#-          r        klisehen        Molekulardestillationsapparat    destil  liert.

   Es wurde ein gereinigtes Produkt er  halten in Form eines strohgelben viskosen Öls;  
EMI0007.0055  
   in Äthanol; ein zwei  '     tes    Präparat zeigte
EMI0007.0057  
      <I>2.</I>     Dehydratisierung   <I>des</I>     Oxyesters   <I>und</I>       Isomerisierung.     



  14,8 g des erhaltenen     Oxyestcrs    wurden  in 106     em3    Benzol aufgelöst und eine Lösung  von 0,5     em3        POCl.,    in 42     em3    Benzol zugefügt.  Das Ganze wurde eine     Stunde    am     Rüekfluss-          kühler    erhitzt.. Sodann wurde das Gemisch  abgekühlt, über 15 g     Natrium-Aluminium-Sili-          kat    abgezogen und mit 100     em3    Benzol nachge  waschen.

   Nach     Abdestillierung    des Lösungs  mittels im Vakuum wurde der Rückstand in  100     cm'        Petroläther    aufgenommen und durch  eine Kolonne abgezogen, welche einen Durch  messer von 50 mm hatte und auf eine Länge  von 50     ein    mit. fein verteiltem     Natrium-Alu-          minium-Silikat    gefüllt war.

   Die Kolonne  wurde sodann mit 1800     cm-'        Petroläther        ausge-          wäschen.    Nach Abdampfen des Lösungsmittels  wurden 8 g gereinigter     Äthylester    der     ss-Jony-          liden-essigsäure    erhalten.  



  Die Kolonne wurde mit 1300     em3    Aceton       eluiert,    um das     Isomer    vom     Adsorbenten    ab  zutrennen. Die erhaltene Lösung wurde ab  destilliert und als Rückstand 6,5 g des     ss,y-          Isomers    erhalten. Das Produkt wurde in  35     cm-3    Benzol aufgelöst und zu der Lösung  0,21     em3        POC13    in 30     ein'    Benzol hinzugefügt.

    Die Mischung wurde 6 Stunden am     Rückfluss-          kühler    erhitzt, sodann abgekühlt, wiederholt  mit Wasser gewaschen und über Natrium  sulfat getrocknet und schliesslich das Lösungs  mittel     abdestilliert.     



  Der Rückstand, bestehend aus 6,4 g einer  Mischung des     a,ss-    und     ss,y-Isomers,    wurde  in 50 cm?     Petroläther    aufgelöst und wie oben  beschrieben durch eine     Adsorptionskolonne     abgezogen. Nach dem Auswaschen mit 600 cm'       Petroläther    wurde das     Lösungsmittel        abdestil-          liert.    Ausbeute: 3 g     ss-Jonyliden-essigsäure-          äthylester        (a,ss-Ester).     



  Die Kolonne wurde mit Aceton     eluiert.     Nach Abdampfen des Lösungsmittels wurden  3,3 g des     ss,y-Isomers    erhalten. Dieses Pro  dukt wurde reserviert für die     Isomerisierung     zusammen mit dem     ss,y-Isomer    aus einem spä  teren Arbeitsgang.      Demnach wurde gewonnen ans 14,8 g       Äthylester    der     ss-Jonol-essigsäure    11 g prak  tisch reiner     ss-Jonyliden-essigsäure-äthylester,     wobei noch genügend     ss,y-Ester    übrigblieb, um  eine weitere Menge von 1 - des     a,ss-Esters     zu bilden.  



  Praktisch die gesamte Menge an     ss"-Isomer     ist also zur     Isomerisierung    verfügbar. Die ein  zigen Verluste wurden durch Zersetzung wäh  rend der Behandlung am     Rüekflusskühler,     ferner durch     Zersetzungen    in der     Adsorptions-          kolonne    sowie durch Bildung einer geringen  Menge von Nebenprodukten verursacht.  



  Die Trennung des     a,ss-    vom     ss,y-Isomeren     kann auch durch fraktionierte Destillation im  Vakuum erfolgen oder auch durch Extraktion  mit Lösungsmitteln.  



  <I>3. Darstellung von</I>     ss-Jonyliden-iith.anol.     4,6 g (0,175     Mol)        ss-Jonyliden        essigsäure-          äthy        lester    wurden in 60     cm-'    trockenem     Äther          aufgelöst    und im Verlaufe von 2 Minuten  50     em3    einer     0,4-n-ä.therischen    Lösung von       Lithium-Aluminium-Hydrid        (LiAIH,)    ' zuge  fügt.

   Nach weiterem Umrühren während 5 Mi  nuten wurden 100     cm3    5prozentige Salzsäure  zugesetzt, die Ätherschicht mit Wasser ge  waschen und das Lösungsmittel     abdestilliert,     wobei als Rückstand 4,0 g     ss-Jonyliden-äthanol     erhalten wurden. Das Produkt zeigte E      /o     1 cm  <B>(</B>?65     mcc)    = 534 in     Äthanol.     



  Das     ss-Jony        liden-äthanol    ist. eine bereit       bekannte    organische Verbindung.  



  Die Reduktion des     ss-Jonyliden-essigsäure-          esters    kann auch     unter    Verwendung z. B. von       Lithium-Bor-Ilydrid    erfolgen.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von ss-Jony li- clen-ätlianol, dadurch gekennzeichnet, dass man den aus ss-Jonon durch Umsetzung mit einem Halogen-essigester in Gegenwart von Zink bzw.

Magnesium und hy drolitische Zer setzung des Reaktionsproduktes erhältlichen Oxy ester der Formel EMI0008.0049 wobei R einen Kohlenwasserstoffrest bedeutet, dehydratisiert, wodurch der @3-:Jony@iden-essig- ester der Formel:

EMI0008.0053 neben einem durch Unilagerung in diesen überführbaren isomeren Ester erhalten wird, dass man auf letzteren einen uumlagernden Katalysator einwirken lässt und dass man so dann sowohl den bei der Dehy dratisierung unmittelbar erhaltenen wie auch den durch Umlagerung gebildeten ss-Jonyliden-essigs'äure- ester durch Behandlung mit einem Metall- bzw.

I3albmetallhydrid zum ss - Jony Tiden - äthanol der Formel EMI0008.0069 reduziert. UNTERANSPRÜCHE: 1. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der 0xi-ester mit einem Katalysator zusamniengebraclit wird, welcher deliy dratisier end und umlagernd wirkt.

''. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der Umlagerungs- Katalysator auf ein Gemisch der beiden iso- meren Ester zur Einwirkung gebracht. wird. 3. Verfahren nach Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass eine längere Reak tionszeit angewendet wird, als zur alleinigen Durchführun-- der Deliydratisierung benötigt würde. 4.

Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass als Umlagerungs- katalyBator Phosphortrichlorid verwendet wird. 5. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet., dass als Umlagerungs- katalysator Phosphoroxvchlorid verwendet wird. 6. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass als Umlagerungs- katalysator Phosphorsäure verwendet wird. 7.

Verfahren na,eh Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass als Umlagerungs- katalysator Oxyalylchlorid verwendet wird. B. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass als Umlagerungs- katalysator Tod verwendet wird. !l. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass als Umlagerungs- katalysator Dimetliylanilin-hydrojodid verwen- < let wird. 10. Verfahren nach.

Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass als Umlagerungs- katalysator p-Toluolsulfonsäure verwendet wird. 11. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass als Umlagerungs- katalysator Natriumäthy lat verwendet wird. 12. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass als Umlagerungs- katalysator Schwefelsäure verwendet wird. 13.

Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Trennung der beiden isomeren Ester durch Extraktion mit Lösungsmitteln vorgenommen wird. 14. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, da.ss die Trennung der beiden isomeren Ester durch ehromatogra- phische Adsorption erfolgt.. 15. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Trennung der beiden isomeren Ester durch Destillation er folnt. 16.

Verfahren nach Patentanspruch, da durch a-ekeiinzeiehnet, dass man den Umlage- rungskatalysator mindestens 5 Minuten und höchstens 24 Stunden einwirken lässt. 17. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass man die Umlage rung zwecke Beschleunigung in Gegenwart einer kleinen Menge des Oxyesters vornimmt. 18.

Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass man die Umlage rung in benzolischer Lösung in Gegenwart von 10 bis 20 % des Oxyesters und mit Phosphor- oxychlorid als Umlagerungskatalysator vor nimmt. 19. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass mindestens bei der Umlagerung ein organisches Lösungsmittel verwendet wird. 20. Verfahren nach Unteranspruch 19, da durch gekennzeichnet, dass Benzol verwendet wird. 21. Verfahren nach Unteranspruch 19, da durch gekennzeichnet, dass Toluol verwendet wird. 22.

Verfahren nach Unteranspruch 19, da durch gekennzeichnet, dass Xylol verwendet wird. 23. Verfahren nach Unteranspruch 19, da durch gekennzeichnet, dass Aceton verwendet wird. 24. Verfahren nach Unteranspruch 19, da durch gekennzeichnet, dass Essigsäure ver wendet wird. 25. Verfahren nach Unteranspruch 19, da durch gekennzeichnet, dass Tetrachlorkohlen- stoff verwendet wird. 26. Verfahren nach Unteranspruch 19, da durch gekennzeichnet, dass Mischungen von organischen Lösungsmitteln verwendet wer den. 27.

Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Umlagerung zwischen Zimmertemperatur und der Rück flusstemperatur der Lösung durchgeführt wird.